JP2014071054A - Decay heat removal system of coolant housing container - Google Patents

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孝次 難波
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Noriaki Hamada
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve reliability of a decay heat removal system and thus attain an improvement in safety of a fast breeder reactor type nuclear power generation system, even at the time of station blackout, by improving heat removal performance of an air cooler installed together in a cooling system applicable to a reactor and an intermediate heat exchanger that are a coolant housing container.SOLUTION: A decay heat removal system according to the present invention includes: a coolant housing container which houses a core coolant in the inside thereof, and in which an upward air flow passage is formed for guiding outside air introduced to the exterior thereof and heating it with a wall surface; a heat transfer-tube coil immersed in the core coolant inside the coolant housing container; an air cooler which forms a circulation path of the core coolant between the heat transfer-tube coil and itself and cools the core coolant by air; and a blower for supplying the air cooler with the air. In the upward air flow passage, an outlet thereof is opened to the atmosphere and also a portion thereof is connected to an air flow path of the blower.

Description

本発明は冷却材収納容器の崩壊熱除去システムに係り、特に高速増殖炉型原子力発電システムにおける原子炉停止時の崩壊熱を受動的に除去する冷却材収納容器の崩壊熱除去システムに関する。   The present invention relates to a decay heat removal system for a coolant container, and more particularly to a decay heat removal system for a coolant container that passively removes decay heat when a reactor is shut down in a fast breeder reactor nuclear power generation system.

高速増殖炉型原子力発電システムにおいては、図2に示すように原子炉容器RVと中間熱交換器IHXとの間で一次系冷却材として例えばナトリウムNaを循環させる一次冷却系CL1と、中間熱交換器IHXと蒸気発生器SGとの間で二次系冷却材として例えばナトリウムNaを循環させる二次冷却系CL2と、蒸気発生器SGで発生した蒸気Sを用いて仕事を行い、仕事実施後の蒸気を水に変えて循環させる水・蒸気系CL3の3系統から成る間接式発電方式が採られている。   In the fast breeder reactor nuclear power generation system, as shown in FIG. 2, a primary cooling system CL1 that circulates, for example, sodium Na as a primary coolant between the reactor vessel RV and the intermediate heat exchanger IHX, and an intermediate heat exchange Work is performed using the secondary cooling system CL2 that circulates, for example, sodium Na as the secondary coolant between the generator IHX and the steam generator SG, and the steam S generated by the steam generator SG. An indirect power generation system consisting of three systems of a water / steam system CL3 that circulates steam instead of water is adopted.

なお水・蒸気系CL3は具体的には、蒸気Sを主蒸気管へ通してタービンT(高圧タービン及び低圧タービン)へと送り、タービンTの軸と連動した発電機Gにて発電(仕事)し、仕事に使用された蒸気を、低圧タービン出口側に設置された復水器Cで水Wに戻し、その後、複数の給水加熱器及び給水ポンプ等(図示せず)を通ってそれぞれ加熱及び昇圧したのち蒸気発生器SG内に給水するように構成されている。この水・蒸気系CL3は、沸騰水型あるいは加圧水型軽水炉原子力発電システムと同様に構成されたものである。   Specifically, the water / steam system CL3 sends the steam S to the main steam pipe to the turbine T (high pressure turbine and low pressure turbine), and generates power (work) by the generator G linked with the shaft of the turbine T. The steam used for work is returned to the water W by the condenser C installed on the low pressure turbine outlet side, and then heated and passed through a plurality of feed water heaters and feed water pumps (not shown), respectively. After the pressure is increased, water is supplied into the steam generator SG. This water / steam system CL3 is configured similarly to the boiling water type or pressurized water type light water reactor nuclear power generation system.

ところで、一般的な高速増殖炉型原子力発電システムには、炉心RCを停止した後にも発生する崩壊熱(残留熱)を除去するための崩壊熱除去系装置が設置されている。この崩壊熱除去系装置としては、図2に示すように、原子炉容器RV内に直接熱交換器を浸漬して炉心を冷却する原子炉容器内冷却システムDRACS(Direct Reactor Auxiliary Cooling System)、一次冷却系CL1に補助冷却器を組み込んで冷却する中間熱交換器冷却システムPRACS(Primary Reactor Auxiliary Cooling System)及び二次冷却系CL2に補助冷却器を設けて冷却する方式であって二次冷却配管から分岐して設置することが多い二次冷却系分岐冷却システムIRACS(Intermediate Reactor Auxiliary Cooling System)等がある。これらの崩壊熱除去系装置について、非特許文献1に解説されている。   By the way, a general fast breeder nuclear power generation system is provided with a decay heat removal system device for removing decay heat (residual heat) generated even after the core RC is stopped. As shown in FIG. 2, the decay heat removal system apparatus includes a reactor vessel cooling system DRACS (Direct Reactor Auxiliary Cooling System) in which a heat exchanger is directly immersed in a reactor vessel RV to cool the core. An intermediate heat exchanger cooling system PRACS (Primary Reactor Auxiliary Cooling System) for cooling by incorporating an auxiliary cooler into the cooling system CL1 and a cooling system provided with an auxiliary cooler in the secondary cooling system CL2 from the secondary cooling pipe There is a secondary cooling system branch cooling system IRACS (Intermediate Reactor Auxiliary Cooling System) that is often installed in a branched manner. Non-Patent Document 1 describes these decay heat removal system devices.

なお図2において、各冷却システムに設けられたACは空気冷却器である。空気冷却器ACは、一次冷却系CL1あるいは二次冷却系CL2の各所から取り出した一次、二次系冷却材であるナトリウムNaと空気との熱交換によって冷却材であるナトリウムNaを冷却する。   In FIG. 2, AC provided in each cooling system is an air cooler. The air cooler AC cools sodium Na, which is a coolant, by heat exchange between sodium Na, which is a primary and secondary system coolant, taken out from each place of the primary cooling system CL1 or the secondary cooling system CL2, and air.

また、図2において、一次冷却系CL1と二次冷却系の一部が、格納施設CV内に収納されている。そして冷却システムのうち原子炉容器内冷却システムDRACSと中間熱交換器冷却システムPRACSは、格納施設CV内機器の冷却に使用される。これに対し、二次冷却系分岐冷却システムIRACSは、格納施設CV外に設置され格納施設CV外機器の冷却に使用される。   Further, in FIG. 2, the primary cooling system CL1 and a part of the secondary cooling system are accommodated in the storage facility CV. Among the cooling systems, the reactor vessel cooling system DRACS and the intermediate heat exchanger cooling system PRACS are used for cooling the equipment in the storage facility CV. On the other hand, the secondary cooling system branch cooling system IRACS is installed outside the storage facility CV and used for cooling equipment outside the storage facility CV.

