JP2011069752A

JP2011069752A - Boiling water reactor

Info

Publication number: JP2011069752A
Application number: JP2009221818A
Authority: JP
Inventors: Naoyuki Ishida; 直行石田; Tomohiko Ikegawa; 智彦池側; Takuji Nagayoshi; 拓至永吉
Original assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Current assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Priority date: 2009-09-28
Filing date: 2009-09-28
Publication date: 2011-04-07
Anticipated expiration: 2029-09-28
Also published as: JP5297962B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reinforce a dryer skirt and to raise an output improvement level. <P>SOLUTION: The boiling water reactor includes: a steam separator for separating moisture incorporated in steam; a steam dryer disposed above the steam separator; and a dryer skirt connected to the lower part of the steam dryer and cylindrically surrounding the outer peripheral side of the steam separator. The dryer skirt includes: a communication hole communicating in and out of the dryer skirt; and a cover covering the communication hole and having an opening part for discharging steam which flowed out of the communication hole and escaped upwards from the communication hole. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、沸騰水型原子炉に関する。 The present invention relates to a boiling water reactor.

沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）は、炉心で発生させた蒸気を気水分離器および蒸気乾燥器で湿分を取り除き、タービンへ蒸気を送っている。また、気水分離器周囲を円筒状のドライヤスカートで取り囲み、気水分離器から排出された蒸気はすべてドライヤを通過する。 A boiling water reactor (BWR) removes moisture from steam generated in a core by a steam separator and a steam dryer, and sends the steam to a turbine. Further, the steam-water separator is surrounded by a cylindrical dryer skirt, and all the steam discharged from the steam-water separator passes through the dryer.

このＢＷＲでは、原子炉内水位がドライヤスカート位置に形成されている。原子炉運転中はドライヤスカート外の水位を計測して制御しており、異常な水位の上昇や低下が起きると原子炉をスクラムするようになっている。 In this BWR, the water level in the reactor is formed at the dryer skirt position. During reactor operation, the water level outside the dryer skirt is measured and controlled, and when the water level rises or falls abnormally, the reactor is scrammed.

水位は、液単相の水頭圧を測定して算出している。この測定領域に蒸気が混入すると正確な水位が算出できなくなる。そのため、気水分離器から排出された蒸気が水位測定領域に漏れ出さないようにドライヤスカートで仕切っている。ドライヤスカート内外では、ドライヤの圧力損失分だけ水位差があり、ドライヤスカートの鉛直方向長さを決定するのにこの水位差も考慮している。特許文献１にドライヤスカートの例を示す。 The water level is calculated by measuring the head pressure of the liquid single phase. If steam is mixed in this measurement area, the accurate water level cannot be calculated. For this reason, the steam discharged from the steam separator is partitioned by a dryer skirt so that it does not leak into the water level measurement region. There is a difference in water level between the inside and outside of the dryer skirt by the pressure loss of the dryer, and this difference in water level is taken into account in determining the vertical length of the dryer skirt. Patent Document 1 shows an example of a dryer skirt.

特開２００５−２３３８６６号公報JP 2005-233866 A

原子炉の出力を向上させると、蒸気流量が増加するため、ドライヤでの圧力損失が増加し、ドライヤスカート内外の水位差が増加する。原子炉水位は、ドライヤスカート外の液単相の水頭圧で測定している。そのため、ドライヤスカート内水位はドライヤスカート下端よりも低下しない範囲に出力向上幅が制限される。また、蒸気が漏れださないようにドライヤスカートを下方に伸ばすと、気水分離器から排出された冷却水が流れる流路を狭めて流動抵抗が増加するので、炉心流量が低下する可能性があった。従って、ドライヤスカートの長さを変えずに、出力向上幅を拡大する必要があった。 When the power of the reactor is increased, the steam flow rate increases, so that the pressure loss in the dryer increases and the water level difference inside and outside the dryer skirt increases. Reactor water level is measured by liquid head pressure outside the dryer skirt. Therefore, the output improvement width is limited to a range in which the water level in the dryer skirt does not decrease below the lower end of the dryer skirt. Also, if the dryer skirt is extended downward so that steam does not leak, the flow resistance increases by narrowing the flow path for the cooling water discharged from the steam separator, which may reduce the core flow rate. there were. Therefore, it is necessary to expand the output improvement range without changing the length of the dryer skirt.

また、蒸気流量が増加すると、ドライヤスカートにかかる応力も増加するという課題もあった。 Further, when the steam flow rate is increased, there is a problem that the stress applied to the dryer skirt is also increased.

