JPS6124679B2 - - Google Patents

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JPS6124679B2
JPS6124679B2 JP52145161A JP14516177A JPS6124679B2 JP S6124679 B2 JPS6124679 B2 JP S6124679B2 JP 52145161 A JP52145161 A JP 52145161A JP 14516177 A JP14516177 A JP 14516177A JP S6124679 B2 JPS6124679 B2 JP S6124679B2
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JP
Japan
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reactor
water level
signal
flow rate
water
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JP52145161A
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JPS5479392A (en
Inventor
Hideaki Oohashi
Nobuo Maekawa
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Toshiba Engineering Corp
Toshiba Corp
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Toshiba Engineering Corp
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Engineering Corp, Toshiba Corp filed Critical Toshiba Engineering Corp
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Publication of JPS5479392A publication Critical patent/JPS5479392A/ja
Publication of JPS6124679B2 publication Critical patent/JPS6124679B2/ja
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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

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  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は沸騰水型原子炉の原子炉冷却材浄化系
を用いた原子炉水位制御装置に係り、特に原子炉
冷却材浄化系からの排水量を自動的に制御する原
子炉水位制御装置に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
従来の沸騰水型原子力発電所には、原子炉運転
中の不純物を除去し、炉水の水質を適切に推持
し、かつまた原子炉の起動、停止時および燃料交
換時に発生する余剰水を、原子炉系外に排水する
ための機能を持つた原子炉冷却材浄化系が設置さ
れている。
原子炉が通常運転中は、給水制御系は自動運転
モードに有り、炉水位が最適に調整されている
が、以下に述べる様に自動運転モードにできない
場合には、炉水位を調整する為に発生する余剰水
を系外に排水する等の手動処理操作が必要とな
る。即ち、 (1) 原子炉起動準備及び停止時、燃料交換運転中
の給水系よりの注水、及び制御棒駆動系の冷却
水の原子炉への注入により原子炉水位を上昇さ
せる余剰水が発生する場合。
(2) 原子炉起動モードにおいて、給水制御系が手
動運転モードにあるとき(通常はモータ駆動給
水ポンプの1台運転状態まで)の制御棒引抜き
による原子炉水の昇温、昇圧時に炉水の膨脹に
より、余剰水が発生する場合。
(3) 原子炉スクラム時の復旧運転中は給水制御系
の応答性を考えて、制御系は手動運転モードに
するのが通常であり、炉圧、炉水位が落ち着く
までの水位調整の為に、給水系や非常常用炉心
冷却系を利用するが、それらの注入水による余
剰水が発生する場合。
以上の様な運転期間中に発する余剰水を処理
し、原子炉の炉水位を最適に制御する為、運転員
は原子炉水位計を監視しながら、手動遠隔操作に
より、炉水位が上昇する場合は原子炉冷却材浄化
系を通して、主復水器に余剰水を排水している。
前記原子炉スクラム時の復旧操作時等の緊急時
は別に考えても、原子炉起動および通常停止運転
