JPS6038676B2 - 原子炉の出力測定方法 - Google Patents
原子炉の出力測定方法Info
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- JPS6038676B2 JPS6038676B2 JP51009321A JP932176A JPS6038676B2 JP S6038676 B2 JPS6038676 B2 JP S6038676B2 JP 51009321 A JP51009321 A JP 51009321A JP 932176 A JP932176 A JP 932176A JP S6038676 B2 JPS6038676 B2 JP S6038676B2
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- JP
- Japan
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- output
- fuel assembly
- reactor
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- fuel
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- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は主として圧力管型原子炉の出力測定方法、特に
、原子炉運転に供する原子炉内絶対出力分布を短時間に
側定す原子炉の出力測定方法に関する。
、原子炉運転に供する原子炉内絶対出力分布を短時間に
側定す原子炉の出力測定方法に関する。
従釆の原子炉出力分布監視装置は、原子炉内に局所的に
存在する中性子検出器からの中性子東信号より相対出力
分布を求め、これを原子炉熱バランスより求めた原子炉
熱出力に規格化することにより、原子炉内の絶対出力分
布を得ていた。
存在する中性子検出器からの中性子東信号より相対出力
分布を求め、これを原子炉熱バランスより求めた原子炉
熱出力に規格化することにより、原子炉内の絶対出力分
布を得ていた。
第１図、第２図はその一例を示すものである。第１図は
圧力管型原子炉の断面図であり、カランドリアタンクー
内には多数の燃料集合体２、制御榛３および中性子減速
材である重水４、と原子炉内の相対中性子東分布を検出
する中性子検出器５から構成されている。第２図は原子
炉冷却系を示したもので、７は原子炉、８は蒸気ドラム
、９はポンプ、１川ま原子炉冷却系、１１は原子炉給水
系、１２は原子炉浄化系、１３は浄化系熱交換器、１４
は脱塩器、１５はシール注水系、１６は主蒸気系を表わ
す。また第２図において、記号■，■■はそれぞれ圧力
、温度、流量検出器、■■■はポンプの速度、電流、電
圧検出器を示す。これらの検出器から第１図で示す各燃
料集合体２の出力および燃料集合体を高さ方向にＮ個に
分割した際の各燃料集合体セグメント出力を算出する場
合、まず第１図で示した中性子効出器５からの信号ｎざ
を原子炉に備えつけられている大型計算機６に入力し、
各燃料セグメントの相対出力塔ｑを｛１｝〜■式に従っ
て計算する。燃料集合体ｉのセグメントｉの相対出力Ｐ
亨Ｐざ＝ｆ（ｎテ、燃料タイプ、燃料燃焼度、制御綾密
度、冷却材ボィド率） 【１’燃料集合体
相対出力 Ｐ」． Ｎ ．
【２｝ＰＪ＝ ２ Ｐ；ｉ：ｌ チャンネル出力ピーキング係数 ＱＪ 。
圧力管型原子炉の断面図であり、カランドリアタンクー
内には多数の燃料集合体２、制御榛３および中性子減速
材である重水４、と原子炉内の相対中性子東分布を検出
する中性子検出器５から構成されている。第２図は原子
炉冷却系を示したもので、７は原子炉、８は蒸気ドラム
