JPS6180095A - 原子炉の水位制御装置 - Google Patents
原子炉の水位制御装置Info
- Publication number
- JPS6180095A JPS6180095A JP59201783A JP20178384A JPS6180095A JP S6180095 A JPS6180095 A JP S6180095A JP 59201783 A JP59201783 A JP 59201783A JP 20178384 A JP20178384 A JP 20178384A JP S6180095 A JPS6180095 A JP S6180095A
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- Japan
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- signal
- reactor
- water level
- flow rate
- steam
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- Pending
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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
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
- Control Of Non-Electrical Variables (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稼働率向上に
係り、特に出力あるいは原子炉冷却材流量の変化速度が
大きい大幅負荷追従運転時、へＦＣ運転時や、プラント
トリップに至らないプラント過渡変化時に好適な原子炉
の水位制御に関する。
係り、特に出力あるいは原子炉冷却材流量の変化速度が
大きい大幅負荷追従運転時、へＦＣ運転時や、プラント
トリップに至らないプラント過渡変化時に好適な原子炉
の水位制御に関する。
Ｃ発明の背景〕
給水流量、主蒸気流量、ｙＸ子炉水位の３要素からなる
水位制御装置において、平均化された中性子束信号を補
正信号として用いる例は、例えば特開昭５４−１１１０
９０号公報に示されているが、この例では、中性子束信
号を、大幅過渡変化時に発生する原子炉内の気泡量変化
による原子炉水位への効果を補正することが目的であっ
たが、中性子束変化は、発生する蒸気流量そのものの先
行予測に使用するという考えではなかった。
水位制御装置において、平均化された中性子束信号を補
正信号として用いる例は、例えば特開昭５４−１１１０
９０号公報に示されているが、この例では、中性子束信
号を、大幅過渡変化時に発生する原子炉内の気泡量変化
による原子炉水位への効果を補正することが目的であっ
たが、中性子束変化は、発生する蒸気流量そのものの先
行予測に使用するという考えではなかった。
本発明の目的は、原子炉出力、流量の変化が急速となる
大幅負荷追従時、ＡＦＣ運転時や異常な過渡変化時にお
いて、原子炉水位の変動をすみやかに解消し、プラント
をトリップ等に至らしめることなく安定な運転状態を維
持する原子炉の水位制御装置を提供することにある。
大幅負荷追従時、ＡＦＣ運転時や異常な過渡変化時にお
いて、原子炉水位の変動をすみやかに解消し、プラント
をトリップ等に至らしめることなく安定な運転状態を維
持する原子炉の水位制御装置を提供することにある。
原子炉の水位制御は、ｙＸ則的には原子炉容器に流入す
る給水流量と、流出する主蒸気流量とのミスマツチを解
消し、原子炉容器内の冷却材インベントリ−を一定に保
つことを主原理とするが、急速な出力／炉心流量変化時
には、主蒸気流量にその影響が現われる以前に中性子束
変化に顕著に現われることに着目し、中性子束変化を入
力とし、発生蒸気量を先行予測し、これを過渡初期段階
の蒸気流量信号として使用し、水位の安定を図る。
る給水流量と、流出する主蒸気流量とのミスマツチを解
消し、原子炉容器内の冷却材インベントリ−を一定に保
つことを主原理とするが、急速な出力／炉心流量変化時
には、主蒸気流量にその影響が現われる以前に中性子束
変化に顕著に現われることに着目し、中性子束変化を入
力とし、発生蒸気量を先行予測し、これを過渡初期段階
の蒸気流量信号として使用し、水位の安定を図る。
以下、本発明の一実施例を第１図、第２図および第３図
により説明する。第１図は原子炉の水位制御装置を示す
、第１図において、原子炉容器１内の炉心２より発生す
る蒸気は、主蒸気配管３０を通って発電用タービンへ導
かれ消費される。従来の水位制御方式では、原子炉水位
検出器４からの原子炉水位信号１９．主蒸気流量検出器
１０からの主蒸気流量信号１１および給水配管３１中に
設置された給水流量検出器１２からの給水流量信号１３
を給水制御装置１７の入力とし、原子炉水位を原子炉水
位設定値１６に制御するべく、制御信号１４によ妻て、
原子炉給水ポンプ１５を調節する１本発明では、中性子
束検出器３からの中性子束信号５を炉心発生蒸気演算装
置６への入力とし、発生蒸気流量予測信号７を出力する
。準静的近似の下では１発生蒸気流量Ｗは、中性子束Ｐ
と以下の関係で表わすことができる。
により説明する。第１図は原子炉の水位制御装置を示す
、第１図において、原子炉容器１内の炉心２より発生す
る蒸気は、主蒸気配管３０を通って発電用タービンへ導
