特開 2024-175505 加圧器水位制御方法、加圧器水位制御プログラムおよび加圧器水位制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024175505

(43)【公開日】2024-12-18

(54)【発明の名称】加圧器水位制御方法、加圧器水位制御プログラムおよび加圧器水位制御装置

(51)【国際特許分類】

   G21D 3/00 20060101AFI20241211BHJP

   G21D 3/04 20060101ALI20241211BHJP

   G21D 5/12 20060101ALI20241211BHJP

【ＦＩ】

G21D3/00 Q

G21D3/04 L

G21D5/12

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023093339

(22)【出願日】2023-06-06

(71)【出願人】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大槻 昇平

(57)【要約】

【課題】充てん流量制御弁の不調時において加圧器の水位の上昇を抑制すること。
【解決手段】加圧器水位制御方法は、原子炉の定常運転時に一次冷却材系に接続された加圧器の水位を取得するステップ（Ｓ１）と、加圧器１４の水位に基づいて一次冷却材系１０からの一次冷却材の抽出流量と一次冷却材の充てん流量から一次冷却材の充てん流量を調整するステップ（Ｓ１，Ｓ２）と、充てん流量の調整に基づく推定充てん流量と実充てん流量が不整合で（Ｓ３）、かつ加圧器１４が水位高の場合（Ｓ４）、一次冷却材の抽出量を増加するステップ（Ｓ５）と、を含む。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

原子炉の定常運転時に一次冷却材系に接続された加圧器の水位を取得するステップと、
前記加圧器の水位に基づいて前記一次冷却材系からの一次冷却材の抽出流量と前記一次冷却材の充てん流量から前記一次冷却材の充てん流量を調整するステップと、
前記充てん流量の調整に基づく推定充てん流量と実充てん流量が不整合で、かつ前記加圧器が水位高の場合、前記一次冷却材の抽出量を増加するステップと、
を含む、加圧器水位制御方法。

【請求項2】

前記一次冷却材の抽出量を増加した一定時間後に、前記推定充てん流量と前記実充てん流量が不整合で、かつ前記加圧器が水位高の場合、前記一次冷却材の抽出量をさらに増加するステップをさらに含む、請求項１に記載の加圧器水位制御方法。

【請求項3】

前記一次冷却材を抽出するオリフィスを複数系統配置し、前記一次冷却材の抽出量を増加するステップは、開通する前記オリフィスの系統数を増加する、請求項１に記載の加圧器水位制御方法。

【請求項4】

前記加圧器の水位高は、前記加圧器の所定水位を超えた場合である、請求項１に記載の加圧器水位制御方法。

【請求項5】

前記加圧器の水位高は、前記加圧器の水位が上昇傾向となる場合である、請求項１に記載の加圧器水位制御方法。

【請求項6】

前記推定充てん流量と前記実充てん流量の関係に替えて、前記抽出流量と前記実充てん流量の関係とする、請求項１に記載の加圧器水位制御方法。

【請求項7】

原子炉の定常運転時に一次冷却材系に接続された加圧器の水位を取得するステップと、
前記加圧器の水位に基づいて前記一次冷却材系からの一次冷却材の抽出流量と前記一次冷却材の充てん流量から前記一次冷却材の充てん流量を調整するステップと、
前記充てん流量の調整に基づく推定充てん流量と実充てん流量の整合、および前記加圧器の水位変動を判定するステップと、
前記推定充てん流量と前記実充てん流量が不整合で、かつ前記加圧器が水位高の場合、前記一次冷却材の抽出量を増加するステップと、
をコンピュータに実行させる、
加圧器水位制御プログラム。

