JPS6211317B2 - - Google Patents
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- JPS6211317B2 JPS6211317B2 JP53067197A JP6719778A JPS6211317B2 JP S6211317 B2 JPS6211317 B2 JP S6211317B2 JP 53067197 A JP53067197 A JP 53067197A JP 6719778 A JP6719778 A JP 6719778A JP S6211317 B2 JPS6211317 B2 JP S6211317B2
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- thermometer
- core
- guide tube
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
原子力プラントの炉心の核計装装置・プロセス
計装装置に係り特にプロセス計算機の炉心性能計
算の精度向上に役立つ炉心計装装置に関するもの
である。
計装装置に係り特にプロセス計算機の炉心性能計
算の精度向上に役立つ炉心計装装置に関するもの
である。
第１図、第２図により従来技術で用いられてい
る核計装装置を説明する。核計装案内管１１（以
下案内管と略記する）の中に局部出力モニター
LPRMが下からＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，１２Ａ，１２
Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄと並んでいる。この横にＡ，
Ｂ，Ｃ，Ｄの校正用の移動式出力モニタTIP１４
が入つたチユーブ１３が配置されている。案内管
内での直接熱発生を冷却するために冷却孔１５，
１６がついており炉心下部プレナム２３の冷却水
が案内管１１を通つてLPRM１２Ａ乃至１２Ｄを
冷却し炉心上部プレナム２４へぬける。この案内
管１１は原子炉支持板２１と圧力容器２２を貫通
して圧力容器外へ導かれる。
る核計装装置を説明する。核計装案内管１１（以
下案内管と略記する）の中に局部出力モニター
LPRMが下からＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，１２Ａ，１２
Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄと並んでいる。この横にＡ，
Ｂ，Ｃ，Ｄの校正用の移動式出力モニタTIP１４
が入つたチユーブ１３が配置されている。案内管
内での直接熱発生を冷却するために冷却孔１５，
１６がついており炉心下部プレナム２３の冷却水
が案内管１１を通つてLPRM１２Ａ乃至１２Ｄを
冷却し炉心上部プレナム２４へぬける。この案内
管１１は原子炉支持板２１と圧力容器２２を貫通
して圧力容器外へ導かれる。
炉心の中にはこのような計装管１１が数十本入
つており炉心内の局部的出力分布を測定している
がそのときの基本単位は第２図に示すように案内
管１１のまわりをとりまく４つの燃料集合体２ｒ
―Ｐ，２０―Ｑ，２０―Ｒ，２０―Ｓである。こ
の燃料集合体２０―Ｐ乃至２０―Ｓの中性子束の
平均値として局部出力が各レベルＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
のLPRMにより計測される。この計装管の分布し
ている様子の例を第３図に示すが、このように炉
心に一様に分散させることにより炉心全体の出力
分布をなるべく精度良く測定している。
つており炉心内の局部的出力分布を測定している
がそのときの基本単位は第２図に示すように案内
管１１のまわりをとりまく４つの燃料集合体２ｒ
―Ｐ，２０―Ｑ，２０―Ｒ，２０―Ｓである。こ
の燃料集合体２０―Ｐ乃至２０―Ｓの中性子束の
平均値として局部出力が各レベルＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
のLPRMにより計測される。この計装管の分布し
ている様子の例を第３図に示すが、このように炉
心に一様に分散させることにより炉心全体の出力
分布をなるべく精度良く測定している。
さて、沸騰水型原子炉においては核沸騰領域に
特有の高熱伝達特性を利用して燃料の冷却を行う
よう設計されているが、更に出力が高くなり遷移
沸騰領域に移行する膜沸騰領域に入り燃料被覆管
の温度が急に上昇する。最近ではこれをさけるた
め限界クオリテイ（膜沸騰に移るクオリテイ）対
沸騰長さの式（GEXLの式という）が提案されこ
の式を用いて沸騰遷移を生じさせるような燃料集
合体出力を限界出力（CP）とよびこれと実際の
集合体出力との比（CPRという）を求めその炉
心内での各燃料集合体におけるCPRのうち最小
値を最小限界出力比（MCPRという）によつて熱
的安全性をみている。
特有の高熱伝達特性を利用して燃料の冷却を行う
よう設計されているが、更に出力が高くなり遷移
沸騰領域に移行する膜沸騰領域に入り燃料被覆管
の温度が急に上昇する。最近ではこれをさけるた