そこで、本発明は、ドライヤスカートを補強し、かつ、出力向上幅を拡大することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to reinforce a dryer skirt and expand the output improvement range.

本発明は、蒸気に混入した水分を分離する気水分離器と、前記気水分離器の上部に設けられた蒸気乾燥機と、前記蒸気乾燥機の下部に接続され、前記気水分離器の外周側を円筒状に囲むドライヤスカートとを備え、前記ドライヤスカートは、前記ドライヤスカートの内外を連通させる連通穴と、前記連通穴を覆うとともに、前記連通穴から流出した蒸気が前記連通穴よりも上方向に逃げ、前記蒸気を放出する開口部を有したカバーを備えることを特徴とする。 The present invention provides an air / water separator that separates moisture mixed in steam, a steam dryer provided at an upper portion of the steam / water separator, and a lower portion of the steam dryer, A dryer skirt that cylindrically surrounds the outer peripheral side, and the dryer skirt covers the communication hole that communicates the inside and the outside of the dryer skirt, and the steam that flows out of the communication hole is more than the communication hole. A cover having an opening that escapes upward and discharges the vapor is provided.

本発明によれば、ドライヤスカートを補強し、かつ、出力向上幅を拡大することができる。 According to the present invention, it is possible to reinforce the dryer skirt and expand the output improvement range.

実施例１のドライヤを示した断面図である。It is sectional drawing which showed the dryer of Example 1. FIG. 沸騰水型原子炉の内部構造物を示した縦断面図である。It is the longitudinal cross-sectional view which showed the internal structure of the boiling water reactor. 図２の上部を拡大した図である。It is the figure which expanded the upper part of FIG. 実施例１のドライヤを示した断面図である。It is sectional drawing which showed the dryer of Example 1. FIG. ドライヤを下方斜めから見た図である。It is the figure which looked at the dryer from diagonally downward. 実施例２のドライヤを示した断面図である。It is sectional drawing which showed the dryer of Example 2. FIG. ドライヤを適用した沸騰水型原子炉の上面図である。It is a top view of a boiling water reactor to which a dryer is applied. 実施例３のドライヤを示した断面図である。It is sectional drawing which showed the dryer of Example 3. FIG. 実施例３の排水管を示した断面図である。6 is a cross-sectional view showing a drain pipe of Example 3. FIG.

本発明の実施例を以下に説明する。 Examples of the present invention will be described below.

本実施例のドライヤの構造を説明する前に、このドライヤが適用される沸騰水型原子炉の概略の構造を、図２を用いて以下に説明する。 Before describing the structure of the dryer of this embodiment, the schematic structure of a boiling water reactor to which this dryer is applied will be described below with reference to FIG.

沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）は、原子炉圧力容器（ＲＰＶ）１を有し、原子炉圧力容器１内に炉心シュラウド３を設置している。原子炉圧力容器は、以下、ＲＰＶと称する。複数の燃料集合体（図示せず）が装荷された炉心２が、炉心シュラウド３内に配置される。気水分離器４及び蒸気乾燥器５がＲＰＶ１内で炉心２の上方に配置される。複数のジェットポンプ１１が、ＲＰＶ１と炉心シュラウド３の間に形成された環状のダウンカマ６内に配置される。ＲＰＶ１に設けられる再循環系は、再循環系配管７及び再循環系配管７に設置された再循環ポンプ８を有する。再循環系配管７の一端はダウンカマ６に連絡される。再循環系配管７の他端は、ダウンカマ６内に配置されたライザ管１２の下端に接続される。 The boiling water reactor (BWR) has a reactor pressure vessel (RPV) 1 and a reactor core shroud 3 is installed in the reactor pressure vessel 1. The reactor pressure vessel is hereinafter referred to as RPV. A core 2 loaded with a plurality of fuel assemblies (not shown) is disposed in a core shroud 3. A steam separator 4 and a steam dryer 5 are disposed above the core 2 in the RPV 1. A plurality of jet pumps 11 are disposed in an annular downcomer 6 formed between the RPV 1 and the core shroud 3. The recirculation system provided in the RPV 1 includes a recirculation system pipe 7 and a recirculation pump 8 installed in the recirculation system pipe 7. One end of the recirculation piping 7 is connected to the downcomer 6. The other end of the recirculation pipe 7 is connected to the lower end of a riser pipe 12 disposed in the downcomer 6.