【請求項8】

原子炉の一次冷却材系に接続された加圧器の水位を計測する水位計と、一次冷却材の抽出流量を計測する抽出流量計と、前記一次冷却材の充てん流量を計測する充てん流量計と、に接続され、前記一次冷却材系から一次冷却材を抽出する抽出部と、前記一次冷却材系へ一次冷却材を充てんする充てん部と、を制御する加圧器水位制御装置であって、
前記原子炉の定常運転時に前記水位計の水位に基づいて前記抽出流量計の抽出流量と前記充てん流量計の充てん流量から前記充てん部による充てん流量を調整する充てん流量調整部と、
前記充てん流量の調整に基づく推定充てん流量および前記充てん流量計の実充てん流量が不整合で、かつ前記加圧器が水位高の場合、前記抽出部による抽出量を増加する抽出量調整部と、
を含む、加圧器水位制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、加圧器水位制御方法、加圧器水位制御プログラムおよび加圧器水位制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

加圧水型原子炉において、加圧器は、一次冷却材系の圧力を一定に保持する。加圧器は、原子炉と蒸気発生器との間に設けられたタンク形状のもので、その内部に液相および気相の境に水位が存在している。加圧水型原子炉は、加圧器の水位を制御することで、一次冷却材の水量を適切に維持し圧力が保持される。例えば、特許文献１および特許文献２には、加圧器の水位を制御する手法が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特公平５－７９１６０号公報

【特許文献2】実用新案登録第２５３８８９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

加圧器の内部の一次冷却材は、水質管理などの観点で常時一定量が抽出されており、それを補うように充てんされて一定の水量が保たれる。ここで、加圧器の水量を維持する手法として、抽出流量を常時一定にし、充てん流量を微調整することで加圧器の水位を一定に保つ仕組みがある。このとき、仮に、抽出される流量よりも充てん流量が大きい状態となった状態で、充てん流量を調整している充てん流量制御弁が固着した場合、加圧器の水位を制御する術がなくなるため、加圧器の水位は上昇を続け、最終的には加圧器の水位が高設定値に到達し得る。その結果、原子炉に危険な状態が予測される場合、速やかに制御棒が原子炉内に挿入されて核分裂連鎖反応を緊急停止（原子炉トリップ）することになる。

【0005】

本開示は、上述した課題を解決するものであり、充てん流量制御弁の不調時において加圧器の水位の上昇を抑制することのできる加圧器水位制御方法、加圧器水位制御プログラムおよび加圧器水位制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述の目的を達成するために、本開示の一態様に係る加圧器水位制御方法は、原子炉の定常運転時に一次冷却材系に接続された加圧器の水位を取得するステップと、前記加圧器の水位に基づいて前記一次冷却材系からの一次冷却材の抽出流量と前記一次冷却材の充てん流量から前記一次冷却材の充てん流量を調整するステップと、前記充てん流量の調整に基づく推定充てん流量と実充てん流量が不整合で、かつ前記加圧器が水位高の場合、前記一次冷却材の抽出量を増加するステップと、を含む。

【0007】

上述の目的を達成するために、本開示の一態様に係る加圧器水位制御プログラムは、原子炉の定常運転時に一次冷却材系に接続された加圧器の水位を取得するステップと、前記加圧器の水位に基づいて前記一次冷却材系からの一次冷却材の抽出流量と前記一次冷却材の充てん流量から前記一次冷却材の充てん流量を調整するステップと、前記充てん流量の調整に基づく推定充てん流量と実充てん流量の整合、および前記加圧器の水位変動を判定するステップと、前記推定充てん流量と前記実充てん流量が不整合で、かつ前記加圧器が水位高の場合、前記一次冷却材の抽出量を増加するステップと、をコンピュータに実行させる。

【0008】

上述の目的を達成するために、本開示の一態様に係る加圧器水位制御装置は、原子炉の一次冷却材系に接続された加圧器の水位を計測する水位計と、一次冷却材の抽出流量を計測する抽出流量計と、前記一次冷却材の充てん流量を計測する充てん流量計と、に接続され、前記一次冷却材系から一次冷却材を抽出する抽出部と、前記一次冷却材系へ一次冷却材を充てんする充てん部と、を制御する加圧器水位制御装置であって、前記原子炉の定常運転時に前記水位計の水位に基づいて前記抽出流量計の抽出流量と前記充てん流量計の充てん流量から前記充てん部による充てん流量を調整する充てん流量調整部と、前記充てん流量の調整に基づく推定充てん流量および前記充てん流量計の実充てん流量が不整合で、かつ前記加圧器が水位高の場合、前記抽出部による抽出量を増加する抽出量調整部と、を含む。

