JPS6088392A - 原子炉水位制御装置 - Google Patents
原子炉水位制御装置Info
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- JPS6088392A JPS6088392A JP58195950A JP19595083A JPS6088392A JP S6088392 A JPS6088392 A JP S6088392A JP 58195950 A JP58195950 A JP 58195950A JP 19595083 A JP19595083 A JP 19595083A JP S6088392 A JPS6088392 A JP S6088392A
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- Japan
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- reactor
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- reactor water
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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
Landscapes
- Control Of Non-Electrical Variables (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
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。
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、沸騰水型原子力発電プラントの出力変更運転
時の原子炉水位制御に係わシ、特に、出力変化速度が大
きい大幅負荷追従運転及び自動周波数制御運転時に原子
炉水位が大幅に変動する場〔発明の背景〕 従来の沸騰水を原子力発電プラントにおける原子炉水位
制御について、以下に説明する。
時の原子炉水位制御に係わシ、特に、出力変化速度が大
きい大幅負荷追従運転及び自動周波数制御運転時に原子
炉水位が大幅に変動する場〔発明の背景〕 従来の沸騰水を原子力発電プラントにおける原子炉水位
制御について、以下に説明する。
まず、第１図を用いて、原子炉の水位制御方法を説明す
る。第１図において、原子炉圧ブコ容Ｗｉｔ内の炉心２
よシ発生する熱量により原子炉圧力容器１に満たされて
いる炉水が蒸気となシ、その蒸気は主蒸気配管３金通っ
て発電用タービンへ導力≧れ消費される。ここで、原子
炉圧力容器ｌ内の炉水け、消費された蒸気の量だけ減少
し、原子炉水位は低下するため、原子炉へ給水する必要
７！Ｉ；ある。
る。第１図において、原子炉圧ブコ容Ｗｉｔ内の炉心２
よシ発生する熱量により原子炉圧力容器１に満たされて
いる炉水が蒸気となシ、その蒸気は主蒸気配管３金通っ
て発電用タービンへ導力≧れ消費される。ここで、原子
炉圧力容器ｌ内の炉水け、消費された蒸気の量だけ減少
し、原子炉水位は低下するため、原子炉へ給水する必要
７！Ｉ；ある。
給水は、原子炉水位検出器４からの原子炉水位信号５、
主蒸気流量検出器６からの主蒸気流量信号７および給水
流量検出器８からの給水流量信号９を入力し、原子炉水
位を原子炉水位設定値１０に制御する原子炉給水制御装
置１１から出力される給水制御信号１２によって、原子
炉給水ポンプ１３を制御することによシ確保される。
主蒸気流量検出器６からの主蒸気流量信号７および給水
流量検出器８からの給水流量信号９を入力し、原子炉水
位を原子炉水位設定値１０に制御する原子炉給水制御装
置１１から出力される給水制御信号１２によって、原子
炉給水ポンプ１３を制御することによシ確保される。
次に、原子炉の出力を変更する方法を説明する。
筑１図において、原子炉出力調整ユニット１４は、原子
炉出力信号１５を入力し、原子炉出力を原子炉出力設定
値１６に制御するように炉心流量要求信号１７を演算し
、炉心流量調整ユニット１８に出力する。炉心流量調整
ユニットは、炉心流量を炉心流量要求信号１７に制御す
るように、再循環ポンプ１９の速度を制御する。第２図
