JPS59190697A - 再循環流量制御装置 - Google Patents

再循環流量制御装置

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JPS59190697A
JPS59190697A JP58066217A JP6621783A JPS59190697A JP S59190697 A JPS59190697 A JP S59190697A JP 58066217 A JP58066217 A JP 58066217A JP 6621783 A JP6621783 A JP 6621783A JP S59190697 A JPS59190697 A JP S59190697A
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JP
Japan
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speed
runback
pump
recirculation
flow rate
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Pending
Application number
JP58066217A
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English (en)
Inventor
永田 好文
谷川 尚司
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は再循環流量制御装置に係り、特に慣性時定数の
小さい再循環ポンプを有する沸騰水型原子力発電プラン
トの負荷喪失時に再循環ポンプをトリップさせることな
く所内羊独負荷運転に移行させるのに好適な再循環流量
制御装置に関するものである。
〔発明の背景〕
まず、第1図を用いて従来技術について説明する。第1
図は沸騰水型原子力発電プラントの概略構成図である。
第1図において、1は原子炉、2は蒸気加減弁、3はタ
ービンバイパス弁、4はタービン、5は復水器、6は発
電機、7は給水ポンプ、8は制御機、9は選択制御機、
10は再循環ポンプで、発電機負荷の喪失が生じると、
蒸気加減弁2が急閉し、タービン4の加速度の低減をは
かるとともに、タービンバイパス弁3が急開して余剰蒸
気を直接復水器5に流す。このとき、従来は蒸気加減弁
2の急閉を検出することによって、再循環流量制御装置
11の再循環流量制御器12によって制御されている可
変周波数電源装置13と再循環ポンプ10との間の遮断
器14を切って再循環ポンプ10をトリップさせ、蒸気
加減弁2の急閉時の原子炉1内の圧力変動による中性子
束の上昇を防止し、丑だ、制御棒8のうちあらかじめ定
めである選択制御棒9を急速挿入して、再循環ポンプ1
0のトリップと合せて原子炉1の出力を降下させ、所内
単独負荷運転へ移行させるようにしていた。
しかし、上記の場合、角荷遮断時に再循環ポンプ10を
トリップさせるだめ、再立ち上げに時間を要するほか、
原子炉1が自然循環状態となるだめ、プラント運用上好
ましくないという欠点があった。
〔発明の目的〕
本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目的とする
ところは、負荷遮断時に再循環ポンプをトリップさせる
ことなく所内単独負荷運転に移行させることができる再
循環流量制御装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は、慣性時定数が小さい再循環ポンプは、ポンプ
回転数の速度要求信号に対する追従性がよく、また、負
荷遮断直後に高速ランバックさせれば中性子束の異常な
上昇を抑えられ、その後低速ランバックさせれば原子炉
水位の異常な上昇を抑えられることに着目してなされた
もので、町循甲ポンプとして慣性時定数が小さいものを
用い1、負荷遮断時には上記再循環ポンプを最初所定の
高速ランバック速度で高速ランバックさせ、この高速ラ
ンバックによりポンプ速度降下幅が所定値に達した後は
所定の低速ランバック速度で低速ラッパツクさせる手段
を具備させたことを特徴としている。
〔発明の実施例〕
以下本発明を第2図、第9図に示しだ実施例および第3
図〜第8図、第10図を用いて詳細に説明する。
第2図は本発明の再循環流量制御装置の一実施例を示す
ブロック図で、A B W R(AdvancedBo
iling Water l(、eactoor )の
