JPS6318151B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6318151B2 JPS6318151B2 JP53035492A JP3549278A JPS6318151B2 JP S6318151 B2 JPS6318151 B2 JP S6318151B2 JP 53035492 A JP53035492 A JP 53035492A JP 3549278 A JP3549278 A JP 3549278A JP S6318151 B2 JPS6318151 B2 JP S6318151B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reactor
- core
- control rod
- control
- power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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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)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、原子炉、例えば沸騰水型原子炉（以
下BWRという）の運転方法に係り、特に原子炉
出力を上昇させるのに好適な原子炉の運転方法に
関するものである。
下BWRという）の運転方法に係り、特に原子炉
出力を上昇させるのに好適な原子炉の運転方法に
関するものである。
BWRでは、燃料ペレツトと被覆材との相互作
用による燃料棒の破損を防止する観点から、制御
棒引抜きは、燃料棒の線出力密度がしきい値以
下、又はその燃料棒がすでに経験したことのある
線出力密度（エンベロプと呼ぶ）以下で行なうよ
うに制御されている。
用による燃料棒の破損を防止する観点から、制御
棒引抜きは、燃料棒の線出力密度がしきい値以
下、又はその燃料棒がすでに経験したことのある
線出力密度（エンベロプと呼ぶ）以下で行なうよ
うに制御されている。
さらに、しきい値またはエンベロプ以上での原
子炉出力上昇は炉心流量の増加で行ない、その上
昇率も制限されている。
子炉出力上昇は炉心流量の増加で行ない、その上
昇率も制限されている。
本発明の目的は、原子炉出力上昇時における燃
料棒の破損確率を著しく低減できると共に制御棒
操作の単純な原子炉の運転方法を提供することに
ある。
料棒の破損確率を著しく低減できると共に制御棒
操作の単純な原子炉の運転方法を提供することに
ある。
〔発明の特徴〕
本発明の特徴は、
原子炉出力上昇及びこれに続く原子炉出力低下
を行なう炉心流量調節によるゼノンの蓄積を待つ
て原子炉のしきい値以下の出力領域で制御棒の引
抜きを行ない、炉心中央部では制御棒を所定量挿
入しかつ炉心中央部を取り囲む炉心周辺部では複
数の制御棒を炉心中央部において最も挿入されて
いる制御棒よりもさらに挿入してなる第１制御棒
挿入パターンを形成し、 第１制御棒挿入パターンを保持したまま炉心流
量の増加による原子炉出力の上昇及びこれに続く
炉心流量の減少による原子炉出力の低下の各操作
を行ない、原子炉出力の低下後、第１制御棒挿入
パターンから炉心周辺部の全ての制御棒を全部引
抜いた第２制御棒挿入パターンを形成し、 第２制御棒挿入パターンを保持したまま炉心流
量を増加させて原子炉出力を設定レベルまで上昇
させる ことにある。
を行なう炉心流量調節によるゼノンの蓄積を待つ
て原子炉のしきい値以下の出力領域で制御棒の引
抜きを行ない、炉心中央部では制御棒を所定量挿
入しかつ炉心中央部を取り囲む炉心周辺部では複
数の制御棒を炉心中央部において最も挿入されて
いる制御棒よりもさらに挿入してなる第１制御棒
挿入パターンを形成し、 第１制御棒挿入パターンを保持したまま炉心流
量の増加による原子炉出力の上昇及びこれに続く
炉心流量の減少による原子炉出力の低下の各操作
を行ない、原子炉出力の低下後、第１制御棒挿入
パターンから炉心周辺部の全ての制御棒を全部引
抜いた第２制御棒挿入パターンを形成し、 第２制御棒挿入パターンを保持したまま炉心流
量を増加させて原子炉出力を設定レベルまで上昇
させる ことにある。
本発明の好適な一実施例を電気出力784MW、
出力密度51kW／、制御棒引抜き操作のしきい
値11kW／ft、出力上昇率の制限値0.06kW／ft／
ｈのBWRの場合をとつて説明する。
出力密度51kW／、制御棒引抜き操作のしきい
値11kW／ft、出力上昇率の制限値0.06kW／ft／
