JP2014181928A - Reactor cooling system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reactor cooling system that operates without a power source, can remove decay heat immediately after a reactor shutdown, and has no restriction in operation time.SOLUTION: A reactor cooling system comprises: a steam supply tube 21 for venting steam from a reactor pressure vessel 4, a steam generator 15, or a reactor containment vessel 2; a condensation tank 22 connected to a downstream side of the steam supply tube 21; a heat exchanger 27 that is connected to a downstream side of the condensation tank 22 and placed in a cooling pool 8; a return tube 28 whose one end is connected to a downstream side of the heat exchanger 27 and whose other end is connected to the reactor pressure vessel 4, the steam generator 15, or the reactor containment vessel 2; and an air-cooling system 23 that has an internal heat exchanger 24 placed in the condensation tank 22 and cools the internal heat exchanger 24 with air.

Description

本発明は、原子炉冷却システムに関する。   The present invention relates to a reactor cooling system.

原子力発電システム、例えば、沸騰水型原子炉(BWR(Boiling Water Reactor))は、原子炉停止後も、原子炉圧力容器内の炉心の崩壊熱を除去して原子炉を冷却する必要がある。通常は、原子炉圧力容器から一部の水を抜き取り、その水を海水と熱交換する熱交換器を通して冷却して原子炉圧力容器に戻すことで、崩壊熱を除去している。この種の原子炉冷却システムは、原子炉圧力容器からの水の抜き取り及び冷却用の海水の汲み上げに電動ポンプを使用しているので、この冷却システムの動作には電気が必要である。そのため、原子炉への外部からの送電が止まる異常事象発生時には、原子炉に設置した非常用発電機が起動して、この冷却システムを運転する。   In a nuclear power generation system, for example, a boiling water reactor (BWR), it is necessary to cool the reactor by removing the decay heat of the core in the reactor pressure vessel even after the reactor is shut down. Usually, decay water is removed by extracting a part of water from the reactor pressure vessel, cooling the water through a heat exchanger that exchanges heat with seawater, and returning it to the reactor pressure vessel. Since this type of reactor cooling system uses an electric pump for drawing water from the reactor pressure vessel and pumping seawater for cooling, electricity is required for the operation of the cooling system. Therefore, when an abnormal event occurs in which power transmission from the outside to the reactor stops, an emergency generator installed in the reactor is activated to operate this cooling system.

この点を鑑みて、原子炉への外部からの送電が止まった時に、ポンプ等の動的機器やこれを作動させる電源を必要としないで原子炉の冷却可能なシステムとして、特許文献1及び特許文献2に記載の技術がある。   In view of this point, as a system capable of cooling a reactor without requiring a dynamic device such as a pump or a power source for operating the pump when power transmission from the outside to the reactor stops, Patent Document 1 and Patent There is a technique described in Document 2.

特許文献1に記載の技術は、原子炉格納容器の上方に設けた冷却水プールと、冷却水プール内の熱交換器と、熱交換器の上部に接続された蒸気室と、熱交換器の下部に接続された水室と、蒸気室と原子炉格納容器のドライウェルとを接続する第1の配管と、水室の底部と原子炉格納容器のサプレッションプールとを接続する第2の配管と、水室の空間部とサプレッションプールとを接続する第3の配管とを備えた冷却システム(静的格納容器冷却冷却設備)である。このシステムは、原子炉の配管破断等の事故によりドライウェルに流出した蒸気を、第1の配管を介して熱交換器に導いて冷却水プールとの熱交換により凝縮させ、この凝縮水を第2の配管を介してサプレッションプールに流入させるものであり、ウェットウェルと、流出した蒸気により圧力上昇したドライウェルとの圧力差を駆動力として、電源なしに動作する。このシステムは、炉心の崩壊熱を水で冷却するものである。   The technique described in Patent Document 1 includes a cooling water pool provided above the reactor containment vessel, a heat exchanger in the cooling water pool, a steam chamber connected to the upper part of the heat exchanger, and a heat exchanger. A water chamber connected to the lower portion, a first piping connecting the steam chamber and the dry well of the reactor containment vessel, and a second piping connecting the bottom of the water chamber and the suppression pool of the reactor containment vessel; And a cooling system (static containment vessel cooling and cooling equipment) including a third pipe that connects the space portion of the water chamber and the suppression pool. In this system, steam that has flowed into the dry well due to an accident such as a reactor pipe breakage is led to the heat exchanger via the first pipe and condensed by heat exchange with the cooling water pool. It is made to flow into the suppression pool through the piping of No. 2, and operates without a power source by using as a driving force the pressure difference between the wet well and the dry well whose pressure has risen due to the outflowed steam. This system cools the decay heat of the core with water.