め限界クオリテイ（膜沸騰に移るクオリテイ）対
沸騰長さの式（GEXLの式という）が提案されこ
の式を用いて沸騰遷移を生じさせるような燃料集
合体出力を限界出力（CP）とよびこれと実際の
集合体出力との比（CPRという）を求めその炉
心内での各燃料集合体におけるCPRのうち最小
値を最小限界出力比（MCPRという）によつて熱
的安全性をみている。
実際の炉心でのMCPRと監視するためにプロセ
ス計算機を設置し定期的にこのMCPRの値と全
LPRMの読み及び炉心入口流量、炉心圧力、炉心
入口温度等のプロセス量を入力として求めてい
る。
ス計算機を設置し定期的にこのMCPRの値と全
LPRMの読み及び炉心入口流量、炉心圧力、炉心
入口温度等のプロセス量を入力として求めてい
る。
さて、プロセス量のうち炉心圧力は炉心全体に
かかつており問題はないが炉心入口温度の計測は
再循環外部ループ２５の温度を測定しているのみ
で、２系統ある給水系のアンバランス（一方の給
水系が十分にその機能をはたさなかつたとき）が
あつた場合炉心下部プレナム部２３の温度が完全
に一様と仮定するのは好ましくない。特にGEXL
式は沸騰長さをパラメータに選んでおり、したが
つて入口温度が重要なフアクターであるのでこの
入口温度の局部的分布も考慮して炉心の熱的評価
の精度を向上させることが好ましい。
かかつており問題はないが炉心入口温度の計測は
再循環外部ループ２５の温度を測定しているのみ
で、２系統ある給水系のアンバランス（一方の給
水系が十分にその機能をはたさなかつたとき）が
あつた場合炉心下部プレナム部２３の温度が完全
に一様と仮定するのは好ましくない。特にGEXL
式は沸騰長さをパラメータに選んでおり、したが
つて入口温度が重要なフアクターであるのでこの
入口温度の局部的分布も考慮して炉心の熱的評価
の精度を向上させることが好ましい。
本発明の目的は、各LPRM計装管毎に冷却材温
度計をつけ炉心熱的評価にこの値を利用し、
MCPRの評価の精度を上げることのできる原子炉
計測装置を提供することである。
度計をつけ炉心熱的評価にこの値を利用し、
MCPRの評価の精度を上げることのできる原子炉
計測装置を提供することである。
以下図面を参照して本発明の一実施例を説明す
る。
る。
温度計１００は第１図に示すように案内管１１
の中にLPRM１２と同様にとりつけられている。
炉心で発生する中性子束やγ線による温度計間の
直接熱発生をなるべく減すために温度計は炉心下
部支持板２１の下30cm程度が良い。あまり下部に
設けるとその案内管１１の同辺の燃料集合体２０
に流入する冷却材温度を精度良く測定できない。
の中にLPRM１２と同様にとりつけられている。
炉心で発生する中性子束やγ線による温度計間の
直接熱発生をなるべく減すために温度計は炉心下
部支持板２１の下30cm程度が良い。あまり下部に
設けるとその案内管１１の同辺の燃料集合体２０
に流入する冷却材温度を精度良く測定できない。
案内管１１には温度計１００の少し下方に小孔
１６をあけ、また下部格子板２１の上方の案内管
１１にも小孔１５をあけ温度計１００の付近に下
から上への冷却材の流れをつくり温度計１００に
より正確に炉心冷却材入口温度を測定できる。
１６をあけ、また下部格子板２１の上方の案内管
１１にも小孔１５をあけ温度計１００の付近に下
から上への冷却材の流れをつくり温度計１００に
より正確に炉心冷却材入口温度を測定できる。
温度計はクロメルーコンスタンタンのような熱
電対方式でもよく又電気抵抗の温度依存性を利用
した測温抵抗体でもよいが温度変化に対し応答性
の良いものが望ましい。
電対方式でもよく又電気抵抗の温度依存性を利用
した測温抵抗体でもよいが温度変化に対し応答性
の良いものが望ましい。
またこの温度計１００を較正するために移動式
出力モニターTIP１４の下方にこれと一緒に移動
する較正用温度計TTM２００を設ける。その位
置はTIP１４を全挿入したときTTM２００が温
度計１００の横にくるようにするとよい。これに
より各計装案内管１１に設置された温度計１００
の相互間の校正ができる。またこれにより温度計
１００に異常が生じたりした場合はこれを検知し
その温度計１００をバイパスすることができる。
温度計１００、較正用温度計２００は各々LPRM
１２、TIP１４と同様、絶縁された配線により炉
外にとり出され計装システムに送られる。
出力モニターTIP１４の下方にこれと一緒に移動
する較正用温度計TTM２００を設ける。その位
置はTIP１４を全挿入したときTTM２００が温
度計１００の横にくるようにするとよい。これに
より各計装案内管１１に設置された温度計１００
の相互間の校正ができる。またこれにより温度計
１００に異常が生じたりした場合はこれを検知し
その温度計１００をバイパスすることができる。
温度計１００、較正用温度計２００は各々LPRM
１２、TIP１４と同様、絶縁された配線により炉
外にとり出され計装システムに送られる。
以下に本発明の作用について説明する。
炉心の熱的余裕は下記のようにして決定され
る。
る。
GEXL式により限界クオリテイ（Xc）を計算
する。GEXL式は実験によつて得られたもので関
数としては下記のようである。
