JPS6322279B2 - - Google Patents

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JPS6322279B2
JPS6322279B2 JP55171305A JP17130580A JPS6322279B2 JP S6322279 B2 JPS6322279 B2 JP S6322279B2 JP 55171305 A JP55171305 A JP 55171305A JP 17130580 A JP17130580 A JP 17130580A JP S6322279 B2 JPS6322279 B2 JP S6322279B2
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JP
Japan
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cooling water
flow rate
amount
measurement
inflow
Prior art date
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JP55171305A
Other languages
English (en)
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JPS5794693A (en
Inventor
Teruaki Tomizawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP55171305A priority Critical patent/JPS5794693A/ja
Publication of JPS5794693A publication Critical patent/JPS5794693A/ja
Publication of JPS6322279B2 publication Critical patent/JPS6322279B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は原子炉圧力容器内の冷却水量を監視
する冷却水量監視装置に関する。
沸騰水形原子炉においては、原子炉圧力容器内
の冷却水量を正確に把握することは原子炉の運転
管理上非常に重要である。したがつて従来より
種々の水位計が開発され、圧力容器に設置する試
みがなされている。しかるに上記したように冷却
水量を正確に把握することは非常に重要であるか
ら、これら既設水位計の検出機能とは異なる別系
統の冷却水量監視装置を併用して2重・3重の安
全対策を講じることが望まれている。
この発明は上記事情にもとづきなされたもので
その目的とするところは、既存の炉内水位計とは
異なつた作動原理による独立した別系統の水位検
出系として、圧力容器内の冷却水量を正確に把握
できる信頼性の高い冷却水量監視装置を提供する
ことにある。
以下この発明を図示する一実施例にもとづき説
明する。図中1は沸騰水形原子炉の圧力容器、2
は炉心、3は冷却材としての冷却水を示す。ま
た、上記圧力容器1には再循環ポンプ4を備えた
再循環系配管5が設けられている。また、上記圧
力容器1は格納容器6に収容されており、この格
納容器6内には圧力容器1以外にサプレツシヨン
プール7および漏洩冷却水を集めるサンプタンク
8などが設けられている。
また、圧力容器1の蒸気取出し口には主蒸気管
10が接続されている。この主蒸気管10は発電
タービン系11の蒸気取入れ口に接続されてい
る。また、上記発電タービン系11で生じた復水
は、配管12を通じて復水給水系13(FW)に
導入され、この復水給水系13により昇圧されて
配管14を通り、圧力容器1に戻されるようにな
つている。さらに上記主蒸気管10には、逃し弁
15を介して予剰蒸気をサプレツシヨンプール7
に導く逃し配管16と、蒸気の一部を原子炉隔離
時冷却系17(RCIC)に導びく蒸気配管18と
が分岐接続されている。この原子炉隔離時冷却系
17は第2図に示すように蒸気配管18を通じて
駆動用蒸気を取入れるタービン19で送水ポンプ
20を回転させるものであり、この送水ポンプ2
0によつて水源21の水を給水配管22を通じて
圧力容器1に圧送するようになつている。23は
入口弁、24は出口弁である。また、タービン1
9の蒸気排出側は出口配管25に接続される。
また、第1図に示す30は炉心スプレイ系であ
り、これは高圧炉心スプレイ系(HPCS)と低圧
炉心スプレイ系(LPCS)の2系統からなり(第
1図には一系統だけを示す。)、緊急時に炉心スプ
レイポンプを用いて炉心に冷却水を噴射するもの
である。また、31は冷却材浄化系(RWCU)
を示す。この冷却浄化系31は、ろ過脱塩器や熱
交換器、送水ポンプ(いずれも図示しない)など
からなり、冷却水の浄化を行なうものである。3
1aは主復水器に接続される配管系を示す。ま
た、32は制御棒駆動系(CRD)である。この
制御棒駆動系32は、圧力水を用いて制御棒を駆
動させて炉心2の出力調整を行なう。また、サン
プタンク8に溜つた水を排水する排水管33は、
廃棄物処理系34に接続されている。
そして上記構成の原子炉設備に、冷却水3の水
量を監視する冷却水量監視装置が設けられてい
る。以下この冷却水量監視装置について説明す