【発明の効果】

【0009】

本開示は、充てん流量制御弁の不調時において加圧器の水位の上昇を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、実施形態の加圧器水位制御装置を含む原子炉一次冷却材系の概略構成図である。

【図2】図２は、実施形態の加圧器水位制御装置のブロック図である。

【図3】図３は、実施形態の加圧器水位制御装置の制御ブロック図である。

【図4】図４は、実施形態の加圧器水位制御方法のフローチャートである。

【図5】図５は、実施形態の加圧器水位制御方法による作動タイミングを示す図表である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

【0012】

図１に示すように、原子炉一次冷却材系１０において、主に、原子炉１１と、蒸気発生器１２と、循環ライン１３と、を含む。

【0013】

原子炉１１は、加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized Water Reactor）であり、その内部は一次冷却材で満たされる。一次冷却材は、中性子減速材として用いられるホウ素が溶解した軽水である。原子炉１１は、その内部に、多数の燃料集合体が収容され、炉心を構成する。原子炉１１は、燃料集合体の核分裂によって発生した熱エネルギーで内部の一次冷却材が加熱される。

【0014】

蒸気発生器１２は、循環ライン１３のホットレグ１３Ａおよびコールドレグ１３Ｂを介して原子炉１１に接続される。蒸気発生器１２は、内部に一次冷却材が流通する伝熱管が多数設けられ、当該伝熱管の一端側にホットレグ１３Ａが接続され、伝熱管の他端側にコールドレグ１３Ｂが接続される。蒸気発生器１２は、その内部であって伝熱管の外側に、二次冷却材が送られる。

【0015】

循環ライン１３は、上記ホットレグ１３Ａおよびコールドレグ１３Ｂを有する。循環ライン１３は、コールドレグ１３Ｂに一次冷却材ポンプ１３Ｃが設けられる。

【0016】

従って、原子炉一次冷却材系１０は、原子炉１１と蒸気発生器１２とが循環ライン１３を介して一次冷却材が循環される。具体的に、原子炉一次冷却材系１０は、原子炉１１で加熱された一次冷却材が、一次冷却材ポンプ１３Ｃによりホットレグ１３Ａを介して蒸気発生器１２に送られる。また、原子炉一次冷却材系１０は、蒸気発生器１２に流入した一次冷却材が二次冷却材と非接触で熱交換を行うことにより冷却され、冷却された一次冷却材が一次冷却材ポンプ１３Ｃによりコールドレグ１３Ｂを介して原子炉１１に送られる。

【0017】

この原子炉一次冷却材系１０は、さらに、加圧器１４と、抽出部１５と、充てん部１６と、を含む。

【0018】

加圧器１４は、タンク形状に形成され、ホットレグ１３Ａに接続される。加圧器１４は、ホットレグ１３Ａを通過する高温の一次冷却材を一部貯留して加圧する。加圧された一次冷却材は、沸騰が抑制されて高温高圧となった状態で、蒸気発生器１２に流入する。加圧器１４は、水位計１４Ａが設けられる。水位計１４Ａは、例えば、加圧器１４の内部の一次冷却材の気相と液相の上下の圧力差によって一次冷却材の液相の水位を計測する。

【0019】

抽出部１５は、コールドレグ１３Ｂに接続され、一次冷却材の一部を抽出する。抽出部１５は、コールドレグ１３Ｂに接続される抽出ライン１５Ａを有する。抽出部１５は、抽出ライン１５Ａが並列して３つに分けられたそれぞれのラインに開閉弁１５Ｂおよびオリフィス１５Ｃが設けられる。抽出部１５は、抽出ライン１５Ａの３つの分けられる前である上流側（コールドレグ１３Ｂ側）に抽出流量計１５Ｄが設けられる。従って、抽出部１５は、開閉弁１５Ｂが開放されたラインのオリフィス１５Ｃを経てコールドレグ１３Ｂから一次冷却材の一部を抽出する。抽出部１５は、各ラインの開閉弁１５Ｂが共に開放されることで、それぞれのラインの各オリフィス１５Ｃを加えて一次冷却材の抽出量が増加する。実施形態の原子炉一次冷却材系１０では、抽出部１５は、定常運転時（原子炉１１の定格運転時）において、３つのラインのうちの１つの開閉弁１５Ｂのみ常時開放されて一次冷却材が一定量抽出される。抽出部１５は、抽出ライン１５Ａを介して抽出される一次冷却材の抽出流量が抽出流量計１５Ｄによって計測される。

