JPH0631819B2 - 原子力発電所の負荷追従運転方法 - Google Patents
原子力発電所の負荷追従運転方法Info
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- JPH0631819B2 JPH0631819B2 JP62158857A JP15885787A JPH0631819B2 JP H0631819 B2 JPH0631819 B2 JP H0631819B2 JP 62158857 A JP62158857 A JP 62158857A JP 15885787 A JP15885787 A JP 15885787A JP H0631819 B2 JPH0631819 B2 JP H0631819B2
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- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
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- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
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、沸騰水型原子炉を用いた原子力発電所の負荷
追従運転方法に関する。
追従運転方法に関する。
（従来の技術） 従来原子力発電所においては、出力調整幅が30％ 程度
（例えば高出力100％、低出力70％ ）までの負荷追従運
転に対しては炉心流量制御のみによって調整し、より大
幅な負荷追従運転に対しては炉心流量制御では実現でき
ない出力低下分を制御棒挿入により実現する方法が提案
されている。
（例えば高出力100％、低出力70％ ）までの負荷追従運
転に対しては炉心流量制御のみによって調整し、より大
幅な負荷追従運転に対しては炉心流量制御では実現でき
ない出力低下分を制御棒挿入により実現する方法が提案
されている。
横軸を時間、縦軸を炉出力、炉心流量および制御棒密度
とした第５図のグラフは、従来の負荷追従運転方法によ
って運転した場合の炉出力、炉心流量および制御棒密度
の時間変化をそれぞれ曲線１、曲線２および曲線３で示
している。
とした第５図のグラフは、従来の負荷追従運転方法によ
って運転した場合の炉出力、炉心流量および制御棒密度
の時間変化をそれぞれ曲線１、曲線２および曲線３で示
している。
また、第６図は第５図に示す炉出力１および炉心流量２
の運転軌跡を出力・炉心流量マップ上に曲線４で示して
おり、曲線５は核燃料および各種機器の健全性を維持す
るための原子炉の運転可能な範囲を表す運転制限ライン
を示している。
の運転軌跡を出力・炉心流量マップ上に曲線４で示して
おり、曲線５は核燃料および各種機器の健全性を維持す
るための原子炉の運転可能な範囲を表す運転制限ライン
を示している。
これらの図に示すように、従来の負荷追従運転方法で
は、できるだけ制御棒操作は行わず、出力変更およびゼ
ノン濃度変化に対する反応度補償は炉心流量の調整によ
って行う。そのため炉心流量は低出力運転時において符
号２ａで示す最小値から符号２ｂで示す最大値まで、ま
た高出力運転時には符号２ｃで示す最大値から符号２ｄ
で示す最小値まで大きく変動する。第７図に炉心流量が
２ａ、２ｂ、２ｃおよび２ｄであるときの出力分布をそ
れぞれ曲線６、７、８、９で示し、第８図に炉心流量が
２ｃおよび２ｄのときのボイド率分布をそれぞれ曲線１
０、１１で示す。これらの図からも明らかなように、炉
心流量によって出力分布およびボイド率分布が変化して
おり、ボイド率分布については炉心流量が小さくなるほ
ど炉内全体にボイド率が上昇している。
は、できるだけ制御棒操作は行わず、出力変更およびゼ
ノン濃度変化に対する反応度補償は炉心流量の調整によ
って行う。そのため炉心流量は低出力運転時において符
号２ａで示す最小値から符号２ｂで示す最大値まで、ま
た高出力運転時には符号２ｃで示す最大値から符号２ｄ
