JP2013096928A - Reactor facilities and reactor containment vessel cooling system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、原子炉施設および原子炉格納容器冷却システムに関する。 The present invention relates to a nuclear reactor facility and a reactor containment vessel cooling system.
原子力プラントにおいて配管の破断等により冷却材が原子炉格納容器内へ放出された場合、冷却材は減圧によって高温の蒸気となるため原子炉格納容器内の圧力が上昇する。 When the coolant is discharged into the reactor containment vessel due to pipe breakage or the like in the nuclear power plant, the coolant becomes high-temperature steam due to the reduced pressure, and thus the pressure in the reactor containment vessel rises.
このような場合に原子炉格納容器の圧力上昇を抑制し、健全性を確保するため、発生した蒸気を原子炉格納容器内の圧力抑制プールに誘導し凝縮させる方法や、格納容器スプレイ系によるスプレイ水により原子炉格納容器上部から内部に散水し、蒸気を凝縮させる方法が知られている(非特許文献1)。 In such a case, in order to suppress the rise in pressure in the containment vessel and ensure soundness, the generated steam is guided to the pressure restraint pool in the containment vessel and condensed, or sprayed by the containment vessel spray system. A method is known in which water is sprinkled from the upper part of the reactor containment vessel with water to condense the steam (Non-Patent Document 1).
これらの方法では、圧力抑制プールやスプレイ水に蓄積された熱はポンプ等の動的機器により、熱交換器を介して最終的に外部へ放出する必要がある。 In these methods, heat accumulated in the pressure suppression pool and spray water needs to be finally released to the outside through a heat exchanger by a dynamic device such as a pump.
これに対して、原子炉容器に原子炉冷却系配管が接続されており、これらを原子炉格納容器が格納している。原子炉格納容器と原子炉建屋の間には、原子炉格納容器を取り囲む形でアニュラス型の環状流路が設けられ、さらに原子炉格納容器の上部に上部冷却用水タンクが設置されている。 On the other hand, reactor cooling system piping is connected to the reactor vessel, and these are stored in the reactor containment vessel. Between the reactor containment vessel and the reactor building, an annulus-shaped annular flow path is provided so as to surround the reactor containment vessel, and an upper cooling water tank is installed above the reactor containment vessel.
上部冷却用水タンクに連通する上部散水管から水を原子炉格納容器の上部表面へ散水する。水は重力によってそのまま原子炉格納容器の側面を流れ落ちる過程で壁面からの熱伝達によって蒸発する。この際に蒸発潜熱に相当する熱を原子炉格納容器の表面から奪い、蒸発した蒸気は、環状流路の下部から流入した空気とともに上昇して煙突から排出される。 Water is sprinkled from the upper water pipe connected to the upper cooling water tank to the upper surface of the reactor containment vessel. Water evaporates by heat transfer from the wall in the process of flowing down the side of the containment vessel as it is due to gravity. At this time, heat corresponding to the latent heat of vaporization is taken from the surface of the reactor containment vessel, and the evaporated vapor rises with the air flowing in from the lower part of the annular flow path and is discharged from the chimney.
これらの効果によって、動力源を用いることなく原子炉格納容器の内部を冷却、減圧することを可能とする構造が提案されている(特許文献1)。 Due to these effects, there has been proposed a structure that enables the inside of a reactor containment vessel to be cooled and decompressed without using a power source (Patent Document 1).
前述した原子炉格納容器の冷却構造は、原子炉格納容器の外面冷却のため、伝熱面積を比較的大きくとることができることと、重力によって散水するため、作動のための動力源を必要としない利点がある。 The above-described reactor containment cooling structure has a relatively large heat transfer area for cooling the outer surface of the reactor containment vessel, and does not require a power source for operation because water is sprayed by gravity. There are advantages.
一方で、蒸発した水は煙突からそのまま外部放出されるため、冷却期間に必要な冷却用水を原子炉格納容器の上部にあらかじめ蓄えておく必要がある。 On the other hand, since the evaporated water is discharged from the chimney as it is, it is necessary to store in advance the cooling water necessary for the cooling period in the upper part of the reactor containment vessel.