ＲＰＶ１内の上部に存在する冷却水は、給水配管２８からＲＰＶ１に供給された給水と混合されてダウンカマ６内を下降する。この冷却水の一部は、再循環ポンプ８の駆動によって再循環系配管７内に吸引され、再循環ポンプ８によって昇圧される。この昇圧された冷却水を、ジェットポンプ１１から噴出し、ジェットポンプ周囲の流体を吸い込みながら、冷却水を炉心２に送っている。冷却水３４は、下部プレナム２９を経て炉心２に供給される。冷却水３４は、炉心２を通過する際に加熱されて水及び蒸気を含む気液二相流となる。気水分離器４は気液二相流を蒸気と水に分離する。蒸気乾燥器５は気水分離器４の上部に設けられ、分離された蒸気は更に蒸気乾燥器（以下、「ドライヤ」という）５で湿分を除去されて主蒸気配管２７に排出される。この蒸気は、蒸気タービン（図示せず）に導かれ、蒸気タービンを回転させる。蒸気タービンに連結された発電機が回転し、発電が行われる。蒸気タービンから排出された蒸気は、復水器（図示せず）で凝縮されて水となる。この凝縮水は、給水として給水配管２８によりＲＰＶ１内に供給される。気水分離器４及びドライヤ５で分離された水は、落下して冷却水としてダウンカマ６内に達する。 The cooling water present in the upper part of the RPV 1 is mixed with the water supplied to the RPV 1 from the water supply pipe 28 and descends in the downcomer 6. A part of this cooling water is sucked into the recirculation system pipe 7 by driving the recirculation pump 8, and the pressure is increased by the recirculation pump 8. The pressurized cooling water is ejected from the jet pump 11, and the cooling water is sent to the core 2 while sucking the fluid around the jet pump. The cooling water 34 is supplied to the core 2 through the lower plenum 29. The cooling water 34 is heated when passing through the core 2 and becomes a gas-liquid two-phase flow containing water and steam. The steam / water separator 4 separates the gas / liquid two-phase flow into steam and water. The steam dryer 5 is provided in the upper part of the steam / water separator 4, and the separated steam is further dehumidified by a steam dryer (hereinafter referred to as “dryer”) 5 and discharged to the main steam pipe 27. This steam is guided to a steam turbine (not shown) to rotate the steam turbine. A generator connected to the steam turbine rotates to generate electricity. The steam discharged from the steam turbine is condensed into water by a condenser (not shown). This condensed water is supplied into the RPV 1 through the water supply pipe 28 as water supply. The water separated by the steam separator 4 and the dryer 5 falls and reaches the downcomer 6 as cooling water.

図３に示すように、沸騰水型原子炉では、圧力容器内に原子炉水位３１が存在し、通常、気水分離器４の第一バレル排水路出口４１の上方に原子炉水位３１が設定される。気水分離器４から排出された蒸気がドライヤ５を通過せずに主蒸気配管２７に流れ込むのを防ぐため、気水分離器４の外周側を円筒状に取り囲むようにドライヤスカート９が設置される。ドライヤスカート９を設置することにより、気水分離器４から排出された蒸気はすべてドライヤ５を通過して湿分を取り除かれ主蒸気配管２７からタービンへと送られる。このように、気水分離器４の周囲がドライヤスカート９で完全に取り囲まれているため、ドライヤスカート内の圧力は、ドライヤスカート外の圧力よりもドライヤ５の圧力損失分だけ高くなっている。このため、この圧力損失分に相当する水位差がドライヤスカート内外に生じる。 As shown in FIG. 3, in the boiling water reactor, the reactor water level 31 exists in the pressure vessel, and the reactor water level 31 is usually set above the first barrel drainage channel outlet 41 of the steam separator 4. Is done. In order to prevent the steam discharged from the steam separator 4 from flowing into the main steam pipe 27 without passing through the dryer 5, a dryer skirt 9 is installed so as to surround the outer periphery of the steam separator 4 in a cylindrical shape. The By installing the dryer skirt 9, all the steam discharged from the steam separator 4 passes through the dryer 5 to remove moisture, and is sent from the main steam pipe 27 to the turbine. As described above, since the periphery of the steam separator 4 is completely surrounded by the dryer skirt 9, the pressure in the dryer skirt is higher than the pressure outside the dryer skirt by the pressure loss of the dryer 5. For this reason, a water level difference corresponding to the pressure loss is generated inside and outside the dryer skirt.