で示す最小値まで大きく変動する。第７図に炉心流量が
２ａ、２ｂ、２ｃおよび２ｄであるときの出力分布をそ
れぞれ曲線６、７、８、９で示し、第８図に炉心流量が
２ｃおよび２ｄのときのボイド率分布をそれぞれ曲線１
０、１１で示す。これらの図からも明らかなように、炉
心流量によって出力分布およびボイド率分布が変化して
おり、ボイド率分布については炉心流量が小さくなるほ
ど炉内全体にボイド率が上昇している。
このように、従来の負荷追従運転方法では炉心流量制御
により出力調整を行うことを優先させているが、これは
燃料健全性の観点から局所出力の変動量が小さい炉心流
量制御を用いた方が好ましく、特に高出力での制御棒操
作が大きく制約されていたためである。燃料の健全性を
保つために従来は、十分ならし運転の行われた出力分布
（ＰＣエンベロープ）以下で行われ、これを越える場合
には大きな制約が課せられていた。一方、負荷追従運転
ではゼノン濃度が常時変化しており、これに伴って出力
分布も変化するが、出力の変動量が大きい制御棒操作を
用いると出力分布の変動がさらに大きくなって上記の制
約に違反する恐れがあった。そのため、特に高出力時の
制御棒操作は大きく制約されていた。
により出力調整を行うことを優先させているが、これは
燃料健全性の観点から局所出力の変動量が小さい炉心流
量制御を用いた方が好ましく、特に高出力での制御棒操
作が大きく制約されていたためである。燃料の健全性を
保つために従来は、十分ならし運転の行われた出力分布
（ＰＣエンベロープ）以下で行われ、これを越える場合
には大きな制約が課せられていた。一方、負荷追従運転
ではゼノン濃度が常時変化しており、これに伴って出力
分布も変化するが、出力の変動量が大きい制御棒操作を
用いると出力分布の変動がさらに大きくなって上記の制
約に違反する恐れがあった。そのため、特に高出力時の
制御棒操作は大きく制約されていた。
このような燃料に対する制約を大幅に緩和するために、
被覆管の内側にジルコニウムを内張した高性能燃料が開
発され、ある一定の出力（しきい値）以下では自由に出
力を変動させることが可能となったが、この燃料を装荷
した炉心では燃料の経済性を高めるためスペクトラムシ
フト運転が要求されている。スペクトラムシフト運転と
は、運転サイクル中の大部分の期間において、炉心流量
をできるだけ低くして炉内ボイド率を増やすことにより
Pu-239の生成量を増大させ、運転サイクルの末期におい
ては、炉心流量を高くして生成したPu-239を燃焼させる
ことにより燃料の燃焼度を高める定格出力運転方法であ
る。
被覆管の内側にジルコニウムを内張した高性能燃料が開
発され、ある一定の出力（しきい値）以下では自由に出
力を変動させることが可能となったが、この燃料を装荷
した炉心では燃料の経済性を高めるためスペクトラムシ
フト運転が要求されている。スペクトラムシフト運転と
は、運転サイクル中の大部分の期間において、炉心流量
をできるだけ低くして炉内ボイド率を増やすことにより
Pu-239の生成量を増大させ、運転サイクルの末期におい
ては、炉心流量を高くして生成したPu-239を燃焼させる
ことにより燃料の燃焼度を高める定格出力運転方法であ
る。
（発明が解決しようとする問題点） 上記のように、高性能燃料炉心においては、燃料健全性
からの制約が大幅に緩和される一方、燃料経済性をでき
るだけ高めた運転が要求されるが、従来の負荷追従運転
方法では、スペクトラムシフト運転方法とは大きく異な
り高流量側でも運転する。そのため、高性能燃料炉心に
おいては、燃料健全性に対して十分な余裕があるにもか
かわらず従来の運転方法によって負荷追従運転を実施し
た場合には、燃料経済性を損なう恐れがあった。
からの制約が大幅に緩和される一方、燃料経済性をでき
るだけ高めた運転が要求されるが、従来の負荷追従運転
方法では、スペクトラムシフト運転方法とは大きく異な
り高流量側でも運転する。そのため、高性能燃料炉心に
おいては、燃料健全性に対して十分な余裕があるにもか
かわらず従来の運転方法によって負荷追従運転を実施し
た場合には、燃料経済性を損なう恐れがあった。
本発明はかかる点に対処してなされたもので、燃料経済