場合を例にとって示しである。第2図においては、通常
運転時には、負荷要求偏差信号21にもとづいて主制御
器22より出力要求信号23が出力され、この出力要求
信号23は、A P RM (Average pow
erRange Mon1tor )信号24が差し引
かれて出力要求偏差信号25とされた後、速度制御器2
6により速度要求信号27に変換される。この速度要求
信号27は、切替スイッチ28を介して可変同波数電源
装置29に送られ、可変周波数電源装置29で再循環ポ
ンプ10の電源周波数30が制御されるため、再循環ポ
ンプ10の回転数が負荷要求に応じて制御される。
一方、負荷遮断時には、負荷遮断時の原子炉出力信号3
1を再循環ボンプランバックパターン演算部32に取り
込んで、ここで再循環ポンプ10のランバックパターン
情報33、すなわち、高速ランバック速度、高速ランバ
ックによるポンプ速度降下幅および低速ランバック速度
を演算する。
そしてこのランバックパターン情報33にしだがい、再
循環ポンプランバック速度信号発生器34から速度要求
信号35を出力し、これを負荷遮断発生時のパワーロー
ドアンバランスリレー作動信号によって切り替えられる
切替スイッチ28を介して可変周波数電源装置29に与
える。これによシ再循環ポンプIGをランバックさせる
ようにしである。
次に、負荷遮断時の再循環ボンプランバックパターンの
設定について説明する。設定にあたり考慮すべき項目と
しては、次の3点がある。
(1)加減弁急閉時の圧力変動による中性子束の異常な
上昇を制限1It111%以下に抑えることができるこ
と。
(2)再循環流量の急速な低下にともなうボイド増加に
よる原子炉水位の異常な上昇を制限値30Cnl以下に
抑えることができること。
(3)バイパス菟気流量を速やかに整定でき、復水器の
9荷容量を低減できること。
中性子束の上昇を抑えるだめには、負荷遮断直後、加減
弁急閉にともなう圧力上昇を抑えるように急速に原子炉
出力を低下させる必要があシ、再循環ポンプlOを高速
ランバックさせる必要がある。しかし、高速ランバック
のみでポンプ速度を轍 降下させると、再循環流量の急今にともなうボイド急増
によシ炉水位の上昇が大きくなるので、ある程度原子炉
出力が低下した後、低速でランバックさせる必要がある
第3図は基本的な再循環ボンプランバックパターンを示
した線図で、負荷遮断発生後、まず、高速ランバック速
度RHで高速ランバックを行い、ポンプ速度が速度降下
幅DRHだけ降下しだら低速ランバック速度RLで低速
ランバックさせるランバックパターンを示しである。こ
のようにランバックパターンを設定するには、原子炉出
力信号に応じて高速ランバック速度RH2高速ランバッ
クによるポンプ速度降下幅D Ruおよび低速ランバッ
ク速度RLを決定すればよい。
以下、原子炉の100%出力運転時に負荷遮断が発生し
た場合について、高速ランバック速度RH,高速ランバ
ックによるポンプ速度降下幅D R,uおよび低速ラン
バック速度R+、をどのように決定するのがよいかを説
明する。
第4図は100%出力運転時に負荷遮断が発生した場合
の高速ランバック速度と中性子束ピーク値との関係を示
す線図である。36 % 75130以上の急速な高速
ランバックを行えば、中性子束ピーク値は制限値111
%を超えることがないことを示しており1.これよシ高
速ランバック速度RHを36 % /Sec以上とする
のがよく、これにより加減弁急閉時の圧力変動による中
性子束上昇を111係以下に抑え得ることがわかる。
第5図は、第4図と同一条件下で40%7secの高速
ランバック速成で高速ランバックさせたときのポンプ速
度降下幅と中性子束ピーク値および原子炉水位上昇ピー
ク値との関係を示す線図で、実線aは中性子束ピーク値
、破線すは原子炉水位上昇ピーク値を示す。第5図より
、ポンプ速度降下幅を12%以上とすれば、中性子束ピ
ーク値が制限値111%を超えることがなく、そして2
0係以上としても中性子束ピーク値はそれ以上あまシ低
下せず、寸た、炉水位上昇ピーク値は、再循環流量の急
速な低下にともなうボイドの増加により上昇するため、
ポンプ速度降下幅は小さい方が望ましく、それを30%
以下とすれば水位上昇制限値30crnを超えないこと
がわかる。したがって、ポンプ速度降下幅は20’%と
するのが好ましいことがわかる。
第6図は40 % /Seaの高速ランバック速度によ
シポンプ速度を20係低下させた後の低速ランバック速
度と原子炉水位上昇ピーク値との関係を示す線図である
。第6図より、7.8 ’ly /seaよシ緩やかな
低速ランバック速度で低速ランバックを行えば炉水位上