ドライヤスカート外の水位（以下、原子炉水位という）３１は制御されており、液単相の水頭圧により計測されている。もし異常が発生し、原子炉水位３１が設定された上限または下限を逸脱する場合には、スクラムされて原子炉は安全に停止される。原子炉水位３１が異常に低下して、ドライヤスカート下端９１から蒸気が漏れ出すと、液単相の水頭圧で計測している原子炉水位３１が正確に計測できなくなる。このため、先述したドライヤスカート内外の水位差も考慮して、異常時にドライヤスカート下端９１から蒸気が漏れ出さないように下限水位が設定される。 The water level outside the dryer skirt (hereinafter referred to as the reactor water level) 31 is controlled and measured by the liquid head pressure of the liquid single phase. If an abnormality occurs and the reactor water level 31 deviates from the set upper limit or lower limit, it is scrammed and the reactor is safely shut down. If the reactor water level 31 drops abnormally and steam leaks from the lower end 91 of the dryer skirt, the reactor water level 31 measured with the liquid single-phase head pressure cannot be measured accurately. For this reason, the lower limit water level is set so that the steam does not leak from the lower end 91 of the dryer skirt when an abnormality occurs, taking into account the above-described difference between the water level inside and outside the dryer skirt.

出力を向上する場合、蒸気流量が増加するのでドライヤ５の圧力損失が大きくなる。圧力損失が大きくなった分、ドライヤスカート内外の水位差は拡大する。この拡大幅が大きい場合に原子炉水位３１が下限水位近くになると、ドライヤスカート内水位３２がドライヤスカート下端９１を下回り蒸気が漏れ出す可能性がある。このため、出力向上幅が制限される。これを回避するために下限水位の設定値を上げることも考えられる。但し、水位制御幅が縮小する。また、原子炉水位が低下することで原子炉がスクラムされる可能性も増加する。 When the output is improved, the steam flow rate increases, so that the pressure loss of the dryer 5 increases. As the pressure loss increases, the water level difference inside and outside the dryer skirt increases. If the reactor water level 31 becomes close to the lower limit water level when the expansion width is large, the water level 32 in the dryer skirt may fall below the lower end 91 of the dryer skirt and steam may leak out. For this reason, the output improvement range is limited. In order to avoid this, it is conceivable to raise the set value of the lower limit water level. However, the water level control width is reduced. In addition, the possibility of the reactor being scrammed increases as the reactor water level falls.

出力向上時に従来の水位下限値で運転するには、原子炉水位３１が異常に低下してもドライヤスカート下端９１から蒸気が漏れ出さないようにすればよい。蒸気が漏れ出さないように、ドライヤスカート９を下に伸ばす方法もある。但し、気水分離器４から排出された冷却水の流路を狭めて圧力損失を増やし、炉心流量を低下させる要因となりうる。 In order to operate at the conventional lower limit of the water level when the output is improved, it is only necessary to prevent the steam from leaking from the lower end 91 of the dryer skirt even if the reactor water level 31 is abnormally lowered. There is also a method of extending the dryer skirt 9 downward so that steam does not leak out. However, the flow path of the cooling water discharged from the steam separator 4 can be narrowed to increase the pressure loss and reduce the core flow rate.

また、蒸気流量の増加によりドライヤにかかる応力は増加するので、信頼性を確保するためドライヤスカート９を補強するのが好ましい。 Further, since the stress applied to the dryer increases as the steam flow rate increases, it is preferable to reinforce the dryer skirt 9 to ensure reliability.

そこで本実施例では、異常に原子炉水位３１が低下した場合に、ドライヤスカート内水位３２がドライヤスカート下端９１を下回らないようなドライヤ構造とした。以下、本実施例のドライヤの構造を説明する。 In this embodiment, therefore, the dryer structure is such that the water level 32 in the dryer skirt does not fall below the lower end 91 of the dryer skirt when the reactor water level 31 is abnormally lowered. Hereinafter, the structure of the dryer of this embodiment will be described.

図１，図４は、ドライヤスカートの断面図を示す。図４は原子炉水位が通常時の場合を示し、図１は原子炉水位が大きく低下している場合を示す。 1 and 4 show sectional views of a dryer skirt. FIG. 4 shows a case where the reactor water level is normal, and FIG. 1 shows a case where the reactor water level is greatly lowered.