【0020】

充てん部１６は、コールドレグ１３Ｂに接続され、一次冷却材を充てんする。充てん部１６は、コールドレグ１３Ｂに接続される充てんライン１６Ａを有する。充てんライン１６Ａは、一次冷却材が貯留される不図示の充てんタンクに接続される。充てん部１６は、充てんライン１６Ａに充てん流量制御弁１６Ｂおよび充てんポンプ１６Ｃが設けられる。充てん部１６は、充てんライン１６Ａにおいて充てん流量制御弁１６Ｂと充てんポンプ１６Ｃの間に充てん流量計１６Ｄが設けられる。従って、充てん部１６は、充てん流量制御弁１６Ｂが開放されると共に充てんポンプ１６Ｃが駆動されると充てんライン１６Ａを介してコールドレグ１３Ｂへ一次冷却材を充てんする。充てん部１６は、充てん流量制御弁１６Ｂの開度が調整されることで、コールドレグ１３Ｂへの一次冷却材の充てん流量が調整される。充てん部１６は、充てんライン１６Ａを介して充てんされる一次冷却材の充てん流量が充てん流量計１６Ｄによって計測される。

【0021】

実施形態の加圧器水位制御装置１は、上述した原子炉一次冷却材系１０に設けられる。加圧器水位制御装置１は、コンピュータであり、図２に示すように、記憶部２と、充てん流量調整部３と、抽出量調整部４と、を含む。

【0022】

記憶部２は、充てん流量調整部３や抽出量調整部４の演算内容やプログラムなどの各種情報を記憶するメモリであり、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）のような主記憶装置と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの外部記憶装置とのうち、少なくとも１つ含む。

【0023】

充てん流量調整部３は、演算装置であり、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算回路を含む。充てん流量調整部３は、図３に示すように、第一ＰＩ演算部３Ａおよび第二ＰＩ演算部３Ｂを含む。充てん流量調整部３は、記憶部２からプログラム（ソフトウェア）を読み出して実行することで、第一ＰＩ演算部３Ａおよび第二ＰＩ演算部３Ｂを実現して、それらの処理を実行する。なお、充てん流量調整部３は、１つのＣＰＵによって処理を実行してもよいし、複数のＣＰＵを備えて、それらの複数のＣＰＵで、処理を実行してもよい。また、充てん流量調整部３は、第一ＰＩ演算部３Ａおよび第二ＰＩ演算部３Ｂを、ハードウェア回路で実現してもよい。また、記憶部２が保存する充てん流量調整部３用のプログラムは、加圧器水位制御装置１が読み取り可能な記録媒体に記憶されていてもよい。

【0024】

充てん流量調整部３は、水位計１４Ａで計測される加圧器１４の水位を取得する。充てん流量調整部３は、抽出流量計１５Ｄによって計測される抽出部１５の抽出流量を取得する。充てん流量調整部３は、充てん流量計１６Ｄによって計測される充てん部１６の充てん流量を取得する。また、充てん流量調整部３は、充てん部１６の充てん流量制御弁１６Ｂの開度を調整する。

【0025】

抽出量調整部４は、演算装置であり、例えばＣＰＵなどの演算回路を含む。抽出量調整部４は、図３に示すように、判定部４Ａを含む。抽出量調整部４は、記憶部２からプログラム（ソフトウェア）を読み出して実行することで、判定部４Ａを実現して、それらの処理を実行する。なお、抽出量調整部４は、１つのＣＰＵによって処理を実行してもよいし、複数のＣＰＵを備えて、それらの複数のＣＰＵで、処理を実行してもよい。また、抽出量調整部４は、判定部４Ａを、ハードウェア回路で実現してもよい。また、記憶部２が保存する抽出量調整部４用のプログラムは、加圧器水位制御装置１が読み取り可能な記録媒体に記憶されていてもよい。

