JPH0219919B2 - - Google Patents

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JPH0219919B2
JPH0219919B2 JP56073574A JP7357481A JPH0219919B2 JP H0219919 B2 JPH0219919 B2 JP H0219919B2 JP 56073574 A JP56073574 A JP 56073574A JP 7357481 A JP7357481 A JP 7357481A JP H0219919 B2 JPH0219919 B2 JP H0219919B2
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JP
Japan
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axial
core
output
power
xenon
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Application number
JP56073574A
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Japanese (ja)
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JPS57189100A (en
Inventor
Hiroshi Tochihara
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Atomic Power Industries Inc
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Atomic Power Industries Inc filed Critical Mitsubishi Atomic Power Industries Inc
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Publication of JPH0219919B2 publication Critical patent/JPH0219919B2/ja
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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
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、原子炉炉心の軸方向出力を炉心外
で監視する方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for monitoring the axial power of a nuclear reactor core outside the core.

原子炉を安全に運転するためには原子炉炉心の
出力分布を常時監視することが必要である。
In order to operate a nuclear reactor safely, it is necessary to constantly monitor the power distribution of the reactor core.

従来、このための原子炉炉心の軸方向出力分布
の把握は、その一例として、1次元拡散計算コー
ドによる計算によつてなされていた。原子炉の各
種定常条件下における出力分布は、原子炉出力、
冷却材温度、燃焼度、制御棒位置を決定すれば、
1次元拡散計算によつて精度よく把握されること
が確認されている。また、出力変動状態のような
キセノン過渡変動時には、よう素およびキセノン
の時間的変化を計算によつて追跡することを1次
元拡散計算コードに組み込んでおけば、やはり精
度よく出力分布が把握できることが知られてい
る。しかし、この1次元拡散計算コードによる把
握のための計算はくり返し計算を多用した、かな
り複雑なもので、多くのインプツト・データが必
要であり、計算機の計算時間も多いという問題点
もあるので原子力発電所の運転に直接利用するに
は困難であつた。そこで、原子力発電所サイトで
簡単に原子炉の出力分布を1次元拡散計算コード
により計算するために、軸方向炉心の計算の分点
数を少なくするなど多少精度を落して処理時間を
短くすることも考えられるが、たとえそのように
してサイトの計算機で計算できるようにしても、
各種の出力変動時の予測計算に即時に使うにはな
お時間がかかりすぎて不適であつた。このような
ことから、簡単かつ手較で、計算に多くの時間を
かけてることなく、各種出力変動時などの出力分
布変化を把握できる軸方向出力分布監視方法の開
発が望まれている。
Conventionally, the axial power distribution of a nuclear reactor core for this purpose has been determined by, for example, calculations using a one-dimensional diffusion calculation code. The power distribution of the reactor under various steady-state conditions is determined by the reactor power,
Once the coolant temperature, burnup, and control rod position are determined,
It has been confirmed that one-dimensional diffusion calculations can be used to accurately grasp this phenomenon. In addition, during xenon transient fluctuations such as output fluctuations, if the one-dimensional diffusion calculation code is incorporated to track temporal changes in iodine and xenon by calculation, the output distribution can be grasped with high accuracy. Are known. However, the calculations for understanding using this one-dimensional diffusion calculation code are quite complex, requiring a lot of repeated calculations, requiring a lot of input data, and requiring a lot of computer calculation time. It was difficult to use it directly for power plant operation. Therefore, in order to easily calculate the reactor power distribution using a one-dimensional diffusion calculation code at the nuclear power plant site, it is possible to reduce the accuracy and shorten the processing time by reducing the number of nodal points in the calculation of the axial core. It's possible, but even if you make it possible to calculate it with the site's calculator,
It was still too time-consuming and unsuitable for immediate use in predictive calculations during various output fluctuations. For this reason, it is desired to develop an axial power distribution monitoring method that can easily and manually compare changes in power distribution during various output fluctuations without spending a lot of time on calculations.