する。GEXL式は実験によつて得られたもので関
数としては下記のようである。
Xc＝ｇ（ＬB、ＤQ、Ｇ、Ｌ、ＰR、Ｒ）……(1)
ここで、
Xc；限界クオリテイ
ＬB；沸騰長さ
ＤQ；熱的等価直径
ＰR；炉心圧力
Ｌ；加熱長さ
Ｒ；局所ピーキングの関数で与えられる因子
Ｇ；チヤンネル流量
燃料体出力をＰとする。出力Ｐを上げてゆき蒸気
クオリテイ分布が限界クオリテイ（Xcと一到す
るときの出力を限界出力（CP）とすると限界出
力比（CPR）は CPR＝ＣＰ／Ｐ ……(2) なる式であらわせる。このCPRを求める場合沸
騰長さＬBが重要なフアクターとなる。
クオリテイ分布が限界クオリテイ（Xcと一到す
るときの出力を限界出力（CP）とすると限界出
力比（CPR）は CPR＝ＣＰ／Ｐ ……(2) なる式であらわせる。このCPRを求める場合沸
騰長さＬBが重要なフアクターとなる。
ＬBはサブクール水（hin）がバンドルの熱量に
より加熱され丁度飽和状態（hf）になつた点とチ
ヤンネル入口との距離である。したがつて下式で
あらわされる。
より加熱され丁度飽和状態（hf）になつた点とチ
ヤンネル入口との距離である。したがつて下式で
あらわされる。
∫ＬＢ ０Ｐ（ｘ）dx＝W0（hf−hin）……(3)
Ｐ（ｘ）…下からのｘの点の単位長当りの発
熱量 W0…チヤンネル入口流量 hin…チヤンネル入口エンタルピ hf…チヤンネル温 エンタルピ hfは炉心圧力ＰRより決まりhfは hf＝ｆ（Tin、Ｐ） ……(4) (4)式で決るがＰに比べてTinに殆んど依存する。
(2)式により各燃料集合体毎にプロセスコンピータ
によりCPRを計算するそしてこの最小値をMCPR
（minimum CPR）とよぶ。MCPRは(1)、(3)、(4)
式からもわかるようにその燃料集合体の入口温度
が重要なフアクターであつたが、従来の技術では
この温度を再循環ループ水の温度を用いていた。
この温度計の代りにその燃料集合体２０の直下付
近に温度計１００を置きTinを精度良く測定でき
ればhfの精度が上がりしたがつてXcすなわち
MCPRの精度が上る。
熱量 W0…チヤンネル入口流量 hin…チヤンネル入口エンタルピ hf…チヤンネル温 エンタルピ hfは炉心圧力ＰRより決まりhfは hf＝ｆ（Tin、Ｐ） ……(4) (4)式で決るがＰに比べてTinに殆んど依存する。
(2)式により各燃料集合体毎にプロセスコンピータ
によりCPRを計算するそしてこの最小値をMCPR
（minimum CPR）とよぶ。MCPRは(1)、(3)、(4)
式からもわかるようにその燃料集合体の入口温度
が重要なフアクターであつたが、従来の技術では
この温度を再循環ループ水の温度を用いていた。
この温度計の代りにその燃料集合体２０の直下付
近に温度計１００を置きTinを精度良く測定でき
ればhfの精度が上がりしたがつてXcすなわち
MCPRの精度が上る。
この温度計をLPRMの計装管の中に入れること
により従来の計装管が利用できる。又TIPの付近
に較正用の温度計２００をつけることにより温度
計１００の相互の較正を行う。
により従来の計装管が利用できる。又TIPの付近
に較正用の温度計２００をつけることにより温度
計１００の相互の較正を行う。
以上説明のように本発明装置は構成されている
ので次の効果を奏する。
ので次の効果を奏する。
１ 燃料集合体の入口温度を直接測定しGEXLの
計算に利用することによりMCPRの計算精度が
上る。特に炉心下部に給水流量のアンバランス
等が生じたり過渡的に温度がゆらいだりした場
合にもこの方式では精度が悪くならない。
計算に利用することによりMCPRの計算精度が
上る。特に炉心下部に給水流量のアンバランス
等が生じたり過渡的に温度がゆらいだりした場
合にもこの方式では精度が悪くならない。
２ 炉内計装管の一部に温度計をつけることによ
り特別の温度センサー用案内管をつけなくてよ
い。
り特別の温度センサー用案内管をつけなくてよ
い。
３ LPRM較正用のTIPの近くに較正用温度計を
つけ各案内管にとりつけてある入口温度計のす
ぐ横に較正用温度計を一時的に置いて両者の温
度と比較することにより容易に温度計同志の較
正が可能となる。
つけ各案内管にとりつけてある入口温度計のす
ぐ横に較正用温度計を一時的に置いて両者の温
度と比較することにより容易に温度計同志の較
正が可能となる。
なお前記温度計１００は案内管１１の全部に設
けず適宜１部の案内管に設けて実施することもで
きる。
けず適宜１部の案内管に設けて実施することもで
きる。
第１図は本発明装置の一実施例を示す図、第２
図はLPRM及び温度計を用いて出力分布、MCPR
を測定する燃料集合体の基本単位を説明する図、
第３図は計装管の炉心内の分布の様子を示す図で
ある。 １１…案内管、１２，１２Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ…
LPRM、１００…温度計、２００…較正用温度
計。
図はLPRM及び温度計を用いて出力分布、MCPR
を測定する燃料集合体の基本単位を説明する図、
第３図は計装管の炉心内の分布の様子を示す図で
ある。 １１…案内管、１２，１２Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ…