において、再循環ポンプ１９の速度が増減すると、再循
環ポンプ１９によって駆動される再循環流量２０が増減
し、再循環流量２０によって駆動される炉心流量２１が
増減する。炉心流量２１が増減すると、炉心２で発生し
ている熱量によって、生ずるボイド（気泡）２２の密度
が変化する。核分裂によって生じた高速の中性子は、次
の核分裂を生じさせるため、低速の中性子まで減速する
必要がある力！、減速する率は、ボイド２２の密度に依
存する。すなわち、炉心流量２１が増加するとボイド２
２の密度が減少し、出力が上昇する。逆に炉心流量２１
が減少するとボイド２２の密度が増加し、出力が下降す
る。
炉出力信号１５を入力し、原子炉出力を原子炉出力設定
値１６に制御するように炉心流量要求信号１７を演算し
、炉心流量調整ユニット１８に出力する。炉心流量調整
ユニットは、炉心流量を炉心流量要求信号１７に制御す
るように、再循環ポンプ１９の速度を制御する。第２図
において、再循環ポンプ１９の速度が増減すると、再循
環ポンプ１９によって駆動される再循環流量２０が増減
し、再循環流量２０によって駆動される炉心流量２１が
増減する。炉心流量２１が増減すると、炉心２で発生し
ている熱量によって、生ずるボイド（気泡）２２の密度
が変化する。核分裂によって生じた高速の中性子は、次
の核分裂を生じさせるため、低速の中性子まで減速する
必要がある力！、減速する率は、ボイド２２の密度に依
存する。すなわち、炉心流量２１が増加するとボイド２
２の密度が減少し、出力が上昇する。逆に炉心流量２１
が減少するとボイド２２の密度が増加し、出力が下降す
る。
ここで、出力の変更によりボイドの密度が変化し、変化
したボイドの容積分だけ原子炉の水位が変化する。通常
、ゆるやかな出力変更時には、原子炉給水制御装置１１
によシ、原子炉水位は原子炉水位設定値ｌＯに制御され
るが、出力変化速度が大きい場合には、原子炉給水制御
装置１１によって原子炉水位を原子炉水位設定値１０に
制御することが困難である。
したボイドの容積分だけ原子炉の水位が変化する。通常
、ゆるやかな出力変更時には、原子炉給水制御装置１１
によシ、原子炉水位は原子炉水位設定値ｌＯに制御され
るが、出力変化速度が大きい場合には、原子炉給水制御
装置１１によって原子炉水位を原子炉水位設定値１０に
制御することが困難である。
電力系統に占める原子力発電プラントの割合が大きくな
るとともに、核燃料の改善がなされ、大従 輻負荷鳴沸転及び、自動周波数制御運転が実施される場
合には、原子炉水位が原子力発電プラントにおける安全
に係わる重要なファクターでちるため、安定に制御を行
なう制御装置が必要となる。
るとともに、核燃料の改善がなされ、大従 輻負荷鳴沸転及び、自動周波数制御運転が実施される場
合には、原子炉水位が原子力発電プラントにおける安全
に係わる重要なファクターでちるため、安定に制御を行
なう制御装置が必要となる。
本発明の目的は、大幅負荷追従運転及び自動周波数制御
運転時等、速い原子炉出力の変更が要求される時に原子
炉の水位を安定に制御する原子炉水位制御装置を提供す
ることにある。
運転時等、速い原子炉出力の変更が要求される時に原子
炉の水位を安定に制御する原子炉水位制御装置を提供す
ることにある。
沸騰水散原子力発電プラントの炉出力の制御は炉心の気
泡（ボイド）の密度に依存し、原子炉の水位も気泡の密
度の影響をうける。本発明は、炉出力の上昇、下降の変
化方向に原子炉水位の下降、上昇の変化方向が依存する
ことを定性的に解明し、原子炉の出力を変化させる場合
の原子炉の水位を制御する手段として、原子炉の出力を
制御している制御装置に与えられる原子炉出力設定値か
ら原子炉出力の変化率をめ、その変化率によって給水流
量を制御している制御装置に与えられる原子炉水位設定
値を変更する。上記方法によシ、原子炉出力の変化によ
る原子炉水位の変化を補正し、原子炉水位を安定に制御
することが出来る。
泡（ボイド）の密度に依存し、原子炉の水位も気泡の密
度の影響をうける。本発明は、炉出力の上昇、下降の変
化方向に原子炉水位の下降、上昇の変化方向が依存する
ことを定性的に解明し、原子炉の出力を変化させる場合
の原子炉の水位を制御する手段として、原子炉の出力を
制御している制御装置に与えられる原子炉出力設定値か
ら原子炉出力の変化率をめ、その変化率によって給水流
量を制御している制御装置に与えられる原子炉水位設定
