JPS63171394A

JPS63171394A - 残留熱除去装置

Info

Publication number: JPS63171394A
Application number: JP62001765A
Authority: JP
Inventors: 信之西條
Original assignee: Toshiba Corp; Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
Priority date: 1987-01-09
Filing date: 1987-01-09
Publication date: 1988-07-15

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。

Description

【発明の詳細な説明】（発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は原子力プラントに設けられる残留熱除去装置に
係り、特に熱交換器バイパス弁の開度を自動調節できる
ようにした残留熱除去装置に関する。

（従来の技術）例えば沸騰水型原子力プラントでは、崩壊熱や残留熱の
除去または冷却材喪失時の炉心冷却を目的として残留熱
除去系（ＲＨＲ）が設置されている。このような残留熱
除去系は例えば３系統設置され、そのうち２系統は除熱
の機能を有し、残り１系統は炉心冷却を主な目的として
いる。これら残留熱除去系は、流量切換弁の操作によっ
ていくつかのモードに切換えることができる。代表的な
４モードを以下に示す。

（１）低圧注入モード（ＬＰ（１）このモードは非常用炉心冷却系の一部として機能させる
ためのモードである。即ち、冷却材喪失時または大破断
事故時に、低圧炉心スプレィ系（ＬＰ０１）および高圧
炉心スプレィ系（ＨＰＯ３）と連携して炉心を冷却し、
また中小破断事故時に自動減圧系（ＡＤＳ）と連携して
炉心を冷却するためのモードである。

（２）原子炉格納容器スプレィモード（Ｄ／Ｗｇ）この
モードは冷却材喪失事故後、圧力抑制室内の水をドライ
ウェル内にスプレィするモードである。冷却材喪失時に
低圧注水系として自動起動し、ドライウェル内および圧
力抑制室に注水した後に、遠隔手動操作で電動弁を切換
えることにより、この格納吉凶スプレィモードとなる。

（３）圧力抑制室冷却モード（Ｓ／ＰＣ）このモードは
圧力抑制室プール水温上昇を抑えるモードである。なお
、水温上昇の原因としては種々考えられるが、主なもの
としては、原子炉隔離時の原子炉圧力上昇抑制のための
逃し安全弁の作動による排出蒸気、原子炉隔離時冷却系
（ＲＣＩＧ）タービンの排気または原子炉格納容器内の
配管破断などが考えられる。　　　　　　−（４）原子
炉停止時冷却モード（Ｓ　ＨＣ）このモードは、原子炉
停止後に炉心崩壊熱および圧力容器、配管、冷却材中の
保有熱を除去して、原子炉を冷却するためのモードであ
る。

炉心崩壊熱は原子炉停止直後には復水器で冷却され、冷
却材温度が十分下がったら原子炉停止時冷却モードによ
って冷却される。

このように残留熱除去系の除熱対象は原子炉と圧力抑制
プールの２つに大別できる。

除熱は残留熱除去系に設置しである熱交換器にて行なわ
れる。第２図に従来の熱交換器回りの配管系統構成を示
す。圧力抑制プール等の水が導入管１ａのポンプ１によ
って熱交換器入口弁２を介して熱交換器３に導入され、
ここで冷却された後、熱交換器出目弁４を通って原子炉
または圧力抑ｉ、ＩＩブールへ給水管４ａにより給水さ
れる。一方、熱交換器３をバイパスする熱交換器バイパ
ス管５に熱交換器バイパス弁６が設けられ、ポンプ１か
ら送られた一部の水は直接、原子炉または圧力抑制プー
ルへ送水される。即ち、ポンプ１で送られた水は、熱交
換器バイパス弁６を通る経路と、熱交換器３を通る経路
とに分かれて原子炉または圧力抑制プールへ送水される
。

熱交換器バイパス弁６は熱交換器３へ流入する水量を調
節し、除熱量を適切なものにする働きがある。従来この
調整は運転員が中央制御室内にある計器類から判断して
手動操作で行なっていた。

この熱交換器バイパス弁６は通常は全開の位置にあり、
低圧注入モードの待機状態となっている。

そして、除熱量を増加させる必要がある場合には、熱交
換器バイパス弁６を閉操作するようにしている。ところ
が、一般に熱交換器バイパス弁６は任意開度で停止し得
るインチング弁で、かつ大型であり、全開と全開との間
には約３分程度の時間を要するものである。このため、
熱交換器バイパス弁６を全開する必要がある場合には、
操作スイッチを閉方向へ例えば３分間も保持し続けなけ
ればならない。