【0026】

抽出量調整部４は、水位計１４Ａで計測される加圧器１４の水位を取得する。抽出量調整部４は、充てん流量計１６Ｄによって計測される充てん部１６の充てん流量（実充てん流量）を取得する。抽出量調整部４は、充てん流量調整部３で調整した充てん流量制御弁１６Ｂの開度に基づく推定充てん流量を取得する。なお、抽出量調整部４は、推定充てん流量に替えて抽出流量計１５Ｄによって計測される抽出部１５の抽出流量を取得してもよい。また、抽出量調整部４は、抽出部１５の開閉弁１５Ｂを開放することで一次冷却材の抽出量を増加する。

【0027】

加圧器水位制御装置１の動作である加圧器水位制御方法について図３から図５を参照して説明する。

【0028】

図３および図４に示すように、加圧器水位制御装置１は、原子炉１１の定常運転時に、加圧器１４の水位、充てん部１６の充てん流量、抽出部１５の抽出流量を取得する（ステップＳ１）。なお、原子炉１１の定常運転時において、加圧器１４の水位は、５０％から６０％である。

【0029】

加圧器水位制御装置１は、充てん流量調整部３において、充てん流量制御弁１６Ｂの開度を設定する（ステップＳ２）。ステップＳ２では、充てん流量調整部３は、図３に示すように、加圧器１４の水位と、予め設定されて記憶部２に記憶された目標水位との差分をとって、第一ＰＩ演算部３Ａにて積分制御を行う。また、ステップＳ２では、充てん流量調整部３は、充てん流量と抽出流量の差分をとって第二ＰＩ演算部３Ｂにて積分制御を行う。これにより、充てん流量調整部３は、充てん流量制御弁１６Ｂの開度を設定する。

【0030】

加圧器水位制御装置１は、抽出量調整部４の判定部４Ａにおいて、抽出量を制御する（ステップＳ３からステップＳ９）。

【0031】

ステップＳ３では、判定部４Ａは、推定充てん流量（抽出部１５の実抽出流量）と実充てん流量を比較した結果、これらの流量が不整合であるかを判断する。推定充てん流量は、充てん流量調整部３で設定された充てん流量制御弁１６Ｂの開度によって推定される充てん流量である。実充てん流量は、充てん流量計１６Ｄによって計測される充てん流量である。判定部４Ａは、比較結果が、例えば、予め設定して記憶部２に記憶された各流量の差分の範囲を超えて実充てん流量が多い場合に不整合と判断する。この場合は、充てん流量制御弁１６Ｂの動作に不具合があり設定開度を超えた開度となっていることが考えられる。一方、判定部４Ａは、比較結果が、例えば、予め設定して記憶部２に記憶された各流量の差分の範囲内である場合は整合と判断する。ステップＳ３において不整合と判断した場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、ステップＳ４に進む。一方、ステップＳ３において整合と判断した場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、ステップＳ１に戻る。

【0032】

ステップＳ４では、判定部４Ａは、加圧器１４の水位が水位高であるかを判断する。水位高とは、取得した水位が所定水位を超えた場合（例えば、６５％）をいう。所定水位は、予め設定して記憶部２に記憶されている。また、水位高とは、水位が上昇傾向となる場合をいう。上昇傾向は、所定時間における水位の上昇率が予め設定して記憶部２に記憶されている上昇率を超えていることをいう。ステップＳ４において水位高と判断した場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、ステップＳ５に進む。一方、ステップＳ４において水位高ではないと判断した場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、ステップＳ１に戻る。

【0033】

ステップＳ５では、判定部４Ａは、ステップＳ３およびステップＳ４の判断に基づき、抽出量を増加する。実施形態の加圧器水位制御装置１では、抽出量調整部４は、抽出部１５で閉鎖されている残りの２つの開閉弁１５Ｂのうちの１つを開放することで一次冷却材の抽出量を増加する。