図４に示すように、ドライヤスカート９の下部にドライヤスカート内外を連通させる連通穴９２を設けている。この連通穴９２は周方向に複数設けられている（図５）。ドライヤスカート９の外側には、連通穴９２を覆い鉛直上方に伸びるカバー９３を取り付けている。このカバーの開口部９４は、ドライヤスカート内水位３２が連通穴９２の位置まで低下したときに、ドライヤスカート外蒸気空間５１に露出する位置に設けている。通常時には、カバーの開口部９４はドライヤスカート外蒸気空間５１に露出している必要はない。 As shown in FIG. 4, a communication hole 92 for communicating the inside and outside of the dryer skirt is provided in the lower part of the dryer skirt 9. A plurality of communication holes 92 are provided in the circumferential direction (FIG. 5). A cover 93 that covers the communication hole 92 and extends vertically upward is attached to the outside of the dryer skirt 9. The opening 94 of the cover is provided at a position where the water level 32 in the dryer skirt is exposed to the steam space outside the dryer skirt 51 when the water level 32 in the dryer skirt drops to the position of the communication hole 92. Normally, the opening 94 of the cover does not need to be exposed to the steam space 51 outside the dryer skirt.

図１に示すように原子炉水位３１が異常に低下すると、ドライヤ５の圧力損失が変化しなければ、ドライヤスカート内外の水位差Ｈ０は保持される。そのため、連通穴９２がない場合、ドライヤスカート内水位が３２ａの位置まで低下し、ドライヤスカート下端９１から蒸気が漏れ出す可能性がある。連通穴９２を設けた場合、ドライヤスカート内水位３２が連通穴９２の位置に到達し、開口部９４もドライヤスカート外蒸気空間５１に露出する。そして、ドライヤスカート内蒸気空間５２とドライヤスカート外蒸気空間５１が連結されるので、ドライヤスカート内の蒸気の一部はカバー９３の流路９５を通して連通穴よりも上方向に逃げ、ドライヤスカート外蒸気空間５１へ放出される。ドライヤスカート９の中から外へ蒸気が流れる流路面積が増えるため、ドライヤスカート内の圧力が低下し、ドライヤスカート内外の水位差がＨ０からＨ１まで小さくなる。このため、出力を向上してドライヤスカート内外の水位差が大きくなっている場合でも、ドライヤスカート内水位が連通穴９２に到達した時点で水位差を小さくすることができる。そのため、従来の下限水位まで原子炉水位３１が低下してもドライヤスカート下端９１から蒸気が漏れ出すことはない。このため、原子炉水位３１の下限値を上げたり、ドライヤスカート９を長くしたりする必要がなく、出力向上幅を拡大できる。 As shown in FIG. 1, if the reactor water level 31 is abnormally lowered, the water level difference H0 inside and outside the dryer skirt is maintained if the pressure loss of the dryer 5 does not change. Therefore, when there is no communication hole 92, the water level in the dryer skirt is lowered to the position 32a, and steam may leak from the lower end 91 of the dryer skirt. When the communication hole 92 is provided, the water level 32 in the dryer skirt reaches the position of the communication hole 92, and the opening 94 is also exposed to the vapor space 51 outside the dryer skirt. Since the steam space 52 in the dryer skirt and the steam space 51 outside the dryer skirt are connected, a part of the steam in the dryer skirt escapes upward from the communication hole through the flow path 95 of the cover 93, and the steam outside the dryer skirt. Released into the space 51. Since the flow path area through which steam flows from inside the dryer skirt 9 increases, the pressure inside the dryer skirt decreases, and the water level difference inside and outside the dryer skirt decreases from H0 to H1. For this reason, even when the output is improved and the water level difference inside and outside the dryer skirt is large, the water level difference can be reduced when the water level inside the dryer skirt reaches the communication hole 92. Therefore, even if the reactor water level 31 is lowered to the conventional lower limit water level, steam does not leak from the lower end 91 of the dryer skirt. For this reason, it is not necessary to increase the lower limit value of the reactor water level 31 or lengthen the dryer skirt 9, and the output improvement range can be expanded.

カバー９３は各連通穴９１ａ，９１ｂ，９１ｃ，９１ｄにそれぞれ取り付けてもよいが、図５のように複数の連通穴９１に対して一つの大きいカバー９３を取り付けてもよい。この場合、部品点数を削減できるため、コストを低減することができる。 The cover 93 may be attached to each of the communication holes 91a, 91b, 91c, 91d, but one large cover 93 may be attached to the plurality of communication holes 91 as shown in FIG. In this case, since the number of parts can be reduced, the cost can be reduced.