ここで、具体的な動作例を示す。

何らかの原因により原子炉スクラム、および主蒸気管隔
離弁全閉の事象が発生したとする。運転員は、原子炉水
位の回復および維持などの事象を収束させプラントを安
定停止の、状態にするための対応操作を行なう。主蒸気
隔離弁が閉鎖した場合、炉心の崩壊熱により炉圧が上昇
する。これを防止するため逃し安全弁が作動し、圧力抑
制プールへ排気蒸気を逃す。圧力抑制プール水温は通常
３２℃以下に保つ必要があるため、運′転員は残留熱除
去系を起動し、弁の切換にて圧力抑制室冷却モード（Ｓ
／ＰＣ）をインサービスする。この時、さらに逃し安全
弁からの排気蒸気が圧力抑制プールに排出されていれば
、通常の熱交換器バイパス弁位置（全開）では、除熱し
きれない。このため、運転員は熱交換器バイパス弁６を
手動にて開鎖する。

しかし、実機ではこの熱交換器バイパス弁を閉鎖する操
作はあまり行なわれていない。その理由として、以下の
２点が挙げられる。

１）熱交換器バイパス弁の作動時間が長い。

２）熱交換器バイパス弁を止めなくてもある程度除熱が
できる。

すなわち、１）に関しては全開から全閉まで水弁は約３
分程度かかり、この間、操作スイッチを閉位置で運転員
が保持しなくてはならない。２）に関しては系統の能力
をフルに活用していないことになり好ましくない。また
、事故等の非常時に３分間も弁の操作具を保持している
ことは他の系統操作の遅れにもつながる可能性もあるし
、精神的な負担も大きい。

（発明が解決しようとする問題点）従来では、熱交換器バイパス弁を全開から全閉まで操作
する場合、運転員が操作スイッチを閉位置に長時間保持
し続けなければならない面倒がある。また、このような
操作時間の必要等に原因して、熱交換器バイパス弁が必
ずしも正確な開度に設定して使用されず、系統の能力を
十分に発揮できない場合がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたちの゛で、熱
交換器バイパス弁の開閉操作が自動的に、かつ高精度の
開閉位置に設定して行なえ、操作性向上および系統能力
の十分な活用等が図れる残留熱除去装置を提供すること
を目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）本発明は、原子力プラントのプール水および原子炉から
の導入管と、前記原子力プラントの除熱対象部への給水
管と、これらの間に設けられた熱交換器と、この熱交換
器をバイパスして前記両管を接続する熱交換器バイパス
管およびこの熱交換器バイパス管に設けられた熱交換器
バイパス弁とを有する残留熱除去装置において、前記導
入管および給水管に設けられる方向切換弁等の弁ライン
ナツプ情報に基づいて現段階のモードを判定するモード
判定装置と、このモード判定装置の判定結果に従って除
熱対象に関するパラメータを選択的に入力するパラメー
タ入力装置と、このパラメータ入力装置に入力したパラ
メータの変化率を計算する変化率計算装置と、この変化
率計算装置による計算結果および前記モード判定装置に
よる判定結果に基づいて、前記熱交換器バイパス弁の開
度を制御する熱交換器バイパス弁の開度ａｉ１１ｔＩＩ
器とを設けてなることを特徴とする。

（作用）本発明によれば、現段階における残留熱除去モードと、
そのモード下におけるパラメータ、例えば水温等の変化
率が自動的に求められ、それに応じて、熱交換器による
必要な冷却量、即ち熱交換器バイパス弁の開度が設定さ
れる。そして、その結果に基づいて、熱交換器バイパス
弁が自動的にｒＭ開閉操作れるので、この熱交換器バイ
パス弁が例えばインチング弁で、所定開度までの操作に
時間を要するとしても、操作者には何ら余分な負担がか
からず、操作能率を向上することができる。

また、設定開度は、パラメータ変化率に対応して正確に
求められ、かつその開度に従って熱交換器バイパス弁が
開度制御されるため、常に最適の熱交換器バイパス弁開
度が設定され、系統能力がフルに発揮される状態での運
転が可能となる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を第１図を参照して説明する。

なお、管路の構成は第１図に示す従来のものと同一であ
るから、その説明は省略する。

第２図において、プラント１１の中の残留熱除去系配管
の弁ラインナツプ情報は、モード判定装置１２へ入力さ
れる。モード判定装置１２では、予め入力しているモー
ド別弁ラインナツプデータと入力された弁ラインナツプ
情報との比較を行なう。そして、何らかのモードが判定
された場合は、モード情報をパラメータ入力装置１３へ
出力する。