、９はポンプ、１川ま原子炉冷却系、１１は原子炉給水
系、１２は原子炉浄化系、１３は浄化系熱交換器、１４
は脱塩器、１５はシール注水系、１６は主蒸気系を表わ
す。また第２図において、記号■，■■はそれぞれ圧力
、温度、流量検出器、■■■はポンプの速度、電流、電
圧検出器を示す。これらの検出器から第１図で示す各燃
料集合体２の出力および燃料集合体を高さ方向にＮ個に
分割した際の各燃料集合体セグメント出力を算出する場
合、まず第１図で示した中性子効出器５からの信号ｎざ
を原子炉に備えつけられている大型計算機６に入力し、
各燃料セグメントの相対出力塔ｑを｛１｝〜■式に従っ
て計算する。燃料集合体ｉのセグメントｉの相対出力Ｐ
亨Ｐざ＝ｆ（ｎテ、燃料タイプ、燃料燃焼度、制御綾密
度、冷却材ボィド率） 【１’燃料集合体
相対出力 Ｐ」． Ｎ ．
【２｝ＰＪ＝ ２ Ｐ；ｉ：ｌ チャンネル出力ピーキング係数 ＱＪ 。
ｉ＝了上」，Ｍ：燃料集鮒数 （３）Ｚ Ｐｊ
ｊ＝１
燃料集合体ｊのセグメント出力ピーキング係数８さ舵豊
（４’ 原子炉出力を１．０に規格化した時の燃料集合体ｉのセ
グメントｉにおける相対出力 ＰＳＱ、ＰＳＱ＝。
（４’ 原子炉出力を１．０に規格化した時の燃料集合体ｉのセ
グメントｉにおける相対出力 ＰＳＱ、ＰＳＱ＝。
ｉｘ８テ ‘５１次に原子炉
全体の熱出力を、第２図で示す原子炉冷却系の温度、圧
力、流量等を原子炉熱出力計算用計算機１７に取り込み
原子炉ヒートバランスの式■に従って原子炉絶対熱出力
ＰＴＨを計算する。ＰＴＨ＝｛（主蒸気熱量）十（炉浄
化系で失われる熱量）十（重水系損失熱量）十（遮蔽系
損失熱量）十（固定損失熱量）｝ −｛（給水系より持込まれる熱量）十（シール注水系よ
り持込まれる熱量）十（再循環ポンプより加えられる熱
量）｝ ‘６｝このようにして計算された各燃料セ
グメントの相対出力ＰＳＱと原子炉絶対熱出力ＰＴＨと
により｛７｝式に従って、大型計算機６により各燃料セ
グメントの絶対出力ＰＴ松を求める。
全体の熱出力を、第２図で示す原子炉冷却系の温度、圧
力、流量等を原子炉熱出力計算用計算機１７に取り込み
原子炉ヒートバランスの式■に従って原子炉絶対熱出力
ＰＴＨを計算する。ＰＴＨ＝｛（主蒸気熱量）十（炉浄
化系で失われる熱量）十（重水系損失熱量）十（遮蔽系
損失熱量）十（固定損失熱量）｝ −｛（給水系より持込まれる熱量）十（シール注水系よ
り持込まれる熱量）十（再循環ポンプより加えられる熱
量）｝ ‘６｝このようにして計算された各燃料セ
グメントの相対出力ＰＳＱと原子炉絶対熱出力ＰＴＨと
により｛７｝式に従って、大型計算機６により各燃料セ
グメントの絶対出力ＰＴ松を求める。
ＰＴ世＝ＰＳｑ×ＰＴＨ （７｝こ
のような構成からなる原子炉出力分布監視装置に於ては
、原子炉に設置された計算機に全ての計算を依頼してい
るので、例えば‘７｝式より得られる各燃料セグメント
の絶対出力は１時間に１度位の頻度でしか計算できず、
即応性が悪い。
のような構成からなる原子炉出力分布監視装置に於ては
、原子炉に設置された計算機に全ての計算を依頼してい
るので、例えば‘７｝式より得られる各燃料セグメント
の絶対出力は１時間に１度位の頻度でしか計算できず、
即応性が悪い。
従って制御棒３を操作した場合とか、燃料集合体２を変
換した直後において燃料集合体が熱的に過酷な状態にな
った場合、即座に出力分布を得ることが不可能なので原
子炉の安全性がそこなわれる。また計算機が故障した場
合、上記【１１〜‘７｝式の計算は計算機で行なうこと
ができず、簡易手計算手法に頼らなければならない。こ
の場合、出力分布の計算精度は悪くなり、また燃料集合
体の１セグメントの計算を行なうのに約１時間の計算時
間を必要とするので、即座に出力分布を求めることがで
きない。従って原子炉の安全性を損なわないためには、
原子炉をそれだけ余裕をもって運転する必要があり、原