図７は、図１のＡＡ断面図を示す。沸騰水型原子炉において、４本の主蒸気配管２７は周方向に等間隔で配置されておらず、９０°および２７０°の方向に各２本ずつ集中して配置されている（図７において、主蒸気配管２７ａと２７ｃの中間を０°と規定し、時計回りに角度を規定する）。ドライヤスカート内の蒸気が連通穴９２を通過するときに、蒸気がドライヤスカート内水面３２から液滴を捕捉してドライヤスカート外蒸気空間５１に流れ、その液滴を伴ったまま主蒸気配管２７を通ってタービンへ流れ込む可能性がある。湿分が多いと、主蒸気配管２７やタービンの腐食等の問題を引き起こす可能性があるため、過度の湿分は好ましくない。そこで、連通穴９２の位置を主蒸気配管２７から離れた図７の０°および１８０°の位置を中心に配置している。この配置により、連通穴９２から主蒸気配管２７の入口までに距離があるため、蒸気内の液滴は重力の作用で落下し、タービンへ送られる液滴量を低減することができる。 FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. In the boiling water reactor, the four main steam pipes 27 are not arranged at equal intervals in the circumferential direction, but are arranged in a concentrated manner in each of 90 ° and 270 ° directions (in FIG. 7). The middle of the main steam pipes 27a and 27c is defined as 0 °, and the angle is defined clockwise). When the steam in the dryer skirt passes through the communication hole 92, the steam captures droplets from the water surface 32 inside the dryer skirt and flows into the steam space 51 outside the dryer skirt, and passes through the main steam pipe 27 with the droplets. May flow into the turbine. If the moisture is high, excessive moisture may be undesirable because it may cause problems such as corrosion of the main steam pipe 27 and the turbine. Therefore, the position of the communication hole 92 is arranged around the 0 ° and 180 ° positions of FIG. With this arrangement, since there is a distance from the communication hole 92 to the entrance of the main steam pipe 27, the droplets in the steam fall by the action of gravity, and the amount of droplets sent to the turbine can be reduced.

また、ドライヤスカート外側に取り付けたカバー９３はドライヤスカート９の補強にもなり、ドライヤの信頼性を向上させることができる。なお、カバー９３をドライヤスカート９に取り付ける際、周方向の途中に一つないしは複数の補強板９９を設置すると強度が向上する。 Further, the cover 93 attached to the outside of the dryer skirt also serves as a reinforcement of the dryer skirt 9 and can improve the reliability of the dryer. In addition, when attaching the cover 93 to the dryer skirt 9, if one or more reinforcing plates 99 are installed in the middle of the circumferential direction, the strength is improved.

このように、本実施例のドライヤスカートは、ドライヤスカートの内外を連通させる連通穴と、その連通穴を覆うとともに、連通穴から流出した蒸気が連通穴よりも上方向に逃げ、蒸気を放出する開口部を有したカバーを備えることにより、ドライヤスカートを補強し、かつ、出力向上幅を拡大することができる。 As described above, the dryer skirt of the present embodiment covers the communication hole that connects the inside and the outside of the dryer skirt, and covers the communication hole, and the steam that has flowed out of the communication hole escapes upward from the communication hole and releases the steam. By providing the cover having the opening, the dryer skirt can be reinforced and the output improvement width can be expanded.

図６を用いて実施例２を説明する。本実施例が実施例１と異なるのは、カバー９３の開口部９４をＬ字型部材９６で覆っていることである。このＬ字型部材９６には以下の効果がある。 Example 2 will be described with reference to FIG. The present embodiment is different from the first embodiment in that the opening 94 of the cover 93 is covered with an L-shaped member 96. The L-shaped member 96 has the following effects.

連通穴９２を通ってカバー９３に流入する蒸気は、気水分離器４から排出された蒸気である。この蒸気はドライヤ５を通過した蒸気よりも湿分が多い。また、ドライヤスカート内の蒸気が連通穴９２に進入する際に、ドライヤスカート内の液面を乱して液滴を捕捉する可能性がある。連通穴９２を通過する蒸気量が多くなりタービンへ運ばれる湿分が多くなると、主蒸気配管２７やタービンの腐食等の問題が発生する。 The steam flowing into the cover 93 through the communication hole 92 is steam discharged from the steam / water separator 4. This steam has more moisture than the steam that has passed through the dryer 5. Further, when the vapor in the dryer skirt enters the communication hole 92, there is a possibility that the liquid surface in the dryer skirt is disturbed and droplets are captured. When the amount of steam passing through the communication hole 92 increases and the moisture transferred to the turbine increases, problems such as corrosion of the main steam pipe 27 and the turbine occur.