ここで、原子炉容器内冷却システムDRACSと中間熱交換器冷却システムPRACSが適用される格納施設CV内機器とは、具体的には原子炉容器RVあるいは中間熱交換器IHXである。原子炉容器RVあるいは中間熱交換器IHXは、内部に冷却材であるナトリウムNaを収納するものであり、これらは冷却材収納容器ということができる。冷却材収納容器内には原子炉容器内冷却システムDRACSと中間熱交換器冷却システムPRACSの一部を構成する伝熱管コイル5D,5Pがナトリウムに浸漬するように設置されている。   Here, the equipment in the containment facility CV to which the reactor vessel cooling system DRACS and the intermediate heat exchanger cooling system PRACS are applied is specifically the reactor vessel RV or the intermediate heat exchanger IHX. The reactor vessel RV or the intermediate heat exchanger IHX stores sodium Na, which is a coolant, inside, and can be called a coolant storage vessel. Heat transfer tube coils 5D and 5P constituting part of the reactor vessel cooling system DRACS and the intermediate heat exchanger cooling system PRACS are installed in the coolant storage vessel so as to be immersed in sodium.

また、原子炉容器内冷却システムDRACSと中間熱交換器冷却システムPRACSの空気冷却器ACD,ACPと、伝熱管コイル5D,5Pの間には崩壊熱除去系配管PD,PPが設けられており、崩壊熱除去系配管PD,PPの中をナトリウムが循環している。循環するナトリウムは空気冷却器ACD,ACPで冷却され、冷却材収納容器で発生した崩壊熱を除去する機能を果たす。   Also, decay heat removal system pipes PD and PP are provided between the air coolers ACD and ACP of the reactor vessel cooling system DRACS and the intermediate heat exchanger cooling system PRACS and the heat transfer tube coils 5D and 5P. Sodium circulates in the decay heat removal system pipes PD and PP. The circulating sodium is cooled by the air coolers ACD and ACP, and functions to remove decay heat generated in the coolant container.

以上述べたように、非特許文献1に開示されたこれらの崩壊熱除去系装置は、いずれも、導入された炉心の冷却材(一次系冷却材及び二次系冷却材)を空冷する空気冷却器ACと、崩壊熱により加熱された炉心RCの冷却材Naをこの空気冷却器ACに導く崩壊熱除去系配管とを備えた構成となっている。   As described above, all of these decay heat removal system devices disclosed in Non-Patent Document 1 are air-cooled to air-cool the introduced core coolant (primary system coolant and secondary system coolant). And a decay heat removal system pipe for guiding the coolant Na of the core RC heated by decay heat to the air cooler AC.

また、非特許文献2には原子炉容器の崩壊熱除去系として、原子炉容器外壁を大気の自然対流で冷却する原子炉容器補助冷却システムRVACS(Reactor Vessel Auxiliary Cooling System)の考え方が紹介されている。RVACSは図2において、原子炉容器RVとその外側のガードベッセルGVの間に空気通流路APを形成したものであり、一方口から外気導入Aiし、他方口から外気排出Aoする。空気は原子炉容器外壁に沿って対流により流れ、原子炉容器を外側から冷却する。なお、他方口は煙突などにより一方口よりも高い設置位置とされることにより冷却効果を上げるものとされる。   Non-Patent Document 2 introduces the concept of a reactor vessel auxiliary cooling system RVACS (Reactor Vessel Auxiliary Cooling System) that cools the outer wall of the reactor vessel by natural convection in the atmosphere as a decay heat removal system for the reactor vessel. Yes. In FIG. 2, RVACS has an air passage AP formed between a reactor vessel RV and a guard vessel GV outside the reactor vessel RV, and introduces outside air Ai from one port and discharges outside air from the other port. Air flows by convection along the outer wall of the reactor vessel and cools the reactor vessel from the outside. Note that the other port is placed at a higher installation position than the one port by a chimney or the like, thereby increasing the cooling effect.

堀雅夫、基礎高速炉工学編集委員会(編)、基礎高速炉工学、日刊工業新聞社、1993年10月、106頁の図6.2Masao Hori, Basic Fast Reactor Engineering Editorial Committee (edition), Basic Fast Reactor Engineering, Nikkan Kogyo Shimbun, October 1993, Figure 6.2 on page 106 雑誌「東芝レビュー」Vol.65 No.12(2010)50−54頁「小型高速炉4Sと高速炉技術」図6Magazine "Toshiba Review" Vol. 65 No. 12 (2010) 50-54 “Small Fast Reactor 4S and Fast Reactor Technology” FIG.

本発明では、崩壊熱除去系を構成する冷却システムのうち、冷却材収納容器である原子炉や中間熱交換器を適用対象とする冷却システムに関するものである。つまり、本発明では原子炉容器内冷却システムDRACSや中間熱交換器冷却システムPRACSを適用対象としている。   The present invention relates to a cooling system to which a reactor or an intermediate heat exchanger, which is a coolant storage container, is an application target among cooling systems constituting a decay heat removal system. That is, in the present invention, the reactor vessel cooling system DRACS and the intermediate heat exchanger cooling system PRACS are applied.

これらの崩壊熱除去系では、原子炉容器RVなどから空気冷却器AC内に導かれた伝熱管は、外部電源喪失等の原子炉停止時には、併設された送風機からの強制対流によって除熱性能が向上される。つまり、外部電源喪失等の原子炉停止状態における崩壊熱除去のために、空気冷却器AC内では外部電源以外の別電源を使用する送風機により崩壊熱除去の機能を達成している。ここで、外部電源以外の別電源とは例えば非常用のディーゼル発電機であり、ここからの電気で送風機を駆動する。   In these decay heat removal systems, the heat transfer tubes led into the air cooler AC from the reactor vessel RV or the like have heat removal performance due to forced convection from the air blower provided when the reactor is shut down due to loss of external power or the like. Be improved. In other words, the decay heat removal function is achieved by a blower that uses another power source other than the external power source in the air cooler AC in order to remove decay heat in the reactor shutdown state such as loss of external power source. Here, the other power source other than the external power source is, for example, an emergency diesel generator, and the blower is driven by electricity from here.

このため外部電源喪失に加え、さらに別電源(非常用のディーゼル発電機)をも喪失した状態である全電源喪失(SBO:Station Blackout)時には停止し、空気冷却器による崩壊熱の除熱は自然通風モードで行われる。一般に高速増殖炉型原子力発電システムでは、空気冷却器が自然通風モードで運転される状態においても、伝熱管内のナトリウムNaの自然循環との組合せによって受動的に崩壊熱除去が達成可能となるように設計されているが、送風機駆動時と比較すると除熱性能は低下する。   For this reason, in addition to the loss of external power, in addition to the loss of all power sources (SBO: Station Blackout), which is the state where another power source (emergency diesel generator) is also lost, the heat removal from the decay heat by the air cooler is natural. Performed in ventilation mode. Generally, in a fast breeder reactor nuclear power generation system, even when the air cooler is operated in the natural ventilation mode, the decay heat removal can be achieved passively by the combination with the natural circulation of sodium Na in the heat transfer tube. However, the heat removal performance is lower than when the blower is driven.