この発明は上記の如き事情に鑑みてなされたも
のであつて、サイトの運転員が出力変動時等に原
子炉の出力分布変化を簡単かつ迅速で精度も良く
把握することの出来る軸方向出力分布監視方法を
提供することを目的とするものである。
This invention was made in view of the above-mentioned circumstances, and is an axial power distribution that allows on-site operators to easily, quickly, and accurately grasp changes in the power distribution of a nuclear reactor when output fluctuates. The purpose is to provide a monitoring method.

この目的に対応して、この発明の軸方向出力分
布監視方法は、炉心の軸方向上半分の出力を検出
する出力領域中性子検出器と、炉心の軸方向下半
分の出力を検出する出力領域中性子検出器とを炉
心の外側に配設し、それぞれの前記出力領域中性
子検出器による出力検出に基づいて炉心上半分の
相対出力と下半分の相対出力の差を表わすアキシ
ヤルオフセツト信号を取り出し、かつ、炉心底部
の軸方向位置をZb、炉心の下半分における出力
ピークの軸方向位置をZ1、炉心の上半分におけ
る出力ピークの軸方向位置をZ2、炉心頂部の軸
方向位置をZtとするとき、前記炉心を軸方向に
Zb≦Z≦Z1、Z1≦Z≦Z2及びZ2≦Z≦
Ztの三つの部分に分け、それぞれの部分について
前記アキシヤルオフセツトA.O.信号を使用して
関数形表示により軸方向出力分布を導いて監視す
る場合に、炉心の軸方向下半分及び炉心軸方向上
半分のキセノンによる反応差をΔKeff,g1及び
g2を定数とするとき、前記アキシヤルオフセツ
トの変化ΔA.O.を ΔA.O.=g1・ΔKeff+g2 として前記軸方向出力分布を導くことを特徴とし
ている。
Corresponding to this purpose, the axial power distribution monitoring method of the present invention includes a power range neutron detector that detects the power in the axial upper half of the reactor core, and a power range neutron detector that detects the power in the axial lower half of the reactor core. a detector is arranged outside the reactor core, and an axial offset signal representing the difference between the relative output of the upper half of the reactor core and the relative output of the lower half of the reactor core is extracted based on the output detection by each of the power range neutron detectors, And when the axial position of the bottom of the core is Zb, the axial position of the power peak in the lower half of the core is Z1, the axial position of the power peak in the upper half of the core is Z2, and the axial position of the top of the core is Zt. , the core is axially
Zb≦Z≦Z1, Z1≦Z≦Z2 and Z2≦Z≦
When dividing Zt into three parts and using the axial offset AO signal for each part to derive and monitor the axial power distribution in a functional form, the lower axial half of the core and the axial upper half of the core The axial output distribution is derived by setting the change in the axial offset ΔA.O. to ΔA.O.=g1・ΔKeff+g2 when the reaction difference due to half the xenon is ΔKeff, and g1 and g2 are constants. There is.

以下この発明の詳細を一実施例について説明す
る。
The details of this invention will be explained below with reference to one embodiment.