【0034】

ステップＳ６では、判定部４Ａは、ステップＳ５の処理後、所定時間経過しているかを判断する。所定時間は、例えば、５分から１０分であり図５に記号Ｔで示す。ステップＳ６において所定時間経過した場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、ステップＳ７に進む。一方、ステップＳ６において所定時間経過していない場合（ステップＳ６：Ｎｏ）、ステップＳ６を繰り返す。

【0035】

ステップＳ７では、判定部４Ａは、ステップＳ５の処理後、ステップＳ３と同様に、不整合であるかを判断する。ステップＳ７において不整合と判断した場合（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、ステップＳ８に進む。一方、ステップＳ７において整合と判断した場合（ステップＳ７：Ｎｏ）、本制御を終了する。

【0036】

ステップＳ８では、判定部４Ａは、ステップＳ４と同様に、水位高であるかを判断する。ステップＳ８において水位高と判断した場合（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、ステップＳ９に進む。一方、ステップＳ８において水位高ではないと判断した場合（ステップＳ８：Ｎｏ）、本制御を終了する。

【0037】

ステップＳ９では、判定部４Ａは、ステップＳ７およびステップＳ８の判断に基づき、抽出量を増加する。実施形態の加圧器水位制御装置１では、抽出量調整部４は、抽出部１５で閉鎖されている残りの２つの開閉弁１５Ｂのうちのもう１つを開放することで一次冷却材の抽出量を増加する。ステップＳ９の処理後、本制御を終了する、またはステップＳ１から再開する。なお、ステップＳ９の処理後、加圧器１４の水位が下降傾向にある場合、残りの２つの開閉弁１５Ｂのうちのもう１つを閉鎖してもよい。

【0038】

上述した加圧器水位制御装置１の動作において、ステップＳ５の処理を行わない場合、例えば、図５において実線Ａで示すように、加圧器１４の水位が上昇し始めてから後の時間Ｔ０において原子炉トリップに至る水位まで上昇してしまう。これに対し、実施形態の加圧器水位制御装置１（加圧器水位制御方法、加圧器水位制御プログラム）では、ステップＳ５において抽出部１５で閉鎖されている残りの２つの開閉弁１５Ｂのうちの１つを開放することで、例えば、図５において一点鎖線Ｂで示すように、加圧器１４の水位の上昇が遅れるため、実線Ａに対して原子炉トリップに至る水位に至るまで時間Ｔ０から時間Ｔ１の余裕が得られる。さらに、実施形態の加圧器水位制御装置１（加圧器水位制御方法、加圧器水位制御プログラム）では、ステップＳ９において抽出部１５で閉鎖されている残りの２つの開閉弁１５Ｂのうちのもう１つを開放することで、例えば、図５において二点鎖線Ｃで示すように、加圧器１４の水位の上昇がさらに遅れるため、実線Ａに対して原子炉トリップに至る水位に至るまでさらに延長された時間Ｔ０から時間Ｔ２の余裕が得られる。

【0039】

このように、上述した実施形態の加圧器水位制御方法は、原子炉１１の定常運転時に一次冷却材系１０に接続された加圧器１４の水位を取得するステップと、加圧器１４の水位に基づいて一次冷却材系１０からの一次冷却材の抽出流量と一次冷却材の充てん流量から一次冷却材の充てん流量を調整するステップと、充てん流量の調整に基づく推定充てん流量と実充てん流量が不整合で、かつ加圧器１４が水位高の場合、一次冷却材の抽出量を増加するステップと、を含む。

【0040】

この加圧器水位制御方法によれば、充てん流量の調整に基づく推定充てん流量と実充てん流量が不整合であることと、加圧器１４が水位高であることで、充てん流量制御弁１６Ｂに不具合があることを判断でき、一次冷却材の抽出量を増加する対応を行うことで、加圧器１４の水位上昇を抑制できる。この結果、実施形態の加圧器水位制御方法は、不必要な原子炉トリップを回避して運転継続能力を強化でき、または、原子炉トリップ到達時間を稼ぐことで、原子炉トリップ時の発電の電力系統への影響を最小化できる。