他方、原子炉容器外壁を大気の自然対流で冷却する原子炉容器補助冷却システムRVACSは自然対流での冷却であるので、全電源喪失時にもその機能を喪失しない。   On the other hand, the reactor vessel auxiliary cooling system RVACS that cools the outer wall of the reactor vessel by natural convection of the atmosphere is cooled by natural convection, so that its function is not lost even when the entire power supply is lost.

本発明は、全電源喪失時でも冷却材収納容器である原子炉や中間熱交換器を適用対象とする冷却システムに併設される空気冷却器の除熱性能を向上させて、崩壊熱除去系の信頼性を向上させ、高速増殖炉型原子力発電システムの安全性向上をはかることを目的とする。   The present invention improves the heat removal performance of an air cooler provided in a cooling system to which a reactor or an intermediate heat exchanger that is a coolant container is applied even when the entire power source is lost, and the decay heat removal system is improved. The purpose is to improve the reliability and improve the safety of the fast breeder reactor nuclear power generation system.

上記課題を解決するために、本発明では、その内部に炉心冷却材を収納し、その外部に導入した外気を導いて壁面で加熱するための上昇空気流通路を形成している冷却材収納容器、冷却材収納容器内の炉心冷却材に浸漬された伝熱管コイル、伝熱管コイルとの間に炉心冷却材による循環路を形成し炉心冷却材を空気冷却する空気冷却器、空気冷却器に空気を供給する送風機を備え、上昇空気流通路はその出口が大気開放されると共に、その一部が送風機の空気流路に接続されている。   In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, a coolant container is formed in which a core coolant is housed, and an ascending air flow passage is formed for guiding outside air introduced to the outside and heating it with a wall surface. A heat transfer tube coil immersed in the core coolant in the coolant container, an air cooler that forms a circulation path with the core coolant between the heat transfer tube coil and air cooling the core coolant, and air in the air cooler The ascending air flow passage is opened to the atmosphere at the outlet, and a part thereof is connected to the air flow path of the blower.

また、上昇空気流通路の出口及び送風機の空気流路の部位は、外気を導入する導入部位の高さ位置よりも高い位置とされている。   In addition, the outlet of the rising air flow passage and the part of the air flow path of the blower are positioned higher than the height position of the introduction part for introducing outside air.

また、冷却材収納容器は、その内部に炉心冷却材に浸漬された原子炉炉心を備えた原子炉容器である。   The coolant container is a nuclear reactor vessel having a reactor core immersed in the core coolant therein.

また、冷却材収納容器は、その内部で炉心冷却材間の熱交換を行う中間熱交換器である。   The coolant storage container is an intermediate heat exchanger that performs heat exchange between core coolants therein.

また、冷却材をナトリウム、鉛、もしくは鉛−ビスマスとした。   The coolant was sodium, lead, or lead-bismuth.

本発明では、全電源喪失時の崩壊熱除去系の受動的安全性および多重性が実現でき、高速炉発電システムの安全性を向上できる。   In the present invention, the passive safety and multiplicity of the decay heat removal system when the total power supply is lost can be realized, and the safety of the fast reactor power generation system can be improved.

本発明の冷却材収納容器の崩壊熱除去システムを示す図。The figure which shows the decay | disintegration heat removal system of the coolant storage container of this invention. 非特許文献1に示されている高速炉の一般的な崩壊熱除去系を示す図。The figure which shows the general decay heat removal system of the fast reactor shown by the nonpatent literature 1. FIG. 図2の構成を配管構成、機器配置を主体に、より詳細に記述した図。FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of FIG. 2 in more detail with a piping configuration and device arrangement as a main component. 定格運転時から事故時停止直後の各部温度などの具体的数値を示した解析結果を示す図。The figure which shows the analysis result which showed specific numerical values, such as each part temperature immediately after a stop at the time of an accident from the rated driving | operation. 原子炉容器内冷却システムDRACSと原子炉容器補助冷却システムRVACSの動作状態を原子炉の各運転モード毎に対比して示した図。The figure which showed the operation state of the reactor vessel cooling system DRACS and the reactor vessel auxiliary cooling system RVACS for each operation mode of the reactor.

以下図面を用いて本発明の実施例について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

以下、本発明に係る冷却材収納容器の崩壊熱除去システムについて説明するが、その前提とする冷却材収納容器を含む高速増殖炉型原子力発電システムの全体構成は図2に例示したとおりである。図3は、図2の構成を配管構成、機器配置を主体に、より詳細に記述したものである。   Hereinafter, the decay heat removal system for a coolant storage container according to the present invention will be described. The overall configuration of the fast breeder reactor nuclear power generation system including the coolant storage container as the premise thereof is as illustrated in FIG. FIG. 3 is a more detailed description of the configuration of FIG.

図3を極簡単に説明すると、高速増殖炉型原子力発電システムは、原子炉容器RVと、原子炉容器RV内に収納された核分裂性物質を含む炉心RCと、原子炉容器RVから一次冷却系配管33を介して順に接続された中間熱交換器IHX及び一次主循環ポンプ35と、中間熱交換器IHXより二次冷却系配管36を介して順に接続された蒸気発生器SG及び二次主循環ポンプ38と、蒸気発生器SGにて発生した蒸気を高圧タービンTH及び低圧タービンTLに送る主蒸気系配管31aと、タービンTH,TLを経由した後の蒸気を凝縮して水に戻す復水器Cと、復水器Cにて凝縮した水を蒸気発生器SGに戻す給復水系配管31bと、高圧タービンTH及び低圧タービンTLの軸に連結された発電機Gと、復水器Cの下流側で給復水系配管31bに連結された給水ポンプ314及び給水加熱器315とから主に構成されている。   3 will be described in a very simple manner. The fast breeder nuclear power generation system includes a reactor vessel RV, a core RC containing a fissile material housed in the reactor vessel RV, and a primary cooling system from the reactor vessel RV. Intermediate heat exchanger IHX and primary main circulation pump 35 sequentially connected through pipe 33, and steam generator SG and secondary main circulation sequentially connected from intermediate heat exchanger IHX through secondary cooling system pipe 36 A main steam system pipe 31a that sends the steam generated by the pump 38 and the steam generator SG to the high-pressure turbine TH and the low-pressure turbine TL, and a condenser that condenses the steam after passing through the turbines TH and TL and returns it to water. C, a feed condensate piping 31b for returning the water condensed in the condenser C to the steam generator SG, a generator G connected to the shafts of the high pressure turbine TH and the low pressure turbine TL, and the downstream of the condenser C Supply and condensate piping on the side It is mainly composed of linked water supply pump 314 and the feed water heater 315. to 1b.