性を高めることのできる負荷追従運転方法を提供しよう
とするものである。
性を高めることのできる負荷追従運転方法を提供しよう
とするものである。
［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明の原子力発電所の負荷追従運転方法は、炉心流量
を低下させて出力を低下させ前記炉心流量が低出力レベ
ルにおける下限流量値に到達しても出力が低出力目標レ
ベルに到達しない場合のみ制御棒を挿入する出力低下運
転と、この出力低下運転後のゼノン濃度変化に伴う出力
変化を主として制御棒操作により補償して出力を前記低
出力目標レベルに保持する低出力運転と、前記炉心流量
を高出力レベルにおける下限流量値まで上昇させこの下
限炉心流量における出力と高出力目標レベルとのずれを
制御棒操作により調整する出力上昇運転と、この出力上
昇運転後のゼノン濃度変化に伴う出力変化を主として制
御棒操作により補償して出力を前記高出力目標レベルに
保持する高出力運転とからなることを特徴とする。
を低下させて出力を低下させ前記炉心流量が低出力レベ
ルにおける下限流量値に到達しても出力が低出力目標レ
ベルに到達しない場合のみ制御棒を挿入する出力低下運
転と、この出力低下運転後のゼノン濃度変化に伴う出力
変化を主として制御棒操作により補償して出力を前記低
出力目標レベルに保持する低出力運転と、前記炉心流量
を高出力レベルにおける下限流量値まで上昇させこの下
限炉心流量における出力と高出力目標レベルとのずれを
制御棒操作により調整する出力上昇運転と、この出力上
昇運転後のゼノン濃度変化に伴う出力変化を主として制
御棒操作により補償して出力を前記高出力目標レベルに
保持する高出力運転とからなることを特徴とする。
（作 用） 上記構成の本発明の原子力発電所の負荷追従運転方法で
は、炉心流量の低い状態で運転を行うことができる。
は、炉心流量の低い状態で運転を行うことができる。
一般に、出力レベルが同じ場合、炉心流量が低いほど炉
心ボイド率が高くなりPu-239の生成量が高くなる。した
がって、本発明の原子力発電所の負荷追従運転方法で
は、燃料経済性を高めることができる。
心ボイド率が高くなりPu-239の生成量が高くなる。した
がって、本発明の原子力発電所の負荷追従運転方法で
は、燃料経済性を高めることができる。
（実施例） 以下、本発明方法の詳細を、図面を参照して実施例につ
いてに説明する。
いてに説明する。
第１図は本発明の一実施例の負荷追従運転方法を示すも
ので、第５図と同様に曲線１は炉出力、曲線２は炉心流
量、曲線３は制御棒密度のそれぞれ時間変化を表す。こ
の図に示すように、高出力レベルにおける出力レベル運
転は、その高出力レベルで許容される下限近傍の炉心流
量２ｅで行う。そして、出力低下運転を行う場合は、炉
心流量を低減させ、出力を目標の低出力レベルまで下げ
る。このとき、炉心流量が低出力レベルで許容される下
限値に達しても出力が目標レベルまで下がらない場合の
み制御棒の挿入を行う。
ので、第５図と同様に曲線１は炉出力、曲線２は炉心流
量、曲線３は制御棒密度のそれぞれ時間変化を表す。こ
の図に示すように、高出力レベルにおける出力レベル運
転は、その高出力レベルで許容される下限近傍の炉心流
量２ｅで行う。そして、出力低下運転を行う場合は、炉
心流量を低減させ、出力を目標の低出力レベルまで下げ
る。このとき、炉心流量が低出力レベルで許容される下
限値に達しても出力が目標レベルまで下がらない場合の
み制御棒の挿入を行う。
出力低下後はゼノン濃度が増加するが、このゼノン濃度
の増加による出力変化は制御棒引抜きによって補償し、
出力を目標レベルに保つ。このとき、制御棒の反応度が
大きいため出力が目標レベルに一致しない場合には、流
量調節範囲Ａとして予め定めた一定の範囲内で炉心流量
を調整し、出力調整を行う。また、この流量調整範囲Ａ
内で出力を目標レベルに一致させることができない場合
には、制御棒をさらに操作して出力レベル運転を行う。
の増加による出力変化は制御棒引抜きによって補償し、
出力を目標レベルに保つ。このとき、制御棒の反応度が
大きいため出力が目標レベルに一致しない場合には、流