上部冷却用水タンクを大きくしようとすると、原子炉建屋の高さが高くなり原子炉建屋の重心も高くなり、建設性、耐震性の点で対策が必要となる。 If an attempt is made to enlarge the upper cooling water tank, the height of the reactor building will increase and the center of gravity of the reactor building will also increase, and measures will be required in terms of construction and earthquake resistance.
一方、事故発生時には、約1週間は炉心からの崩壊熱が比較的大きいため、冷却用水を原子炉格納容器の外面に散水し、その蒸発潜熱によって除熱性能を確保する必要がある。 On the other hand, when the accident occurs, the decay heat from the core is relatively large for about one week, so it is necessary to spray the cooling water to the outer surface of the reactor containment vessel and ensure the heat removal performance by the latent heat of evaporation.
しかし前述のように耐震性の観点から、上部冷却用水タンクに確保できる容量は3日分程度である。それ以降の冷却用水は何らかの方法により外部より調達し、上部冷却用水タンクへ送水しなければならないという課題がある。 However, as described above, from the viewpoint of earthquake resistance, the capacity that can be secured in the upper cooling water tank is about three days. Subsequent cooling water must be procured from the outside by some method and sent to the upper cooling water tank.
そこで本発明は、冷却材漏えい時に、原子炉格納容器外面に上部から散水する場合に、冷却用水を外部の動力源を用いずに補給できることを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to replenish cooling water without using an external power source when water is sprinkled from the top onto the outer surface of a reactor containment vessel when a coolant leaks.
上述の目的を達成するため、本発明は、炉心および原子炉冷却材を内包する原子炉容器と、前記原子炉容器を格納する原子炉格納容器と、前記原子炉容器からの前記原子炉冷却材の漏えい時に前記原子炉格納容器を外部から冷却する漏えい時冷却システムとを備える原子施設において、前記漏えい時冷却システムは、前記原子炉格納容器の外部壁面を冷却するための冷却用水を外部水源から前記原子炉格納容器の上方まで移送する冷却用水供給ポンプと、漏えいした前記原子炉冷却材からの熱を利用して前記冷却用水供給ポンプへ動力を供給する冷却用水ポンプ動力供給部と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a reactor vessel containing a core and a reactor coolant, a reactor containment vessel for storing the reactor vessel, and the reactor coolant from the reactor vessel. In a nuclear facility comprising a leakage cooling system that cools the reactor containment vessel from the outside at the time of leakage, the leakage cooling system supplies cooling water for cooling the outer wall surface of the reactor containment vessel from an external water source. A cooling water supply pump that transports the reactor containment up to the upper part of the reactor containment vessel; and a cooling water pump power supply unit that supplies power to the cooling water supply pump using heat from the leaked reactor coolant. It is characterized by that.
また、本発明は、原子炉容器からの原子炉冷却材の漏えい時に原子炉格納容器を外部から冷却する格納容器冷却システムにおいて、前記原子炉格納容器の外部壁面を冷却するための冷却用水を前記原子炉格納容器の上方まで移送する冷却用水供給ポンプと、漏えいした前記原子炉冷却材からの熱を利用して前記冷却用水供給ポンプへ動力を供給する冷却用水ポンプ動力供給部と、を備え、前記冷却用水ポンプ動力供給部は、前記原子炉格納容器内にあって前記原子炉冷却材からの熱を受けて蒸発する作動媒体を内包する蒸発器と、前記蒸発器からの作動媒体により駆動され前記冷却用水供給ポンプに動力を供給する冷却用水ポンプ駆動用タービンと、前記原子炉格納容器外部にあって前記外部への放熱によって前記作動媒体が凝縮する凝縮器と、前記蒸発器からの作動媒体により駆動され、前記凝縮器から凝縮した前記作動媒体を前記蒸発器へ送る作動媒体移送ポンプと、を有することを特徴とする。 Further, the present invention provides a containment vessel cooling system for cooling a reactor containment vessel from the outside when a reactor coolant leaks from the reactor vessel, wherein cooling water for cooling the outer wall surface of the reactor containment vessel is A cooling water supply pump that transports the reactor containment vessel up to the upper part of the reactor containment vessel, and a cooling water pump power supply unit that supplies power to the cooling water supply pump using heat from the leaked reactor coolant, The cooling water pump power supply unit is driven by an evaporator in the reactor containment vessel that contains a working medium that evaporates by receiving heat from the reactor coolant, and a working medium from the evaporator. A cooling water pump driving turbine for supplying power to the cooling water supply pump, and a condenser for condensing the working medium outside the reactor containment vessel by heat radiation to the outside , Is driven by the working medium from said evaporator, characterized by having a a working medium transfer pump for sending the working medium condensed from said condenser to said evaporator.