る。すなわち本願の冷却水量監視装置は、圧力容
器1に流入する冷却水の総流量と、圧力容器1か
ら流出する冷却水(蒸気も含む)の総流量とを求
め、これら流入量と流出量を比較して圧力容器1
内の冷却水保有量を把握するものである。
すなわち総流入量を測る流入量計測機構として
は、前記した原子炉隔離時冷却系17と復水給水
系13と炉心スプレイ系30と制御棒駆動系32
とにそれぞれ設けた計測機構35,36,37,
38があり、各計測機構で得られた測定値A1
A2,A3,A4はそれぞれ流入量のデータとして演
算装置39に入力されるようになつている。一
方、総流出量を測る流出量計測機構としては、逃
し配管16、排水管33、蒸気配管18、冷却材
浄化系31、主蒸気管10にそれぞれ設けた計測
機構40,41,42,43,44があり、各計
測機構で得られた測定値B1,B2,B3,B4,B5
それぞれ流出量のデータとして演算装置39に入
力するようになつている。この演算装置39は、
総流入量と総流出量の収支計算を行ない、これを
もとに圧力容器1内の冷却水液面の挙動を監視す
る機能を持つ計算機であり、演算結果は運転操作
室に設置した操作盤45に冷却水量として表示さ
れる。
そして上記流入量計測機構35〜38と流出量
計測機構40〜44は、それぞれ各測定対象部位
において互いに異なる測定原理にもとづいて流量
を測る複数種の流量測定手段を備えている。たと
えば第2図に示される原子炉隔離時冷却系17の
流入量計測機構35を代表して説明する。すなわ
ちこの計測機構35は、第1の測定手段として、
給水配管22を流れる冷却水量を直接計測する流
量計50を採用している。この流量計としては例
えば羽根車を利用した翼車流量計などを用い、得
られた流量信号αを電気量として出力するように
なつている。またこの流量計50とは測定原理の
異なる第2の測定手段として、給水配管22内の
圧力値を測定する圧力計51と、この圧力値をも
とに流量を算出する演算器52を用いている。す
なわちこの第2の測定手段は、例えば配管の途中
に設けたオリフイスの前後に一対の圧力計を配置
し、これら圧力計の圧力差をもとに得られる流速
と流路断面積の積により単位時間当りの流量信号
βを得るものである。さらに、第3の測定手段と
して、送水ポンプ20の回転数を測る回転計53
とこの回転をもとに流量を算出する演算器54と
を備えている。すなわち、ポンプ回転数と吐出量
との間には密接な相関関係があるから、予め求め
ておいた回転数と吐出量との関係のパラメータに
もとづき、ポンプ回転数から流量信号γを算出で
きるものである。
そしてこれら3種の測定手段で得た流量信号
α,β,γは第3図に示すロジツクを経てチエツ
クされ、最良の流量信号が選択されて最終的な代
表流量信号Fとして演算装置39に入力されるよ
うになつている。すなわちこの実施例の場合、上
記3種の測定手段のうち最も信頼性の高いデータ
を得ることができると考えられるのは、流量を直
接計測する流量計50であると仮定し、流量信号
αをベースデータとしてこの流量信号αを他の流
量信号β,γと比較する。つまり第3図に示され
るように、比較器55でαとβを比較し、双方の
データの差が許容偏差値e1以内であるか否かを判
別する。ここで許容偏差値e1とは、双方の測定手
段が正常な状態にあつても機器の精度の差その他
の原因により不可避的に生じる測定誤差であり、
この値は予め実測などによつて求めておく。
そして|α−β|が上記許容偏差値e1、以下で
あればαは正常値とみなし、最終的な流量信号F
をαとして演算装置39に入力する。一方、|α
−β|がe1より大きければ比較器56にてαをγ
と比較し、|α−γ|が双方の測定手段の許容偏
差値e2以内であるかを判別する。ここで|α−γ
|がe2以内であればαは正常値とみなし、流量信
号Fをαとする。また|α−γ|がe2より大きけ
れば第1の測定手段で得られた流量信号αは何ら
かの原因で誤信号を出していると判断し、今度は
比較器57でβとγとを比較する。ここで|β−
γ|が双方の測定手段の許容偏差値e3以内であれ
ば、第2の測定手段で得られた流量信号βは正常
値であると判断し、最終的な流量信号Fをβとし
て演算装置39に入力する。また、|β−γ|が
e3より大きい場合には、信号の正常な判定が行な
えないため、計測機構35の故障と判定し、運転
操作盤45に表示する。
以上は原子炉隔離時冷却系17の流入量計測機
構35の例であるが、例えば復水給水系13ある
いは炉心スプレイ系30に設けられる流入量計測
機構36,37の場合も前記と同様に、流量計を
用いた第1の測定手段と、圧力計を用いた第2の
測定手段と、ポンプの回転数をもとに流量を算出
する第3の測定手段を用いて最良の流量信号を得
るように構成する。なお、両量測定手段としては
上記したもの以外に測定原理の異なる他の手段を
採用してもよいのは勿論であり、要するに複数種
の測定手段を備えていればよい。また、制御棒駆
動系32の計測機構38の場合には例えば流量計
を用いた第1の測定手段と、圧力計など他の測定
原理にもとづく第2の測定手段を採用して、上記
と同様の主旨により最良の流量信号が得られるよ
うに構成する。さらにまた、流出側の各種計測機
構40〜44も同様であり、それぞれ互いに測定
原理の異なる複数の測定手段を併用して、同一測
定部所における最終添な代表流量信号を得て、演
算装置39に入力するようにするものである。
このように本実施例によれば信頼性の高い流量