本例の高速増殖炉型原子力発電システムは、炉心RCにて加熱された一次系冷却材(ナトリウム)を中間熱交換器IHXに通して二次系冷却材(ナトリウム)を加熱し、さらに二次系冷却材(ナトリウム)を蒸気発生器SGに通して主蒸気系配管31aに蒸気を発生させ、この蒸気を高圧タービンTH及び低圧タービンTLに導いて、発電機Gにより発電を行う。発電に使用された蒸気は、復水器Cで凝縮されて水となり、その後、給水ポンプ314及び給水加熱器315を通ってそれぞれ加熱及び昇圧され、蒸気発生器SGに給水される。   In the fast breeder nuclear power generation system of this example, the primary coolant (sodium) heated in the core RC is passed through the intermediate heat exchanger IHX to heat the secondary coolant (sodium), and further the secondary A system coolant (sodium) is passed through the steam generator SG to generate steam in the main steam system pipe 31a, and this steam is guided to the high-pressure turbine TH and the low-pressure turbine TL, and the generator G generates power. The steam used for power generation is condensed into water by the condenser C, and then heated and pressurized through the feed water pump 314 and the feed water heater 315, respectively, and supplied to the steam generator SG.

この高速増殖炉型原子力発電システムには、本発明で適用対象とする崩壊熱除去系装置として、2種類の冷却システムが図示されている。その一つ目は、冷却材収納容器である原子炉容器RV内に設置された崩壊熱除去系熱交換器(伝熱管コイル)5Dと、空気冷却器ACDと、これら伝熱管コイル5D及び空気冷却器ACDを接続する崩壊熱除去系配管PDとからなる第1の崩壊熱除去系装置DRACS(原子炉容器内冷却システム)である。   In this fast breeder reactor nuclear power generation system, two types of cooling systems are shown as decay heat removal system devices to be applied in the present invention. The first is a decay heat removal system heat exchanger (heat transfer tube coil) 5D installed in a reactor vessel RV which is a coolant storage vessel, an air cooler ACD, these heat transfer tube coils 5D and air cooling. It is the 1st decay heat removal system apparatus DRACS (reactor vessel cooling system) which consists of decay heat removal system piping PD which connects reactor ACD.

その二つ目は、冷却材収納容器である中間熱交換器IHX内に設置された崩壊熱除去系熱交換器(伝熱管コイル)5Pと、空気冷却器ACPと、これら伝熱管コイル5P及び空気冷却器ACPを接続する崩壊熱除去系配管PPとからなる第2の崩壊熱除去系装置PRACS(中間熱交換器冷却システム)である。   The second is a decay heat removal system heat exchanger (heat transfer tube coil) 5P installed in an intermediate heat exchanger IHX which is a coolant storage container, an air cooler ACP, these heat transfer tube coils 5P and air. It is the 2nd decay heat removal system apparatus PRACS (intermediate heat exchanger cooling system) which consists of decay heat removal system piping PP which connects cooler ACP.

本システム構成によれば、外部電源喪失などの原子炉停止時には、伝熱管コイル5D及び伝熱管コイル5Pにて冷却材収納容器内の一次系冷却材(ナトリウム)と熱交換された崩壊熱は、崩壊熱除去系冷却材(ナトリウム)を封入した崩壊熱除去系配管PD,PPを通って空気冷却器ACD,ACPに供給され、空気冷却器ACD,ACPにて大気と熱交換されて大気中に放熱される。   According to this system configuration, when the reactor is shut down such as the loss of external power, the decay heat exchanged with the primary coolant (sodium) in the coolant storage container by the heat transfer tube coil 5D and the heat transfer tube coil 5P is It is supplied to air coolers ACD and ACP through decay heat removal system pipes PD and PP filled with decay heat removal system coolant (sodium), and is exchanged with the atmosphere by air coolers ACD and ACP. Heat is dissipated.

なお、空気冷却器ACD,ACPの冷却方式は、送風機を駆動して強制的に冷却する強制冷却方式とすることもできるし、送風機を駆動しない自然冷却方式とすることもできる。強制冷却方式とすれば、崩壊熱除去系冷却材の冷却効率を高めることができ、自然冷却方式とすれば、設備構成の簡略化と消費エネルギーの削減とを図ることができる。   In addition, the cooling system of the air coolers ACD and ACP can be a forced cooling system in which the air blower is driven to forcibly cool, or a natural cooling system in which the air blower is not driven. If the forced cooling method is used, the cooling efficiency of the decay heat removal system coolant can be increased, and if the natural cooling method is used, the equipment configuration can be simplified and the energy consumption can be reduced.

本発明では、図1に示すように、冷却材収納容器の崩壊除去系として、DRACSやPRACSに加えて、原子炉容器外壁を大気の自然対流で冷却する原子炉容器補助冷却システムRVACS(Reactor Vessel Auxiliary Cooling System)の2種類で構成し、多重性を持たせると共に、長期の全電源喪失時の安全性にも配慮した高速炉型原子力発電システムを実現する。   In the present invention, as shown in FIG. 1, a reactor vessel auxiliary cooling system RVACS (Reactor Vessel) that cools the outer wall of a reactor vessel by natural convection in the atmosphere, as a cooling and removing system for a coolant container, in addition to DRACS and PRACS. A fast reactor type nuclear power generation system that is configured with two types (Auxiliary Cooling System) and has multiplicity as well as safety in the event of long-term loss of all power sources.

なお、以下の説明を図1で行うに際し、ここには冷却材収納容器として原子炉容器RVの構成を示しているが、これは中間熱交換器IHXであってもよい。いずれの容器も内部には冷却材としてナトリウムを収納しており、この残留熱を除去するために伝熱管コイル5がナトリウム中に浸漬されている。また冷却材収納容器の外壁には、原子炉容器補助冷却システムRVACSによる空気通流路が形成されていればよい。   In the following description with reference to FIG. 1, the configuration of the reactor vessel RV is shown here as the coolant storage vessel, but this may be an intermediate heat exchanger IHX. Each container contains sodium as a coolant, and the heat transfer tube coil 5 is immersed in sodium in order to remove this residual heat. In addition, an air passage by the reactor vessel auxiliary cooling system RVACS may be formed on the outer wall of the coolant storage vessel.

また、本発明では冷却材としてナトリウムを使用する例で説明しているが、これは鉛、もしくは鉛−ビスマスとしてもよい。   Moreover, although the example which uses sodium as a coolant is demonstrated in this invention, this is good also as lead or lead-bismuth.

図1に示す本発明の冷却材収納容器の崩壊熱除去システムでは、原子炉容器内冷却システムDRACSと、原子炉容器補助冷却システムRVACSが巧妙に組み合わされている。そのため、以下の説明では先に原子炉容器内冷却システムDRACSについて説明し、その後に原子炉容器補助冷却システムRVACSの説明をし、最後に組合され方について説明する。   In the decay heat removal system for a coolant container according to the present invention shown in FIG. 1, a reactor vessel cooling system DRACS and a reactor vessel auxiliary cooling system RVACS are skillfully combined. Therefore, in the following description, the reactor vessel cooling system DRACS will be described first, then the reactor vessel auxiliary cooling system RVACS will be described, and finally how to combine them will be described.