本発明によれば、冷却材漏えい時に、原子炉格納容器外面に上部から散水する場合に、冷却用水を外部の動力源を用いずに補給することができる。 According to the present invention, when water is leaked from the upper part of the reactor containment vessel when coolant leaks, the cooling water can be replenished without using an external power source.
以下、図面を参照して本発明に係る原子炉格納容器冷却システムの実施形態について説明する。ここで、同一または類似の部分には、共通の符号を付して、重複説明は省略する。 Hereinafter, an embodiment of a reactor containment vessel cooling system according to the present invention will be described with reference to the drawings. Here, the same or similar parts are denoted by common reference numerals, and redundant description is omitted.
[第1の実施形態]
図1は、本発明に係る原子炉格納容器の冷却装置の第1の実施形態の構成を示す概念図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a configuration of a first embodiment of a reactor containment vessel cooling apparatus according to the present invention.
原子炉容器2内に炉心1が設置され、原子炉容器2およびこれに接続する原子炉冷却系配管3内に原子炉冷却材が内包されている。原子炉容器2および原子炉冷却系配管3を原子炉格納容器4が格納しており、原子炉格納容器4は原子炉の通常運転時には密閉空間を構成する。
A
原子炉格納容器4の外周には、原子炉建屋5が設けられており、原子炉建屋5の下端部には吸気口7が例えば地面との間に形成されている。原子炉建屋5は上部で半径が縮小し、排気口8を形成する。原子炉格納容器4と原子炉建屋5の間は環状流路6が形成され、吸気口7、環状流路6および排気口8を通じて空気の流路を形成する。
A
原子炉格納容器4の上部には、上部冷却用水タンク143および原子炉格納容器4の外表面に冷却用水を散布するための上部散水管144が設けられている。上部散水管144には、原子炉の通常運転時には閉状態で、冷却材漏えい時には開状態となる散水弁145が設けられている。
An upper
上部冷却用水タンク143には原子炉の通常運転時に冷却用水が貯留されているが、冷却材漏えい時に、上部冷却用水タンク143内の冷却用水を補給するために、外部水源150から冷却用水を上部冷却用水タンク143に移送するための冷却用水供給ポンプ141および送水管142が設けられている。
Although the cooling water is stored in the upper
ここで、外部水源150は、図示のような専用のタンクのようなものに限らず、冷却用水供給ポンプ141の入口に目詰り防止用のフィルタを用いる等の措置をすれば、貯水池、あるいは自然の河川や池等であってもよい。
Here, the
冷却用水供給ポンプ141は、冷却用水ポンプ駆動タービン122により駆動される。作動媒体のサイクルは、原子炉格納容器4内の凝縮水を回収する原子炉格納容器内サンプ9の貯留水中に設けられた蒸発器101、原子炉格納容器4の外部に設けられた凝縮器111、作動媒体を循環させる作動媒体移送ポンプ121および作動媒体移送ポンプ121を駆動する作動媒体駆動タービン123を有する。
The cooling
原子炉格納容器内サンプ9からは、原子炉容器2と接続し、原子炉格納容器内サンプ9から原子炉容器2側にドレン勾配有する戻り管10が設けられている。また、戻り管10には、原子炉の通常運転時に閉状態で漏えい時に開状態となる戻り弁11が設けられている。なお、原子炉格納容器内サンプ9から原子炉容器2への凝縮水の戻りの経路は、原子炉格納容器内サンプ9が、炉心の冠水のために原子炉容器2に注水する低圧炉心注水系などの系統の取水源となっているような場合のように、別の系統の働きによって原子炉容器2に戻ることでもよい。
A
凝縮器111は、外部水源150に設けられている。なお、本実施形態では、冷却用水供給ポンプ141の取水源である外部水源150と同一の水源中に凝縮器111を設けているが、別の水源であってもよい。
The condenser 111 is provided in the
ここで、作動媒体は、代替フロン類、アンモニア等の大気圧において100℃以下の沸点を有する低沸点媒体である。 Here, the working medium is a low boiling point medium having a boiling point of 100 ° C. or less at atmospheric pressure such as alternative chlorofluorocarbons and ammonia.