子炉の経済性が著しく悪くなるという欠点がある。本発
明の目的は、原子炉全体の絶対出力を求めることなく原
子炉の絶対出力分布を迅速に求める方法を提供すること
にある。
換した直後において燃料集合体が熱的に過酷な状態にな
った場合、即座に出力分布を得ることが不可能なので原
子炉の安全性がそこなわれる。また計算機が故障した場
合、上記【１１〜‘７｝式の計算は計算機で行なうこと
ができず、簡易手計算手法に頼らなければならない。こ
の場合、出力分布の計算精度は悪くなり、また燃料集合
体の１セグメントの計算を行なうのに約１時間の計算時
間を必要とするので、即座に出力分布を求めることがで
きない。従って原子炉の安全性を損なわないためには、
原子炉をそれだけ余裕をもって運転する必要があり、原
子炉の経済性が著しく悪くなるという欠点がある。本発
明の目的は、原子炉全体の絶対出力を求めることなく原
子炉の絶対出力分布を迅速に求める方法を提供すること
にある。
本発明は従来の原子炉内の中性子東分布を検出する装置
に、燃料集合体出口蒸気重量率を検出する装置を付加し
、上記２つの比出力信号と原子炉の絶対出力分布を決定
する因子として受入れることによって、燃料集合体セグ
メントの絶対出力を短時間に単純な方法により決定する
ことを可能にした。
に、燃料集合体出口蒸気重量率を検出する装置を付加し
、上記２つの比出力信号と原子炉の絶対出力分布を決定
する因子として受入れることによって、燃料集合体セグ
メントの絶対出力を短時間に単純な方法により決定する
ことを可能にした。
以下、本発明の技術的原理について説明する。
任意の燃料集合体ｉの出口蒸気重量率×ｊは、その燃料
集合体のチャンネル流量Ｗｊとチャンネル出力ＰＴＨｊ
とによって‘８｝式のごとく表わされる。Ｘｉ＝等寺ｈ
‘８）ここでｈｒｇは冷却材の蒸発潜熱、△
ｈ‘ま冷却材入口サブクーリングである。
集合体のチャンネル流量Ｗｊとチャンネル出力ＰＴＨｊ
とによって‘８｝式のごとく表わされる。Ｘｉ＝等寺ｈ
‘８）ここでｈｒｇは冷却材の蒸発潜熱、△
ｈ‘ま冷却材入口サブクーリングである。
一方、×Ｊは、燃料集合体ｉの流量Ｗｊおよび圧力損失
△Ｐ」によって■式のごとく表わされる。
△Ｐ」によって■式のごとく表わされる。
△Ｐｊ＝（Ｗｊ）２（１十ａ×ｊ） 側ここで
ａは二相流増倍係数である。従って、ある燃料集合体
の圧力損失△Ｐｊと流量Ｗｊを測定すれば■式より燃料
集合体出口蒸気量童率Ｘｊが求められ、この×ｊとＷｊ
とにより■式から燃料集合体ｊのチャンネル絶対出力Ｐ
ＴＨｊが得られる。
ａは二相流増倍係数である。従って、ある燃料集合体
の圧力損失△Ｐｊと流量Ｗｊを測定すれば■式より燃料
集合体出口蒸気量童率Ｘｊが求められ、この×ｊとＷｊ
とにより■式から燃料集合体ｊのチャンネル絶対出力Ｐ
ＴＨｊが得られる。
この値を【２｝式で示す、中性子検出器から得られる燃
料集合体ｉの相対出力Ｐｊで割り‘１０式で示すごとく
比例係数ｙを求める。
料集合体ｉの相対出力Ｐｊで割り‘１０式で示すごとく
比例係数ｙを求める。
ＰＴＨｊ ＰＴＨｊ く１０）ｒ＝−−
− −−−−Ｐｊ ｉ≧；雲 このｙの値を中性子検出器から得られる全ての信号に掛
けることにより、任意の燃料集合体ｋの任意のセグメン
トーにおける絶対熱出力ＰＴ瓜を（１１）式に示すごと
く容易に求めることが可能である。
− −−−−Ｐｊ ｉ≧；雲 このｙの値を中性子検出器から得られる全ての信号に掛
けることにより、任意の燃料集合体ｋの任意のセグメン
トーにおける絶対熱出力ＰＴ瓜を（１１）式に示すごと
く容易に求めることが可能である。
ＰＴ瓜＝ｙ・ＰＬ （１１）以上
のことをまとめると次のようになる。
のことをまとめると次のようになる。
ある燃料集合体の絶対出力ＰＴＨｊと相対出力Ｐｉ、及
び任意の燃料集合体の任意のセグメントの相対出力ＰＬ