ｈのBWRの場合をとつて説明する。
代表的な時点での制御棒パターン（炉心の1/4）
を第１図に示す。原子炉の熱出力（原子炉出力）
と炉心流量を座標軸とした原子炉起動時における
原子炉出力上昇軌跡を第２図に示す。第１図にお
いて、制御棒位置に示された数字は制御棒引抜き
の割合を示し、０は制御棒の全挿入を、４８また
は空白部分は制御棒の全引抜きを示している。制
御棒の引抜き操作は、３回に分けて行なう。第１
回目は、最小炉心流量（定格値の40％）で、しき
い値11kW／ft以下で可能な限り制御棒を引抜く。
この引抜き操作が完了した時点（第２図のの時
点）での制御棒パターン（73％パターン）を第１
図ａに示す。この制御棒パターンで、線出力密度
の上昇率を制限値0.06kW／ft／ｈに保ちながら
炉心流量を定格値（100％）まで増加させる（第
２図の点１）。なお第２図において、実線は制御
棒操作を、破線は炉心流量制御を示している。炉
心流量を、再び、最小炉心流量として原子炉出力
を急速に低下させ、ゼノンが増加するのを待つ
て、制御棒パターンを第１図ｂの制御棒パターン
にする。この制御棒パターンの特徴は、炉心中央
部では制御棒パターンが定格パターン（所定レベ
ルである定格時の原子炉出力を得るための制御棒
パターン）と同じで、炉心周辺部では制御棒が全
挿入になつていることにある。すなわち第１図ｂ
の制御棒パターンは、第１図ａの制御棒パターン
及び後述する第１図ｃの制御棒パターン（定格パ
ターン）に比べて炉心周辺部に配置された制御棒
が炉心内に挿入され、しかも炉心周辺部に配置さ
れた制御棒は、前述の炉心中央部の定格パターン
において最も挿入されている制御棒（第１図ｂの
数字１４の制御棒）よりも更に深く挿入されてい
る。ゼノンの蓄積及び炉心中央部の定格パターン
において最も挿入されている制御棒よりも更に深
い炉心周辺部への制御棒操作の両者の作用によ
り、原子炉出力レベルが下がるので、炉心中央部
に配置されている制御棒を第１図ａの制御棒パタ
ーンから第１図ｃの定格パターンの状態まで引抜
いた第１図ｂの制御棒パターンにしても、線出力
密度はしきい値11kW／ft以下になる。すなわち、
炉心周辺部における複数の制御棒を、定格パター
ンにおいて炉心中央部で最も挿入される制御棒よ
りも更に深く挿入する（第１図ｂでは炉心周辺部
の複数の制御棒が全挿入の状態にある）ことによ
り、線出力密度をしきい値11kW／ft以下に保持
して炉心中央部の制御棒を定格パターンと同一の
制御棒パターンに容易に変更することができる。
これは、また、後述するように第１図ｂの制御棒
パターンから炉心周辺部に挿入されているすべて
の制御棒を引きぬくだけの簡単な操作で第１図ｃ
の定格パターンを得ることにつながる。
を第１図に示す。原子炉の熱出力（原子炉出力）
と炉心流量を座標軸とした原子炉起動時における
原子炉出力上昇軌跡を第２図に示す。第１図にお
いて、制御棒位置に示された数字は制御棒引抜き
の割合を示し、０は制御棒の全挿入を、４８また
は空白部分は制御棒の全引抜きを示している。制
御棒の引抜き操作は、３回に分けて行なう。第１
回目は、最小炉心流量（定格値の40％）で、しき
い値11kW／ft以下で可能な限り制御棒を引抜く。
この引抜き操作が完了した時点（第２図のの時
点）での制御棒パターン（73％パターン）を第１
図ａに示す。この制御棒パターンで、線出力密度
の上昇率を制限値0.06kW／ft／ｈに保ちながら
炉心流量を定格値（100％）まで増加させる（第
２図の点１）。なお第２図において、実線は制御
棒操作を、破線は炉心流量制御を示している。炉
心流量を、再び、最小炉心流量として原子炉出力
を急速に低下させ、ゼノンが増加するのを待つ
て、制御棒パターンを第１図ｂの制御棒パターン
にする。この制御棒パターンの特徴は、炉心中央
部では制御棒パターンが定格パターン（所定レベ
ルである定格時の原子炉出力を得るための制御棒
パターン）と同じで、炉心周辺部では制御棒が全
挿入になつていることにある。すなわち第１図ｂ
の制御棒パターンは、第１図ａの制御棒パターン
及び後述する第１図ｃの制御棒パターン（定格パ
ターン）に比べて炉心周辺部に配置された制御棒
が炉心内に挿入され、しかも炉心周辺部に配置さ
れた制御棒は、前述の炉心中央部の定格パターン
において最も挿入されている制御棒（第１図ｂの
数字１４の制御棒）よりも更に深く挿入されてい
る。ゼノンの蓄積及び炉心中央部の定格パターン
において最も挿入されている制御棒よりも更に深
い炉心周辺部への制御棒操作の両者の作用によ
り、原子炉出力レベルが下がるので、炉心中央部