(作用)
原子炉冷却系配管3等から原子炉冷却材が漏えいする原子炉冷却材漏えい時には、原子炉格納容器4内に漏えいした原子炉冷却材は、減圧により破断蒸気となって原子炉格納容器4内に拡散し、原子炉格納容器4内に封じ込められた状態となる。
(Function)
When the reactor coolant leaks from the reactor
原子炉格納容器4の内部の温度が上昇すると、環状流路6内の空気が加熱され、自然対流によって、空気は、吸気口7から環状流路6に流入して環状流路6内を上昇し、排気口8から外部に放出される。
When the temperature inside the
原子炉格納容器4の内圧が上昇すると、上部冷却用水タンク143から原子炉格納容器4の外面に冷却用水が散水されるため、内部の破断流蒸気は原子炉格納容器4の内壁で凝縮し、そのまま凝縮水として内壁をつたって落下し、原子炉格納容器内サンプ9に集積する。原子炉容器内サンプ9と原子炉容器2の間を結ぶ戻り管10に設置された戻り弁11は、原子炉冷却材漏えい時には開状態となるため、原子炉格納容器内サンプ9に集積した凝縮水は重力により原子炉容器2内へ戻る。原子炉容器2内の原子炉冷却材は、炉心1からの崩壊熱のため、長期に加熱される。
When the internal pressure of the
原子炉格納容器内サンプ9内に集積している凝縮水は、原子炉格納容器内サンプ9内に設置された蒸発器101の内部の低沸点媒体を加熱するため、蒸発器101内の低沸点媒体は蒸発する。発生した低沸点媒体の蒸気は蒸発器101出口から冷却用水ポンプ駆動タービン122および作動媒体ポンプ駆動タービン123に導かれ、冷却用水ポンプ駆動タービン122および作動媒体ポンプ駆動タービン123を駆動する。
The condensed water accumulated in the
冷却用水ポンプ駆動タービン122および作動媒体ポンプ駆動タービン123で仕事をした低沸点媒体は、外部水源150内の凝縮器111で冷却され凝縮し、作動媒体移送ポンプ121によって蒸発器101へ送られる。
The low boiling point medium that has worked in the cooling water pump drive turbine 122 and the working medium pump drive turbine 123 is cooled and condensed by the condenser 111 in the
冷却用水ポンプ駆動タービン122により駆動された冷却用水供給ポンプ141は、外部水源150から取水した冷却用水を送水管142を介して上部冷却用水タンク143に供給する。
The cooling
以上の構成により、原子炉格納容器4の外面冷却に必要な冷却水を、内部の炉心1の崩壊熱に由来する熱を用いて格納容器上部へ送水することができる。それにより上部冷却水タンク143の容量は、原子炉冷却材の漏洩直後から、凝縮水が原子炉格納容器サンプ9に溜まり、蒸発器101内の低沸点媒体を加熱できるようになるまでの冷却に必要な容量に縮小することができる。
With the above configuration, the cooling water necessary for cooling the outer surface of the
本実施形態によれば、冷却材漏えい時に、原子炉格納容器4の外面に上部から散水する場合に、冷却用水を外部の動力源を用いずに補給することができる。
According to this embodiment, when water is sprayed from the upper part to the outer surface of the
また、上部冷却用水タンク143が設けられていることにより、冷却材漏えい直後から、散水弁145を開くことにより、上部冷却用水タンク143に貯留していた冷却用水を自然落下により原子炉格納容器4の外面に上部から散水することができる。
Further, since the upper
以上のように、本実施形態では、冷却材漏えいの発生直後から、上部冷却用水タンク143からの冷却用水の重力落下により原子炉格納容器4の外面に上部から散水することができる。また、原子炉格納容器内サンプ9に漏えいした原子炉冷却材が溜まった段階から、その熱を回収して冷却用水ポンプ駆動タービン122が冷却用水供給ポンプ141を駆動することにより、上部冷却用水タンク143の容量を超えて冷却を行うことができる。
As described above, in the present embodiment, water can be sprayed from the upper part to the outer surface of the
[第2の実施形態]
図2は、本発明に係る原子炉格納容器の冷却装置の第2の実施形態の構成を示す概念図である。
[Second Embodiment]
FIG. 2 is a conceptual diagram showing the configuration of the second embodiment of the reactor containment vessel cooling apparatus according to the present invention.