量調節範囲Ａとして予め定めた一定の範囲内で炉心流量
を調整し、出力調整を行う。また、この流量調整範囲Ａ
内で出力を目標レベルに一致させることができない場合
には、制御棒をさらに操作して出力レベル運転を行う。
なお、流量調整範囲Ａは炉心流量が下限値に対し余裕の
ある場合には、出力低下時の炉心流量２ｆからさらに低
流量側に設けることが望ましい。また、ゼノン濃度は出
力低下後５〜６時間で増加から減少に転じるが、この場
合も制御棒挿入によって出力を調整する。
ある場合には、出力低下時の炉心流量２ｆからさらに低
流量側に設けることが望ましい。また、ゼノン濃度は出
力低下後５〜６時間で増加から減少に転じるが、この場
合も制御棒挿入によって出力を調整する。
次に、出力上昇運転を行う場合には、炉心流量を高出力
レベルにおける下限の流量２ｅまで上昇させる。第２図
は第１図に示した負荷追従運転における炉出力１および
炉心流量２の軌跡を出力・流量マップ上に曲線１２で表
したものであるが、この図から明らかなように、低出力
運転中の運転軌跡は出力・流量マップ上ではほとんど同
じ点１３上にあるため、この低出力運転点１３から流量
増加により出力上昇させた場合には出力低下前とほとん
ど同じ出力・流量状態の高出力運転点１４に戻る。
レベルにおける下限の流量２ｅまで上昇させる。第２図
は第１図に示した負荷追従運転における炉出力１および
炉心流量２の軌跡を出力・流量マップ上に曲線１２で表
したものであるが、この図から明らかなように、低出力
運転中の運転軌跡は出力・流量マップ上ではほとんど同
じ点１３上にあるため、この低出力運転点１３から流量
増加により出力上昇させた場合には出力低下前とほとん
ど同じ出力・流量状態の高出力運転点１４に戻る。
すなわち、炉心流量が高出力レベルで許容される下限の
流量２ｅに戻ったとき、出力もほぼ目標レベルまで戻
る。ここで出力が目標レベルから若干ずれる場合は、制
御棒を調整することにより出力を目標レベルに一致させ
る。
流量２ｅに戻ったとき、出力もほぼ目標レベルまで戻
る。ここで出力が目標レベルから若干ずれる場合は、制
御棒を調整することにより出力を目標レベルに一致させ
る。
このようにして高出力レベルに復帰した後はゼノン濃度
が急激に減少するが、これを制御棒の挿入によって補償
する。このとき低出力レベルの出力レベル運転の場合と
同様に制御棒の反応度価値が大きいため出力が目標レベ
ルと一致しない場合には、炉心流量の下限２ｅから高流
量側にある一定の範囲を有する調整範囲Ｂ内で流量を調
整し、出力を目標レベルに一致させる。また、この調整
範囲Ｂ内で出力を目標レベルに一致させることができな
い場合は制御棒をさらに操作する。
が急激に減少するが、これを制御棒の挿入によって補償
する。このとき低出力レベルの出力レベル運転の場合と
同様に制御棒の反応度価値が大きいため出力が目標レベ
ルと一致しない場合には、炉心流量の下限２ｅから高流
量側にある一定の範囲を有する調整範囲Ｂ内で流量を調
整し、出力を目標レベルに一致させる。また、この調整
範囲Ｂ内で出力を目標レベルに一致させることができな
い場合は制御棒をさらに操作する。
以上のように、この実施例方法では、炉心流量が低い状
態で負荷追従運転が行われる。このため、常時炉内ボイ
ド率の高い状態におかれ、Pu-239の蓄積量も増加し、燃
料の経済性が高められる。
態で負荷追従運転が行われる。このため、常時炉内ボイ
ド率の高い状態におかれ、Pu-239の蓄積量も増加し、燃
料の経済性が高められる。
また、本発明の他の実施例を第３図および第４図に示
す。第３図は第１図と同様炉出力１、炉心流量２および
制御棒密度３の時間変化を示すもので、第４図は第２図
と同様その出力・流量マップである。この例は炉心流量
２を下げて炉出力１を高出力レベルから目標の低出力レ
ベルまで下げても炉心流量２が下限に対しまだ余裕があ
る場合の運転方法を示すもので、この場合には制御棒を
引抜くことにより炉心流量２を下限２ｇまで低減する。
す。第３図は第１図と同様炉出力１、炉心流量２および
制御棒密度３の時間変化を示すもので、第４図は第２図
と同様その出力・流量マップである。この例は炉心流量
