JP2945906B1 - 炉心流量監視システム - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 圧力容器内での長期的な経時・経年変化の影
響を受けずに、装置性能等を常時良好に保持して炉心部
での冷却水の炉心流量の正確な測定を可能にし、かつ必
要に応じて補正し得るようにした。 【解決手段】 原子炉圧力容器内の炉心部周囲に複数の
ポンプ手段を配し、該各ポンプ手段により、炉心部に対
して冷却水を循環させる沸騰水型原子炉の炉心流量監視
システムにおいて、前記圧力容器内の狭帯域、広帯域の
各炉水位をそれぞれに検出する狭帯域炉水位検出器、及
び広帯域炉水位検出器と、前記各炉水位検出器で検出さ
れた炉水位の指示差を演算する狭帯域／広帯域炉水位指
示差演算装置と、前記狭帯域／広帯域炉水位指示差演算
装置で演算された指示差から炉心流量相当値を演算する
炉水位指示差／炉心流量演算装置と、前記炉水位指示差
／炉心流量演算装置で得た炉心流量を監視する炉水位指
示差による炉心流量監視装置とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原子炉圧力容器内
の炉心部周囲に複数のポンプ手段を配し、該各ポンプ手
段により、炉心部に対して冷却水を循環させるようにし
た沸騰水型原子炉の炉心流量監視システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、この種の沸騰水型原子炉（Ｂ
ＷＲ）では、原子炉圧力容器内に装備させる炉心部の冷
却手段として、炉心部下部側の周囲に複数台のジェット
ポンプを配し、該各ジェットポンプを用いて炉心部に冷
却水を循環させるようにした従来型のＢＷＲと、上記ジ
ェットポンプに代えて再循環ポンプを用いるようにした
改良型のＢＷＲ（ＡＢＷＲ）とがあり、通常の場合、こ
れらの従来方式による各冷却手段には、炉心部内での冷
却水の流量を測定して作動状態を常時監視する炉心流量
監視システムが設けられる。

【０００３】図６は従来型ＢＷＲにおける炉心流量監視
システムの概要を模式的に示す構成説明図であり、図７
は同様に改良型ＢＷＲ（ＡＢＷＲ）における炉心流量監
視システムの概要を模式的に示す構成説明図である。

【０００４】先ず、図６に示す従来型ＢＷＲにおいて、
原子炉圧力容器（以下、圧力容器と言う）１は、よく知
られている如く、炉心支持板３によって支持された炉心
部２を内蔵すると共に、炉心部２の上方には、該炉心部
２への冷却水の供給で発生する高圧蒸気から水分を分離
する気水分離器４と、水分の分離された高圧蒸気を乾燥
する蒸気乾燥器５とが順次配置され、蒸気乾燥器５を経
て乾燥された高圧蒸気を主蒸気ノズル６から外部に取り
出している。

【０００５】そして、前記従来型ＢＷＲにおける炉心部
２の冷却手段として、該炉心部２の下部側周囲には、複
数台からなるジェットポンプ（ＪＰ）、この場合、１０
台のジェットポンプ７が配設されており、これらの各ジ
ェットポンプ７を用いて、給水スパージャ９によって供
給される冷却水と、気水分離器４で分離された飽和水ド
レンとの混合水を下方側から炉心部２内に送り込んで再
循環させるようになっている。

【０００６】また、前記圧力容器１に対しては、容器内
冷却水の差圧計測手段として、測定範囲の関係から、そ
れぞれに該当する対象部位の炉水位を指示する狭帯域炉
水位検出器（ＬＴ，Ｎ／Ｒ）１１と広帯域炉水位検出器
（ＬＴ，Ｗ／Ｒ）１２とを設け、これらの各炉水位検出
器１１，１２を用いて、炉水位計蒸気相ノズル１３から
蒸気相配管１４、凝縮槽１５を介して基準水柱計装配管
１６を通した圧力水頭と、個々に該当する各炉水位計液
相ノズル１７，１８からそれぞれに変動水柱計装配管１
９，２０を通した圧力水頭との差圧を常時測定すること
により、ここでは、圧力容器１内での炉水位が上昇した
ときに該差圧が減少し、かつ該炉水位が下降したときに
該差圧が増加するという相対的な関係を利用して、各対
象部位での炉水位の差圧を２種類の各炉水位計、すなわ
ち、狭帯域炉水位計（Ｎ／Ｒ）２１と広帯域炉水位計
（Ｗ／Ｒ）２２とのそれぞれに表示させるのが一般的な
形態である。

【０００７】ここで、上記構成の従来型ＢＷＲに付設さ
れている炉心流量監視システムの場合には、炉心部２の
周囲に設置されるジエットポンプ７のポンプ差圧が、ポ
ンプ吐出流量の自乗に比例するという特性を利用するこ
とで所期の炉心流量の監視を行っており、前記各ジェッ
トポンプ７に対しては、それぞれにジェットポンプ差圧
検出器（ＤＰＴ）３１を設けておき、該各差圧検出器３
１により、対応する各ポンプの差圧を測定することでそ
れぞれのポンプ吐出流量を求め、その各差圧信号（ポン
プ差圧信号）を演算装置（ジェットポンプ差圧／炉心流
量演算装置）３２に入力して加算し、このようにして得
られる総ポンプ吐出流量、換言すると、炉心部２に対す
る冷却水の炉心流量を監視装置（ジェットポンプ差圧に
よる炉心流量監視装置）３３によって常時監視可能にす
るのである。