まず、原子炉容器内冷却システムDRACSの構成について説明する。図1において原子炉容器RVには、冷却材としてナトリウムNaが収納されている。ナトリウムNa中には、伝熱管コイル5が浸漬されている。ナトリウムNaの自然循環駆動力によって上昇配管6中をナトリウムNaが上昇し、空気冷却器ACD中の伝熱管9で冷やされて、下降配管7中を下降する。   First, the configuration of the reactor vessel cooling system DRACS will be described. In FIG. 1, the reactor vessel RV contains sodium Na as a coolant. The heat transfer tube coil 5 is immersed in the sodium Na. Sodium Na rises in the ascending pipe 6 by the natural circulation driving force of sodium Na, is cooled by the heat transfer pipe 9 in the air cooler ACD, and descends in the descending pipe 7.

他方、ナトリウムNaを空気冷却器ACDで冷却する為の空気は、送風機BWから供給される。送風機BWから供給された空気は、空気冷却器ACDの入口ダンパ10、空気冷却器ACD、出口ダンパ11を経由して排出される。なお、原子炉容器内冷却システムDRACSにおいて、空気冷却器ACDの伝熱管9を強制冷却するための送風機BW、空気冷却器ACDの入口ダンパ10、出口ダンパ11は、バッテリーBtから電力供給を受けて駆動されている。従って、全電源喪失時には送風機BWを用いた強制冷却を行うことができない。尚本発明では、送風機BWの空気流路に工夫点があるがこのことについては原子炉容器補助冷却システムRVACの説明後に行うことにする。   On the other hand, air for cooling sodium Na by the air cooler ACD is supplied from the blower BW. The air supplied from the blower BW is discharged via the inlet damper 10, the air cooler ACD, and the outlet damper 11 of the air cooler ACD. In the reactor vessel cooling system DRACS, the blower BW for forcibly cooling the heat transfer tube 9 of the air cooler ACD, the inlet damper 10 and the outlet damper 11 of the air cooler ACD receive power supply from the battery Bt. It is driven. Therefore, forced cooling using the blower BW cannot be performed when all power is lost. In the present invention, there is a device in the air flow path of the blower BW, but this will be performed after the description of the reactor vessel auxiliary cooling system RVAC.

次に原子炉容器補助冷却システムRVACSについて説明する。図1において、原子炉容器RVとその外側のガードベッセルGVの間に隔壁IWを配置し、上昇空気通流路APUと下降空気通流路APDを形成する。具体的には、原子炉容器RVの側面の外気導入口Aiから外気導入し、下降空気通流路APDを通して空気を原子炉容器RVの底部に導く。隔壁IWはその外側に下降空気通流路APD、内側に上昇空気通流路APUを形成するように原子炉容器RVとその外側のガードベッセルGVの間に仕切られている。このため、外側の下降空気通流路APDを通ってきた空気は、底部で内側の上昇空気通流路APUに入り、上昇しながら原子炉容器RVにより加熱されて自然対流を生じる。外気が原子炉容器RVにより加熱されるときに、原子炉容器RVの冷却(残留熱除去)を実現する。上昇空気通流路APUは最終的には煙突などの外部放出口Aoに導かれ、外部に放出される。なお上昇空気通流路APUには、ダンパ12が設けられており、このダンパ12は図示せぬ外部電源あるいはバッテリーBtから電力供給を受けて駆動されている。   Next, the reactor vessel auxiliary cooling system RVACS will be described. In FIG. 1, a partition wall IW is disposed between a reactor vessel RV and a guard vessel GV outside the reactor vessel RV to form an ascending air passage APU and a descending air passage APD. Specifically, outside air is introduced from the outside air inlet Ai on the side surface of the reactor vessel RV, and air is guided to the bottom of the reactor vessel RV through the descending air passage APD. The partition wall IW is partitioned between the reactor vessel RV and the outer guard vessel GV so as to form a descending air passage APD on the outside and an ascending air passage APU on the inside. For this reason, the air that has passed through the outer descending air passage APD enters the inner ascending passage APU at the bottom, and is heated by the reactor vessel RV while rising, thereby generating natural convection. When the outside air is heated by the reactor vessel RV, the reactor vessel RV is cooled (residual heat removal). The ascending air passage APU is finally led to an external discharge port Ao such as a chimney and discharged to the outside. A damper 12 is provided in the ascending air passage APU, and the damper 12 is driven by receiving electric power from an external power source (not shown) or the battery Bt.

このように、隔壁IWは原子炉容器RVの表面を覆うように設置され、原子炉容器RVから熱伝導によって伝わる熱で空気が加熱されて上昇する上昇流路APUと、上昇流路APUの更に外側を覆うように設置され、上方の流入口から取り込まれた外気が下降する下降流路APD及び、上昇流路APUの上部に設置されて、加熱された空気を外部に排出するためのダクト17を形成する。原子炉容器補助冷却システムRVACS(Reactor Vessel Auxiliary Cooling System)は、概ね以上のように構成されている。   Thus, the partition wall IW is installed so as to cover the surface of the reactor vessel RV, and the ascending channel APU that rises as the air is heated by the heat transmitted from the reactor vessel RV through heat conduction, and the ascending channel APU A duct 17 that is installed so as to cover the outside and is installed above the descending flow path APD in which the outside air taken in from the upper inflow port descends and above the ascending path APU, and discharges heated air to the outside. Form. The reactor vessel auxiliary cooling system RVACS (Reactor Vessel Auxiliary Cooling System) is generally configured as described above.

本発明においては、元来以上のように独立に構成された原子炉容器内冷却システムDRACSと原子炉容器補助冷却システムRVACSの空気流通路の一部を共用させることにした。具体的には、原子炉容器内冷却システムDRACSの送風機BWの空気流路を原子炉容器補助冷却システムRVACSの上昇空気通流路APUに接続した。但し、図1中には示されていないが、原子炉容器内冷却システムDRACSの送風機BWからの空気が、原子炉容器補助冷却システムRVACSの上昇流路APUに逆流しないよう、流路内に逆止弁を設置している。   In the present invention, a part of the air flow passage of the reactor vessel cooling system DRACS and the reactor vessel auxiliary cooling system RVACS which are originally configured independently as described above is shared. Specifically, the air flow path of the blower BW of the reactor vessel cooling system DRACS was connected to the rising air passage APU of the reactor vessel auxiliary cooling system RVACS. However, although not shown in FIG. 1, the air from the blower BW of the reactor vessel cooling system DRACS does not flow back into the ascending flow path APU of the reactor vessel auxiliary cooling system RVACS. A stop valve is installed.