そこで、開口部９４をＬ字型部材９６で覆うことにより、蒸気流２１はＬ字型部材９６のところで大きく曲げられる。蒸気中に含まれる液滴は、蒸気との密度差による遠心分離作用でＬ字型部材９６に衝突し、Ｌ字型部材９６の内側表面に液膜３３を形成する。この液膜３３は、蒸気流２１によって外側に流され、ドライヤスカート外の液面に落下する。このとき、液膜３３は蒸気流２１の中を落下することになる。なお、Ｌ字型部材９６で液膜３３を形成させて大きな塊としているので、蒸気流２１に再び捕捉されてタービンに運ばれる液量の割合は、Ｌ字型部材を設けない場合よりも低減する。 Therefore, by covering the opening 94 with the L-shaped member 96, the steam flow 21 is greatly bent at the L-shaped member 96. The droplets contained in the vapor collide with the L-shaped member 96 by a centrifugal separation action due to the density difference with the vapor, and form a liquid film 33 on the inner surface of the L-shaped member 96. The liquid film 33 is caused to flow outward by the vapor flow 21 and falls to the liquid surface outside the dryer skirt. At this time, the liquid film 33 falls in the vapor stream 21. In addition, since the liquid film 33 is formed by the L-shaped member 96 to form a large lump, the ratio of the amount of liquid that is captured again by the steam flow 21 and carried to the turbine is lower than when no L-shaped member is provided. To do.

Ｌ字型部材９６を取り付けたことにより、連通穴９２からドライヤスカート外蒸気空間５１までの流路抵抗が増えて圧力損失が増加する。そのため、ドライヤスカート内外の水位差Ｈ２は実施例１の水位差Ｈ１と比較すると若干大きくなるが、連通穴９２を設けない場合の水位差Ｈ０と比較すると小さくすることができる。 By attaching the L-shaped member 96, the flow path resistance from the communication hole 92 to the steamer space outside the dryer skirt 51 increases, and the pressure loss increases. Therefore, the water level difference H2 inside and outside the dryer skirt is slightly larger than the water level difference H1 of the first embodiment, but can be made smaller than the water level difference H0 when the communication hole 92 is not provided.

図８および図９を用いて実施例３を説明する。本実施例が実施例２と異なる点は、開口部９４を覆っているＬ字型部材９６の終端に液膜３３を集めて排出するドレン用溝９７を設けたことである。このドレン用溝９７は、Ｌ字型部材９６の周方向終端まで伸びている。そして、Ｌ字型部材９６の周方向終端部に液膜３３の排出管９８が設けられている（図９）。このドレン用溝９７には以下の効果がある。 Example 3 will be described with reference to FIGS. This embodiment differs from the second embodiment in that a drain groove 97 for collecting and discharging the liquid film 33 is provided at the end of the L-shaped member 96 covering the opening 94. The drain groove 97 extends to the circumferential end of the L-shaped member 96. And the discharge pipe 98 of the liquid film 33 is provided in the circumferential direction termination | terminus part of the L-shaped member 96 (FIG. 9). The drain groove 97 has the following effects.

実施例２で説明したように、割合はわずかであるが、Ｌ字型部材９６から落下する液膜３３が蒸気流２１に再び捕捉されてタービンへ運ばれる。また、カバー９３を通過する蒸気量が増加すると、ドライヤスカート内の液面から捕捉される液滴が増加し、液膜３３の絶対量が増えて湿分が過剰になる可能性がある。 As described in the second embodiment, the liquid film 33 falling from the L-shaped member 96 is captured again by the steam flow 21 and conveyed to the turbine although the ratio is small. Further, when the amount of steam passing through the cover 93 increases, the number of droplets trapped from the liquid surface in the dryer skirt increases, and the absolute amount of the liquid film 33 increases, which may result in excessive moisture.