【０００８】次に、図７に示す改良型ＢＷＲ（ＡＢＷ
Ｒ）においても、圧力容器１内の構成は、前記各ジエッ
トポンプ（ＪＰ）７に代えて同数の各冷却水再循環ポン
プ（ＲＩＰ）８を用いる他は、上記従来型ＢＷＲの場合
とほぼ同様であり、その炉心流量監視システムのみが異
なる。

【０００９】すなわち、改良型ＢＷＲ（ＡＢＷＲ）に付
設される炉心流量監視システムの場合には、一方におい
て、前記再循環ポンプ８のポンプ差圧がポンプ運転状態
毎のポンプ吐出流量の自乗に比例するという特性を利用
することで炉心流量の監視を行っており、前記各再循環
ポンプ８に対して、従来型ＢＷＲと同様な冷却水再循環
ポンプ差圧検出器（ＤＰＴ）４１を設けておき、図示し
ないポンプ回転数検出器からの回転数信号（ポンプ回転
数信号）によって各ポンプの運転状態を、差圧検出器４
１からの差圧信号（ポンプ差圧信号）によってポンプの
平均差圧をそれぞれに求め、これらの各信号と、別に求
める炉水温度（密度）信号等とを演算装置（循環ポンプ
差圧／炉心流量演算装置）４２に入力し、そのポンプの
Ｑ−Ｈ特性から炉心流量を演算した上で、該炉心流量を
監視装置（循環ポンプ差圧による炉心流量監視装置）４
３によって常時監視可能にする。

【００１０】また、他方においては、前記再循環ポンプ
８のポンプ差圧による炉心流量の監視と併用して、前記
炉心支持板３の上下差圧が炉出力状態毎に炉心流量と一
定の関係になるという相対的な特性を利用することで炉
心流量の監視を行っており、炉心支持板差圧検出器（Ｄ
ＰＴ）５１によって検出した差圧信号（炉心支持板差圧
信号）と、別に求める原子炉の出力信号等とを演算装置
（炉心支持板差圧／炉心流量演算装置）５２に入力して
炉心流量を演算し、該炉心流量を監視装置（炉心支持板
差圧による炉心流量監視装置）５３によって常時監視可
能にするのである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の各方式によ
る沸騰水型原子炉の稼働に際しては、従来型ＢＷＲ及び
改良型ＢＷＲ（ＡＢＷＲ）共に、炉心部内の各部での流
量と該流量に発生する差圧との関係が、長期的なプラン
トの運転経過によって微妙に変化する点を事前に予測
し、該予測に基づいて定期的に炉心流量監視システムの
妥当性を確認することが大切である。

【００１２】この場合、上記炉心流量監視システムの妥
当性確認については、炉心流量と発生差圧等との関係に
よる長期的な経時・経年変化の有無や、炉心流量指示へ
の影響を正確に評価する必要がある。

【００１３】本発明は、従来のこのような要望に応える
ためになされたものであり、その目的とするところは、
圧力容器内での長期的な経時・経年変化の影響を受けず
に、装置性能等を常時良好に保持して炉心部での冷却水
の炉心流量の正確な測定を可能にし、かつ必要に応じて
補正し得るようにした沸騰水型原子炉の炉心流量監視シ
ステムを提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明に係る請求項１に記載の発明は、原子炉圧力
容器内の炉心部周囲に複数のポンプ手段を配し、該各ポ
ンプ手段により、炉心部に対して冷却水を循環させる沸
騰水型原子炉の炉心流量監視システムにおいて、前記圧
力容器内の狭帯域、広帯域の各炉水位をそれぞれに検出
する狭帯域炉水位検出器、及び広帯域炉水位検出器と、
前記各炉水位検出器で検出された炉水位の指示差を演算
する狭帯域／広帯域炉水位指示差演算装置と、前記狭帯
域／広帯域炉水位指示差演算装置で演算された指示差か
ら炉心流量相当値を演算する炉水位指示差／炉心流量演
算装置と、前記炉水位指示差／炉心流量演算装置で得た
炉心流量を監視する炉水位指示差による炉心流量監視装
置とを備える。

【００１５】請求項１の炉心流量監視システムでは、狭
帯域炉水位検出器からの炉水位の指示値と、広帯域炉水
位検出器からの炉水位の指示値との差が、狭帯域／広帯
域炉水位指示差演算装置で算出された後、該炉水位の指
示差から炉水位指示差／炉心流量演算装置で炉心流量相
当値が算出され、各算出結果の炉心流量が、炉水位指示
差による炉心流量監視装置において監視される。

【００１６】本発明に係る請求項２に記載の発明は、原
子炉圧力容器内の炉心部周囲に複数のポンプ手段を配
し、炉心部に対して冷却水を循環させる沸騰水型原子炉
の炉心流量監視システムにおいて、前記圧力容器内の狭
帯域、広帯域の各炉水位をそれぞれに検出する狭帯域炉
水位検出器、及び広帯域炉水位検出器と、前記各炉水位
検出器で検出された炉水位の指示差を演算する狭帯域／
広帯域炉水位指示差演算装置と、前記狭帯域／広帯域炉
水位指示差演算装置で演算された指示差から炉心流量相
当値を演算する炉水位指示差／炉心流量演算装置と、前
記炉水位指示差／炉心流量演算装置で得た炉心流量を監
視する炉水位指示差による炉心流量監視装置と、前記炉
水位指示差による炉心流量監視装置、別に設けるポンプ
差圧による炉心流量監視装置、及び炉心支持板差圧によ
る炉心流量監視装置からの各炉心流量の指示差を演算比
較して記録・監視する炉心流量指示差比較による記録・
監視装置とを備えることを特徴としている。