【0041】

また、実施形態の加圧器水位制御方法では、一次冷却材の抽出量を増加した一定時間後に、推定充てん流量と実充てん流量が不整合で、かつ加圧器が水位高の場合、一次冷却材の抽出量をさらに増加するステップをさらに含む。

【0042】

この加圧器水位制御方法によれば、原子炉トリップに至るまでに充てん流量制御弁１６Ｂを補修する時間にさらに余裕を得ることができる。特に、実施形態の加圧器水位制御方法は、抽出量の増加を段階的に行うことで、抽出量を増加した一次冷却材系の下流の系統に生じ得る影響を抑えることができる。

【0043】

また、実施形態の加圧器水位制御方法では、一次冷却材を抽出するオリフィスを複数系統配置し、一次冷却材の抽出量を増加するステップは、開通するオリフィスの系統数を増加する。

【0044】

この加圧器水位制御方法によれば、オリフィスは、一定の流量であるため、抽出流量を安定して増加させることができる。また、一次冷却材を抽出する複数系統のオリフィスは、一般的に加圧水型原子炉の一次冷却材系に設けられている場合があり、当該設備を利用することができる。

【0045】

また、実施形態の加圧器水位制御方法では、加圧器１４の水位高は、加圧器１４の所定水位を超えた場合で判断できる。

【0046】

また、実施形態の加圧器水位制御方法では、加圧器１４の水位高は、加圧器１４の水位が上昇傾向となる場合で判断できる。

【0047】

また、実施形態の加圧器水位制御方法では、推定充てん流量と実充てん流量の関係に替えて、抽出流量と前記実充てん流量の関係とすることもできる。

【0048】

実施形態の加圧器水位制御プログラムは、原子炉１１の定常運転時に一次冷却材系１０に接続された加圧器１４の水位を取得するステップと、加圧器１４の水位に基づいて一次冷却材系１０からの一次冷却材の抽出流量と一次冷却材の充てん流量から一次冷却材の充てん流量を調整するステップと、充てん流量の調整に基づく推定充てん流量と実充てん流量が不整合で、かつ加圧器１４が水位高の場合、一次冷却材の抽出量を増加するステップと、をコンピュータに実行させる。

【0049】

この加圧器水位制御プログラムによれば、充てん流量の調整に基づく推定充てん流量と実充てん流量が不整合であることと、加圧器１４が水位高であることで、充てん流量制御弁１６Ｂに不具合があることを判断でき、一次冷却材の抽出量を増加する対応を行うことで、加圧器１４の水位上昇を抑制できる。この結果、実施形態の加圧器水位制御プログラムは、不必要な原子炉トリップを回避して運転継続能力を強化でき、または、原子炉トリップ到達時間を稼ぐことで、原子炉トリップ時の発電の電力系統への影響を最小化できる。

【0050】

実施形態の加圧器水位制御装置は、原子炉１１の一次冷却材系１０に接続された加圧器１４の水位を計測する水位計１４Ａと、一次冷却材の抽出流量を計測する抽出流量計１５Ｄと、一次冷却材の充てん流量を計測する充てん流量計１６Ｄと、に接続され、一次冷却材系１０から一次冷却材を抽出する抽出部１５と、一次冷却材系１０へ一次冷却材を充てんする充てん部１６と、を制御する加圧器水位制御装置１であって、原子炉１１の定常運転時に水位計１４Ａの水位に基づいて抽出流量計１５Ｄの抽出流量と充てん流量計１６Ｄの充てん流量から充てん部１６による充てん流量を調整する充てん流量調整部３と、充てん流量の調整に基づく推定充てん流量および充てん流量計１６Ｄの実充てん流量が不整合で、かつ加圧器１４が水位高の場合、抽出部１５による抽出量を増加する抽出量調整部４と、を含む。