信号を総流入量あるいは総流出量のデータとして
演算装置39に入力でき、冷却水3の水量の変化
を正確に監視できる。すなわち、流入量と流出量
とが等しければ圧力容器1内の液面に変化はない
が、流出量が流入量よりも大きくなれば液面が次
第に低下していると判断することができる。
なお本実施例は以上のように構成したが、図示
されている各種設備、配管以外に、圧力容器に冷
却水を出入りさせる付帯設備、配管類を設ける場
合には、それぞれ流入側ないしは流出側に流量計
測機構を適宜追加して実施すればよく、要するに
全流入データA1〜Aoと全流出データB1〜Boの各
総量を比較できればよい。
この発明は以上設明したように、信頼性の高い
流入総量のデータと流出総量のデータにもとづい
て原子炉に出入りする冷却水量を常に正しく監視
することができるものであり、既説の水位計の検
出系とは独立した別系統の信頼性の高い冷却水量
監視装置を提供でき、原子炉の通常運転時および
異常過渡状態などにおいて冷却水液面の挙動を正
確に把握できる。したがつて、既設の水位計のバ
ツクアツプとしてもきわめて有効であり、原子炉
の安全性を向上する上での効果は大である。さら
に、本願発明の各流入量計測機構及び流出量計測
機構は、複数の計測手段からの流量信号に予め信
頼性の高い順番で優先順位をつけ、かかる優先順
位に沿つて各流量信号の偏差が予め設定された偏
差値内に収まるか否かを判別し、それによつて代
表流量信号を決定するものであり、よつて最良の
流量信号を出力することができる。
【図面の簡単な説明】
図面はこの発明の一実施例を示し、第1図は冷
却水量監視装置を原子炉設備とともに示す概略構
成図、第2図は原子炉隔離時冷却系の概略構成
図、第3図は流量信号処理のロジツクを示す流れ
図である。 1…原子炉圧力容器、3…冷却水、35,3
6,37,38…流入量計測機構、39…演算装
置、40,41,42,43,44…流出量計測
機構、50…流量計、51…圧力計、52…演算
器、53…回転計、54…演算器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 原子炉プラントの複数箇所に夫々設置され原
    子炉圧力容器内に流入する冷却水の流量を測定す
    る複数の流入量計測機構と、原子炉プラントの複
    数箇所に夫々設置され上記原子炉圧力容器から流
    出する冷却水の流量を測定する複数の流出量計測
    機構と、上記複数の流入量計測機構により計測さ
    れた計測値から冷却水総流入量を算出し上記複数
    の流出量計測機構により計測された計測値から冷
    却水総流出量を算出しこれら冷却水総流入量及び
    冷却水総流出量とを比較して原子炉圧力容器内の
    冷却水量を算出する演算装置とを備え、上記流入
    量計測機構と流出量計測機構は互いに異なる測定
    原理に基づく複数種の流量測定手段を備え、これ
    ら各流量測定手段によつて得られる複数の流量信
    号に信頼性の高い順番で優先順位をつけておき該
    優先順位に沿つて流量信号の偏差が予め設定され
    た許容偏差値内に収まるか否かの判別をなし、最
    良の流量信号を同一測定部位における代表流量信
    号として前記演算装置に入力することを特徴とす
    る冷却水量監視装置。 2 上記流量測定手段は、配管内を流れる冷却水
    量を直接計測する流量計、配管内の圧力値をもと
    に流量を算出する圧力計および演算器、あるいは
    送水ポンプの回転数をもとに流量を算出する回転
    数計および演算器であることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の冷却水量監視装置。
JP55171305A 1980-12-04 1980-12-04 Coolant quantity monitoring device Granted JPS5794693A (en)

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JP55171305A JPS5794693A (en) 1980-12-04 1980-12-04 Coolant quantity monitoring device

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JPS5794693A JPS5794693A (en) 1982-06-12
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53134181A (en) * 1977-04-28 1978-11-22 Toshiba Corp Process control system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53134181A (en) * 1977-04-28 1978-11-22 Toshiba Corp Process control system

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JPS5794693A (en) 1982-06-12

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