以上の構成とするときの総合的な動作について以下説明する。図5は、原子炉容器内冷却システムDRACSと原子炉容器補助冷却システムRVACSの動作状態を原子炉の各運転モード毎に対比して示した図である。この図で縦軸には原子炉の各運転モードとして、通常運転時、外部電源喪失時、全電源喪失時を表している。横軸には原子炉容器内冷却システムDRACSと原子炉容器補助冷却システムRVACSの動作状態として、送風機BWやダンパ10,11,12の動作状態を示している。   The overall operation when the above configuration is adopted will be described below. FIG. 5 is a diagram showing the operation states of the reactor vessel cooling system DRACS and the reactor vessel auxiliary cooling system RVACS for each operation mode of the reactor. In this figure, the vertical axis represents each operation mode of the nuclear reactor, during normal operation, when external power is lost, and when all power is lost. The horizontal axis shows the operating states of the blower BW and the dampers 10, 11, and 12 as the operating states of the reactor vessel cooling system DRACS and the reactor vessel auxiliary cooling system RVACS.

なお以下の説明においてダンパ10,11,12は、制御信号により開閉状態のいずれをも取りえるが、その駆動電源を喪失した状態ではばね力などの機械力により開放状態をとるものが使用されている。   In the following description, the dampers 10, 11, and 12 can be opened or closed by a control signal. However, when the drive power supply is lost, the dampers 10, 11, and 12 are opened by mechanical force such as spring force. Yes.

最初に、通常運転時について説明する。このとき、原子炉容器補助冷却システムRVACSの上昇空気通流路APUに設けられたダンパ12は、制御信号により上昇空気通流路APUの空気流通を塞ぐ位置(閉状態)におかれている。従って、原子炉容器補助冷却システムRVACSでの冷却は行われない。   First, the normal operation will be described. At this time, the damper 12 provided in the ascending air passage APU of the reactor vessel auxiliary cooling system RVACS is in a position (closed state) where the air flow in the ascending air passage APU is blocked by the control signal. Therefore, the reactor vessel auxiliary cooling system RVACS is not cooled.

原子炉容器内冷却システムDRACS側の送風機BWは、例えば非常用のバッテリーBtからのみ電力供給を受けて駆動されているので、通常運転時には停止状態に置かれている。また空気冷却器ACDの入口ダンパ10、出口ダンパ11は、制御信号により空気流通を塞ぐ位置(閉状態)におかれている。従って、原子炉容器内冷却システムDRACSでの冷却は行われない。   The blower BW on the reactor vessel cooling system DRACS side is driven by power supply only from, for example, the emergency battery Bt, and is therefore in a stopped state during normal operation. In addition, the inlet damper 10 and the outlet damper 11 of the air cooler ACD are placed at a position (closed state) where the air flow is blocked by a control signal. Therefore, the cooling in the reactor vessel cooling system DRACS is not performed.

このように、通常運転時には原子炉容器補助冷却システムRVACSも原子炉容器内冷却システムDRACSも、原子炉の熱を除去できる態勢にはなく、これにより、通常運転時では原子炉容器RVで発生した熱量を全て発電目的のために使用し、熱量が不要に外部に放出されることを阻止している。   As described above, neither the reactor vessel auxiliary cooling system RVACS nor the reactor vessel cooling system DRACS is in a state of being able to remove the heat of the reactor during the normal operation, and thus generated in the reactor vessel RV during the normal operation. All the amount of heat is used for power generation purposes, preventing the amount of heat from being released unnecessarily.

次に外部電源喪失時について説明する。このとき、原子炉容器補助冷却システムRVACSの上昇空気通流路APUに設けられたダンパ12は、制御信号により上昇空気通流路APUの空気流通を塞ぐ位置(閉状態)におかれている。従って、原子炉容器補助冷却システムRVACSでの冷却は行われない。   Next, the case when the external power source is lost will be described. At this time, the damper 12 provided in the ascending air passage APU of the reactor vessel auxiliary cooling system RVACS is in a position (closed state) where the air flow in the ascending air passage APU is blocked by the control signal. Therefore, the reactor vessel auxiliary cooling system RVACS is not cooled.

これに対し、原子炉容器内冷却システムDRACS側は以下のようにされる。まず、原子炉容器内冷却システムDRACSのダンパ10、11は外部電源喪失等の原子炉停止時に、原子炉トリップ信号によって自動的に開放され、また送風機BWも同様に原子炉トリップ信号によって起動される。送風機BWは、非常用のディーゼル発電機によって発生する交流電源によって駆動される。   On the other hand, the reactor vessel cooling system DRACS side is as follows. First, the dampers 10 and 11 of the reactor internal cooling system DRACS are automatically opened by the reactor trip signal when the reactor is shut down due to loss of the external power source, and the blower BW is similarly activated by the reactor trip signal. . The blower BW is driven by an AC power generated by an emergency diesel generator.

次に全電源喪失SBOを想定する。このとき全てのダンパ10,11,12は、その駆動電源を喪失した状態であり開放状態をとる。従って、まず原子炉容器補助冷却システムRVACSによる下降経路APDと上昇経路APUが形成されて、自然冷却系統を構成している。   Next, a total power loss SBO is assumed. At this time, all the dampers 10, 11, and 12 are in a state in which their drive power is lost and are in an open state. Accordingly, first, the descending path APD and the ascending path APU are formed by the reactor vessel auxiliary cooling system RVACS, thereby constituting a natural cooling system.

またこのとき原子炉容器内冷却システムDRACS側は電源喪失により送風機BWが停止しているため、空気冷却器ACDは、伝熱管9の自然放熱によって除熱される。つまり、原子炉容器補助冷却システムRVACSの上昇経路APU内のダンパ12から分岐した空気流が解放状態にあるダンパ10,11で形成される流路を通じて流れ、空気冷却器ACDの伝熱管9を自然放熱によって除熱する。   At this time, since the blower BW is stopped due to loss of power on the reactor vessel cooling system DRACS side, the air cooler ACD is removed by natural heat dissipation of the heat transfer tube 9. That is, the air flow branched from the damper 12 in the ascending path APU of the reactor vessel auxiliary cooling system RVACS flows through the flow path formed by the dampers 10 and 11 in the released state, and the heat transfer tube 9 of the air cooler ACD is naturally passed through. Remove heat by heat dissipation.

このように本発明では、炉心RCで発生した崩壊熱によって、原子炉容器補助冷却システムRVACSは受動的に駆動されており、その空気の上昇流は、送風機BWの空気流路を経由して空気冷却器APD内の伝熱管9にも導入される。これにより、伝熱管9表面の熱伝達率は自然放熱時よりも大幅に増大するため、崩壊熱が減衰して、原子炉容器補助冷却システムRVACSの上昇流路APU内の上昇流速が数m/sを下回るような低流速になる迄、原子炉容器内冷却システムDRACSの除熱性能は維持される。   As described above, in the present invention, the reactor vessel auxiliary cooling system RVACS is passively driven by the decay heat generated in the core RC, and the upward flow of the air passes through the air flow path of the blower BW. It is also introduced into the heat transfer tube 9 in the cooler APD. As a result, the heat transfer coefficient on the surface of the heat transfer tube 9 is greatly increased as compared with that during natural heat dissipation, so decay heat is attenuated and the rising flow velocity in the rising flow path APU of the reactor vessel auxiliary cooling system RVACS is several m / The heat removal performance of the reactor vessel cooling system DRACS is maintained until the flow rate becomes lower than s.