２を下げて炉出力１を高出力レベルから目標の低出力レ
ベルまで下げても炉心流量２が下限に対しまだ余裕があ
る場合の運転方法を示すもので、この場合には制御棒を
引抜くことにより炉心流量２を下限２ｇまで低減する。
第４図において、実線１５は制御棒引抜きと炉心流量低
下を同時に行った場合の運転軌跡を示しており、破線１
６は初めに炉心流量２を低下させて出力低下を行いつい
で制御棒引抜きにより炉心流量２を下限値２ｇまで下げ
たときの運転軌跡を示している。また、低出力運転時の
炉心流量２の調整範囲Ｃは下限値２ｇより高流量側にあ
る一定幅をもって設ける。
下を同時に行った場合の運転軌跡を示しており、破線１
６は初めに炉心流量２を低下させて出力低下を行いつい
で制御棒引抜きにより炉心流量２を下限値２ｇまで下げ
たときの運転軌跡を示している。また、低出力運転時の
炉心流量２の調整範囲Ｃは下限値２ｇより高流量側にあ
る一定幅をもって設ける。
この負荷追従運転方法では、炉出力を再び高出力レベル
に戻すとき、出力低下時の制御棒引抜きと同程度の反応
度価値の制御棒挿入を行う必要がある。制御棒挿入を行
わずに炉心流量のみ上昇させた場合には、第４図に示す
低出力運転点１７から破線１６とほぼ平行に出力が上昇
するため、符号５で示す運転制限ラインより逸脱してし
まう。このように、この実施例では低出力レベルにおけ
る炉心流量が下限値まで下げられるため、炉内ボイド率
はさらに高められ、燃料の経済性が一層向上する。
に戻すとき、出力低下時の制御棒引抜きと同程度の反応
度価値の制御棒挿入を行う必要がある。制御棒挿入を行
わずに炉心流量のみ上昇させた場合には、第４図に示す
低出力運転点１７から破線１６とほぼ平行に出力が上昇
するため、符号５で示す運転制限ラインより逸脱してし
まう。このように、この実施例では低出力レベルにおけ
る炉心流量が下限値まで下げられるため、炉内ボイド率
はさらに高められ、燃料の経済性が一層向上する。
以上の説明からも明らかなように本発明方法によれば、
負荷追従運転中常に炉内ボイド率の高い状態が保持され
るので、高性能燃料炉心の経済性を損なうことなく負荷
追従運転を行うことができる。また、高性能燃料炉心の
燃料経済性を高めた定格出力運転方法であるスペクトラ
ムシフト運転に比べて、負荷追従運転の低出力運転期間
中の炉内ボイド率はさらに高くなるため、スペクトラム
シフト運転の場合よりもPu-239の蓄積量がさらに増え、
経済性がさらに向上する。
負荷追従運転中常に炉内ボイド率の高い状態が保持され
るので、高性能燃料炉心の経済性を損なうことなく負荷
追従運転を行うことができる。また、高性能燃料炉心の
燃料経済性を高めた定格出力運転方法であるスペクトラ
ムシフト運転に比べて、負荷追従運転の低出力運転期間
中の炉内ボイド率はさらに高くなるため、スペクトラム
シフト運転の場合よりもPu-239の蓄積量がさらに増え、
経済性がさらに向上する。
第１図は本発明の一実施例の方法における炉出力、炉心
流量および制御棒密度の時間変化を示すグラフ、第２図
は第１図の炉出力と炉心流量の関係を示すグラフ、第３
図は本発明の他の実施例方法における炉出力、炉心流量
および制御棒密度の時間変化を示すグラフ、第４図は第
３図の炉出力と炉心流量の関係を示すグラフ、第５図は
従来方法における炉出力、炉心流量および制御棒密度の
時間変化を示すグラフ、第６図は第５図の炉出力と炉心
流量の関係を示すグラフ、第７図は従来方法による高出
力運転時における最大および最少流量時の出力分布と低
出力運転時における最大および最少流量時の出力分布を
示すグラフ、第８図は従来方法による高出力運転時にお
ける最大および最少流量時のボイド率分布を示すグラフ
である。 １……炉出力の曲線 ２……炉心流量の曲線 ２ｅ……高出力運転時の下限流量 ２ｆ……出力低下時の炉心流量 ３……制御棒密度の時間変化 Ａ、Ｂ、……流量調整範囲
流量および制御棒密度の時間変化を示すグラフ、第２図
は第１図の炉出力と炉心流量の関係を示すグラフ、第３
図は本発明の他の実施例方法における炉出力、炉心流量
および制御棒密度の時間変化を示すグラフ、第４図は第