【００１７】請求項２の炉心流量監視システムでは、狭
帯域炉水位検出器からの炉水位の指示値と、広帯域炉水
位検出器からの炉水位の指示値との差が、狭帯域／広帯
域炉水位指示差演算装置で算出された後、該炉水位の指
示差から炉水位指示差／炉心流量演算装置で炉心流量相
当値が算出され、各算出結果の炉心流量が、炉水位指示
差による炉心流量監視装置において監視されると共に、
併せて、該炉心流量の指示値と、ポンプ差圧による炉心
流量監視装置からの炉心流量の指示値と、炉心支持板差
圧による炉心流量監視装置からの炉心流量の指示値との
相互が、炉心流量指示差比較による記録・監視装置で比
較されて記録かつ監視される。

【００１８】本発明に係る請求項３に記載の発明は、原
子炉圧力容器内の炉心部周囲に複数のポンプ手段を配
し、炉心部に対して冷却水を循環させる沸騰水型原子炉
の炉心流量監視システムにおいて、前記圧力容器内の狭
帯域、広帯域での所要複数箇所の各炉水位をそれぞれ検
出する複数の各狭帯域炉水位検出器、及び複数の各広帯
域炉水位検出器と、前記各狭帯域炉水位検出器、及び各
広帯域炉水位検出器で検出された各炉水位の平均値をそ
れぞれ算出すると共に、必要に応じて各炉水位の平均値
を炉内圧力、狭帯域炉水温度、及び広帯域炉水温度等の
諸条件に基づいて補正する狭帯域炉水位平均値算出・補
正手段、及び広帯域炉水位平均値算出・補正手段と、前
記各炉水位平均値算出・補正手段で算出、または補正し
て算出された各炉水位平均値の指示差を演算する狭帯域
／広帯域炉水位指示差演算装置と、前記狭帯域／広帯域
炉水位指示差演算装置で演算された指示差から炉心流量
相当値を演算する炉水位指示差／炉心流量演算装置と、
前記炉水位指示差／炉心流量演算装置で得た炉心流量を
監視する炉水位指示差による炉心流量監視装置とを備え
ることを特徴としている。

【００１９】請求項３の炉心流量監視システムでは、複
数の各狭帯域炉水位検出器からの炉水位の指示値と、複
数の各広帯域炉水位検出器からの炉水位の指示値との平
均値が、狭帯域炉水位平均値算出・補正手段、及び広帯
域炉水位平均値算出・補正手段でそれぞれに算出され、
かつ必要に応じて各炉水位の平均値が炉内圧力、狭帯域
炉水温度、及び広帯域炉水温度等の諸条件に基づいて補
正され、算出結果の各炉水位平均値、または補正された
平均値の差が、狭帯域／広帯域炉水位指示差演算装置で
算出された後、該炉水位の指示差から炉水位指示差／炉
心流量演算装置で炉心流量相当値が算出され、各算出結
果の炉心流量が、炉水位指示差による炉心流量監視装置
において監視される。

【００２０】本発明に係る請求項４に記載の発明は、原
子炉圧力容器内の炉心部周囲に複数のポンプ手段を配
し、炉心部に対して冷却水を循環させる沸騰水型原子炉
の炉心流量監視システムにおいて、前記圧力容器内の狭
帯域、広帯域での所要複数箇所の各炉水位をそれぞれ検
出する複数の各狭帯域炉水位検出器、及び複数の各広帯
域炉水位検出器と、前記各狭帯域炉水位検出器、及び各
広帯域炉水位検出器で検出された各炉水位の平均値をそ
れぞれ算出すると共に、必要に応じて各炉水位の平均値
を炉内圧力、狭帯域炉水温度、及び広帯域炉水温度等の
諸条件に基づいて補正する狭帯域炉水位平均値算出・補
正手段、及び広帯域炉水位平均値算出・補正手段と、前
記各炉水位平均値算出・補正手段で算出、または補正し
て算出された各炉水位平均値の指示差を演算する狭帯域
／広帯域炉水位指示差演算装置と、前記狭帯域／広帯域
炉水位指示差演算装置で演算された指示差から炉心流量
相当値を演算する炉水位指示差／炉心流量演算装置と、
前記炉水位指示差／炉心流量演算装置で得た炉心流量を
監視する炉水位指示差による炉心流量監視装置と、前記
炉水位指示差による炉心流量監視装置、別に設けるポン
プ差圧による炉心流量監視装置、及び炉心支持板差圧に
よる炉心流量監視装置からの各炉心流量の指示差を比較
かつ演算して記録・監視する炉心流量指示差比較による
記録・監視装置とを備えることを特徴としている。