第1図において、1は炉心であつて、圧力容器
2内に配設されている。圧溶容器2の外側には炉
心1を囲んで、4個の出力領域中性子検出器3が
炉心1の軸に関して対称に配設されている。出力
領域中性子検出器3は第2図に示すように各々上
部出力領域検出器3aならびに下部出力領域検出
器3bとによつて構成されており、上部出力領域
検出器3aは炉心1の上半分に対応して配設され
て炉心1の上半分の出力を検出することができ、
また、下部出力領域検出器3bは炉心1の下半分
の出力を検出することができる。上部出力領域検
出器3aの出力をqT、下部出力領域検出器3bの
出力をqBとすると、アキシヤルオフセツト(A.
O.)は、 A.O.=qT−qB/qT+qB×100(%) …(1) で定義される。この発明では、まず、このアキシ
ヤルオフセツトを取り出して軸方向出力分布を導
く。すなわち、第2図に示す如く、炉心の高さを
1.0とし、かつ、 P(z):軸方向出力 Z:軸方向高さ(0〜1.0) Z1:下部ピーク位置 Z2:上部ピーク位置 Fz1:下部ピーク出力 Fz2:上部ピーク出力 Ai(i=1〜4):軸方向各領域の出力分布の
表示式 とすると、炉心の軸方向に(1)0ZZ1、(2)Z1
ZZ2、及び(3)Z2Z1.0の領域に3分割し、 (1) 0ZZ1では、 P(z)=A1=Fz1{cos〔2π(Z−Z1)×a1〕 +c1(Z−Z1)} …(2) (2) Z1ZZ2では P(z)=A2+A3 A2=Fz1e-(z-z 1 )b1×cos〔−2π(Z −Z1)×a2〕 …(3) A3=Fz2e(z-z 2 )b2×cos〔2π(Z −Z2)×a3〕 …(4) (3) Z2Z1.0では P(z)=A4=Fz2{cos〔−2π(Z−Z2)×a4〕 +c4(Z2−Z)} …(5) とする。ここで、a2,a3はa2=a3=1/4(Z2−Z1) である。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a reactor core, which is disposed within a pressure vessel 2. As shown in FIG. Four power range neutron detectors 3 are arranged symmetrically with respect to the axis of the reactor core 1 on the outside of the pressure melt vessel 2, surrounding the reactor core 1. As shown in FIG. 2, the power range neutron detectors 3 are each composed of an upper power range detector 3a and a lower power range detector 3b, and the upper power range detector 3a is located in the upper half of the reactor core 1. The power of the upper half of the reactor core 1 can be detected by being arranged correspondingly,
Further, the lower power region detector 3b can detect the power of the lower half of the reactor core 1. If the output of the upper output area detector 3a is q T and the output of the lower output area detector 3b is q B , then the axial offset (A.
O.) is defined as AO=q T −q B /q T +q B ×100(%)…(1). In this invention, first, this axial offset is taken out and the axial output distribution is derived. In other words, as shown in Figure 2, the height of the reactor core is
1.0, and P(z): Axial output Z: Axial height (0 to 1.0) Z 1 : Lower peak position Z 2 : Upper peak position Fz 1 : Lower peak output Fz 2 : Upper peak output Ai ( i = 1 to 4): Assuming the display formula for the power distribution in each region in the axial direction, (1) 0ZZ 1 , (2) Z 1 in the axial direction of the core
ZZ 2 , and (3) Z 2 Z1.0, divided into three regions, (1) At 0ZZ 1 , P (z) = A 1 = Fz 1 {cos [2π (Z - Z 1 ) × a 1 ] +c 1 (Z−Z 1 )} …(2) (2) In Z 1 ZZ 2 , P(z)=A 2 +A 3 A 2 =Fz 1 e -(zz 1 )b1 ×cos [−2π(Z − Z 1 ) × a 2 ] …(3) A 3 = Fz 2 e (zz 2 )b2 × cos [2π (Z − Z 2 ) × a 3 ] …(4) (3) Z 2 P at Z1.0 (z)=A 4 =Fz 2 {cos[−2π(Z−Z 2 )×a 4 ] +c 4 (Z 2 −Z)} …(5). Here, a 2 and a 3 are a 2 = a 3 = 1/4 (Z 2 - Z 1 ).

次に、 ∫1.0 0P(z)dz=1.0 …(6) と規格化する。(1)式のアキシヤルオフセツト
(A.O.)は次のように表される。
Next, normalize as ∫ 1.0 0 P(z)dz=1.0 (6). The axial offset (AO) in equation (1) is expressed as follows.