値を変更する。上記方法によシ、原子炉出力の変化によ
る原子炉水位の変化を補正し、原子炉水位を安定に制御
することが出来る。
本発明による原子炉水位制御を実施する場合の原子炉水
位制御系統を第３図に、その制御を実施するフローチャ
ートを第４図に、その制御概要を第５図に示す。
位制御系統を第３図に、その制御を実施するフローチャ
ートを第４図に、その制御概要を第５図に示す。
第３図において、原子炉出力設定値１６を分離ユニット
２３を介して本発明の原子炉水位制御装置２４に入力、
処理演算し、原子炉出力設定値変更量２５として和算器
２６に出力する。和算器２６においては、運転員の設定
する原子炉水位設定値ｌＯと原子炉水位設定値変更量２
５を加算し・原子炉給水制御装置１１に与える原子炉水
位設定値２７とする。
２３を介して本発明の原子炉水位制御装置２４に入力、
処理演算し、原子炉出力設定値変更量２５として和算器
２６に出力する。和算器２６においては、運転員の設定
する原子炉水位設定値ｌＯと原子炉水位設定値変更量２
５を加算し・原子炉給水制御装置１１に与える原子炉水
位設定値２７とする。
第４図において、本発明の原子炉水位制御装置２４では
、入力した原子炉出力設定値より、原子炉出力設定値変
化率りを計算する。
、入力した原子炉出力設定値より、原子炉出力設定値変
化率りを計算する。
ｙＩ ：今回入力の原子炉出力設定値
Ｖｌ−１：前回入力の原子炉出力設定値Δｔ：演算周期
次に、原子炉水位設定値変更量Ｚ＋を原子炉出力設定値
変化率Ｍｌ よシ計算する。
変化率Ｍｌ よシ計算する。
Ｚ＋＝に−Ｙｔ
Ｋ：制御定数
９量 ：原子炉出力設定値変化率
上記によシ計算した原子炉水位設定値変更量を出力し、
以降、本制御を繰シ返す。
以降、本制御を繰シ返す。
第５図において、従来の制御と本発明による制御との比
較を説明する。従来の制御によると、原子炉の出力を変
化させると、ボイド密度変化によシ原子炉の水位が変化
する。その際、原子炉給水制御装置１１は原子炉水位と
原子炉水位設定値１０との偏差を小さくするように給水
制御信号１２を増減させる。原子炉水位は、ボイド密度
変化による水位変化速度と原子炉水位と原子炉水位設定
値１０との偏差による給水増減量とがつシあったところ
で安定する。
較を説明する。従来の制御によると、原子炉の出力を変
化させると、ボイド密度変化によシ原子炉の水位が変化
する。その際、原子炉給水制御装置１１は原子炉水位と
原子炉水位設定値１０との偏差を小さくするように給水
制御信号１２を増減させる。原子炉水位は、ボイド密度
変化による水位変化速度と原子炉水位と原子炉水位設定
値１０との偏差による給水増減量とがつシあったところ
で安定する。
本発明による制御の場合、原子炉水位が安定したときの
原子炉水位と原子炉水位設定値２７との偏差を原子炉出
力設定値変化率よシ計算し、原子炉水位設定値２７を変
更しているため、原子炉水位は通常水位に制御される。
原子炉水位と原子炉水位設定値２７との偏差を原子炉出
力設定値変化率よシ計算し、原子炉水位設定値２７を変
更しているため、原子炉水位は通常水位に制御される。
本発明によれば、原子炉の出力を変更する場合にも原子
炉の水位を安定に制御できるので、原子力発電プラント
の安全性を向上させることができる。
炉の水位を安定に制御できるので、原子力発電プラント
の安全性を向上させることができる。
第１図は従来の原子炉水位制御系統図、第２図は原子炉
出力の変更時の原子炉水位挙動説明図、第３区は本発明
による原子炉水位制御系統図、第４図は本発明による制
御フローチャート、第５図は本発明による原子炉水位制
御概要を示す図である。 １・・・原子炉圧力容器、２・・・炉心、３・・・主蒸
気配管、４・・・原子炉水位検出器、５・・・原子炉水
位信号、６・・・主蒸気流量検出器、７・・・主蒸気流
量信号、８・・・給水流量検出器、９・・・給水流量信
号、１０・・・原子炉水位設定値、１１・・・原子炉給
水制御装置、１２・・・給水制御信号、１３・・・原子
炉給水ポンプ、１４・・・原子炉出力調整ユニット、１
５・・・原子炉出力信号、１６・・・原子炉出力設定値
、１７・・・炉心流量要求信号、１８・・・炉心流量調
整ユニット、１９・・・再循環ポンプ、２０・・・再循
環流量、２１・・・炉心流量、２２・・・ボイド、２３
・・・分離ユニット、２４・・・原子炉水位制御装置、