【００２１】請求項４の炉心流量監視システムでは、複
数の各狭帯域炉水位検出器からの炉水位の指示値と、複
数の各広帯域炉水位検出器からの炉水位の指示値との平
均値が、狭帯域炉水位平均値算出・補正手段、及び広帯
域炉水位平均値算出・補正手段でそれぞれに算出され、
かつ必要に応じて各炉水位の平均値が炉内圧力、狭帯域
炉水温度、及び広帯域炉水温度等の諸条件に基づいて補
正され、算出結果の各炉水位平均値、または補正された
平均値の差が、狭帯域／広帯域炉水位指示差演算装置で
算出された後、該炉水位の指示差から炉水位指示差／炉
心流量演算装置で炉心流量相当値が算出され、各算出結
果の炉心流量が、炉水位指示差による炉心流量監視装置
において監視されると共に、併せて、該炉心流量の指示
値と、ポンプ差圧による炉心流量監視装置からの炉心流
量の指示値と、炉心支持板差圧による炉心流量監視装置
からの炉心流量の指示値との相互が、炉心流量指示差比
較による記録・監視装置で比較されて記録かつ監視され
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る改良型ＢＷＲ
（ＡＢＷＲ）及び従来型ＢＷＲに共用可能な炉心流量監
視システムの実施形態について詳細に説明する。

【００２３】図１及び図２は、本発明の第１及び第２の
各実施形態による改良型ＢＷＲ（ＡＢＷＲ）の炉心流量
計測監視システムの概要を模式的に示す構成説明図、図
３は、同上図２の第２の実施形態における炉心流量監視
部の態様を具体的に示すブロック図である。また、図４
は本発明を適用した第３の実施形態による改良型ＢＷＲ
（ＡＢＷＲ）の炉心流量計測監視システムの主要部構成
を示すブロック図、図５は同上炉水位検出部の詳細構成
を示すブロック図である。これらの図１ないし図５に示
す各実施形態の装置構成において、図６及び図７と同一
部分は同一符号で表す。

【００２４】これらの第１、第２の各実施形態において
も、改良型ＢＷＲ（ＡＢＷＲ）を構成する圧力容器１内
には、図１及び図２、図３に示されている如く、炉心部
２の下方側周囲に１０台の各再循環ポンプ（各ポンプ手
段）８が配備されており、これらの各再循環ポンプ８に
よって、給水スパージャ９からの供給水と気水分離器４
からの飽和水ドレンとの混合水を炉心支持板３の下方側
から炉心部２内に送り込むことで再循環させるようにし
ている。

【００２５】また同様に、圧力容器１内での冷却水の差
圧計測手段としては、炉水位計蒸気相ノズル１３から蒸
気相配管１４、凝縮槽１５を介して基準水柱計装配管１
６を通した圧力水頭と、各炉水位計液相ノズル１７，１
８からそれぞれ各別に変動水柱計装配管１９，２０を通
した圧力水頭との差圧を常時検出する狭帯域炉水位検出
器（ＬＴ，Ｎ／Ｒ）１１、及び広帯域炉水位検出器（Ｌ
Ｔ，Ｗ／Ｒ）１２とを設けると共に、この場合、炉水位
計蒸気相ノズル１３、及び各炉水位計液相ノズル１７，
１８は、圧力容器１内の十分に広い流路部に開口される
ことで流路壁面形状等による影響を受けないようにされ
ており、これらの各水位検出器１１，１２によって検出
された各炉水位の差圧を対応する各炉水位計、つまり、
狭帯域炉水位計（Ｎ／Ｒ）２１と広帯域炉水位計（Ｗ／
Ｒ）２２とに表示させている。

【００２６】さらに、炉心流量を監視するための炉心流
量監視システムとしては、該システムの一部を構成し
て、一方で、各再循環ポンプ８に対して冷却水再循環ポ
ンプ差圧検出器（ＤＰＴ）４１を設けると共に、それぞ
れに対応する各ポンプ回転数検出器からの回転数信号
（ポンプ回転数信号）で各ポンプの運転状態信号を、該
差圧検出器４１からの差圧信号（ポンプ差圧信号）で各
ポンプの平均差圧をそれぞれに求め、これらの各信号と
炉水温度（密度）信号等とを演算装置（循環ポンプ差圧
／炉心流量演算装置）４２に入力して炉心流量を演算
し、かつ該炉心流量を監視装置（循環ポンプ差圧による
炉心流量監視装置）４３によって常時監視可能にしてお
き、他方では、炉心支持板差圧検出器（ＤＰＴ）５１で
検出した差圧信号（炉心支持板差圧信号）と原子炉出力
信号等とを演算装置（炉心支持板差圧／炉心流量演算装
置）５２に入力して炉心流量を演算し、かつ該炉心流量
を監視装置（炉心支持板差圧による炉心流量監視装置）
５３によって常時監視可能にすることについても全く同
様である。

【００２７】ここで、上記各構成による第１及び第２の
各実施形態の場合、それぞれの狭帯域と広帯域との各炉
水位検出器１１，１２に対しては、圧力容器１の蒸気相
部に開口されている炉水位計蒸気相ノズル１３からの基
準水柱計装配管１６を共用に接続させているが、変動水
柱計装配管１９，２０については、それぞれの測定範囲
の要求に伴い、狭帯域炉水位検出器１１の炉水位計液相
ノズル１７が給水スパージャ９よりも上方に開口され、
広帯域炉水位検出器１２の炉水位計液相ノズル１８が給
水スパージャ９よりもかなり下方に開口されている。