に配置されている制御棒を第１図ａの制御棒パタ
ーンから第１図ｃの定格パターンの状態まで引抜
いた第１図ｂの制御棒パターンにしても、線出力
密度はしきい値11kW／ft以下になる。すなわち、
炉心周辺部における複数の制御棒を、定格パター
ンにおいて炉心中央部で最も挿入される制御棒よ
りも更に深く挿入する（第１図ｂでは炉心周辺部
の複数の制御棒が全挿入の状態にある）ことによ
り、線出力密度をしきい値11kW／ft以下に保持
して炉心中央部の制御棒を定格パターンと同一の
制御棒パターンに容易に変更することができる。
これは、また、後述するように第１図ｂの制御棒
パターンから炉心周辺部に挿入されているすべて
の制御棒を引きぬくだけの簡単な操作で第１図ｃ
の定格パターンを得ることにつながる。
第１図ｂの制御棒パターンにして原子炉出力が
第２図の点まで上昇したとき、制御棒パターン
を第１図ｂの状態に保持したまま、再び、上昇率
0.06kW／ft／ｈの割合で原子炉出力を上昇させ
る（第２図の２の点まで上昇）。その後、炉心流
量が最小になるまで急激に減少させて原子炉出力
を低下させ、炉心周辺部の全ての制御棒を全部引
き抜いて第１図ｃに示す制御棒パターンを得る。
第１図ｂの制御棒パターンから第１図ｃの制御棒
パターンへの変更は、第１図ｂの制御棒パターン
にて炉心周辺部に挿入されている制御棒を引抜く
だけの簡単な操作で達成できる。この時、線出力
密度が大きくなりやすい炉心中央部では最大線出
力密度が12kW／ftとなつて11kW／ftのしきい値
を超えるが、その線出力密度は点２で経験した線
出力密度16.5kW／ft（エンベロプ）以下である。
従つて、第１図ｃに示す制御棒パターンにして
も、炉心中央部に配置された燃料棒が破損する危
険性が著しく少ない。一方、炉心周辺部では制御
棒が完全に引き抜かれるが、炉心周辺部はもとも
と線出力密度が小さいのでしきい値内におさまつ
ている。したがつて、燃料棒破損防止のための運
転制限を完全に守つて、定格パターンまで制御棒
を引抜いたことになる。この時、原子炉出力は、
第２図のの点に達している。以後、上昇率
0.06kW／ft／ｈを保ちつつ炉心流量を増加すれ
ば、100％（定格）の原子炉出力を達成できる。
この出力上昇時においては、第１図ｃの制御棒パ
ターンが保持されている。本実施例においては、
定格までの原子炉出力の上昇に要する時間は、約
20日である。
第２図の点まで上昇したとき、制御棒パターン
を第１図ｂの状態に保持したまま、再び、上昇率
0.06kW／ft／ｈの割合で原子炉出力を上昇させ
る（第２図の２の点まで上昇）。その後、炉心流
量が最小になるまで急激に減少させて原子炉出力
を低下させ、炉心周辺部の全ての制御棒を全部引
き抜いて第１図ｃに示す制御棒パターンを得る。
第１図ｂの制御棒パターンから第１図ｃの制御棒
パターンへの変更は、第１図ｂの制御棒パターン
にて炉心周辺部に挿入されている制御棒を引抜く
だけの簡単な操作で達成できる。この時、線出力
密度が大きくなりやすい炉心中央部では最大線出
力密度が12kW／ftとなつて11kW／ftのしきい値
を超えるが、その線出力密度は点２で経験した線
出力密度16.5kW／ft（エンベロプ）以下である。
従つて、第１図ｃに示す制御棒パターンにして
も、炉心中央部に配置された燃料棒が破損する危
険性が著しく少ない。一方、炉心周辺部では制御
棒が完全に引き抜かれるが、炉心周辺部はもとも
と線出力密度が小さいのでしきい値内におさまつ
ている。したがつて、燃料棒破損防止のための運
転制限を完全に守つて、定格パターンまで制御棒
を引抜いたことになる。この時、原子炉出力は、
第２図のの点に達している。以後、上昇率
0.06kW／ft／ｈを保ちつつ炉心流量を増加すれ
ば、100％（定格）の原子炉出力を達成できる。
この出力上昇時においては、第１図ｃの制御棒パ
ターンが保持されている。本実施例においては、
定格までの原子炉出力の上昇に要する時間は、約
20日である。
定格時における制御棒パターンが、第１図のパ
ターンと異なる場合の例を第３図ａ，ｂ及びｃに
示す。この例もBWRに適用したものである。第
４図は、第３図に示す制御棒パターンで運転した
BWRの原子力出力上昇時における原子炉出力の
変化を示したものである。第３図の制御棒パター
ンは、原子炉出力の上昇に伴つてａ，ｂ及びｃの
順に変化する。第３図ｃは、原子炉出力が定格に
なつた場合における制御棒パターンを示してい
る。第３図ｂの制御棒パターンは、第１図ｂの制
御棒パターンに対応するものであつて、炉心周辺
部に配置された複数の制御棒が炉心内に全挿入さ
