JPH0242389A - 加圧水型原子炉 - Google Patents
加圧水型原子炉Info
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- JPH0242389A JPH0242389A JP63193271A JP19327188A JPH0242389A JP H0242389 A JPH0242389 A JP H0242389A JP 63193271 A JP63193271 A JP 63193271A JP 19327188 A JP19327188 A JP 19327188A JP H0242389 A JPH0242389 A JP H0242389A
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- Japan
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- control
- control rod
- neutron absorption
- absorption capacity
- rod assembly
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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
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、出力分布の歪を誘発することなく速い出力変
化に対応できるようにした加圧水型原子炉（以下ＰＷＲ
という）に関するものである。
化に対応できるようにした加圧水型原子炉（以下ＰＷＲ
という）に関するものである。
ＰＷＲの出力制御に使用される制御棒は、Ａｇ−Ｉｎ−
Ｃｄ等の中性子吸収材をステンレス鋼等からなる被覆管
内に充填し、中性子吸収能力を軸方向均等に設定して構
成されており、１６本〜２４本の制御棒が制御棒集合体
（制御棒クラスタともいう）として制御棒駆動装置によ
り炉心内へ上方から挿入されるようになっている。この
ような制御棒を炉心内に挿入すると、炉心の軸方向出力
分布が変化し、所定の制限範囲内から逸脱することにな
る。このため、従来では一次冷却材中のホウ酸濃度を調
整するとともに制御棒クラスタの挿入位置を調整して出
力分布の歪を修正しているが、ホウ酸濃度の調整は時間
がかかるため、速い出力変化には対応できないという問
題があった。
Ｃｄ等の中性子吸収材をステンレス鋼等からなる被覆管
内に充填し、中性子吸収能力を軸方向均等に設定して構
成されており、１６本〜２４本の制御棒が制御棒集合体
（制御棒クラスタともいう）として制御棒駆動装置によ
り炉心内へ上方から挿入されるようになっている。この
ような制御棒を炉心内に挿入すると、炉心の軸方向出力
分布が変化し、所定の制限範囲内から逸脱することにな
る。このため、従来では一次冷却材中のホウ酸濃度を調
整するとともに制御棒クラスタの挿入位置を調整して出
力分布の歪を修正しているが、ホウ酸濃度の調整は時間
がかかるため、速い出力変化には対応できないという問
題があった。
そこで、この問題を解決する手段として、中性子吸収能
力を軸方向均等に設定した制御棒集合体群と、中性子吸
収能力を下方が小さく上方が太きく設定した出力制御用
制御棒集合体群とを用いて出力制御及び出力分布制御を
行う方法が提案されている（特開昭５９−１９６４９７
号）。この方法によれば、たとえば第７図に示す如く中
性子吸収能力を下方が小さく上方が大きく設定した出力
制御用制御棒集合体群Ｇｌ、Ｇ２を炉心内に全挿入して
出力つまり炉心の反応度を制御するため、速い出力変化
に対応できるが、出力制御用制御棒集合体群Ｇｌ、Ｇ２
の挿入に伴い下式で表されるアキシャルφオフセット（
Ａ、０．）が第８図の曲線ａで示すように変化し、マイ
ナス側に２つの極大値を持つことになる。
力を軸方向均等に設定した制御棒集合体群と、中性子吸
収能力を下方が小さく上方が太きく設定した出力制御用
制御棒集合体群とを用いて出力制御及び出力分布制御を
行う方法が提案されている（特開昭５９−１９６４９７
号）。この方法によれば、たとえば第７図に示す如く中
性子吸収能力を下方が小さく上方が大きく設定した出力
制御用制御棒集合体群Ｇｌ、Ｇ２を炉心内に全挿入して