A.O.=∫1.0 z2A4dz+∫z2 0.5(A2+A3)dz −∫0.5 z1(A2+A3)dz−∫z1 0A1dz …(7) 一方、軸方向各点における出力は第3図に例示
する如く、アキシヤルオフセツト変化に対して直
線となる傾向がある。したがつて、一般にA.O.
と上部ピークFz2は次のように表示できる。
AO=∫ 1.0 z2 A 4 dz+∫ z2 0.5 (A 2 +A 3 )dz −∫ 0.5 z1 (A 2 +A 3 )dz−∫ z1 0 A 1 dz …(7) On the other hand, the output at each point in the axial direction is As illustrated in FIG. 3, there is a tendency to form a straight line with respect to changes in axial offset. Therefore, in general AO
and the upper peak Fz 2 can be expressed as:

Fz1=α1×(A.O.)+α0 Fz2=β1×(A.O.)+β0 …(8) 先の(2)〜(5)までの式を(6),(7),(8)と組み合せる
と(2)〜(5)式中の定数a1,a4,b1,b2が決まつてく
る。
Fz 1 = α 1 × (AO) + α 0 Fz 2 = β 1 × (AO) + β 0 …(8) The previous equations (2) to (5) are transformed into (6), (7), (8) When combined with , the constants a 1 , a 4 , b 1 , and b 2 in equations (2) to (5) are determined.

一方、定数c1,c4は、炉心上下端での外挿距離
λ1,λ2が一定値であるとの仮定を使用して、次の
式で決められる。
On the other hand, the constants c 1 and c 4 are determined by the following equations using the assumption that the extrapolated distances λ 1 and λ 2 at the upper and lower ends of the core are constant values.

前記のように式(2)〜(5)の各定数は次のデータを
与えれば自動的に決定され、出力分布を合成計算
できることになる。
As mentioned above, each constant in equations (2) to (5) is automatically determined by providing the following data, and the output distribution can be calculated synthetically.

上部ピーク位置 :Z2 下部ピーク位置 :Z1 (7)式の係数 :α1,α0,β1,β0 上端での外挿距離 :λ2 下端での外挿距離 :λ1 これらのデータを予め計算にて求めておけば、
任意のアキシヤルオフセツトに相当する軸方向出
力分布が(2)〜(4)式を使用して合成計算される。
Upper peak position: Z 2 Lower peak position: Z 1 Coefficients of equation (7): α 1 , α 0 , β 1 , β 0 Extrapolated distance at the upper end: λ 2 Extrapolated distance at the lower end: λ 1 These If you calculate the data in advance,
An axial power distribution corresponding to an arbitrary axial offset is calculated using equations (2) to (4).

以上の技術は昭和55年特許願第182107号の明細
書、図面に記載されているところである。
The above technology is described in the specification and drawings of Patent Application No. 182107 filed in 1982.

ところで、こうした求められる軸方向出力分布
のうち、キセノン過渡変動時のものを一層精度を
良くするためには、先の軸方向出力分布にキセノ
ン、よう素の時間変化の影響を組込むことが必要
である。
By the way, in order to further improve the accuracy of the required axial output distribution during xenon transient fluctuations, it is necessary to incorporate the effects of time changes in xenon and iodine into the axial output distribution. be.

キセノン、よう素の時間的変化は下記の式の表
わされる。
The temporal change of xenon and iodine is expressed by the following formula.

dI(t,Z)/dt=λII(t,Z)+YI(
)…(10) dx(t,Z)/dt=λII(t,Z)+Yx(
) −(λx+())・x(t,Z)…(11
) ただし、 I(t,Z):時間tにおける軸方向位置Zにお
けるよう素の個数密度 x(t,Z):時間tにおける軸方向位置Zにお
けるキセノンの個数密度 λI:よう素の崩壊定数 λx:キセノンの崩壊定数 YI:よう素の核分裂収率 Yx:キセノンの核分裂収率 ():軸方向位置Zにおける核分裂数で次
のように計算される。
dI(t, Z)/dt=λ I I(t, Z)+Y I (
)…(10) dx(t, Z)/dt=λ I I(t, Z)+Yx(
) −(λx+())・x(t,Z)…(11
) However, I (t, Z): Number density of iodine at axial position Z at time t x (t, Z): Number density of xenon at axial position Z at time t λ I : Decay constant of iodine λx: Decay constant of xenon Y I : Fission yield of iodine Yx: Fission yield of xenon (): Number of fission at axial position Z, calculated as follows.