このパラメータ入力装置１３では入力したモード情報に
基づいて除熱の対象としているパラメータをプラント１
１より選択入力する。入力されたパラメータは変化率針
幹装置１４にて計算され、この結果が熱交換器バイパス
弁開度制御器１５へ出力される。この熱交換器バイパス
弁開度制御Ｖ！ｊ１５では、変化率とモード情報を基に
弁の開度を決定し、熱交換器バイパス弁１６を制御する
。

具体的な例として、圧力抑制プール冷却モードを行なっ
た時の作動例を述べる。何らかの原因で原子炉がスクラ
ムし、主蒸気隔離弁がｒＩＩ鎮するような事象が発生し
た場合、炉心の崩壊熱により原子炉圧力が上昇する。こ
れを抑制するため逃し安全弁が作動する。この作動によ
り圧力抑制プールの水温が上昇し、通常運転制限を超え
る可能性が生じる。このため、運転員は残留熱除去系を
起動し、中央制御室からの遠隔操作にて圧力抑制プール
冷却モードをインサービスする。この弁ラインナツプは
モード判定装置にて圧力抑制プール冷却モードであると
判定され、モード情報としてパラメータ入力装置１３へ
出力される。パラメータ入力装置１３では、圧り抑制プ
ール冷却モード開始の情報から除熱の対象が圧力抑制プ
ールの水であると判定し、入力パラメータとして圧力抑
制プール水温を選択入力する。この入力されたパラメー
タは変化率計算装置１４にて、変化率を計算し、この結
果を熱交換器バイパス弁制御器１５へ出力する。制御器
１５では、圧力抑制プール冷却開始のモード情報から選
択入力されたパラメータの通常運転制限が３２℃である
と判断し、変化率を考慮して熱交換器バイパス弁１６の
開度を決定する。

このような実施例によれば、現段階における残留熱除去
モードと、そのモード下におけるパラメータとしての水
温等の変化率が自動的に求められ、それに応じて、熱交
換器による必要な冷却量、即ち熱交換器バイパス弁６の
ｉｍが設定される。そして、その結果に基づいて、熱交
換器バイパス弁６が自動的に１７１１１ｆｆｌ操作され
るので、この熱交換器バイパス弁６がインチング弁で、
所定開度までの操作に時間を要するとしても、操作者に
は何ら余分な負担がかからず、操作能率を向上すること
ができる。

また、設定開度は、パラメータ変化率に対応して正確に
求められ、かつその開度に従って熱交換器バイパス弁６
が開度制御されるため、常に最適の弁開度が設定され、
系統能力がフルに発揮される状態での運転が可能となる
。

（発明の効果）以上のように、本発明によれば、プラントからのデータ
に基づいて、モードの判定、パラメータ変化率等が求め
られ、それにより熱交換器バイパス弁の開度が自動的に
制御されるので、熱交換器バイパス弁の開開操作が自動
的に行なわれ何らの面倒もなく、操作性の向上が図れる
ようになるとともに、計算結果に基づいて常に最適の弁
ｎ度が設定され、最適の送水の冷却作用が行なわれるの
で、系統能力を十分に発揮できるという優れた効果が奏
される。

【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ック図、第２図は
残留熱除去装置の管路構成を示す系統図である。１・・・ポンプ、１ａ・・・導入管、３・・・熱交換器
、４ａ・・・給水管、５・・・熱交換器バイパス管、６
・・・熱交換器バイパス弁、１１・・・プラント、１２
・・・モード判定装置、１３・・・パラメータ入力装置
、１４・・・変化率計算装置、１５・・・熱交換器バイ
パス弁開度υ１１１１器。

Claims

【特許請求の範囲】

原子力プラントのプール水および原子炉からの導入管と
、前記原子力プラントの除熱対象部への給水管と、これ
らの間に設けられた熱交換器と、この熱交換器をバイパ
スして前記両管を接続する熱交換器バイパス管およびこ
の熱交換器バイパス管に設けられた熱交換器バイパス弁
とを有する残留熱除去装置において、前記導入管および
給水管に設けられる方向切換弁等の弁ラインナップ情報
に基づいて現段階のモードを判定するモード判定装置と
、このモード判定装置の判定結果に従つて除熱対象に関
するパラメータを選択的に入力するパラメータ入力装置
と、このパラメータ入力装置に入力したパラメータの変
化率を計算する変化率計算装置と、この変化率計算装置
による計算結果および前記モード判定装置による判定結
果に基づいて、前記熱交換器バイパス弁の開度を制御す
る熱交換器バイパス弁の開度制御器とを設けてなること
を特徴とする残留熱除去装置。