昇ピーク値を制限値30cn+以下に抑えることができ
ることがわかる。
第7図は低速ランバック速度とバイパス蒸気流量整定時
間との関係を示す線図で、バイパス蒸気流量整定時間は
、低速ランバンク速度を大きくして速やかにポンプ速度
を降下させた方が短くなるので、復水器容量の観点から
は、低速ランバック速度を大きくした方がよく、ゴ氏速
ランバック速度を6チ/派以上とすれば、従来、沸騰水
型原子力発電プラントの復水器容量に対応する整定時間
15武以下で整定することができる。しだがって、第6
図と第7図から低速ランバック速度を7,8チ/ se
aとするのが好捷しいことがわかる。
以上の説明から、原子炉の100チ出力運転時に負荷遮
断が発生した場合は、高速ラン・くツク速度T%Hを3
6 % /sec以上、高速ランバックによるポンプ速
度降下幅D RHを20係、低速ラン・(ツク速度RL
を7.8%/S8Cとするのがよいことがわかる。
なお、原子炉出力100係運転時での負荷遮断は、中性
子束、炉水位の上昇およびバイパス蒸気流量整定時間の
すべての点で最も厳しい条件であるが、前述のランバッ
クパターンにてポンプ速度を降下させれば、所内単独負
荷運転に移行できる。
ところで、安定に出力を低下させるだめには、負荷遮断
発生時の原子炉出力に応じてランバックパターンを調整
するようにするのがよい。すなわち、前述のような評価
を各出力について行い、出力毎にR,H、DRu 、 
’E%Lの各パラメータを設定しておき、負荷遮断発生
時のプラント出力の関数として第2図のランバックパタ
ーン演算部32にて谷パラメータを演算するようにする
のがよい。
−4’lJとして、高速ランバックによるポンプ速度降
下幅D Ill、 nを負荷遮断発生時のプラント出力
Pの関数として与える場合について説明する。第8図は
負荷遮断時の出力Pと高速ランバックによるポンプ速度
の最適降下幅DR5+(との関係を示す線図である。乙
の関係を関数テーブルあるいは下記の(1)式のような
関数近似式で与えてやれば、出力Pに応じた最適降下幅
DRHを容易に設定できる。
1) RH= 0.04 P 26.3 P +248
  ・・・(])第9図は第2図のう/バンクパターン
演算部32における処理フローの一実施例を示すフロー
チャー1・である。寸ず、ステップ61で常時タービン
第1段後圧力を監視し、図示しないパワーロードアンバ
ランスリレー作動時の値を負荷遮断発生時の原子炉出力
Pとして取り込み、ステップ    − &r2でフンバックパターンを規定するパラメータRu
 ’、DRH、RLの最適値を負荷遮断発生時の原子炉
出力Pの関数として解析によシ求めてあらかじめ記憶さ
せである関数テーブルあるいは(1)式のような関数近
似式を用いて演算し、ステップRLの値をランバック速
度信号発生器34に渡し、速度信号発生器34より速度
要求信号35を発生させる。この速度要求信号35を切
替スイッチ28を介して可変周波電源装置29に与え、
可変周波電源装置29からの信号によって再循環ポンプ
10の回転数を制御するようにする。
第10図は出力100%で負荷遮断が発生し、本発明に
係る再循環流量制御装置を用いて再循環ポンプ10を4
0 % /seaで20チの高速ランバンクを行い、そ
の後、6%/蹴で低速ランバックを行った場合の中性子
束、原子炉水位上昇幅およびバイパス蒸気流量整定時間
の時間的変化の解析結果を示した線図で、実線Cは中性
子束、破線dは原子炉水位上昇、1点鎖線eはバイパス
蒸気流量整定時間の負荷遮断発生後の経過時間に応じた
変化を示している。図に示すように、中性子束、原子炉
水位上昇幅およびバイパス蒸気流量整定時間はすべで制
限値を満足しておシ、再循環ポンプ10をトリップさせ
ることなく所内単独負荷運転に移行できることがわかる
上記したように、本発明の実施例によれば、負荷遮断時
に原子炉出力がいかなる値であっても再循環ポンプ10
をトリップさせることなく安定に出力を低下させて所内
単独負荷運転へ移行させることができる。
なお、ランバックパターンの設定において、選択制御棒
9(第1図参照)を挿入しないという条件での解析から
各パラメータR,II 、 DRu 、 R,Lの直を
決めるようにすれば、所内単独負荷運転時の給水温度低
下にともなう出力上昇を相殺できるランバックパターン
が定まり、この情報に基づいた速度要求信号でランバッ
クを行えば、選択制御棒9の挿入は不要となり、/ステ
ムの簡素化をはかることができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、狗荷遮断時に原