()=(Σf1φ1+Σf2φ2) ×P(z)×PREL …(12) x():軸方向位置Zにおけるキセノンの
吸収断面積と中性子束の積で次のように計算
される。x ()=(σa1 xφ1+σa2 xφ2) ×P(z)×PREL …(13) Σf1,Σf2:高速組、熱組の炉心平均核分裂断面
積 φ1,φ2:高速組、熱組の炉心平均中性子束 σa1 x,σa2 x:高速組、熱組のキセノンのミクロ
吸収断面積 PREL:原子炉の炉心相対出力 P(z):軸方向位置Zにおける出力で平均が
1.0に規格化されたもの。前述のP(z)と同
じもの。
() = (Σf 1 φ 1 + Σf 2 φ 2 ) × P (z) × P REL … (12) x (): Calculated as follows using the product of the absorption cross section of xenon and the neutron flux at the axial position Z be done. x () = (σa 1 x φ 1 + σa 2 x φ 2 ) × P (z) × P REL … (13) Σf 1 , Σf 2 : Core average fission cross section of high-speed group and thermal group φ 1 , φ 2 : Core average neutron flux of high-speed set and thermal set σa 1 x , σa 2 x : Micro absorption cross-section of xenon in high-speed set and thermal set P REL : Relative core power of the reactor P(z): At axial position Z The average in the output
Standardized to 1.0. Same as P(z) mentioned above.

である。It is.

(10)式と(11)式を解くと次のようになる。 Solving equations (10) and (11) yields the following.

ただし I0(z):軸方向位置Zにおけるよう素の個数密
度の初期値 X0(z):軸方向位置Zにおけるキセノンの個
数密度の初期値 ΔT:経過時間 である。
However, I 0 (z): Initial value of the number density of iodine at the axial position Z. X 0 (z): Initial value of the number density of xenon at the axial position Z. ΔT: Elapsed time.

P(z)に前述の(2)〜(5)式の関数形による表示
法を使用すればアキシヤルオフセツトから任意の
時点のキセノン軸方向分布が求まることになる
(なお、よう素については中性子吸収断面積が小
さいのでこれを無視する。)。キセノン分布が求ま
れば、炉心上半分および炉心下半分のキセノンに
よる反応度差を次のように算出できる。
If P(z) is expressed in the functional form of equations (2) to (5) above, the xenon axial distribution at any point in time can be found from the axial offset (for iodine, This is ignored because the neutron absorption cross section is small.) Once the xenon distribution is determined, the difference in reactivity due to xenon between the upper half of the core and the lower half of the core can be calculated as follows.