【0051】

この加圧器水位制御装置によれば、充てん流量の調整に基づく推定充てん流量と実充てん流量が不整合であることと、加圧器１４が水位高であることで、充てん流量制御弁１６Ｂに不具合があることを判断でき、一次冷却材の抽出量を増加する対応を行うことで、加圧器１４の水位上昇を抑制できる。この結果、実施形態の加圧器水位制御装置は、不必要な原子炉トリップを回避して運転継続能力を強化でき、または、原子炉トリップ到達時間を稼ぐことで、原子炉トリップ時の発電の電力系統への影響を最小化できる。

【0052】

本開示は、以下の発明を含む。
［発明１］
原子炉の定常運転時に一次冷却材系に接続された加圧器の水位を取得するステップと、
前記加圧器の水位に基づいて前記一次冷却材系からの一次冷却材の抽出流量と前記一次冷却材の充てん流量から前記一次冷却材の充てん流量を調整するステップと、
前記充てん流量の調整に基づく推定充てん流量と実充てん流量が不整合で、かつ前記加圧器が水位高の場合、前記一次冷却材の抽出量を増加するステップと、
を含む、加圧器水位制御方法。
［発明２］
前記一次冷却材の抽出量を増加した一定時間後に、前記推定充てん流量と前記実充てん流量が不整合で、かつ前記加圧器が水位高の場合、前記一次冷却材の抽出量をさらに増加するステップをさらに含む、発明１に記載の加圧器水位制御方法。
［発明３］
前記一次冷却材を抽出するオリフィスを複数系統配置し、前記一次冷却材の抽出量を増加するステップは、開通する前記オリフィスの系統数を増加する、発明１または２に記載の加圧器水位制御方法。
［発明４］
前記加圧器の水位高は、前記加圧器の所定水位を超えた場合である、発明１から３のいずれか１つに記載の加圧器水位制御方法。
［発明５］
前記加圧器の水位高は、前記加圧器の水位が上昇傾向となる場合である、発明１から３のいずれか１つに記載の加圧器水位制御方法。
［発明６］
前記推定充てん流量と前記実充てん流量の関係に替えて、前記抽出流量と前記実充てん流量の関係とする、発明１から５のいずれか１つに記載の加圧器水位制御方法。
［発明７］
原子炉の定常運転時に一次冷却材系に接続された加圧器の水位を取得するステップと、
前記加圧器の水位に基づいて前記一次冷却材系からの一次冷却材の抽出流量と前記一次冷却材の充てん流量から前記一次冷却材の充てん流量を調整するステップと、
前記充てん流量の調整に基づく推定充てん流量と実充てん流量の整合、および前記加圧器の水位変動を判定するステップと、
前記推定充てん流量と前記実充てん流量が不整合で、かつ前記加圧器が水位高の場合、前記一次冷却材の抽出量を増加するステップと、
をコンピュータに実行させる、
加圧器水位制御プログラム。
［発明８］
原子炉の一次冷却材系に接続された加圧器の水位を計測する水位計と、一次冷却材の抽出流量を計測する抽出流量計と、前記一次冷却材の充てん流量を計測する充てん流量計と、に接続され、前記一次冷却材系から一次冷却材を抽出する抽出部と、前記一次冷却材系へ一次冷却材を充てんする充てん部と、を制御する加圧器水位制御装置であって、
前記原子炉の定常運転時に前記水位計の水位に基づいて前記抽出流量計の抽出流量と前記充てん流量計の充てん流量から前記充てん部による充てん流量を調整する充てん流量調整部と、
前記充てん流量の調整に基づく推定充てん流量および前記充てん流量計の実充てん流量が不整合で、かつ前記加圧器が水位高の場合、前記抽出部による抽出量を増加する抽出量調整部と、
を含む、加圧器水位制御装置。

【符号の説明】

【0053】

１ 加圧器水位制御装置
３ 充てん流量調整部
４ 抽出量調整部
１０ 一次冷却材系
１１ 原子炉
１４ 加圧器
１４Ａ 水位計
１５ 抽出部
１５Ｃ オリフィス
１５Ｄ 抽出流量計
１６ 充てん部
１６Ｄ 充てん流量計

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】