他方、全電源喪失SBOが長時間続いて、原子炉容器内冷却システムDRACSの除熱性能が期待できない状況となった場合でも、原子炉容器補助冷却システムRVACSによる除熱性能は、崩壊熱の大きさに依存して自動的に維持される。   On the other hand, even when the total power loss SBO continues for a long time and the heat removal performance of the reactor vessel cooling system DRACS cannot be expected, the heat removal performance by the reactor vessel auxiliary cooling system RVACS is large in decay heat. It is automatically maintained depending on the size.

なお本発明による冷却を効率的に行うには、上昇空気流通路の出口及び送風機の空気流路の部位は、外気を導入する導入部位の高さ位置よりも高い位置とされているのがよい。   In order to efficiently perform the cooling according to the present invention, the outlet of the rising air flow passage and the part of the air flow path of the blower should be higher than the height of the introduction part for introducing the outside air. .

図4は、定格運転時から事故時停止直後の本発明各部の温度などの具体的数値を示した解析結果である。この図でまず、全ての熱の発生源である原子炉炉心RCについてみると、炉心入口冷却材(Na)温度TAは約400度、炉心出口冷却材(Na)温度TBは約550度である。   FIG. 4 is an analysis result showing specific numerical values such as the temperature of each part of the present invention immediately after stopping during an accident from the rated operation. In the figure, first, regarding the reactor core RC, which is the source of all heat, the core inlet coolant (Na) temperature TA is about 400 degrees, and the core outlet coolant (Na) temperature TB is about 550 degrees. .

これを受けて、原子炉容器内冷却システムDRACSの空気冷却器ACDの伝熱管9入口側冷却材(Na)温度TCも約550度である。但し、TCは状況にもよるが炉心上部プレナム冷却材温度よりも数度低い程度である。   Accordingly, the coolant temperature (TC) TC at the inlet side of the heat transfer tube 9 of the air cooler ACD of the reactor internal cooling system DRACS is also about 550 degrees. However, TC is a few degrees lower than the core plenum coolant temperature depending on the situation.

他方、原子炉容器補助冷却システムRVACS側の温度条件についてみると、外気TDとして約30度の空気を取り込む。外気TDと接触する原子炉容器RV表面平均温度TEは約130度である。ここでの熱交換により、上昇空気平均流速SPは約6m/sが得られている。さらに、上昇流路APU内空気平均温度、空気冷却器9入口空気温度(事故時)、出口空気Ao温度TEは、いずれも約100度になっている。   On the other hand, regarding the temperature condition on the reactor vessel auxiliary cooling system RVACS side, about 30 degrees of air is taken in as the outside air TD. The reactor vessel RV surface average temperature TE in contact with the outside air TD is about 130 degrees. As a result of the heat exchange here, the ascending air average flow velocity SP is about 6 m / s. Furthermore, the average air temperature in the ascending flow path APU, the air cooler 9 inlet air temperature (at the time of an accident), and the outlet air Ao temperature TE are all about 100 degrees.

以上の結果を受けて、空気冷却器ACD伝熱管9出口冷却材(Na)温度は約500度に低下する。   In response to the above results, the temperature of the air cooler ACD heat transfer tube 9 outlet coolant (Na) decreases to about 500 degrees.

以上の解析は一例として、電気出力50万kW、炉心燃料の取出平均燃焼度150GWd/tの高速増殖炉型原子力発電システムを対象に、本発明の効果を検討したものである。図1における原子炉容器RVの直径は約10m、高さは約16mで、原子炉容器補助冷却システムRVACSのダクトの原子炉容器RVより上側の高さは約16mとした。炉心の燃料は高速増殖炉型原子力発電システムの使用済燃料を多重リサイクルした組成で、炉心燃料中の全重金属に対するPuの重量割合は約19%、マイナーアクチニドMAの重量割合は約1%である。   The above analysis is an example in which the effect of the present invention has been examined for a fast breeder reactor nuclear power generation system having an electric output of 500,000 kW and an average burnup of core fuel of 150 GWd / t. The diameter of the reactor vessel RV in FIG. 1 is about 10 m, the height is about 16 m, and the height above the reactor vessel RV of the duct of the reactor vessel auxiliary cooling system RVACS is about 16 m. The fuel of the core is a composition obtained by multiple recycling of the spent fuel of the fast breeder nuclear power generation system. The weight ratio of Pu to the total heavy metals in the core fuel is about 19%, and the weight ratio of the minor actinide MA is about 1%. .

さらに、原子炉停止約1ヶ月後の崩壊熱は定格運転中の原子炉熱出力の約0.2%である。この場合の原子炉容器補助冷却システムRVACSのダクト出口の空気の温度は約100℃、流速は約6m/sである。原子炉容器内冷却システムDRACSの空気冷却器ACD伝熱管9内のナトリウムNaの温度は約350℃であり、上記のダクト出口空気温度との熱落差と、約6m/sの出口空気流速に起因する表面熱伝達率の増大効果(約20倍)を考慮すると、崩壊熱除去は十分可能である事が分かる。   Furthermore, the decay heat after about one month after the reactor shutdown is about 0.2% of the reactor heat output during rated operation. In this case, the temperature of the air at the duct outlet of the reactor vessel auxiliary cooling system RVACS is about 100 ° C., and the flow velocity is about 6 m / s. The temperature of sodium Na in the air cooler ACD heat transfer tube 9 of the reactor internal cooling system DRACS is about 350 ° C., which is caused by the heat drop from the duct outlet air temperature and the outlet air flow velocity of about 6 m / s. Considering the effect of increasing the surface heat transfer coefficient (about 20 times), it can be seen that the decay heat removal is sufficiently possible.

なお図5の事例では、外部電源喪失時にダンパ12を閉止状態に維持しているが、この状態で開放することにより、外部電源喪失時に原子炉容器補助冷却システムRVACSによる冷却を併用するものとすることも可能である。   In the case of FIG. 5, the damper 12 is kept closed when the external power supply is lost. By opening the damper 12 in this state, cooling by the reactor vessel auxiliary cooling system RVACS is also used when the external power supply is lost. It is also possible.

以上詳細に説明したように本発明によれば、全電源喪失時でも冷却材収納容器である原子炉や中間熱交換器を適用対象とする冷却システムに併設される空気冷却器の除熱性能を向上させて、崩壊熱除去系の信頼性を向上させることができる。   As described above in detail, according to the present invention, even when the entire power supply is lost, the heat removal performance of the air cooler provided in the cooling system to which the reactor or intermediate heat exchanger that is the coolant storage container is applied is provided. It is possible to improve the reliability of the decay heat removal system.