３図の炉出力と炉心流量の関係を示すグラフ、第５図は
従来方法における炉出力、炉心流量および制御棒密度の
時間変化を示すグラフ、第６図は第５図の炉出力と炉心
流量の関係を示すグラフ、第７図は従来方法による高出
力運転時における最大および最少流量時の出力分布と低
出力運転時における最大および最少流量時の出力分布を
示すグラフ、第８図は従来方法による高出力運転時にお
ける最大および最少流量時のボイド率分布を示すグラフ
である。 １……炉出力の曲線 ２……炉心流量の曲線 ２ｅ……高出力運転時の下限流量 ２ｆ……出力低下時の炉心流量 ３……制御棒密度の時間変化 Ａ、Ｂ、……流量調整範囲
Claims (1)
- 【請求項１】炉心流量を低下させて出力を低下させ前記
炉心流量が低出力レベルにおける下限流量値に到達して
も出力が低出力目標レベルに到達しない場合のみ制御棒
を挿入する出力低下運転と、この出力低下運転後のゼノ
ン濃度変化に伴う出力変化を主として制御棒操作により
補償して出力を前記低出力目標レベルに保持する低出力
運転と、前記炉心流量を高出力レベルにおける下限流量
値まで上昇させこの下限炉心流量における出力と高出力
目標レベルとのずれを制御棒操作により調整する出力上
昇運転と、この出力上昇運転後のゼノン濃度変化に伴う
出力変化を主として制御棒操作により補償して出力を前
記高出力目標レベルに保持する高出力運転とからなるこ
とを特徴とする原子力発電所の負荷追従運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62158857A JPH0631819B2 (ja) | 1987-06-26 | 1987-06-26 | 原子力発電所の負荷追従運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62158857A JPH0631819B2 (ja) | 1987-06-26 | 1987-06-26 | 原子力発電所の負荷追従運転方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS643596A JPS643596A (en) | 1989-01-09 |
| JPH0631819B2 true JPH0631819B2 (ja) | 1994-04-27 |
Family
ID=15680916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62158857A Expired - Fee Related JPH0631819B2 (ja) | 1987-06-26 | 1987-06-26 | 原子力発電所の負荷追従運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0631819B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100443369B1 (ko) * | 2001-11-23 | 2004-08-09 | 한국과학기술원 | 가압경수로형 원자로용 하부 치우침 강도 제어봉 |
| CN100397436C (zh) * | 2004-03-31 | 2008-06-25 | 庞颖超 | 交通信号灯及形成该交通信号灯的方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57201897A (en) * | 1981-06-08 | 1982-12-10 | Nippon Atomic Ind Group Co | Load-follow-up operating method for atomic power plant |
-
1987
- 1987-06-26 JP JP62158857A patent/JPH0631819B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS643596A (en) | 1989-01-09 |
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