【００２８】この配置構成の結果、各炉水位計液相ノズ
ル１７，１８の開口部における圧力容器１内での冷却水
の流動状況は、狭帯域炉水位検出器１１の炉水位計液相
ノズル１７の開口側で殆んど流速ゼロであるのに対し
て、広帯域炉水位検出器１２の炉水位計液相ノズル１８
の開口側では、各再循環ポンプ８によって給水スパージ
ャ９からの供給水と気水分離器４からの飽和水ドレンと
の混合水が炉心流量として炉心部２部内に送り込まれる
ようになっているので、該炉心流量の増減に対応した流
速の影響を受けることになる。すなわち、このように広
帯域炉水位検出器１２の炉水位計液相ノズル１８が、圧
力容器１内の流速存在部に開口しているため、その変動
水柱計装配管２０内での圧力水頭は、該流速増減の影響
を受けることでベルヌーイの定理からも明らかなように
静圧の増減を生じ、これによって広帯域炉水位検出器１
２による炉水位差圧の検出値が変動する。

【００２９】一方、前記のように圧力容器１内での冷却
水の流速の影響を大きく受ける広帯域炉水位検出器１２
に対して、狭帯域炉水位検出器１１は、冷却水の流速の
影響を殆んど受けないため、この改良型ＢＷＲ（ＡＢＷ
Ｒ）の通常の運転稼働状態では、狭帯域炉水位計１１の
炉水位指示と広帯域炉水位計１２の炉水位指示との間に
差を生じて、狭帯域炉水位計１１の炉水位指示値よりも
広帯域炉水位計１２の炉水位指示値の方が低めになる。
そして、この炉水位の指示差は、圧力容器１内での冷却
水の流速に対応して増減することから、ここでの炉水位
の指示差によって該流速を比較的正確かつ容易に測定し
て確認し得るのであり、しかも、このように冷却水の流
速の確認ができれば、圧力容器１内の流路断面積が本来
的に既知である点とも相俟って、その冷却水の内部流
量、換言すると、炉心流量の可及的正確な測定が可能に
なる。

【００３０】そこで、本発明の図１に示す第１の実施形
態による改良型ＢＷＲ（ＡＢＷＲ）の炉心流量監視シス
テムにおいては、先に述べた従来方式の構成に併用し
て、狭帯域炉水位検出器（ＬＴ，Ｎ／Ｒ）１１で検出さ
れた炉水位の差圧指示信号、及び広帯域炉水位検出器
（ＬＴ，Ｗ／Ｒ）１２で検出された炉水位の差圧指示信
号をそれぞれに入力することで、その指示差を演算する
演算装置（狭帯域／広帯域炉水位指示差演算装置）６１
と、該演算装置６１の炉水位指示差に対応した流速／炉
心流量相当値を演算する演算装置（炉水位指示差／炉心
流量演算装置）６２とを順次に設け、該演算装置６２の
演算結果である炉心流量を監視装置（炉水位指示差によ
る炉心流量監視装置）６３によって常時監視可能にする
のである。

【００３１】従って、本第１の実施形態による改良型Ｂ
ＷＲ（ＡＢＷＲ）の炉心流量監視システムの場合には、
狭帯域炉水位検出器１１からの炉水位の指示値と、広帯
域炉水位検出器１２からの炉水位の指示値との差が、演
算装置６１によって算出された後、該炉水位の指示差か
ら演算装置６２によって炉心流量相当値が算出され、こ
れらの各算出結果の炉心流量が、炉心流量監視装置６３
において容易に監視可能になるもので、この場合には、
各炉水位の測定かつ検出箇所が、特に比較的広い流路断
面積を有していることから、装置自体の長期的な炉心流
量−発生差圧特性が経時、経年変化等の影響を受けずに
済み、この結果として、常時正確な炉心流量を把握し得
るのである。

【００３２】また、本発明の図２に示す第２の実施形態
による改良型ＢＷＲ（ＡＢＷＲ）の炉心流量監視システ
ムにおいては、上記第１の実施形態の構成に加えて図３
にも要約して示す如く、前記監視装置（炉水位指示差に
よる炉心流量監視装置）６３からの炉心流量の指示信号
と、先に述べた従来方式による各監視装置、つまり、監
視装置（循環ポンプ差圧による炉心流量監視装置）４
３、及び監視装置（炉心支持板差圧による炉心流量監視
装置）５３からの各炉心流量の指示信号とを入力し、こ
れらの各指示信号を相互に比較かつ演算して記録する記
録・監視装置（炉心流量指示比較による記録・監視装
置）７１を設けたものである。

【００３３】従って、本第２の実施形態による改良型Ｂ
ＷＲ（ＡＢＷＲ）の炉心流量監視システムの場合には、
前記第１の実施形態と同様な作用、効果を得られるほか
に、炉心流量監視装置６３からの炉心流量の指示値と、
従来方式による炉心流量監視装置４３、５３からの各炉
心流量の指示値との相互が、記録・監視装置で比較され
て記録かつ監視されるもので、この場合には、該記録・
監視に基づき、装置自体の経時、経年変化等の確認が可
能になると共に、必要に応じては、その補正等にも役立
てることができる。