本実施形態は第1の実施形態の変形であり、図示のように、第1の実施形態で設けられている上部用水タンク143が設けられておらず、冷却用水供給ポンプ141が、外部水源150からの冷却用水を、原子炉格納容器4の上部に供給する方式である。
This embodiment is a modification of the first embodiment. As shown in the drawing, the
この場合においても、本実施形態では、冷却材漏えいの発生後、原子炉格納容器内サンプ9に漏えいした原子炉冷却材が溜まった段階から、その熱を回収して冷却用水ポンプ駆動タービン122が冷却用水供給ポンプ141を駆動することにより、第1の実施形態と同様の長期の冷却効果を得ることができる。
Even in this case, in the present embodiment, after the leakage of the coolant, the reactor coolant recovers from the stage where the leaked reactor coolant accumulates in the
[第3の実施形態]
図3は、本発明に係る原子炉格納容器の冷却装置の第3の実施形態の構成を示す概念図である。
[Third Embodiment]
FIG. 3 is a conceptual diagram showing the configuration of the third embodiment of the reactor containment vessel cooling apparatus according to the present invention.
本実施形態は第1の実施形態の変形であり、作動媒体移送ポンプ121の駆動方式が異なっている。すなわち、冷却用水供給ポンプ141を駆動する冷却用水ポンプ駆動タービン122の軸に作動媒体移送ポンプ121が直結し、あるいはギアー等を介して機械的に結合している。作動媒体により駆動されるタービンの容量が第1の実施形態の場合に比べて大きくなるため、その分タービン効率が向上する。
This embodiment is a modification of the first embodiment, and the driving method of the working medium transfer pump 121 is different. That is, the working medium transfer pump 121 is directly connected to the shaft of the cooling water pump drive turbine 122 that drives the cooling
以上のように、本実施形態によれば、冷却材漏えい時に、原子炉格納容器4の外面に上部から散水する場合に、冷却用水を外部の動力源を用いずに補給することができる。
As described above, according to the present embodiment, when water is sprinkled from the top onto the outer surface of the
[第4の実施形態]
図4は、本発明に係る原子炉格納容器の冷却装置の第4の実施形態の構成を示す概念図である。
[Fourth Embodiment]
FIG. 4 is a conceptual diagram showing the configuration of the fourth embodiment of the reactor containment vessel cooling apparatus according to the present invention.
本実施形態は第3の実施形態の変形であり、冷却用水供給ポンプ141および作動媒体移送ポンプ121は、冷却用水ポンプ駆動タービン122により駆動される発電機124から電力の供給を受ける。すなわち、崩壊熱により加熱された原子炉冷却材から作動媒体が受け取った熱エネルギを電気エネルギに変換する。
This embodiment is a modification of the third embodiment, and the cooling
冷却用水供給ポンプ141および作動媒体移送ポンプ121の駆動源が電力であることにより、ケーブルの引き回しにより電力を供給できるため、配置上の制約が減り、また、制御上も有利である。さらに、崩壊熱が大きい段階では、プラント内部の電動駆動の他機器への電力供給源あるいは計装電源として活用することが可能となる。
Since the power sources of the cooling
以上のように、本実施形態によれば、冷却材漏えい時に、原子炉格納容器4の外面に上部から散水する場合に、冷却用水を外部の動力源を用いずに補給することができる。
As described above, according to the present embodiment, when water is sprinkled from the top onto the outer surface of the
[第5の実施形態]
図5は、本発明に係る原子炉格納容器の冷却装置の第5の実施形態の構成を示す概念図である。
[Fifth Embodiment]
FIG. 5 is a conceptual diagram showing the configuration of the fifth embodiment of the reactor containment vessel cooling apparatus according to the present invention.