そこで本実施例では、Ｌ字型部材９６の終端にドレン用溝９７を設けて、Ｌ字型部材９６に形成された液膜３３をこのドレン用溝９７に集める。集めた液膜３３は、Ｌ字型部材９６の周方向終端部に設けた排水管９８へ供給し、液膜３３をドライヤスカート外の液面に戻している。Ｌ字型部材９６で集められた液膜３３を開口部９４から排出された蒸気流２１の中を通過させずにドライヤスカート外の液面に戻すことができるため、液膜３３が再び蒸気流２１に捕捉されてタービンへ送られることを防ぐことができる。 In this embodiment, therefore, a drain groove 97 is provided at the end of the L-shaped member 96, and the liquid film 33 formed on the L-shaped member 96 is collected in the drain groove 97. The collected liquid film 33 is supplied to the drain pipe 98 provided at the circumferential end portion of the L-shaped member 96 to return the liquid film 33 to the liquid surface outside the dryer skirt. Since the liquid film 33 collected by the L-shaped member 96 can be returned to the liquid surface outside the dryer skirt without passing through the vapor flow 21 discharged from the opening 94, the liquid film 33 is again flowed into the vapor flow. It can be prevented from being captured by 21 and sent to the turbine.

Ｌ字型部材９６にドレン用溝９７を取り付けたことにより、連通穴９２からドライヤスカート外蒸気空間５１までの流路抵抗が増えて圧力損失が増加し、ドライヤスカート内外の水位差Ｈ３は実施例２の水位差Ｈ２と比較すると若干大きくなる。但し、連通穴９２を設けない場合の水位差Ｈ０と比較して、水位差を小さくすることができる。 By attaching the drain groove 97 to the L-shaped member 96, the flow resistance from the communication hole 92 to the steam space outside the dryer skirt 51 is increased, the pressure loss is increased, and the water level difference H3 inside and outside the dryer skirt is an example. It becomes slightly larger than the water level difference H2 of 2. However, the water level difference can be reduced as compared with the water level difference H0 when the communication hole 92 is not provided.

本発明は、沸騰水型原子炉に適用可能である。 The present invention is applicable to a boiling water reactor.

１原子炉圧力容器
２炉心
３炉心シュラウド
４気水分離器
５蒸気乾燥器（ドライヤ）
６ダウンカマ
７再循環系配管
８再循環ポンプ
９ドライヤスカート
１１ジェットポンプ
１２ライザ管
２１蒸気流
２７，２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ主蒸気配管
２８給水配管
２９下部プレナム
３１原子炉水位
３２，３２ａドライヤスカート内水位
３３液膜
３４冷却水
４１第一バレル排水路出口
５１ドライヤスカート外蒸気空間
５２ドライヤスカート内蒸気空間
９１ドライヤスカート下端
９２，９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ連通穴
９３，９３ａ，９３ｂカバー
９４開口部
９５流路
９６Ｌ字型部材
９７ドレン用溝
９８排水管
９９ａ，９９ｂ補強板 1 reactor pressure vessel 2 core 3 core shroud 4 steam separator 5 steam dryer (dryer)
6 Downcomer 7 Recirculation pipe 8 Recirculation pump 9 Dryer skirt 11 Jet pump 12 Riser pipe 21 Steam flow 27, 27a, 27b, 27c, 27d Main steam pipe 28 Water supply pipe 29 Lower plenum 31 Reactor water level 32, 32a Dryer skirt Inner water level 33 Liquid film 34 Cooling water 41 First barrel drain channel outlet 51 Dryer skirt outer steam space 52 Dryer skirt inner steam space 91 Dryer skirt lower end 92, 92a, 92b, 92c, 92d Communication hole 93, 93a, 93b Cover 94 Opening Portion 95 Channel 96 L-shaped member 97 Drain groove 98 Drain pipe 99a, 99b Reinforcing plate

Claims

A steam separator for separating moisture mixed in the steam;
A steam dryer provided at the top of the steam separator;
A dryer skirt connected to the lower part of the steam dryer and surrounding the outer peripheral side of the steam separator cylindrically;
The dryer skirt is
A communication hole for communicating the inside and outside of the dryer skirt;
A boiling water reactor comprising a cover that covers the communication hole and has an opening through which steam that has flowed out of the communication hole escapes upward from the communication hole and discharges the steam.

The boiling water nuclear reactor according to claim 1, wherein a plurality of the communication holes are provided in a circumferential direction of the cylindrical member.

The boiling water reactor according to claim 1 or 2, wherein the opening is covered with an L-shaped member.

4. The boiling water reactor according to claim 3, wherein a drain groove for collecting a liquid film is formed at an end of the L-shaped member.

The boiling water nuclear reactor according to claim 4, further comprising a drain pipe communicating with the drain groove at a circumferential end of the L-shaped member.

The boiling water nuclear reactor according to any one of claims 1 to 5, wherein the communication hole is arranged around a position farthest from the main steam pipe in the circumferential direction.