【００３４】次に、本発明の図４及び図５に示す第３の
実施形態による改良型ＢＷＲ（ＡＢＷＲ）の炉心流量監
視システムは、上記第１及び第２の各実施形態による装
置構成において、前記圧力容器１内の狭帯域、及び広帯
域における所要複数箇所の各炉水位をそれぞれに検出す
る複数の各狭帯域炉水位検出器１１と、同様に複数の各
広帯域炉水位検出器１２を設けると共に、各狭帯域炉水
位検出器１１群に対しては、その検出される各狭帯域炉
水位の平均値を算出するＮ／Ｒ平均値算出回路８１を設
け、各広帯域炉水位検出器１２群に対しては、その検出
される広狭帯域炉水位の平均値を算出するＷ／Ｒ平均値
算出回路８２を設けることにより、これらの各狭帯域炉
水位の平均値（または後述する補正された各狭帯域炉水
位の平均値）と各広帯域炉水位の平均値（同様に補正さ
れた各狭帯域炉水位の平均値）とを前記演算装置（狭帯
域／広帯域炉水位指示差演算装置）６１で処理して両者
間の指示差、ここでは、各炉水位平均値の指示差を得
て、以下、前記と同様の操作を行うのである。

【００３５】すなわち、本第３の実施形態による改良型
ＢＷＲ（ＡＢＷＲ）の炉心流量監視システムの場合に
は、先に述べた第１及び第２の各実施形態における各狭
帯域炉水位の指示値と各広帯域炉水位の指示値に代え
て、各狭帯域炉水位の平均値と各広帯域炉水位の平均値
を用いるもので、一層正確な炉心流量が得られ、かつそ
の監視が可能になるのである。

【００３６】そして、本第３の実施形態においては、図
５に示す如く、前記各狭帯域炉水位の平均値と各広帯域
炉水位の平均値とに対して、原子炉炉圧検出器８３から
の炉圧検出信号に基づいて補正を加える各原子炉圧力／
密度補正回路８４，８５、各計装配管１９，２０内の温
度を検出する温度検出器８６からの温度検出信号に基づ
いて補正を加える各計装配管周囲温度／密度補正回路８
７，８８を設けたり、また、各広帯域炉水位の平均値に
対して、炉水温度検出器８９からの炉水温度検出信号に
基づいて補正を加える炉水サブクール温度／炉水密度補
正回路９０を設けたり、さらには、その他の図示しない
炉水位検出器等からの検出信号に基づいて補正を加える
Ｎ／Ｒ平均値算出回路９１，Ｗ／Ｒ平均値算出回路９２
等を設けることで、最終的にＮ／Ｒ炉水位補正／平均化
信号９３、Ｗ／Ｒ炉水位補正／平均化信号９４とし、必
要に応じて、これらの補正された平均値を使い分けるよ
うにするもので、ここでは、各炉水位の補正された平均
値を用いることによってより一層正確な炉心流量が得ら
れ、かつその監視が可能になるのである。

【００３７】なお、上記各実施形態においては、本発明
を改良型ＢＷＲ（ＡＢＷＲ）の炉心流量監視システムに
適用した場合について述べたが、従来型ＢＷＲの炉心流
量監視システムに対しても同様もしくはほぼ同様に適用
することが可能であり、同様もしくはほぼ同様な作用、
効果が得られる。

【００３８】

【発明の効果】以上、各実施形態によって詳述したよう
に、本発明の請求項１の炉心流量監視システムによれ
ば、狭帯域炉水位検出器による炉水位の指示値と、広帯
域炉水位検出器による炉水位の指示値との差を狭帯域／
広帯域炉水位指示差演算装置によって算出し、該炉水位
の指示差から炉水位指示差／炉心流量演算装置によって
炉心流量を得た上で、この炉心流量を炉水位指示差によ
る炉心流量監視装置によって監視するようにしたから、
従来方式による炉心流量監視システムに比較して、長期
的な経時、経年変化等の影響を受ける惧れがなく、常時
正確な炉心流量を把握し得るという優れた特長がある。

【００３９】本発明の請求項２の炉心流量監視システム
によれば、狭帯域炉水位検出器による炉水位の指示値
と、広帯域炉水位検出器による炉水位の指示値との差を
狭帯域／広帯域炉水位指示差演算装置によって算出し、
該炉水位の指示差から炉水位指示差／炉心流量演算装置
によって炉心流量を得た上で、この炉心流量を炉水位指
示差による炉心流量監視装置によって監視するように
し、さらに、この炉心流量の指示値と、従来方式でのポ
ンプ差圧による炉心流量監視装置からの炉心流量の指示
値と、炉心支持板差圧による炉心流量監視装置からの炉
心流量の指示値との相互を炉心流量指示差比較による記
録・監視装置によって比較し、かつ記録・監視するよう
にしたから、第１の実施形態の場合と同様な作用、効果
が得られるほかに、ここでの記録・監視に基づき、装置
自体の経時、経年変化等の確認が可能になるという利点
がある。

【００４０】本発明の請求項３の炉心流量監視システム
によれば、複数の各狭帯域炉水位検出器からの炉水位の
指示値と、複数の各広帯域炉水位検出器からの炉水位の
指示値との平均値を狭帯域炉水位平均値算出・補正手
段、及び広帯域炉水位平均値算出・補正手段によってそ
れぞれに算出し、かつ必要に応じて各炉水位の平均値を
炉内圧力、狭帯域炉水温度、及び広帯域炉水温度等の諸
条件に基づいて補正し、さらに、各炉水位平均値の差、
または補正された平均値の差を狭帯域／広帯域炉水位指
示差演算装置によって算出し、該炉水位平均値、または
補正された平均値の指示差から炉水位指示差／炉心流量
演算装置によって炉心流量を得た上で、この炉心流量を
炉水位指示差による炉心流量監視装置によって監視する
ようにしたから、第１の実施形態での作用、効果に加え
て、ここでは、各炉水位の平均値、または補正された平
均値を用いるため、一層正確な正確な炉心流量が得られ
るのである。