かれ消費される。従来の水位制御方式では、原子炉水位
検出器４からの原子炉水位信号１９．主蒸気流量検出器
１０からの主蒸気流量信号１１および給水配管３１中に
設置された給水流量検出器１２からの給水流量信号１３
を給水制御装置１７の入力とし、原子炉水位を原子炉水
位設定値１６に制御するべく、制御信号１４によ妻て、
原子炉給水ポンプ１５を調節する１本発明では、中性子
束検出器３からの中性子束信号５を炉心発生蒸気演算装
置６への入力とし、発生蒸気流量予測信号７を出力する
。準静的近似の下では１発生蒸気流量Ｗは、中性子束Ｐ
と以下の関係で表わすことができる。
Ｗ＝ＡＸＰ＋Ｂ
ここに
Ａ：換算比例定数
Ｂ：補正定数
である。
発生蒸気予測信号は、給水・主蒸気ミスマツチ流量調整
装置８の入力となり、プラント過渡変化初期における先
行信号を与える。給水・主蒸気ミスマツチ流量調整装置
は、同時に実験主蒸気流量信号１３と給水流量信号１１
も入力とし、内部で比較判定を行い、補正後のミスマツ
チ流量信号９を給水制御装置１７へ与える。以降の動作
は、従来方式と同様である。第２図においてミスマツチ
流量調整装置８の動作を説明する。プラントにおける何
らかの過渡変化により生じた中性子束信号５の変化は、
炉心発生蒸気量演算装置６を経て発生蒸気予測信号７を
出力するが、この信号と給水流量信号１３との差をとり
、先行ミスマツチ流量信号２５をつくる。上記信号は、
通常時中性子束信号の雑音等を考慮したバイアス２０を
加減したバイアス通過後信号２６および２７の２種類の
信号を形成するが、それぞれ高値優先回路２１と低値優
先回路２２により、給水・主蒸気ミスマツチ信号２４と
比較され、補正ミスマツチ信号２８および２９を作る。
装置８の入力となり、プラント過渡変化初期における先
行信号を与える。給水・主蒸気ミスマツチ流量調整装置
は、同時に実験主蒸気流量信号１３と給水流量信号１１
も入力とし、内部で比較判定を行い、補正後のミスマツ
チ流量信号９を給水制御装置１７へ与える。以降の動作
は、従来方式と同様である。第２図においてミスマツチ
流量調整装置８の動作を説明する。プラントにおける何
らかの過渡変化により生じた中性子束信号５の変化は、
炉心発生蒸気量演算装置６を経て発生蒸気予測信号７を
出力するが、この信号と給水流量信号１３との差をとり
、先行ミスマツチ流量信号２５をつくる。上記信号は、
通常時中性子束信号の雑音等を考慮したバイアス２０を
加減したバイアス通過後信号２６および２７の２種類の
信号を形成するが、それぞれ高値優先回路２１と低値優
先回路２２により、給水・主蒸気ミスマツチ信号２４と
比較され、補正ミスマツチ信号２８および２９を作る。
Ｗ１信号２８．２９は、絶対値の大きい信号を選択する
比較回路２３を通り、補正後のミスマツチ信号９を出力
する１通常時においては、高値優先回路２１においても
低値優先回路２２においても、実ミスマツチ信号２４が
優先されるようにバイアス値２０が調整されている。も
し、プラントの出力が低下する事項が発生した場合、発
生蒸気予測信号７は、主蒸気流量信号１１よりも、速く
減少するので信号２８には信号２６が、信号２９には信
号２４が現われ、絶対値比較回路により、補正後ミスマ
ツチ信号９には信号２８が現われるため、初期の給水流
量減少割合を大きくし、初期水位応答を改善する。逆に
、プラントの出力が増加する事象が発生した場合は、信
号９としては、信号２７が現われ、同様の効果が期待で
きる。第３図には１本発明を適用した場合の、ＡＦＣ運
転時の水位制御の効果を本発明を適用しない場合の例と
比較して示す。
比較回路２３を通り、補正後のミスマツチ信号９を出力
する１通常時においては、高値優先回路２１においても
低値優先回路２２においても、実ミスマツチ信号２４が
優先されるようにバイアス値２０が調整されている。も
し、プラントの出力が低下する事項が発生した場合、発
生蒸気予測信号７は、主蒸気流量信号１１よりも、速く
減少するので信号２８には信号２６が、信号２９には信
号２４が現われ、絶対値比較回路により、補正後ミスマ
ツチ信号９には信号２８が現われるため、初期の給水流
量減少割合を大きくし、初期水位応答を改善する。逆に
、プラントの出力が増加する事象が発生した場合は、信
号９としては、信号２７が現われ、同様の効果が期待で
きる。第３図には１本発明を適用した場合の、ＡＦＣ運
転時の水位制御の効果を本発明を適用しない場合の例と
比較して示す。
第３図（ａ）には、再循環ポンプ速度要求信号の時間変
化を示すが、この場合１本発明を適用しない場合（第３
図（ｂ）の点線）に比べて、原子炉水位変化（第３図（
ｂ）の実線）は、過渡時初期において大幅に改善される
のが判る。
化を示すが、この場合１本発明を適用しない場合（第３
図（ｂ）の点線）に比べて、原子炉水位変化（第３図（
ｂ）の実線）は、過渡時初期において大幅に改善される
のが判る。
本発明によれば、出力・炉心流量の変化速度が大きい大
幅負荷追従運転時、ＡＦＣ運転時などにおいて、水位制
御の安定性能が向上するために、その運転変化幅の拡大
が期待できるので、設備の稼働率向上、システムの適用
範囲の拡大を通して経済的運用を可能にするという効果
がある。
幅負荷追従運転時、ＡＦＣ運転時などにおいて、水位制
御の安定性能が向上するために、その運転変化幅の拡大
が期待できるので、設備の稼働率向上、システムの適用
範囲の拡大を通して経済的運用を可能にするという効果
がある。
第１図は本発明に係わる主要なシステムおよび制御装置
の構成図、第２図は第１図中のミスマツチ流量調整装置