れている。本実施例においても、前述の実施例と
同様な効果を得ることができる。
ターンと異なる場合の例を第３図ａ，ｂ及びｃに
示す。この例もBWRに適用したものである。第
４図は、第３図に示す制御棒パターンで運転した
BWRの原子力出力上昇時における原子炉出力の
変化を示したものである。第３図の制御棒パター
ンは、原子炉出力の上昇に伴つてａ，ｂ及びｃの
順に変化する。第３図ｃは、原子炉出力が定格に
なつた場合における制御棒パターンを示してい
る。第３図ｂの制御棒パターンは、第１図ｂの制
御棒パターンに対応するものであつて、炉心周辺
部に配置された複数の制御棒が炉心内に全挿入さ
れている。本実施例においても、前述の実施例と
同様な効果を得ることができる。
第５図は、第３図に斜線で示した位置の燃料集
合体の線出力密度の高さ方向の分布を示す。この
燃料集合体は、炉心内で線出力密度が最大値の燃
料集合体である。また、第５図の特性２は、第３
図ｂの制御棒パターンで炉心流量が100％の時の
出力分布、すなわちエンベロプである。第５図の
特性３は、最小炉心流量で炉心周辺部に配置され
た制御棒を引抜いて第３図ｃの定格の制御棒パタ
ーンにした時の出力分布である。特性３は、線出
力密度のしきい値を超えているが、すでに経験し
た線出力密度である特性２（エンベロプ）以下で
あり、燃料棒破損防止のための運転制限条件に違
反しない。
合体の線出力密度の高さ方向の分布を示す。この
燃料集合体は、炉心内で線出力密度が最大値の燃
料集合体である。また、第５図の特性２は、第３
図ｂの制御棒パターンで炉心流量が100％の時の
出力分布、すなわちエンベロプである。第５図の
特性３は、最小炉心流量で炉心周辺部に配置され
た制御棒を引抜いて第３図ｃの定格の制御棒パタ
ーンにした時の出力分布である。特性３は、線出
力密度のしきい値を超えているが、すでに経験し
た線出力密度である特性２（エンベロプ）以下で
あり、燃料棒破損防止のための運転制限条件に違
反しない。
炉心周辺部に挿入する制御棒本数及びその挿入
深さは、第３図ｂの制御棒パターンにしたとき
に、原子炉出力レベルがしきい値11kW／ft以下
になるように決定される。その目安は、出力密度
51kW／、電気出力784MWのBWRで、全挿入
制御棒が20本である。この炉心周辺部における全
挿入制御棒の本数は、原子炉の電気出力にほぼ比
例すると考えて良い。
深さは、第３図ｂの制御棒パターンにしたとき
に、原子炉出力レベルがしきい値11kW／ft以下
になるように決定される。その目安は、出力密度
51kW／、電気出力784MWのBWRで、全挿入
制御棒が20本である。この炉心周辺部における全
挿入制御棒の本数は、原子炉の電気出力にほぼ比
例すると考えて良い。
前述した各実施例の運転方法の特徴は、原子炉
出力上昇の途中で、炉心中心部を定格パターンに
すると共に炉心周辺部に配置した複数の制御棒を
炉心中央部の定格パターンにおいて最も挿入され
る制御棒の挿入量よりも大きな挿入量にて挿入し
た制御棒パターン（例えば、第３図ｂの制御棒パ
ターン）を用いることにある。この結果、高出力
密度（51kW／）のBWRでは困難とされてい
た燃料棒破損防止のための運転制限条件の完全遵
守が可能になる。
出力上昇の途中で、炉心中心部を定格パターンに
すると共に炉心周辺部に配置した複数の制御棒を
炉心中央部の定格パターンにおいて最も挿入され
る制御棒の挿入量よりも大きな挿入量にて挿入し
た制御棒パターン（例えば、第３図ｂの制御棒パ
ターン）を用いることにある。この結果、高出力
密度（51kW／）のBWRでは困難とされてい
た燃料棒破損防止のための運転制限条件の完全遵
守が可能になる。
なお、炉心周辺部の制御棒とは、炉心最外周の
制御棒及びそれに隣接する制御棒を言う。
制御棒及びそれに隣接する制御棒を言う。
本発明によれば、原子炉出力上昇時における燃
料棒の破損確率が著しく低下するとともに、原子
炉起動時における制御棒操作が著しく単純化され
る。
料棒の破損確率が著しく低下するとともに、原子
炉起動時における制御棒操作が著しく単純化され
る。
第１図ａ，ｂ及びｃは本発明の好適な一実施例
であるBWRの運転方法における起動後の経過時
間に対する制御棒パターンを示す説明図、第２図
は第１図の制御棒パターンに基づく原子炉出力上
昇を示す説明図、第３図ａ，ｂ及びｃは本発明の
他の実施例における制御棒パターンを示す説明
図、第４図は第３図の制御棒パターンに基づく原
子炉出力上昇を示す説明図、第５図は炉心軸方向
の出力分布を示す特性図である。
であるBWRの運転方法における起動後の経過時
間に対する制御棒パターンを示す説明図、第２図