とから、そのセグメントの絶対出力ＰＴ瓜を次の式に従
って算出する。
び任意の燃料集合体の任意のセグメントの相対出力ＰＬ
とから、そのセグメントの絶対出力ＰＴ瓜を次の式に従
って算出する。
Ｍ舵生出．ＰＬ
次に本発明の実施例を述べる。
第３図は本発明の一実施例を示したものである。
図において、任意の燃料集合体の圧力管１８の入口と出
口に圧力測定装置■と同圧力管１８の入口にチャンネル
流量測定装置■とが設直されている。以下この発明の実
施例を示す図面について説明する。圧力管１８の入口、
出力圧力■と入口流量■は、燃料集合体出口蒸気重量率
演算装置２１に入力され、‘９）式に従って燃料集合体
出口蒸気重量率Ｘｊが得られる。
口に圧力測定装置■と同圧力管１８の入口にチャンネル
流量測定装置■とが設直されている。以下この発明の実
施例を示す図面について説明する。圧力管１８の入口、
出力圧力■と入口流量■は、燃料集合体出口蒸気重量率
演算装置２１に入力され、‘９）式に従って燃料集合体
出口蒸気重量率Ｘｊが得られる。
この×ｊと圧力管入口流量■は燃料集合体絶対出力演算
装置２１によって処理され｛８｝式に従って燃料集合体
絶対出力ＰＴＨｊが求まる。一方、中性子検出器５から
の信号ｎテは燃料セグメント相対出力演算装置２２に入
力され【１｝式に従って燃料セグメント相対出力Ｐテが
算出される。
装置２１によって処理され｛８｝式に従って燃料集合体
絶対出力ＰＴＨｊが求まる。一方、中性子検出器５から
の信号ｎテは燃料セグメント相対出力演算装置２２に入
力され【１｝式に従って燃料セグメント相対出力Ｐテが
算出される。
このＰテは燃料集合体相対出力演算装置２３に入力され
■式に従って加算され、燃料集合体相対出力Ｐｊが得ら
れる。Ｐｊは更に燃料集合体絶対出力演算装置２１より
得られたＰＴＨｊとともに、絶対出力換算係数演算装置
２４の入力となり【１０式に従って出力換算係数ｙが求
まる。このｙの値を燃料セグメント絶対出力演算装直２
５により全ての燃料セグメント相対出力Ｐテに掛けるこ
とにより、全ての燃料セグメントの絶対出力ＰＴＨまが
得られる。
■式に従って加算され、燃料集合体相対出力Ｐｊが得ら
れる。Ｐｊは更に燃料集合体絶対出力演算装置２１より
得られたＰＴＨｊとともに、絶対出力換算係数演算装置
２４の入力となり【１０式に従って出力換算係数ｙが求
まる。このｙの値を燃料セグメント絶対出力演算装直２
５により全ての燃料セグメント相対出力Ｐテに掛けるこ
とにより、全ての燃料セグメントの絶対出力ＰＴＨまが
得られる。
なお、燃料集合体出口蒸気重量率検出装置を圧力管１８
に設置すれば第３図において、その出力は直接燃料集合
体絶対出力演算装贋２１の入力となるので、演算装置２
０は不用である。本発明によれば、簡単な装置で全ての
燃料セグメントの絶対出力を瞬時に求めることが可能で
ある。
に設置すれば第３図において、その出力は直接燃料集合
体絶対出力演算装贋２１の入力となるので、演算装置２
０は不用である。本発明によれば、簡単な装置で全ての
燃料セグメントの絶対出力を瞬時に求めることが可能で
ある。
従って原子炉を安全に運転でき、燃料の蓬全性を向上さ
せその結果原子炉の経済性が向上する。なお以上は主と
して圧力管型原子炉を例にとって説明してきたが、本発
明は圧力管型原子炉に限定されるものではなく、燃料集
合体の絶対出力と相対出力、及び燃料集合体のセグメン
トの相対出力が測定できる場合には異つた型の原子炉に
も当然適用できるものである。
せその結果原子炉の経済性が向上する。なお以上は主と
して圧力管型原子炉を例にとって説明してきたが、本発
明は圧力管型原子炉に限定されるものではなく、燃料集
合体の絶対出力と相対出力、及び燃料集合体のセグメン
トの相対出力が測定できる場合には異つた型の原子炉に
も当然適用できるものである。