の機能図、第３図は本発明を適用する場合についてのシ
ミュレーション例を示す図である。 １・・・原子炉容器、２・・・炉心、３・・・中性子束
検出器、４・・・原子炉水位検出器、５・・・中性子束
信号、６・・・炉心発生蒸気量演算装置、７・・・発生
蒸気流量予測信号、８・・・給水・主蒸気ミスマツチ流
量調整装置、９・・・補正後ミスマツチ流量信号、１０
・・・主蒸気流量検出器、１１・・・主蒸気流量信号、
１２・・・給水流量検出器、１３・・・給水流量信号、
１４・・・給水制御信号、１５・・・給水ポンプ、１６
・・・原子炉水位設定値、１７・・・給水制御装置、１
８・・・再１ｉ環ポンプ、１９・・・原子炉水位信号、
２０・・・バイアス、２１・・・高値優先ゲート、２２
・・・低値優先ゲート、２３・・・絶対値比較回路、２
４・・・実ミスマツチ信号、２５・・・先行ミスマツチ
信号、２６，２７川バイアス通過後先行ミスマツチ信号
、２８．２９・・・補正ミスマツチ信号、３０・・・主
蒸気配管、３１・・・給水配管。
の構成図、第２図は第１図中のミスマツチ流量調整装置
の機能図、第３図は本発明を適用する場合についてのシ
ミュレーション例を示す図である。 １・・・原子炉容器、２・・・炉心、３・・・中性子束
検出器、４・・・原子炉水位検出器、５・・・中性子束
信号、６・・・炉心発生蒸気量演算装置、７・・・発生
蒸気流量予測信号、８・・・給水・主蒸気ミスマツチ流
量調整装置、９・・・補正後ミスマツチ流量信号、１０
・・・主蒸気流量検出器、１１・・・主蒸気流量信号、
１２・・・給水流量検出器、１３・・・給水流量信号、
１４・・・給水制御信号、１５・・・給水ポンプ、１６
・・・原子炉水位設定値、１７・・・給水制御装置、１
８・・・再１ｉ環ポンプ、１９・・・原子炉水位信号、
２０・・・バイアス、２１・・・高値優先ゲート、２２
・・・低値優先ゲート、２３・・・絶対値比較回路、２
４・・・実ミスマツチ信号、２５・・・先行ミスマツチ
信号、２６，２７川バイアス通過後先行ミスマツチ信号
、２８．２９・・・補正ミスマツチ信号、３０・・・主
蒸気配管、３１・・・給水配管。
Claims (1)
- １、原子炉の水位制御に原子炉水位、給水流量、主蒸気
流量等の信号を入力として原子炉水位をあらかじめ設定
された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、原子炉中性子束信号或はそれと等価な信号を用
いて、原子炉炉心より発生する蒸気量を演算予測し、原
子炉内冷却材体積変化を早期に感知する発生蒸気量演算
装置からの予測蒸気流量信号を過渡時初期段階に先行的
に給水制御装置信号として使用することを特徴とする原
子炉の水位制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59201783A JPS6180095A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | 原子炉の水位制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59201783A JPS6180095A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | 原子炉の水位制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6180095A true JPS6180095A (ja) | 1986-04-23 |
Family
ID=16446866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59201783A Pending JPS6180095A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | 原子炉の水位制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6180095A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012026944A (ja) * | 2010-07-27 | 2012-02-09 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 原子炉給水制御装置 |
| CN107342112A (zh) * | 2016-12-01 | 2017-11-10 | 中广核工程有限公司 | 蒸汽发生器水位预警方法及装置 |
-
1984
- 1984-09-28 JP JP59201783A patent/JPS6180095A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012026944A (ja) * | 2010-07-27 | 2012-02-09 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 原子炉給水制御装置 |
| CN107342112A (zh) * | 2016-12-01 | 2017-11-10 | 中广核工程有限公司 | 蒸汽发生器水位预警方法及装置 |
| CN107342112B (zh) * | 2016-12-01 | 2019-09-10 | 中广核工程有限公司 | 蒸汽发生器水位预警方法及装置 |
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