本実施形態は第1の実施形態の変形であり、凝縮器111が原子炉格納容器4と原子炉建屋5の間に形成された環状流路6に設けられている。
This embodiment is a modification of the first embodiment, and a condenser 111 is provided in an
原子炉格納容器4の内部の温度の上昇により、環状流路6に空気の上昇流が形成されることから、凝縮器111内の作動媒体と環状流路6内の空気の上昇流との熱交換により、凝縮器111内の作動媒体が冷却され、第1の実施形態と同様の効果をもたらす。
As the temperature inside the
また、外部水源150は冷却用水供給ポンプ141で取水できるものであればよく、河川水や地下水など、凝縮器111の設置が困難な水源も適用することが可能となる。
Further, the
以上のように、本実施形態によれば、冷却材漏えい時に、原子炉格納容器4の外面に上部から散水する場合に、冷却用水を外部の動力源を用いずに補給することができる。
As described above, according to the present embodiment, when water is sprinkled from the top onto the outer surface of the
[第6の実施形態]
図6は、本発明に係る原子炉格納容器の冷却装置の第6の実施形態の構成を示す概念図である。
[Sixth Embodiment]
FIG. 6 is a conceptual diagram showing the configuration of the sixth embodiment of the reactor containment vessel cooling apparatus according to the present invention.
本実施形態は第5の実施形態の変形であり、第5の実施形態では凝縮器111が環状流路6内に設けられているのに対して、本実施形態では冷却塔112内に設けられている。冷却塔112は、原子炉建屋5の外側に配置されており、空気の自然対流により冷却を行う。
The present embodiment is a modification of the fifth embodiment. In the fifth embodiment, the condenser 111 is provided in the
この場合は、原子炉格納容器4内の温度によらず冷却効果があることから、融通性のある設計ができる。
In this case, since there is a cooling effect regardless of the temperature in the
以上のように、本実施形態によれば、冷却材漏えい時に、原子炉格納容器4の外面に上部から散水する場合に、冷却用水を外部の動力源を用いずに補給することができる。
As described above, according to the present embodiment, when water is sprinkled from the top onto the outer surface of the
[第7の実施形態]
図7は、本発明に係る原子炉格納容器の冷却装置の第7の実施形態の構成を示す概念図である。
[Seventh Embodiment]
FIG. 7 is a conceptual diagram showing the configuration of the seventh embodiment of the reactor containment vessel cooling apparatus according to the present invention.
蒸発・凝縮器102が原子炉容器2より高い位置に設置されている。蒸発・凝縮器102と原子炉容器2の間は入口配管132および出口配管133により接続され、入口配管132には入口弁134が、出口配管133には出口弁135が設けられている。入口弁134および出口弁135は原子炉格納容器4の外部から操作が可能である。
The evaporator /
熱交換器である蒸発・凝縮器102の管側は入口配管132と出口配管133に接続され蒸気状態の原子炉冷却材が凝縮し、胴側は作動媒体が流れ原子炉冷却材から受けた熱により蒸発する構成であり、構造上有利であることから原子炉冷却材が流れる領域を管としている。
The tube side of the evaporator /
冷却材漏えい時には、入口弁134および出口弁135を開状態とすることにより、原子炉容器2内の原子炉冷却材を入口配管132を通じて蒸発・凝縮器102内に誘導し、蒸発・凝縮器102内部の作動媒体を蒸発させ、冷却用水ポンプ駆動タービン122および作動媒体ポンプ駆動タービン123へ誘導する。
When the coolant leaks, the inlet valve 134 and the outlet valve 135 are opened to induce the reactor coolant in the
蒸発・凝縮器102において熱交換を行った原子炉冷却材は、温度低下もしくは凝縮に伴う密度差によって蒸発・凝縮器102から出口配管133を通じて原子炉容器2内に戻る。
The reactor coolant that has exchanged heat in the evaporator /
なお、本構成では、作動媒体を冷却用水供給ポンプ141の駆動用に使用するだけでなく、原子炉冷却材の原子炉格納容器4内への漏洩が起こっていない場合でも、作動媒体を蒸発・凝縮器102にて蒸発させることにより、原子炉容器2内の炉心1で発生する崩壊熱の除去に活用することが可能である。
In this configuration, not only the working medium is used for driving the cooling
以上のように、本実施形態によれば、漏えい時に、原子炉格納容器4の外面に上部から散水する場合に、冷却用水を外部の動力源を用いずに補給することができる。
As described above, according to the present embodiment, when water leaks from the upper part to the outer surface of the
[その他の実施形態]
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。例えば、各実施形態では、水を冷却材に使用する原子炉について説明したが、冷却材として、溶融金属やガスを使用する原子炉についても適用できる。
[Other Embodiments]
As mentioned above, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. For example, in each embodiment, although the nuclear reactor which uses water for a coolant was demonstrated, it can apply also to the nuclear reactor which uses a molten metal and gas as a coolant.