ΔKeffx=lnKeffT/KeffB×100 …(17) ただし、 D1,Σa1,ΣR,νΣf1:高速組の炉心平均核定数 D;拡散係数 Σa;吸収断面積 ΣR;除去断面積 νΣf;核分裂断面積と中性子発生数の積 D2,Σa2,νΣf2:熱組の炉心平均核定数 B2:バツクリング Σax 1T,Σax 2T:炉心半分のキセノンの高速組、
熱組の吸収断面積 Σax 1B,Σax 2B:炉心下半分のキセノンの高速
組、熱組の吸収断面積 である。ここで反応度差ΔKeffxとアキシヤルオ
フセツト変化との関係を計算し、グラフにすると
第4図に示すようになり、両者の関係は良好な直
線状となる。すなわち、炉心上半分と下半分の反
応度差とアキシヤルオフセツト変化とには次のよ
うな関係があるとすることができる。
ΔKeffx=lnKeff T /Keff B ×100 …(17) However, D 1 , Σa 1 , Σ R , νΣf 1 : Core average nuclear constant D of high-speed group; Diffusion coefficient Σa; Absorption cross-section Σ R ; Removal cross-section νΣf ; Product of fission cross section and number of neutrons generated D 2 , Σa 2 , νΣf 2 : Core average nuclear constant of thermal set B 2 : Buckling Σa x 1T , Σa x 2T : High-speed set of xenon half core,
Absorption cross section of thermal group Σa x 1B , Σa x 2B : Absorption cross section of xenon high speed group and thermal group in the lower half of the core. Here, the relationship between the reactivity difference ΔKeffx and the axial offset change is calculated and graphed as shown in FIG. 4, and the relationship between the two is a good straight line. That is, it can be assumed that the following relationship exists between the difference in reactivity between the upper and lower halves of the core and the change in axial offset.

ΔA.O.=g1・ΔKeff+g2 …(18) ただしg1,g2は定数である。したがつて、炉心
上半分と下半分のキセノンによる反応度差にわか
れば、(18)式よりアキシヤルオフセツト変化幅
がわかるので新しい出力分布が計算できる。キセ
ノン過渡動時のアキシヤルオフセツト変化は、こ
のようにして時間経過にしたがい順次計算をして
行うことにより把握できる。出力レベル変化によ
つてアキシヤルオフセツト変化および制御棒挿入
によるアキシヤルオフセツト変化は予め計算した
ものを表形式でインプツトしておき利用すれば、
出力変動時などのキセノン過渡状態の出力分布が
上記のように簡単に把握できる。
ΔA.O.=g 1・ΔKeff+g 2 …(18) However, g 1 and g 2 are constants. Therefore, if we know the difference in reactivity due to xenon between the upper and lower halves of the core, we can find the range of change in axial offset from equation (18) and calculate a new power distribution. Changes in axial offset during xenon transient motion can be grasped by performing calculations sequentially over time in this manner. Changes in axial offset due to changes in output level and changes in axial offset due to insertion of control rods can be calculated in advance and inputted in a table format for use.
The output distribution in xenon transient states such as during output fluctuations can be easily grasped as described above.

以上の如き、操作及び演算による軸方向出力分
布の検出は、第5図に示す装置によつて行う。す
なわち、第5図において、11は軸方向出力分布
監視装置であり、軸方向出力分布監視装置11は
上部出力領域中性子検出器3a及び下部出力領域
中性子検出器3bを備え、それぞれの検出器3
a,3bはアキシヤルオフセツト演算装置13に
接続し、アキシヤルオフセツト演算装置13の出
力信号は、軸方向出力分布演算装置14に接続す
る。検出器3a,3bはそれぞれ炉心の上半分出
力及び下半分出力を検出し、この信号をアキシヤ
ルオフセツト演算装置13に送り、ここで(1)式に
示す初期アキシヤルオフセツト信号が作成され、
これが軸方向出力分布演算装置に送られる。軸方
向出力分布演算装置14では、入力したアキシヤ
ルオフセツト信号と、及び別に入力された出力レ
ベル変化、制御棒位置の信号及び時間幅ΔTによ
つて、かつ、予め準備されて入力されたZ1,Z2,
α1,α0,β1,β0,λ1,λ2等のP(z)計算用デー
タ、キセノン、よう素のデータ、2群核定数、ア
キシヤルオフセツト変化のデータ等によつて、
(18)式による演算を行い、軸方向出力分布変化
を演算する。この合成計算された軸方向出力分布
は、必要に応じて他の機器への入力信号とするこ
とができる。
The detection of the axial output distribution through the operations and calculations described above is performed by the apparatus shown in FIG. That is, in FIG. 5, 11 is an axial power distribution monitoring device, and the axial power distribution monitoring device 11 includes an upper power region neutron detector 3a and a lower power region neutron detector 3b.
a and 3b are connected to an axial offset calculation device 13, and the output signal of the axial offset calculation device 13 is connected to an axial power distribution calculation device 14. The detectors 3a and 3b detect the upper half output and the lower half output of the core, respectively, and send these signals to the axial offset calculation device 13, where the initial axial offset signal shown in equation (1) is created. ,
This is sent to the axial power distribution calculation device. The axial power distribution calculation device 14 uses the input axial offset signal, the output level change, control rod position signal, and time width ΔT that are input separately, and calculates Z that has been prepared and input in advance. 1 , Z2 ,
Based on P(z) calculation data such as α 1 , α 0 , β 1 , β 0 , λ 1 , λ 2 , xenon, iodine data, 2-group nuclear constant, axial offset change data, etc. ,
Perform calculations using equation (18) to calculate changes in axial output distribution. This synthetically calculated axial output distribution can be used as an input signal to other equipment as required.