出力つまり炉心の反応度を制御するため、速い出力変化
に対応できるが、出力制御用制御棒集合体群Ｇｌ、Ｇ２
の挿入に伴い下式で表されるアキシャルφオフセット（
Ａ、０．）が第８図の曲線ａで示すように変化し、マイ
ナス側に２つの極大値を持つことになる。
ＰＴ：炉心上半分の出力、ＰＢ：炉心下半分の出力。
ところで、原子炉出力が定格出力以下になると、曲線す
で示すようにＡ、０．が出力低下に伴ってプラス側に増
大する。これは原子炉の減速材温度係数が負であるため
、出力低下に伴い炉心上部に正の反応度が添加されるた
めである。従って、出力制御用制御棒集合体群Ｇｌ、Ｇ
２を炉心内へ挿入すると、Ａ、Ｏ，は実際には曲線Ｃで
示すように変化し、直線ｄで示すＡ、０．の制御目標値
より一時的に負側となる。このため、この部分ではホウ
酸の希釈でなく濃縮の信号が発信され、次にホウ酸の濃
縮によって与えられた反応度を補償するために、制御棒
の中性子吸収能力を上下軸方向均等に設定した制御棒集
合体群が炉心内から引抜かれることになる。このように
制御棒の中性子吸収能力を上下軸方向均等に設定した制
御棒集合体群が炉心内から引抜かれると、それ以降の軸
方向出力分布の制御および反応度の微調整が困難となる
可能性があった。
で示すようにＡ、０．が出力低下に伴ってプラス側に増
大する。これは原子炉の減速材温度係数が負であるため
、出力低下に伴い炉心上部に正の反応度が添加されるた
めである。従って、出力制御用制御棒集合体群Ｇｌ、Ｇ
２を炉心内へ挿入すると、Ａ、Ｏ，は実際には曲線Ｃで
示すように変化し、直線ｄで示すＡ、０．の制御目標値
より一時的に負側となる。このため、この部分ではホウ
酸の希釈でなく濃縮の信号が発信され、次にホウ酸の濃
縮によって与えられた反応度を補償するために、制御棒
の中性子吸収能力を上下軸方向均等に設定した制御棒集
合体群が炉心内から引抜かれることになる。このように
制御棒の中性子吸収能力を上下軸方向均等に設定した制
御棒集合体群が炉心内から引抜かれると、それ以降の軸
方向出力分布の制御および反応度の微調整が困難となる
可能性があった。
本発明の目的はこのような問題点を解決し、出力分布の
歪を誘発することなく出力制御を行うことができるＰＷ
Ｒを提供しようとするものである。
歪を誘発することなく出力制御を行うことができるＰＷ
Ｒを提供しようとするものである。
上記課題を解決するために本発明は、中性子吸収能力を
軸方向均等に設定した複数の制御棒集合体と、前記中性
子吸収能力を下方が小さく上方が大きく設定した複数の
出力制御用制御棒集合体とを備えた加圧水型原子炉にお
いて、前記出力制御用１ｉ！ｒ御棒集合体を複数群に分
割し、各出力制御用制御棒集合体群をその一部をオーバ
ーラツプさせて炉心内へ挿入引抜するようにし、かつオ
ーバーラツプ部分の中性子吸収能力がオーバーラツプし
ない下方部分の中性子吸収能力より大きくオーバーラツ
プしない上方部分の中性子吸収能力より小さくなるよう
に各出力制御用制御棒集合体群の中性子吸収能力を設定
したことを特徴とするものである。
軸方向均等に設定した複数の制御棒集合体と、前記中性
子吸収能力を下方が小さく上方が大きく設定した複数の
出力制御用制御棒集合体とを備えた加圧水型原子炉にお
いて、前記出力制御用１ｉ！ｒ御棒集合体を複数群に分
割し、各出力制御用制御棒集合体群をその一部をオーバ
ーラツプさせて炉心内へ挿入引抜するようにし、かつオ
ーバーラツプ部分の中性子吸収能力がオーバーラツプし
ない下方部分の中性子吸収能力より大きくオーバーラツ
プしない上方部分の中性子吸収能力より小さくなるよう
に各出力制御用制御棒集合体群の中性子吸収能力を設定
したことを特徴とするものである。
本発明においては、中性子吸収能力を下方が小さく上方
が大きく設定した複数の出力制御用制御棒集合体を複数
群に分割し、各出力制御用制御棒集合体群をその一部を
オーバーラツプさせて炉心内へ挿入引抜するようにし、
かつオーバーラツプ部分の中性子吸収能力がオーバーラ
ツプしない下方部分の中性子吸収能力より大きくオーバ
ーラツプしない上方部分の中性子吸収能力より小さくな
るように各出力制御用制御棒集合体群の中性子吸収能力
を設定することにより、出力分布の歪を誘発することな
く出力制御を行うことができる。
が大きく設定した複数の出力制御用制御棒集合体を複数
群に分割し、各出力制御用制御棒集合体群をその一部を
オーバーラツプさせて炉心内へ挿入引抜するようにし、