また、各実施形態の特徴を組み合わせてもよい。例えば、凝縮器111の冷却方式と、蒸発器101の加熱方式は各実施形態のものを組み合わせてもよいし、複数の方式を併用してもよい。 Moreover, you may combine the characteristic of each embodiment. For example, the cooling method of the condenser 111 and the heating method of the evaporator 101 may be combined with those of the respective embodiments, or a plurality of methods may be used in combination.
さらに、これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。例えば、作動媒体を使用してのポンプの駆動方式は、タービンについて説明したが、これと同等のものを使用してもよい。 Furthermore, these embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. For example, although the pump driving system using the working medium has been described for the turbine, an equivalent system may be used.
これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1・・・炉心
2・・・原子炉容器
3・・・原子炉冷却系配管
4・・・原子炉格納容器
5・・・原子炉建屋
6・・・環状流路
7・・・吸気口
8・・・排気口
9・・・原子炉格納容器内サンプ
10・・・戻り管
11・・・戻り弁
101・・・蒸発器
102・・・蒸発・凝縮器
111・・・凝縮器
112・・・冷却塔
121・・・作動媒体移送ポンプ
122・・・冷却用水ポンプ駆動タービン
123・・・作動媒体ポンプ駆動タービン
124・・・発電機
131・・・伝熱管
132・・・入口配管
133・・・出口配管
134・・・入口弁
135・・・出口弁
141・・・冷却用水供給ポンプ
142・・・送水管
143・・・上部冷却用水タンク
144・・・上部散水管
145・・・散水弁
150・・・外部水源
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記漏えい時冷却システムは、
前記原子炉格納容器の外部壁面を冷却するための冷却用水を外部水源から前記原子炉格納容器の上方まで移送する冷却用水供給ポンプと、
漏えいした前記原子炉冷却材からの熱を利用して前記冷却用水供給ポンプへ動力を供給する冷却用水ポンプ動力供給部と、
を有することを特徴とする原子炉施設。 A reactor vessel containing a core and a reactor coolant, a reactor containment vessel containing the reactor vessel, and cooling the reactor containment vessel from the outside when the reactor coolant leaks from the reactor vessel In an atomic facility with a leakage cooling system that
The leakage cooling system is:
A cooling water supply pump for transferring cooling water for cooling the outer wall surface of the reactor containment vessel from an external water source to above the reactor containment vessel;
A cooling water pump power supply unit for supplying power to the cooling water supply pump using heat from the leaked reactor coolant;
A nuclear reactor facility characterized by comprising:
前記原子炉格納容器内にあって前記原子炉冷却材からの熱を受けて蒸発する作動媒体を内包する蒸発器と、
前記蒸発器からの作動媒体により駆動され前記冷却用水供給ポンプに動力を供給する冷却用水ポンプ駆動タービンと、
前記原子炉格納容器外部にあって外部への放熱によって前記作動媒体が凝縮する凝縮器と、
前記蒸発器からの作動媒体により駆動され、前記凝縮器から凝縮した前記作動媒体を前記蒸発器へ送る作動媒体移送ポンプと、
を有することを特徴とする請求項1に記載の原子炉施設。 The cooling water pump power supply unit is
An evaporator containing a working medium in the reactor containment vessel that evaporates by receiving heat from the reactor coolant;
A cooling water pump drive turbine driven by a working medium from the evaporator to supply power to the cooling water supply pump;
A condenser that is outside the reactor containment vessel and the working medium is condensed by heat radiation to the outside;
A working medium transfer pump driven by the working medium from the evaporator and sending the working medium condensed from the condenser to the evaporator;
The nuclear reactor facility according to claim 1, wherein:
前記蒸発器入口配管および前記蒸発器出口配管のそれぞれに配設された格納容器外側から操作可能な入口弁および出口弁と、
をさらに備え、
前記蒸発器は、前記原子炉容器よりも高い位置に配設される、
ことを特徴とする請求項2ないし請求項9のいずれか一項に記載の原子炉施設。 An evaporator inlet pipe and an evaporator outlet pipe connecting the reactor vessel and the evaporator;
An inlet valve and an outlet valve that can be operated from the outside of the storage container disposed in each of the evaporator inlet pipe and the evaporator outlet pipe;