このよう構成された軸方向出力分布監視方法で
は、出力変動時などのキセノン過渡状態の軸方向
出力分布を精度よく、簡単に導くことができる。
すなわち、第6図に全出力状態から制御棒バンク
Dの挿入および引抜により外乱を作つた後のキセ
ノン振動時のアキシヤルオフセツト変化を1次元
拡散計算とこの発明の方法による予測値と比較し
て示している。この発明の方法によつて導いた出
力値は一次元拡散計算結果と良く一致しているこ
とがわかる。また、第7図には全出力状態から50
%出力状態に出力低下後のキセノン振動時のアキ
シヤルオフセツトをこの発明の方法による予測値
を1次元拡散計算法による計算結果と比較してい
る。第7図からこの場合にもこの発明による予測
値は一次元拡散計算結果と良く一致していること
がわかる。しかも、この発明の方法によれば、従
来の一次元拡散計算コードによる計算時間の約1/
100程度で済んでおり、サイト運転員が利用する
方法として適切である。
With the axial power distribution monitoring method configured as described above, the axial power distribution in a xenon transient state such as when the output fluctuates can be accurately and easily derived.
That is, Fig. 6 compares the change in axial offset during xenon oscillation after creating a disturbance by inserting and withdrawing the control rod bank D from the full power state with the predicted value using the one-dimensional diffusion calculation and the method of this invention. It shows. It can be seen that the output values derived by the method of this invention are in good agreement with the one-dimensional diffusion calculation results. Also, in Figure 7, 50
The predicted value of the axial offset during xenon oscillation after the output is reduced to the % output state using the method of the present invention is compared with the calculation result using the one-dimensional diffusion calculation method. It can be seen from FIG. 7 that in this case as well, the predicted values according to the present invention agree well with the one-dimensional diffusion calculation results. Moreover, according to the method of this invention, the calculation time required by the conventional one-dimensional diffusion calculation code is approximately 1/1/1.
It only requires about 100, and is suitable as a method for site operators to use.