【００４１】本発明の請求項４の炉心流量監視システム
によれば、複数の各狭帯域炉水位検出器からの炉水位の
指示値と、複数の各広帯域炉水位検出器からの炉水位の
指示値との平均値を狭帯域炉水位平均値算出・補正手
段、及び広帯域炉水位平均値算出・補正手段によってそ
れぞれに算出し、かつ必要に応じて各炉水位の平均値が
炉内圧力、狭帯域炉水温度、及び広帯域炉水温度等の諸
条件に基づいて補正し、また、各炉水位平均値の差、ま
たは補正された平均値の差を狭帯域／広帯域炉水位指示
差演算装置によって算出し、該炉水位平均値、または補
正された平均値の指示差から炉水位指示差／炉心流量演
算装置によって炉心流量を得た上で、この炉心流量を炉
水位指示差による炉心流量監視装置によって監視するよ
うにし、さらに、この炉心流量の指示値と、従来方式で
のポンプ差圧による炉心流量監視装置からの炉心流量の
指示値と、炉心支持板差圧による炉心流量監視装置から
の炉心流量の指示値との相互を炉心流量指示差比較によ
る記録・監視装置によって比較し、かつ記録・監視する
ようにしたから、第２の実施形態での作用、効果に加え
て、ここでは、各炉水位の平均値、または補正された平
均値を用いるため、より一層正確な正確な炉心流量が得
られるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態による改良型ＢＷＲ（ＡＢＷ
Ｒ）の炉心流量監視システムの概要を模式的に示す構成
説明図。

【図２】第２の実施形態による改良型ＢＷＲ（ＡＢＷ
Ｒ）の炉心流量監視システムの概要を模式的に示す構成
説明図。

【図３】図２の第２の実施形態における炉心流量監視部
の態様を具体的に示すブロック図。

【図４】第３の実施形態による改良型ＢＷＲ（ＡＢＷ
Ｒ）の炉心流量監視システムの主要部構成を示すブロッ
ク図。

【図５】図４の炉水位検出部の詳細構成を示すブロック
図。

【図６】従来型ＢＷＲにおける炉心流量監視システムの
概要を模式的に示す構成説明図。

【図７】改良型ＢＷＲ（ＡＢＷＲ）における炉心流量監
視システムの概要を模式的に示す構成説明図。

【符号の説明】

１……原子炉圧力容器 ２……炉心部 ３……炉心支持板 ４……気水分離器 ５……蒸気乾燥器 ６……主蒸気ノズル ７……ジェットポンプ ８……再循環ポンプ ９……給水スパージャ １１……狭帯域炉水位
検出器 １２……広帯域炉水位検出器 １３……炉水位計蒸
気相ノズル １４……蒸気相配管 １５……凝縮槽 １６……基準水柱計装配管 １７，１８…炉水位
計液相ノズル １９，２０…変動水柱計装配管 ２１……狭帯域炉水
位計 ２２……広帯域炉水位計 ３１……ジェットポ
ンプ差圧検出器 ３２……演算装置（ジェットポンプ差圧／炉心流量演算
装置） ３３……監視装置（ジェットポンプ差圧による炉心流量
監視装置） ４１……冷却水再循環ポンプ差圧検出器 ４２……演算装置（循環ポンプ差圧／炉心流量演算装
置） ４３……監視装置（循環ポンプ差圧による炉心流量監視
装置） ５１……炉心支持板差圧検出器 ５２……演算装置（炉心支持板差圧／炉心流量演算装
置） ５３……監視装置（炉心支持板差圧による炉心流量監視
装置） ６１……演算装置（狭帯域／広帯域炉水位指示差演算装
置） ６２……演算装置（炉水位指示差／炉心流量演算装置） ６３……監視装置（炉水位指示差による炉心流量監視装
置） ７１……記録・監視装置（炉心流量指示比較による記録
・監視装置） ８１……Ｎ／Ｒ平均値算出回路 ８２……Ｗ／Ｒ平
均値算出回路 ８３……原子炉炉圧検出器 ８４，８５…原子炉圧力／密度補正回路 ８６……温度検出器 ８７，８８…計装配管周囲温度／密度補正回路 ８９……炉水温度検出器 ９０……炉水サブクール温度／炉水密度補正回路 ９１……Ｎ／Ｒ平均値算出回路 ９２……Ｗ／Ｒ平均値算出回路 ９３……Ｎ／Ｒ炉水位補正／平均化信号 ９４……Ｗ／Ｒ炉水位補正／平均化信号