は第１図の制御棒パターンに基づく原子炉出力上
昇を示す説明図、第３図ａ，ｂ及びｃは本発明の
他の実施例における制御棒パターンを示す説明
図、第４図は第３図の制御棒パターンに基づく原
子炉出力上昇を示す説明図、第５図は炉心軸方向
の出力分布を示す特性図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 炉心に挿入されている制御棒の操作及び炉心
流量の調節にて原子炉の出力を制御し、原子炉出
力を最終目標である設定レベルまで上昇させる原
子炉の運転方法において、 前記制御棒の引抜きが停止される原子炉出力の
しきい値以下の出力領域で前記制御棒の引抜きに
より原子炉出力を上昇させ、 その後、原子炉出力上昇及びこれに続く原子炉
出力低下を行なう前記炉心流量調節によるゼノン
の蓄積を待つて前記しきい値以下の出力領域で前
記制御棒の引抜きを行ない、炉心中央部では前記
制御棒を所定量挿入しかつ前記炉心中央部を取り
囲む炉心周辺部では複数の制御棒を前記炉心中央
部において最も挿入されている前記制御棒よりも
さらに挿入してなる第１制御棒挿入パターンを形
成し、 前記第１制御棒挿入パターンを保持したまま前
記炉心流量の増加による原子炉出力の上昇及びこ
れに続く前記炉心流量の減少による原子炉出力の
低下の各操作を行ない、前記原子炉出力の低下
後、前記第１制御棒挿入パターンから前記炉心周
辺部の全ての前記制御棒を全部引抜いた第２制御
棒挿入パターンを形成し、 前記第２制御棒挿入パターンを保持したまま前
記炉心流量を増加させて原子炉出力を前記設定レ
ベルまで上昇させる ことを特徴とする原子炉の運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3549278A JPS54129290A (en) | 1978-03-29 | 1978-03-29 | Operation method of boiling water reactor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3549278A JPS54129290A (en) | 1978-03-29 | 1978-03-29 | Operation method of boiling water reactor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54129290A JPS54129290A (en) | 1979-10-06 |
| JPS6318151B2 true JPS6318151B2 (ja) | 1988-04-16 |
Family
ID=12443233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3549278A Granted JPS54129290A (en) | 1978-03-29 | 1978-03-29 | Operation method of boiling water reactor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54129290A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60104295A (ja) * | 1983-11-11 | 1985-06-08 | 株式会社日立製作所 | 沸騰水型原子炉の起動法 |
| DE19827443A1 (de) * | 1998-06-19 | 1999-12-30 | Siemens Ag | Verfahren zum Anfahren und zur Überwachung sowie Einrichtung zur Steuerung eines Siedewasser-Kernreaktors |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS591997B2 (ja) * | 1976-07-22 | 1984-01-14 | 株式会社東芝 | 原子炉撚料の最適調整方法 |
-
1978
- 1978-03-29 JP JP3549278A patent/JPS54129290A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54129290A (en) | 1979-10-06 |
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