第１図は従来の原子炉出力分布監視装置を説明する概略
図、第２図は原子炉熱出力を計算する概略図を表わし、
第３図は本発明による出力分布監視装置の実施例の概略
を示す説明図である。 符号の説明、２０ 燃料集合体出口蒸気重量率演算装置
、２１ 燃料集合体絶対出力演算装置、２２ 燃料セグ
メント相対出力演算装置、２３燃料集合体相対出力演算
装置、２４ 絶対出力換算係数演算装置、２５ 燃料セ
グメント絶対出力演算装置。祭ー図 多２図 多３図
図、第２図は原子炉熱出力を計算する概略図を表わし、
第３図は本発明による出力分布監視装置の実施例の概略
を示す説明図である。 符号の説明、２０ 燃料集合体出口蒸気重量率演算装置
、２１ 燃料集合体絶対出力演算装置、２２ 燃料セグ
メント相対出力演算装置、２３燃料集合体相対出力演算
装置、２４ 絶対出力換算係数演算装置、２５ 燃料セ
グメント絶対出力演算装置。祭ー図 多２図 多３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ある燃料集合体の絶対出力ＰＴＨ＾ｊと、相対中性
子分布より求めた相対出力Ｐ＾ｊ及び任意の燃料集合体
の任意のセグメントの相対中性子分布より求めた相対出
力Ｐ＾ｌ＿ｋとから、そのセグメントの絶対出力ＰＴＨ
＾ｌ＿ｋを、ＰＴＨ＾ｌ＿ｋ＝（ＰＴＨ＾ｊ）／（Ｐ＾
ｊ）・Ｐ＾ｌ＿ｋの式に従つて算出することを特徴とす
る原子炉の出力測定方法。 ２ 圧力管型原子炉に適用することを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の原子炉の出力測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51009321A JPS6038676B2 (ja) | 1976-02-02 | 1976-02-02 | 原子炉の出力測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51009321A JPS6038676B2 (ja) | 1976-02-02 | 1976-02-02 | 原子炉の出力測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5293896A JPS5293896A (en) | 1977-08-06 |
| JPS6038676B2 true JPS6038676B2 (ja) | 1985-09-02 |
Family
ID=11717193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51009321A Expired JPS6038676B2 (ja) | 1976-02-02 | 1976-02-02 | 原子炉の出力測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6038676B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5015997A (ja) * | 1973-05-22 | 1975-02-20 |
-
1976
- 1976-02-02 JP JP51009321A patent/JPS6038676B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5015997A (ja) * | 1973-05-22 | 1975-02-20 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5293896A (en) | 1977-08-06 |
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