5D,5P:伝熱管コイル、 6:上昇配管、 7:下降配管、 10:入口ダンパ、11:出口ダンパ、 33:一次冷却系配管、 35:一次主循環ポンプ、 36:二次冷却系配管、 38:二次主循環ポンプ、 31a:主蒸気系配管、 31b:給復水系配管、 314:給水ポンプ、 315:給水加熱器、 RV:原子炉容器、 IHX:中間熱交換器、 Na:ナトリウム、 CL1:一次冷却系CL1、 SG:蒸気発生器、 CL2:二次冷却系、 S:蒸気、 CL3:水・蒸気系、 T:タービン(高圧タービン及び低圧タービン)、 G:発電機、 C:復水器、 W:水、 RC:炉心、 RV:原子炉容器、 DRACS:原子炉容器内冷却システム、 PRACS:中間熱交換器冷却システム、 IRACS:二次冷却系分岐冷却システム、 CV:格納施設、 ACD,ACP:空気冷却器、 PD,PP:崩壊熱除去系配管、 RVACS:原子炉容器補助冷却システム、 GV:ガードベッセル、 BW:送風機、 Bt:バッテリー、 APU:上昇空気通流路、 APD:下降空気通流路、 IW:隔壁 5D, 5P: Heat transfer tube coil, 6: Upward piping, 7: Downward piping, 10: Inlet damper, 11: Outlet damper, 33: Primary cooling system piping, 35: Primary main circulation pump, 36: Secondary cooling system piping, 38: Secondary main circulation pump, 31a: Main steam system pipe, 31b: Feed / condensate system pipe, 314: Feed water pump, 315: Feed water heater, RV: Reactor vessel, IHX: Intermediate heat exchanger, Na: Sodium, CL1: Primary cooling system CL1, SG: Steam generator, CL2: Secondary cooling system, S: Steam, CL3: Water / steam system, T: Turbine (high pressure turbine and low pressure turbine), G: Generator, C: Recovery Water vessel, W: Water, RC: Core, RV: Reactor vessel, DRACS: Reactor vessel cooling system, PRACS: Intermediate heat exchanger cooling system, IRACS: Secondary cooling system branch Rejection system, CV: containment facility, ACD, ACP: air cooler, PD, PP: decay heat removal system piping, RVACS: reactor vessel auxiliary cooling system, GV: guard vessel, BW: blower, Bt: battery, APU: Ascending air passage, APD: Falling air passage, IW: Bulkhead

Claims (8)

その内部に炉心冷却材を収納し、その外部に導入した外気を導いて壁面で加熱するための上昇空気流通路を形成している冷却材収納容器、該冷却材収納容器内の炉心冷却材に浸漬された伝熱管コイル、該伝熱管コイルとの間に前記炉心冷却材による循環路を形成し炉心冷却材を空気冷却する空気冷却器、該空気冷却器に空気を供給する送風機を備え、
前記上昇空気流通路はその出口が大気開放されると共に、その一部が前記送風機の空気流路に接続されていることを特徴とする冷却材収納容器の崩壊熱除去システム。
A coolant storage container that stores a core coolant therein, leads an outside air introduced to the outside, and forms a rising air flow passage for heating the wall surface, and a core coolant in the coolant storage container. An immersed heat transfer tube coil, an air cooler that forms a circulation path by the core coolant between the heat transfer tube coil and air-cools the core coolant, and a blower that supplies air to the air cooler,
The rising air flow passage has an outlet opened to the atmosphere, and a part of the rising air flow passage is connected to the air flow path of the blower.
請求項1記載の冷却材収納容器の崩壊熱除去システムにおいて、
前記上昇空気流通路の出口及び前記送風機の空気流路の部位は、外気を導入する導入部位の高さ位置よりも高い位置とされていることを特徴とする冷却材収納容器の崩壊熱除去システム。
In the cooling heat removal system for the coolant container according to claim 1,
A cooling heat removal system for a coolant container, wherein an outlet of the rising air flow passage and a portion of an air flow path of the blower are higher than a height position of an introduction portion for introducing outside air. .
請求項1または請求項2記載の冷却材収納容器の崩壊熱除去システムにおいて、
前記冷却材収納容器は、その内部に炉心冷却材に浸漬された原子炉炉心を備えた原子炉容器であることを特徴とする冷却材収納容器の崩壊熱除去システム。
In the cooling heat removal system for the coolant storage container according to claim 1 or 2,
The coolant storage container decay heat removal system according to claim 1, wherein the coolant storage container is a reactor container having a reactor core immersed in a core coolant therein.
請求項1または請求項2記載の冷却材収納容器の崩壊熱除去システムにおいて、
前記冷却材収納容器は、その内部で炉心冷却材間の熱交換を行う中間熱交換器であることを特徴とする冷却材収納容器の崩壊熱除去システム。
In the cooling heat removal system for the coolant storage container according to claim 1 or 2,
The cooling material storage container is an intermediate heat exchanger for exchanging heat between core coolants therein, wherein the cooling material container has a decay heat removal system.
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の冷却材収納容器の崩壊熱除去システムにおいて、
冷却材をナトリウム、鉛、もしくは鉛−ビスマスとしたことを特徴とする冷却材収納容器の崩壊熱除去システム。
In the cooling heat removal system of the coolant storage container according to any one of claims 1 to 4,
A cooling heat removal system for a coolant container, wherein the coolant is sodium, lead, or lead-bismuth.
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の冷却材収納容器の崩壊熱除去システムにおいて、
全電源喪失事故時に、前記上昇空気流通路を通る外気の一部が前記送風機の空気流路に導かれて前記空気冷却器に与えられることを特徴とする冷却材収納容器の崩壊熱除去システム。
In the cooling heat removal system of the coolant storage container according to any one of claims 1 to 5,
A decay heat removal system for a coolant container, wherein a part of the outside air passing through the rising air flow passage is led to an air flow path of the blower and given to the air cooler in the event of a loss of all power sources.
請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の冷却材収納容器の崩壊熱除去システムにおいて、
通常運転時に、前記空気冷却器には、前記送風機による空気および前記上昇空気流通路から分岐された外気の一部のいずれもが通流されない状態とされることを特徴とする冷却材収納容器の崩壊熱除去システム。
In the decay heat removal system for a coolant storage container according to any one of claims 1 to 6,
During normal operation, the air cooler is in a state where neither the air from the blower nor part of the outside air branched from the rising air flow passage is allowed to flow. Decay heat removal system.
請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の冷却材収納容器の崩壊熱除去システムにおいて、
外部電源喪失事故時に、前記空気冷却器には、少なくとも前記送風機による空気が通流される状態とされることを特徴とする冷却材収納容器の崩壊熱除去システム。
The decay heat removal system for a coolant storage container according to any one of claims 1 to 7,
A system for removing decay heat of a coolant container, wherein at least air from the blower is passed through the air cooler when an external power supply loss accident occurs.
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