子炉出力がいかなる値であっても再盾項ポンプをトリッ
プさせることなく安定に出力を低下させて所内単独負荷
運転へ移行させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は沸騰゛水型原子力発電プラントの概略構成図、
第2図は本発明の再・前場流量制御装置の一実施例を示
すブロック図、第3図は基本的な再循環ボンプランバッ
クパターンを示しだ線図、第4図は100係出力運転時
に負荷遮断が発生した場合の再循環ポンプの高速ランノ
くツク速度と中性子束ピーク値との関係を示す線図、第
5図は第4図と同一条件下で40%/Se[の高速ラン
・くツク速度で高速ランバックさせたときのポンプ速度
降下幅と中性子束ピーク値および原子炉水位」二昇ピー
ク値との関係を示す線図、第6図は第4図と同一条件下
で40%/SeCの高速ラン・(ツク速度によりポンプ
速度を20f3低下させた後の低速う/〕<ツク速度と
原子炉水位上昇ピーク値との関係を示す線図、第7図は
第4図と同一条件下で4(1/Seeの高速ランバック
速度によりポンプ速度を20%低下させた後の低速ラン
バック速度とバイパス蒸気流景整定時間との関係を示す
線図、第8図は負荷遮断時の原子炉出力Pと高速ランバ
ックによるポンプ速度の最適降下幅D Rnとの関係を
示す1腺図、第9図は第2図のランバックパターン演算
部にお第10図はi o リカ運転時に9荷遮断が発生
した場合に本発明に係る再盾環流量制御装置を用いて再
循環ポンプを40 % /secで20ヴの高速ランバ
ックを行い、その後、、  6 % /5(ICで低速
ランバックを行った場合の中性子束、原子炉水位上昇幅
およびバイパス永気流量整定時間の時間的変化の解析結
果を示す線図である。 1・・・原子炉、10・・再菌環ポンプ、28・・・切
替スイッチ、29・・・可変同波数電源装置、32・・
・ランバック速度パターン演算部、34・・・ランバッ
ク速度信号発生器。 弔3図 13不行IJ匈オす丁イ侵−の琴1辷Uへ「与fM(S
eC)儂/J−口 高律うシへ/フ珪度 RH(7”/々C)弔5図 高圧リンパ−ノア141本ンプ速度にト下5DRLt(
γ0)ィヘ辻うンバッフ坪7tf  Rt  (ガ/冶
C)4t”−t −y y八、7フyPバLRL(%/
bc)佑8図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、慣性時定数が小さい再循環ポンプを有する沸騰水型
    原子力発電プラントの再循環流量制御装置において、負
    荷遮断時には前記再循環ポンプを最初所定の高速ランバ
    ック速度で高速ランバックさせ、該高速ランバックによ
    りポンプ速度降下幅が所定値に達しだ後は所定の低速ラ
    ンバック速度で低速ランバックさせる手段を具備するこ
    とを特徴とする再循環流量制御装置。 2、前記手段は、負荷遮断発生時の原子炉出力信号を用
    いて該原子炉出力信号の大きさに応じた前記高速ランバ
    ック速度、ポンプ速度降下幅および低速ランバンク速度
    の最適値を演算する演算手段を備えている特許請求の範
    囲第1項記載の再循環流量制御装置。
JP58066217A 1983-04-13 1983-04-13 再循環流量制御装置 Pending JPS59190697A (ja)

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JP58066217A JPS59190697A (ja) 1983-04-13 1983-04-13 再循環流量制御装置

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JPS59190697A true JPS59190697A (ja) 1984-10-29

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010133872A (ja) * 2008-12-05 2010-06-17 Chugoku Electric Power Co Inc:The 原子炉再循環流量制御装置及び制御方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59180400A (ja) * 1983-03-31 1984-10-13 株式会社東芝 再循環流量制御装置

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