Further comprising
The evaporator is disposed at a position higher than the reactor vessel;
The nuclear reactor facility according to any one of claims 2 to 9, wherein
前記原子炉格納容器の外部壁面を冷却するための冷却用水を前記原子炉格納容器の上方まで移送する冷却用水供給ポンプと、
漏えいした前記原子炉冷却材からの熱を利用して前記冷却用水供給ポンプへ動力を供給する冷却用水ポンプ動力供給部と、
を備え、
前記冷却用水ポンプ動力供給部は、
前記原子炉格納容器内にあって前記原子炉冷却材からの熱を受けて蒸発する作動媒体を内包する蒸発器と、
前記蒸発器からの作動媒体により駆動され前記冷却用水供給ポンプに動力を供給する冷却用水ポンプ駆動用タービンと、
前記原子炉格納容器外部にあって前記外部への放熱によって前記作動媒体が凝縮する凝縮器と、
前記蒸発器からの作動媒体により駆動され、前記凝縮器から凝縮した前記作動媒体を前記蒸発器へ送る作動媒体移送ポンプと、
を有することを特徴とする原子炉格納容器冷却システム。 In the containment vessel cooling system that cools the reactor containment vessel from the outside when the reactor coolant leaks from the reactor vessel,
A cooling water supply pump for transferring cooling water for cooling the outer wall surface of the reactor containment vessel to above the reactor containment vessel;
A cooling water pump power supply unit for supplying power to the cooling water supply pump using heat from the leaked reactor coolant;
With
The cooling water pump power supply unit is
An evaporator containing a working medium in the reactor containment vessel that evaporates by receiving heat from the reactor coolant;
A cooling water pump drive turbine that is driven by a working medium from the evaporator and supplies power to the cooling water supply pump;
A condenser outside the reactor containment vessel and condensing the working medium by heat radiation to the outside;
A working medium transfer pump driven by the working medium from the evaporator and sending the working medium condensed from the condenser to the evaporator;
A reactor containment cooling system characterized by comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011241931A JP2013096928A (en) | 2011-11-04 | 2011-11-04 | Reactor facilities and reactor containment vessel cooling system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011241931A JP2013096928A (en) | 2011-11-04 | 2011-11-04 | Reactor facilities and reactor containment vessel cooling system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013096928A true JP2013096928A (en) | 2013-05-20 |
Family
ID=48618990
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2011241931A Pending JP2013096928A (en) | 2011-11-04 | 2011-11-04 | Reactor facilities and reactor containment vessel cooling system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013096928A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3451346A1 (en) * | 2017-09-01 | 2019-03-06 | Westinghouse Electric Germany GmbH | Containment cooling system |
KR20200110971A (en) * | 2019-03-18 | 2020-09-28 | 한국전력기술 주식회사 | Cooling water storage tank passive cooling device for containment passive cooling system |
WO2021047697A1 (en) * | 2019-09-11 | 2021-03-18 | Centrum Hydraulickeho Vyzkumu Spol. S R.O. | Long-term heat removal system from a containment |
-
2011
- 2011-11-04 JP JP2011241931A patent/JP2013096928A/en active Pending
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KR102192650B1 (en) * | 2019-03-18 | 2020-12-17 | 한국전력기술 주식회사 | Cooling water storage tank passive cooling device for containment passive cooling system |
WO2021047697A1 (en) * | 2019-09-11 | 2021-03-18 | Centrum Hydraulickeho Vyzkumu Spol. S R.O. | Long-term heat removal system from a containment |
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