かつオーバーラツプ部分の中性子吸収能力がオーバーラ
ツプしない下方部分の中性子吸収能力より大きくオーバ
ーラツプしない上方部分の中性子吸収能力より小さくな
るように各出力制御用制御棒集合体群の中性子吸収能力
を設定することにより、出力分布の歪を誘発することな
く出力制御を行うことができる。
第１図は本発明の一実施例を示し、この実施例では１９
３体の燃料集合体によって炉心１が構成されている。上
記炉心１には中性子吸収能力を軸方向均等に設定した４
５体の制御棒集合体２・・・と、中性子吸収能力を下方
が小さく上方が大きく設定した８体の出力制御用制御棒
集合体３・・・がそれぞれ所定位置に配置され、４５体
の制御棒集合体２・・・は使用目的に応じて制御グルー
プバンクＡ、Ｂ。
３体の燃料集合体によって炉心１が構成されている。上
記炉心１には中性子吸収能力を軸方向均等に設定した４
５体の制御棒集合体２・・・と、中性子吸収能力を下方
が小さく上方が大きく設定した８体の出力制御用制御棒
集合体３・・・がそれぞれ所定位置に配置され、４５体
の制御棒集合体２・・・は使用目的に応じて制御グルー
プバンクＡ、Ｂ。
Ｃ，Ｄおよび停止グループバンクＳＡ、ＳＢ。
ＳＣに分割されている。また、前記８体の出力制御用制
御棒集合体３・・・は第１の出力制御用制御棒集合体群
Ｇ１と第２の出力制御用制御棒集合体群Ｇ２とに分割さ
れている。これらの第１及び第２の出力制御用制御棒集
合体群Ｇｌ、Ｇ２は第２図に示すように互い５０％オー
バーラツプして炉心１内へ挿入・引抜されるようになっ
ており、ジかもオーバーラツプ部分Ａの中性子吸収能力
がオーバーラツプしない下方部分Ｂの中性子吸収能力よ
り大きくかつオーバーラツプしない上方部分Ｃの中性子
吸収能力より小さくなるようになっている。
御棒集合体３・・・は第１の出力制御用制御棒集合体群
Ｇ１と第２の出力制御用制御棒集合体群Ｇ２とに分割さ
れている。これらの第１及び第２の出力制御用制御棒集
合体群Ｇｌ、Ｇ２は第２図に示すように互い５０％オー
バーラツプして炉心１内へ挿入・引抜されるようになっ
ており、ジかもオーバーラツプ部分Ａの中性子吸収能力
がオーバーラツプしない下方部分Ｂの中性子吸収能力よ
り大きくかつオーバーラツプしない上方部分Ｃの中性子
吸収能力より小さくなるようになっている。
すなわち、第１の出力制御用制御棒集合体群Ｇ１に属す
る４体の出力制御用制御棒集合体３・・・は、第２図に
示す如くたとえば上半分が中性子吸収棒４本、ステンレ
ス棒２０本で構成され、下半分が中性子吸収棒０本、ス
テンレス棒２４本で構成されている。また、第２の出力
制御用制御棒集合体群Ｇ２に属する４体の出力制御用制
御棒集合体３・・・は、上半分が中性子吸収棒２４本、
ステンレス棒０本で構成され、下半分が中性子吸収棒４
本、ステンレス棒２０本で構成されている。
る４体の出力制御用制御棒集合体３・・・は、第２図に
示す如くたとえば上半分が中性子吸収棒４本、ステンレ
ス棒２０本で構成され、下半分が中性子吸収棒０本、ス
テンレス棒２４本で構成されている。また、第２の出力
制御用制御棒集合体群Ｇ２に属する４体の出力制御用制
御棒集合体３・・・は、上半分が中性子吸収棒２４本、
ステンレス棒０本で構成され、下半分が中性子吸収棒４
本、ステンレス棒２０本で構成されている。
このようにオーバーラツプ部分Ａの中性子吸収能力がオ
ーバーラツプしない下方部分Ｂの中性子吸収能力より大
きくかつオーバーラツプしない上方部分Ｃの中性子吸収
能力より小さくなるように制御棒の中性子吸収能力を設
定した第１の出力制御用制御棒集合体群Ｇ１及び第２の
出力制御用制御棒集合体群Ｇ２を炉心１内へ互いに５０
％オーバーラツプさせて挿入すると、第３図に示す曲線
ａのようにＡ、Ｏ，が前記第１及び第２の出力制御用制
御棒集合体群Ｇｌ、Ｇ２の挿入に伴い負の方向へ単調に
増加するので、制御棒の中性子吸収能力を軸方向均等に
設定した出力分布制御用の制御棒集合体群（制御グルー
プＤ）が炉心内から全引抜きされることがな（、出力制
御と出力分布制御を良好に行うことができる。なお、前
記第１及び第２の出力制御用制御棒集合体群Ｇｌ、Ｇ２
を炉心１内へ５０％オーバーラツプさせて挿入したとき
の各種パラメータの変化を第４図に示す。
ーバーラツプしない下方部分Ｂの中性子吸収能力より大
きくかつオーバーラツプしない上方部分Ｃの中性子吸収