以上の説明から明らかな通り、この発明によれ
ば、サイトで運転員が出力変動時に原子炉の出力
分布変化を簡単かつ迅速で精度良く把握すること
ができる軸方向出力分布監視方法を得ることがで
きる。
As is clear from the above description, according to the present invention, it is possible to obtain an axial power distribution monitoring method that allows operators on site to easily, quickly, and accurately grasp changes in the power distribution of a nuclear reactor when the power fluctuates. can.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は中性子検出器の配置を示す平面説明
図、第2図は中性子検出器の配置位置を示す側面
説明図、第3図は炉心軸方向各部出力とアキシヤ
ルオフセツト信号との関係を示すグラフ、第4図
は反応度差によるアキシヤルオフセツトの変化例
を示すグラフ、第5図は軸方向出力分布検出装置
の構成を示すブロツク図、第6図は一次元拡散計
算で求めたアキシヤルオフセツト変化とこの発明
の方法で求めたアキシヤルオフセツト変化との比
較を示すグラフ、及び第7図は一次元拡散計算で
求めたアキシヤルオフセツト変化とこの発明の方
法で求めたアキシヤルオフセツト変化との比較の
他の例を示すグラフである。 3(3a,3b)……出力領域中性子検出器、
4……中間領域中性子検出器、11……軸方向出
力分布監視装置、13……アキシヤルオフセツト
演算装置、14……軸方向出力分布演算装置。
Fig. 1 is a plan view showing the arrangement of the neutron detectors, Fig. 2 is a side view showing the arrangement position of the neutron detectors, and Fig. 3 shows the relationship between the output of each part in the core axial direction and the axial offset signal. Fig. 4 is a graph showing an example of change in axial offset due to reactivity difference, Fig. 5 is a block diagram showing the configuration of the axial output distribution detection device, and Fig. 6 is obtained by one-dimensional diffusion calculation. A graph showing a comparison between the axial offset change and the axial offset change determined by the method of the present invention, and FIG. 7 show the axial offset change determined by the one-dimensional diffusion calculation and the axial offset change determined by the method of the present invention. 7 is a graph showing another example of comparison with axial offset change. 3 (3a, 3b)...output region neutron detector,
4... Intermediate region neutron detector, 11... Axial power distribution monitoring device, 13... Axial offset calculation device, 14... Axial power distribution calculation device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 炉心の軸方向上半分の出力を検出する出力領
域中性子検出器と、炉心の軸方向下半分の出力を
検出する出力領域中性子検出器とを炉心の外側に
配設し、それぞれの前記出力領域中性子検出器に
よる出力検出に基づいて炉心上半分の相対出力と
下半分の相対出力の差を表わすアキシヤルオフセ
ツト信号を取り出し、かつ、炉心底部の軸方向位
置をZb、炉心の下半分における出力ピークの軸
方向位置をZ1、炉心の上半分における出力ピー
クの軸方向位置をZ2、炉心頂部の軸方向位置を
Ztとするとき、前記炉心を軸方向にZb≦Z≦Z
1、Z1≦Z≦Z2及びZ2≦Z≦Ztの三つの部
分に分け、それぞれの部分について前記アキシヤ
ルオフセツトA.O.信号を使用して関数形表示に
より軸方向出力分布を導いて監視する場合に、炉
心の軸方向下半分及び炉心軸方向上半分のキセノ
ンによる反応差をΔKeff,g1及びg2を定数と
するとき、前記アキシヤルオフセツトの変化ΔA.
O.を ΔA.O.=g1・ΔKeff+g2 として前記軸方向出力分布を導くことを特徴とす
る軸方向出力分布監視方法。
[Claims] 1. A power range neutron detector that detects the output of the upper half of the core in the axial direction and a power range neutron detector that detects the output of the lower half of the core in the axial direction are arranged outside the core. , extracts an axial offset signal representing the difference between the relative power of the upper half of the core and the relative power of the lower half based on the output detected by each of the power range neutron detectors, and determines the axial position of the bottom of the core as Zb, The axial position of the power peak in the lower half of the core is Z1, the axial position of the power peak in the upper half of the core is Z2, and the axial position of the top of the core is
When Zt, Zb≦Z≦Z in the axial direction of the core
1. When dividing into three parts, Z1≦Z≦Z2 and Z2≦Z≦Zt, and deriving and monitoring the axial output distribution by functional form display using the axial offset AO signal for each part. , the reaction difference due to xenon between the axially lower half of the core and the axially upper half of the core is ΔKeff, and when g1 and g2 are constants, the change in the axial offset ΔA.
An axial power distribution monitoring method characterized in that the axial power distribution is derived by setting O. to ΔA.O.=g1・ΔKeff+g2.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0662218U (en) * 1993-02-09 1994-09-02 株式会社ベンリー Screw nail

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