中、燃料交換運転中の前述の操作はかなり頻度も
多く、炉水位の手動制御の為に運転員がひとり専
従で必要となる。又これらの操作を誤ると、通常
起動運転中に原子炉はスクラムすることもあり、
このため原子力発電所の稼動率に影響を与えるこ
とになる。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、原子炉の起動、停止時、燃料
交換運転時及びスクラム後の復旧運転時等におい
ても、原子炉水位を最適かつ自動的に制御するこ
とのできる原子炉水位制御装置を得ることにあ
る。
〔発明の概要〕
本発明は、原子炉の原子炉冷却材浄化系から分
岐した排水管に設けられた排水調整弁を用いて、
原子炉起動運転時及び通常停止運転時に発生する
余剰水、燃料交換運転中に発生する余剰水及び原
子炉スクラム時の復旧操作時の余剰水を主復水器
に排出し原子炉の水位を制御する原子炉水位制御
装置であつて、原子炉の給水系の給水配管に設け
られた給水流量検出器から得られた給水流量信号
と排水管に設けられた排水流量検出器から得られ
た排水流量信号との偏差検出手段と、原子炉に設
けられた原子炉水位検出器から得られた原子炉水
位信号と偏差検出手段の出力信号との加算手段
と、この加算手段の出力信号と原子炉水位信号と
の選択手段と、この選択手段の出力信号と設定値
との比較手段とを有する制御装置を設け、比較手
段の比較差出力信号を用いて排水調整弁を制御す
るようにして上記目的を達成している。
〔発明の実施例〕
以下図面を参照して本発明の一実施例を説明す
る。
第1図は本発明の一実施例を表すブロツク図で
あり、原子炉24から主蒸気配管24Aが導出さ
れ、主蒸気隔離弁13を介してタービン15に至
つている。タービン15に接続された主復水器1
6には、タービンバイパス弁14を介して主蒸気
配管24Aの分岐配管が接続されている。
主復水器16からは給水配管50が導出され、
低圧復水ポンプ17、復水脱塩設備18、高圧復
水ポンプ19、給水加熱器20、原子炉給水ポン
プ21をこの順に介挿して原子炉24に至つてい
る。また原子炉24には原子炉水位検出器23
が、給水配管50には給水流量検出器22が、主
蒸気配管24Aには主蒸気流量検出器12が設け
られ、それぞれ原子炉水位信号23A、給水流量
信号22A、および主蒸気流量信号12Aを給水
制御器11に供給し、給水制御器11の出力が原
子炉給水ポンプ21に供給されてこれを制御する
ようにされ、これらによつて原子炉の給水系1を
構成している。
また原子炉24からは循環ポンプ25、熱交換
器26、ろ過脱塩装置27をこの順に介挿した配
管が導出され、この下流に止め弁31Aを介して
給水配管50に合流する戻り配管29が連接さ
れ、原子炉冷却材浄化系2を構成している。
戻り配管29の止め弁31Aの上流側から分岐
して排水管51が設けられ、排水調整弁30、連
絡弁31Cをこの順に介挿して主復水器16に接
続されている。排水管51の排水調整弁30の下
流からは、止め弁31Bを介して放射性廃棄物処
理系(図示省略)に至る配管が分岐している。
排水管21には排水流量検出器28が設けら
れ、排水流量信号28Aを制御装置10に入力し
ている。制御装置10には、さらに原子炉水位信
号23Aと給水流量信号22Aも入力され、排水
調整弁30を制御するようになつている。
制御装置10の詳細は第2図に示すように、給
水流量信号22Aに温度補正をして給水流量信号
41Aを出力する温度補正回路41と、給水流量
信号41Aと排水流量信号28Aとの差信号43
Aを出力する演算器43と、原子炉水位信号23
Aに圧力補正をして原子炉水位信号42Aを出力
する圧力補正回路42と、差信号43Aと原子炉
水位信号42Aとの和信号44Aを出力する演算
器44と、和信号44Aと原子炉水位信号42A
を入力し、そのいずれか一方を出力する切換回路
45がそれぞれ設けられている。切換回路45の
出力は、原子炉起動運転時、通常停止運転時、燃
料交換運転時、及び原子炉スクラム時の復旧操作
時(以下原子炉起動運転時等という)に閉路する
常開接点47を経て、水位制御器46Aに入力さ
れている。水位制御器46Aは、切換回路45の
出力と設定値との偏差信号10Aを、信号変換器
48を経て排水調整弁3に供給するようになつて
いる。排水調整弁30を手動制御するために、手
動水位制御器46Bが付設されている。
次に作用を説明する。
原子炉の通常運転時には原子炉24で発生した
蒸気は、主蒸気配管24A、主蒸気隔離弁13を
経てタービン15に送られ、タービン15で仕事
をした蒸気は主復水器16にて復水として回収さ
れる。余剰蒸気はタービンバイパス弁14を開い
て主復水器16にバイパスされる。
主復水器16を出た復水は、低圧復水ポンプ1
7により、復水脱塩設備18に移送され、さらに
高圧復水ポンプ19により昇圧されて給水加熱器
20にて原子炉24に給水可能な温度近くまで昇
温し、原子炉給水ポンプ21により原子炉24に