能力より小さくなるように制御棒の中性子吸収能力を設
定した第１の出力制御用制御棒集合体群Ｇ１及び第２の
出力制御用制御棒集合体群Ｇ２を炉心１内へ互いに５０
％オーバーラツプさせて挿入すると、第３図に示す曲線
ａのようにＡ、Ｏ，が前記第１及び第２の出力制御用制
御棒集合体群Ｇｌ、Ｇ２の挿入に伴い負の方向へ単調に
増加するので、制御棒の中性子吸収能力を軸方向均等に
設定した出力分布制御用の制御棒集合体群（制御グルー
プＤ）が炉心内から全引抜きされることがな（、出力制
御と出力分布制御を良好に行うことができる。なお、前
記第１及び第２の出力制御用制御棒集合体群Ｇｌ、Ｇ２
を炉心１内へ５０％オーバーラツプさせて挿入したとき
の各種パラメータの変化を第４図に示す。
また、本発明は上記実施例に限定されるものでは゛ない
。たとえば、第５図に示すように第１の出力制御用制御
棒集合体？ｆｆＧ１に属する制御棒集合体を、下方部分
をステンレス棒２４本、中間部分をステンレス棒２０本
、中性子吸収棒４本、上方部分をステンレス棒１６本、
中性子吸収棒８本て構成し、第２の出力制御用制御棒集
合体群Ｇ２に属する制御棒集合体を、下方部分をステン
レス棒２４本、中性子吸収棒４本、中間部分をステンレ
ス棒１６本、中性子吸収棒８本、上方部分をステンレス
棒０本、中性子吸収棒２４本で構成してもよい。さらに
、第６図に示すように複数の出力制御用制御棒集合体を
３つの出力制御用制御棒集合体群Ｇｌ、Ｇ２．Ｇ３に分
割し、オーバーラツプ部分の中性子吸収能力がオーバー
ラツプしない下方部分の中性子吸収能力より大きくかつ
オーバーラツプしない上方部分の中性子吸収能力より小
さくなるように構成してもよい。
。たとえば、第５図に示すように第１の出力制御用制御
棒集合体？ｆｆＧ１に属する制御棒集合体を、下方部分
をステンレス棒２４本、中間部分をステンレス棒２０本
、中性子吸収棒４本、上方部分をステンレス棒１６本、
中性子吸収棒８本て構成し、第２の出力制御用制御棒集
合体群Ｇ２に属する制御棒集合体を、下方部分をステン
レス棒２４本、中性子吸収棒４本、中間部分をステンレ
ス棒１６本、中性子吸収棒８本、上方部分をステンレス
棒０本、中性子吸収棒２４本で構成してもよい。さらに
、第６図に示すように複数の出力制御用制御棒集合体を
３つの出力制御用制御棒集合体群Ｇｌ、Ｇ２．Ｇ３に分
割し、オーバーラツプ部分の中性子吸収能力がオーバー
ラツプしない下方部分の中性子吸収能力より大きくかつ
オーバーラツプしない上方部分の中性子吸収能力より小
さくなるように構成してもよい。
以上説明したように本発明は、中性子吸収能力を軸方向
均等に設定した複数の制御棒集合体と、前記中性子吸収
能力を下方が小さく上方が大きく設定した複数の出力制
御用制御棒集合体とを備えた加圧水型原子炉において、
前記出力制御用制御棒集合体を複数群に分割し、各出力
制御用制御棒集合体群をその一部をオーバーラツプさせ
て炉心内へ挿入引抜するようにし、かつオーバーラツプ
部分の中性子吸収能力がオーバーラツプしない下方部分
の中性子吸収能力より大きくオーバーラツプしない上方
部分の中性子吸収能力より小さくなるように各出力制御
用制御棒集合体群の中性子吸収能力を設定したので、出
力分布の歪を誘発することなく出力制御を行うことがで
きる。
均等に設定した複数の制御棒集合体と、前記中性子吸収
能力を下方が小さく上方が大きく設定した複数の出力制
御用制御棒集合体とを備えた加圧水型原子炉において、
前記出力制御用制御棒集合体を複数群に分割し、各出力
制御用制御棒集合体群をその一部をオーバーラツプさせ
て炉心内へ挿入引抜するようにし、かつオーバーラツプ
部分の中性子吸収能力がオーバーラツプしない下方部分
の中性子吸収能力より大きくオーバーラツプしない上方
部分の中性子吸収能力より小さくなるように各出力制御
用制御棒集合体群の中性子吸収能力を設定したので、出
力分布の歪を誘発することなく出力制御を行うことがで
きる。
第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示し、第１図
は制御棒集合体群および出力制御用制御棒集合体群の配
置図、第２図は出力制御用制御棒集合体群の構成を示す
図、第３図は出力制御用制御棒集合体群を炉心内に挿入
したときの出力分布変化を示す線図、第４図は出力制御
用制御棒集合体群を炉心内に挿入したときの各種パラメ
ータの変化を示す線図、第５図及び第６図は出力制御用