LPRM、１００…温度計、２００…較正用温度
計。
Claims (1)
- １ 沸騰水型原子炉炉心に複数本の炉心中性子検
出用の計装案内管を配置させ、この計装案内管内
に局部出力検出器を較正するための移動式出力モ
ニタの案内管を配設して成る原子炉計測装置にお
いて、前記炉心中性子検出用の計装案内管の一部
又は全てに燃料集合体の冷却材入口温度測定用の
温度計を配設し、この温度計の配設した位置に対
応する前記移動式出力モニタの案内管中に移動式
出力モニタと連動しかつ前記冷却材入口温度測定
用の温度計を較正する移動式較正用温度計を配設
して成ることを特徴とする原子炉計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6719778A JPS54159589A (en) | 1978-06-06 | 1978-06-06 | Measuring device for nuclear reactor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6719778A JPS54159589A (en) | 1978-06-06 | 1978-06-06 | Measuring device for nuclear reactor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54159589A JPS54159589A (en) | 1979-12-17 |
| JPS6211317B2 true JPS6211317B2 (ja) | 1987-03-11 |
Family
ID=13337930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6719778A Granted JPS54159589A (en) | 1978-06-06 | 1978-06-06 | Measuring device for nuclear reactor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54159589A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5563727A (en) * | 1978-11-08 | 1980-05-14 | Toshiba Corp | Reactor core inlet temperature measuring method |
| JPS5794695A (en) * | 1980-12-03 | 1982-06-12 | Tokyo Shibaura Electric Co | Temperature detector of nuclear reactor |
| JPS57203996A (en) * | 1981-06-10 | 1982-12-14 | Tokyo Shibaura Electric Co | Device for monitoring inside of reactor |
| JPS5851299U (ja) * | 1981-10-05 | 1983-04-07 | 株式会社東芝 | 炉内監視装置 |
| JP4723963B2 (ja) * | 2005-09-15 | 2011-07-13 | 株式会社東芝 | 炉心冷却材温度測定装置、炉心冷却材温度測定方法および原子炉監視装置 |
| JP4850537B2 (ja) * | 2006-02-27 | 2012-01-11 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 自然循環型沸騰水型原子炉の温度検出装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5127693A (ja) * | 1974-08-30 | 1976-03-08 | Hitachi Ltd | |
| JPS5246746B2 (ja) * | 1973-06-05 | 1977-11-28 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5246746U (ja) * | 1975-09-29 | 1977-04-02 |
-
1978
- 1978-06-06 JP JP6719778A patent/JPS54159589A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5246746B2 (ja) * | 1973-06-05 | 1977-11-28 | ||
| JPS5127693A (ja) * | 1974-08-30 | 1976-03-08 | Hitachi Ltd |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54159589A (en) | 1979-12-17 |
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