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−281274（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−133782（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−72987（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−302840（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−13287（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−60393（ＪＰ，Ａ) ＵＴＳＵＮＯ Ｈ ｅｔ．ａｌ．，" Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ ｆ ｏｒ ＡＢＷＲ Ｃｏｒｅ Ｆｌｏｗ Ｒａｔｅ．”Ｊ．Ｎｕｃｌ．Ｓｃｉ．Ｔ ｅｃｈｎｏｌ．，Ｖｏｌ．30，，Ｎｏ. ９．，ｐ．946−955（1993) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G21C 17/032 GDB G01F 1/00 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原子炉圧力容器内の炉心部周囲に複数の
   ポンプ手段を配し、炉心部に対して冷却水を循環させる
   沸騰水型原子炉の炉心流量監視システムにおいて、 前記圧力容器内の狭帯域、広帯域の各炉水位をそれぞれ
   に検出する狭帯域炉水位検出器、及び広帯域炉水位検出
   器と、 前記各炉水位検出器で検出された炉水位の指示差を演算
   する狭帯域／広帯域炉水位指示差演算装置と、 前記狭帯域／広帯域炉水位指示差演算装置で演算された
   指示差から炉心流量相当値を演算する炉水位指示差／炉
   心流量演算装置と、 前記炉水位指示差／炉心流量演算装置で得た炉心流量を
   監視する炉水位指示差による炉心流量監視装置とを備え
   ることを特徴とする炉心流量監視システム。
2. 【請求項２】 原子炉圧力容器内の炉心部周囲に複数の
   ポンプ手段を配し、炉心部に対して冷却水を循環させる
   沸騰水型原子炉の炉心流量監視システムにおいて、 前記圧力容器内の狭帯域、広帯域の各炉水位をそれぞれ
   に検出する狭帯域炉水位検出器、及び広帯域炉水位検出
   器と、 前記各炉水位検出器で検出された炉水位の指示差を演算
   する狭帯域／広帯域炉水位指示差演算装置と、 前記狭帯域／広帯域炉水位指示差演算装置で演算された
   指示差から炉心流量相当値を演算する炉水位指示差／炉
   心流量演算装置と、 前記炉水位指示差／炉心流量演算装置で得た炉心流量を
   監視する炉水位指示差による炉心流量監視装置と、 前記炉水位指示差による炉心流量監視装置、別に設ける
   ポンプ差圧による炉心流量監視装置、及び炉心支持板差
   圧による炉心流量監視装置からの各炉心流量の指示差を
   演算比較して記録・監視する炉心流量指示差比較による
   記録・監視装置とを備えることを特徴とする炉心流量監
   視システム。
3. 【請求項３】 原子炉圧力容器内の炉心部周囲に複数の
   ポンプ手段を配し、炉心部に対して冷却水を循環させる
   沸騰水型原子炉の炉心流量監視システムにおいて、 前記圧力容器内の狭帯域、広帯域での所要複数箇所の各
   炉水位をそれぞれに検出する複数の各狭帯域炉水位検出
   器、及び複数の各広帯域炉水位検出器と、 前記各狭帯域炉水位検出器、及び各広帯域炉水位検出器
   で検出された各炉水位の平均値をそれぞれに算出すると
   共に、必要に応じて各炉水位の平均値を炉内圧力、狭帯
   域炉水温度、及び広帯域炉水温度等の諸条件に基づいて
   補正する狭帯域炉水位平均値算出・補正手段、及び広帯
   域炉水位平均値算出・補正手段と、 前記各炉水位平均値算出・補正手段で算出、または補正
   して算出された各炉水位平均値の指示差を演算する狭帯
   域／広帯域炉水位指示差演算装置と、 前記狭帯域／広帯域炉水位指示差演算装置で演算された
   指示差から炉心流量相当値を演算する炉水位指示差／炉
   心流量演算装置と、 前記炉水位指示差／炉心流量演算装置で得た炉心流量を
   監視する炉水位指示差による炉心流量監視装置とを備え
   ることを特徴とする炉心流量監視システム。
4. 【請求項４】 原子炉圧力容器内の炉心部周囲に複数の
   ポンプ手段を配し、炉心部に対して冷却水を循環させる
   沸騰水型原子炉の炉心流量監視システムにおいて、 前記圧力容器内の狭帯域、広帯域での所要複数箇所の各
   炉水位をそれぞれに検出する複数の各狭帯域炉水位検出
   器、及び複数の各広帯域炉水位検出器と、 前記各狭帯域炉水位検出器、及び各広帯域炉水位検出器
   で検出された各炉水位の平均値をそれぞれに算出すると
   共に、必要に応じて各炉水位の平均値を炉内圧力、狭帯
   域炉水温度、及び広帯域炉水温度等の諸条件に基づいて
   補正する狭帯域炉水位平均値算出・補正手段、及び広帯
   域炉水位平均値算出・補正手段と、 前記各炉水位平均値算出・補正手段で算出、または補正
   して算出された各炉水位平均値の指示差を演算する狭帯
   域／広帯域炉水位指示差演算装置と、 前記狭帯域／広帯域炉水位指示差演算装置で演算された
   指示差から炉心流量相当値を演算する炉水位指示差／炉
   心流量演算装置と、 前記炉水位指示差／炉心流量演算装置で得た炉心流量を
   監視する炉水位指示差による炉心流量監視装置と、 前記炉水位指示差による炉心流量監視装置、別に設ける
   ポンプ差圧による炉心流量監視装置、及び炉心支持板差
   圧による炉心流量監視装置からの各炉心流量の指示差を
   演算比較して記録・監視する炉心流量指示差比較による
   記録・監視装置とを備えることを特徴とする炉心流量監
   視システム。