２５・・・原子炉水位設定値変更量、２６・・・和算器
、２７・・・原子炉水位設定値。 第４図
出力の変更時の原子炉水位挙動説明図、第３区は本発明
による原子炉水位制御系統図、第４図は本発明による制
御フローチャート、第５図は本発明による原子炉水位制
御概要を示す図である。 １・・・原子炉圧力容器、２・・・炉心、３・・・主蒸
気配管、４・・・原子炉水位検出器、５・・・原子炉水
位信号、６・・・主蒸気流量検出器、７・・・主蒸気流
量信号、８・・・給水流量検出器、９・・・給水流量信
号、１０・・・原子炉水位設定値、１１・・・原子炉給
水制御装置、１２・・・給水制御信号、１３・・・原子
炉給水ポンプ、１４・・・原子炉出力調整ユニット、１
５・・・原子炉出力信号、１６・・・原子炉出力設定値
、１７・・・炉心流量要求信号、１８・・・炉心流量調
整ユニット、１９・・・再循環ポンプ、２０・・・再循
環流量、２１・・・炉心流量、２２・・・ボイド、２３
・・・分離ユニット、２４・・・原子炉水位制御装置、
２５・・・原子炉水位設定値変更量、２６・・・和算器
、２７・・・原子炉水位設定値。 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、原子炉の水位、主蒸気流量、給水流量等のプラント
信号を入力し、原子炉の水位をあらかじめ設けられた原
子炉水位設定値に制御しうる構成の原子力発電プラント
において、原子炉の側割信号に基づき原子炉水位設定値
を調整することを特徴とする原子炉水位制御装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、原子炉の出力を制
御する原子炉出力設定値の変化率の値によって原子炉水
位設定を調整することを特徴とする原子炉水位制御装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58195950A JPS6088392A (ja) | 1983-10-21 | 1983-10-21 | 原子炉水位制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58195950A JPS6088392A (ja) | 1983-10-21 | 1983-10-21 | 原子炉水位制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6088392A true JPS6088392A (ja) | 1985-05-18 |
Family
ID=16349669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58195950A Pending JPS6088392A (ja) | 1983-10-21 | 1983-10-21 | 原子炉水位制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6088392A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04177197A (ja) * | 1990-11-09 | 1992-06-24 | Hitachi Ltd | 原子炉出力制御方法及びその装置 |
| JP2011038809A (ja) * | 2009-08-07 | 2011-02-24 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 原子炉出力制御装置及び原子炉出力制御方法 |
-
1983
- 1983-10-21 JP JP58195950A patent/JPS6088392A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04177197A (ja) * | 1990-11-09 | 1992-06-24 | Hitachi Ltd | 原子炉出力制御方法及びその装置 |
| JP2011038809A (ja) * | 2009-08-07 | 2011-02-24 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 原子炉出力制御装置及び原子炉出力制御方法 |
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