注入される。
給水流量の調整は、原子炉水位信号23A、主
蒸気流量信号12Aおよび給水流量信号22Aを
用いて、給水制御器11により原子炉給水ポンプ
21を制御する公知の三要素制御(自動運転モー
ド)によつて行なわれる。
原子炉冷却材浄化系2は、循環ポンプ25によ
り原子炉24より送り出された炉水が熱交換器2
6で冷却され、さらにろ過脱塩装置27により不
純物を除去し、戻り配管29を通して、給水配管
50を経て原子炉へ戻される。止め弁31Aは開
弁させてある。
なお連絡弁31Cは閉弁とし、接点47は開路
しているので、排水管51および制御装置10は
作用しない。
原子炉起動運転時等には、給水流量の三要素制
御(自動運転モード)が解除されるので、原子炉
給水ポンプ21の手動運転(手動運転モード)に
より給水系1が作動する。止め弁31Aは閉弁さ
れ、連絡弁31Cは開弁されて原子炉冷却材浄化
系2の循環運転が停止し、接点47が閉となり制
御装置10が作動するので、炉水は排水管51を
経て主復水器16に流入可能となる。原子炉水位
は、制御装置10を用いて排水調整弁30を制御
し、余剰炉水を主復水器16に排出させることに
よつて制御される。
さらに詳述すれば、制御装置10の切換回路4
5を、和信号44Aを出力する側に切換えた場
合、温度補正された給水流量信号41A(F)と排水
流量信号28A(C)とは、演算器43を経て差信号
43A(F―C)となり、差信号43Aと圧力補
正された原子炉水位信号42A(W)とは、演算
算器44を経て和信号44Aとなり、水位制御器
46Aにて設定値(W0)と比較され、偏差信号1
0A(ε)、すなわち ε=W−W0+(F―C)α α:定数(演算器43にて設定) となり、偏差信号10A(ε)が0になるよう
に、信号変換器48を経て排水調整弁30が制御
される。
また制御装置10の切換回路45を、原子炉水
位信号42Aを出力する側に切換えた場合、圧力
補正された原子炉水位信号42A(W)は、水位
制御器46Aにて設定値(W0)と比較され、偏差
信号10A(ε)、すなわち ε=W−W0 となり、偏差信号10A(ε)が0になるよう
に、信号変換器48を経て排水調整弁30が制御
される。
第3図は原子炉起動運転時の原子炉水位の制御
特性の一例であつて、横軸は時間、縦軸は原子炉
水位を表す。曲線50は本発明の原子炉水位制御
装置により制御された原子炉水位の変動を示し、
曲線51は従来の排水調整弁30を手動制御した
場合の原子炉水位の変動を示す。同図から明らか
なように、本発明により、原子炉水位は従来の大
巾な変動に比して安定に制御することができる。
〔発明の効果〕
本発明の原子炉水位制御装置によれば、原子炉
起動、停止運転、及び燃料交換時の運転又は原子
炉スクラム時の復旧操作時の変動しやすい原子炉
の水位を安定に制御することができるので、運転
員の誤操作防止及び負担軽減に役立ち、しかも原
子力発電所の稼動率の向上に寄与する等顕著な効
果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第2図は第1図の制御装置の詳細を表わすブロツ
ク図、第3図は原子炉起動運転時の原子炉水位の
変動を示す線図である。 1…給水系、2…原子炉冷却材浄化系、10…
制御装置、10A…偏差信号、16…主復水器、
22…給水流量検出器、22A…給水流量信号、
23…原子炉水位検出器、23A…原子炉水位信
号、24…原子炉、28…排水流量検出器、28
A…排水流量信号、29…戻り配管、30…排水
調整弁、43…演算器、44…演算器、45…切
換回路、46A…水位制御器、50…給水配管、
51…排水管。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 原子炉冷却材浄化系の戻り配管から分岐して
    主復水器に至る排水管に介挿された排水調整弁を
    用いて原子炉の水位を調整する原子炉水位制御装
    置において、 前記原子炉の給水系の給水配管に設けられた給
    水流量検出器から得られた給水流量信号と前記排
    水管に設けられた排水流量検出器から得られた排
    水流量信号との偏差検出手段と、 前記原子炉に設けられた原子炉水位検出器から
    得られた原子炉水位信号と前記偏差検出手段の出
    力信号との加算手段と、 この加算手段の出力信号と前記原子炉水位信号
    との選択手段と、 この選択手段の出力信号と設定値との比較手段
    とを有する制御装置を設け、 前記比較手段の比較差出力信号を用いて前記排
    水調整弁を制御するようになした原子炉水位制御
    装置。
JP14516177A 1977-12-05 1977-12-05 Controller of reactor water-level Granted JPS5479392A (en)

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