制御棒集合体群の他の実施例を示す図、第７図は従来の
出力制御用制御棒集合体群を示す図、第８図は従来の出
力制御用制御棒集合体群を炉心内に挿入したときの出力
分布変化を示す線図である。 ・・・炉心、 ２・・・制御棒集合体、 ３・・・出力制御用 制御棒集合体、 Ｇ２゜ ・・・出力制御用 制御棒集合体群。
は制御棒集合体群および出力制御用制御棒集合体群の配
置図、第２図は出力制御用制御棒集合体群の構成を示す
図、第３図は出力制御用制御棒集合体群を炉心内に挿入
したときの出力分布変化を示す線図、第４図は出力制御
用制御棒集合体群を炉心内に挿入したときの各種パラメ
ータの変化を示す線図、第５図及び第６図は出力制御用
制御棒集合体群の他の実施例を示す図、第７図は従来の
出力制御用制御棒集合体群を示す図、第８図は従来の出
力制御用制御棒集合体群を炉心内に挿入したときの出力
分布変化を示す線図である。 ・・・炉心、 ２・・・制御棒集合体、 ３・・・出力制御用 制御棒集合体、 Ｇ２゜ ・・・出力制御用 制御棒集合体群。
Claims (1)
- 中性子吸収能力を軸方向均等に設定した複数の制御棒集
合体と、前記中性子吸収能力を下方が小さく上方が大き
く設定した複数の出力制御用制御棒集合体とを備えた加
圧水型原子炉において、前記出力制御用制御棒集合体を
複数群に分割し、各出力制御用制御棒集合体群をその一
部をオーバーラップさせて炉心内へ挿入引抜するように
し、かつオーバーラップ部分の中性子吸収能力がオーバ
ーラップしない下方部分の中性子吸収能力より大きくオ
ーバーラップしない上方部分の中性子吸収能力より小さ
くなるように各出力制御用制御棒集合体群の中性子吸収
能力を設定したことを特徴とする加圧水型原子炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63193271A JPH0242389A (ja) | 1988-08-02 | 1988-08-02 | 加圧水型原子炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63193271A JPH0242389A (ja) | 1988-08-02 | 1988-08-02 | 加圧水型原子炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0242389A true JPH0242389A (ja) | 1990-02-13 |
Family
ID=16305162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63193271A Pending JPH0242389A (ja) | 1988-08-02 | 1988-08-02 | 加圧水型原子炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0242389A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2710778A1 (fr) * | 1993-09-29 | 1995-04-07 | Framatome Sa | Grappe de commande pour réacteur nucléaire et réacteur en faisant application. |
-
1988
- 1988-08-02 JP JP63193271A patent/JPH0242389A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2710778A1 (fr) * | 1993-09-29 | 1995-04-07 | Framatome Sa | Grappe de commande pour réacteur nucléaire et réacteur en faisant application. |
| US5754608A (en) * | 1993-09-29 | 1998-05-19 | Compagnie Generale Des Matieres Nucleaires | Control cluster for a nuclear reactor |
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