また、特許文献2に記載の技術は、原子炉圧力容器に熱伝達可能に配置した蒸発部と、原子炉圧力容器より上方かつ大気中に露出して配置した凝縮部と、蒸発部で蒸気化した作動流体を凝縮部に流動させる蒸気管と、凝縮部で凝縮した作動流体を蒸発部に流動させる液戻り管と、作動流体を貯留し、液戻り管に接続されるリザーバと、液戻り管に設け、所定条件で開操作される主導弁とを有するループ式ヒートパイプを備えた冷却システムである。このシステムは、リザーバ内の作動流体を、主導弁の開操作により蒸発部に供給して原子炉圧力容器内の崩壊熱との熱交換により蒸気化させ、蒸気化した作動流体を凝縮部に供給して大気との熱交換により凝縮させ、凝縮した作動流体を蒸発部に還流させるものである。すなわち、このシステムは、炉心の崩壊熱を最終的に空気で冷却するものである。   In addition, the technique described in Patent Document 2 is an evaporation unit disposed so as to be able to transfer heat to the reactor pressure vessel, a condensing unit disposed above the reactor pressure vessel and exposed to the atmosphere, and an evaporation unit. A steam pipe that causes the working fluid to flow to the condensing part, a liquid return pipe that causes the working fluid condensed in the condensing part to flow to the evaporating part, a reservoir that stores the working fluid and is connected to the liquid return pipe, and a liquid return pipe And a cooling system including a loop heat pipe having a main valve that is opened under a predetermined condition. In this system, the working fluid in the reservoir is supplied to the evaporation section by opening the main valve, vaporized by heat exchange with the decay heat in the reactor pressure vessel, and the vaporized working fluid is supplied to the condensing section Then, it is condensed by heat exchange with the atmosphere, and the condensed working fluid is returned to the evaporation section. In other words, this system finally cools the decay heat of the core with air.

特開2003−240888号公報JP 2003-240888 A 特開2012−233737号公報JP 2012-233737 A

上記した特許文献1に記載の技術においては、炉心の崩壊熱を冷却水プールに伝熱させるので、このプール水は、加熱されて沸騰し、その後蒸発する。このシステムは、熱伝達率の大きい水の沸騰熱伝達を活用できるので、原子炉停止直後の大きな崩壊熱を除去するシステムを容易に実現可能であるが、プール水が蒸発してなくなると、崩壊熱の除去機能は実質的に停止してしまう。すなわち、このシステムの動作時間はプール水量で制約されてしまうという問題がある。   In the technique described in Patent Document 1 described above, since the decay heat of the core is transferred to the cooling water pool, the pool water is heated to boil and then evaporates. Since this system can utilize boiling heat transfer of water with a large heat transfer coefficient, it is easy to realize a system that removes the large decay heat immediately after the reactor shut down, but if the pool water does not evaporate, it will collapse. The heat removal function is substantially stopped. That is, there is a problem that the operation time of this system is limited by the pool water amount.

一方、上記した特許文献2に記載の技術は、実質的に無限に存在する空気を用いて炉心の崩壊熱を除熱するので、動作時間の制約はないが、特許文献1に記載の技術のような水による冷却システムと比較すると熱伝達率が低く除熱性能が劣る。このため、このシステムにより原子炉停止直後の大きな崩壊熱を除去するためには、大気と熱交換する凝縮部の表面積を大きくする必要があるので、コストや設置場所を考慮すると現実的ではないという問題がある。   On the other hand, the technique described in Patent Document 2 described above removes the decay heat of the core using air that is present infinitely, so there is no restriction on the operating time, but the technique described in Patent Document 1 Compared with such a water cooling system, the heat transfer coefficient is low and the heat removal performance is inferior. For this reason, it is necessary to increase the surface area of the condensing part that exchanges heat with the atmosphere in order to remove the large decay heat immediately after the reactor shutdown by this system, so it is not realistic considering the cost and installation location There's a problem.

本発明は、上記の問題点を解消するためになされたものであり、その目的は、電源なしに動作し、原子炉停止直後の崩壊熱を除去でき、動作時間の制約がない原子炉冷却システムを提供するものである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to operate a reactor without a power source, to remove decay heat immediately after shutting down the reactor, and to have no operating time restriction Is to provide.

上記課題を解決するため、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、原子炉格納容器と、前記原子炉格納容器内に設置された原子炉圧力容器または蒸気発生器と、前記原子炉圧力容器または前記蒸気発生器の冷却水の通常水位より高い位置に設置した冷却プールとを備えた原子炉の冷却システムであって、前記原子炉圧力容器、前記蒸気発生器、または前記原子炉格納容器から蒸気を抜き取る蒸気供給配管と、前記蒸気供給配管の下流側に接続された凝縮タンクと、前記凝縮タンクの下流側に接続され、前記冷却プール中に設置した熱交換器と、一端が前記熱交換器の下流側に接続され、他端が前記原子炉圧力容器、前記蒸気発生器、または前記原子炉格納容器に接続された戻し管と、前記凝縮タンクの内部に設置した内部熱交換器を有し、前記内部熱交換器を空気により冷却する空冷システムとを備えたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, for example, the configuration described in the claims is adopted.
The present application includes a plurality of means for solving the above-mentioned problems. To give an example, a reactor containment vessel, a reactor pressure vessel or a steam generator installed in the reactor containment vessel, and the atom A reactor cooling system comprising a reactor pressure vessel or a cooling pool installed at a position higher than the normal water level of the cooling water of the steam generator, the reactor pressure vessel, the steam generator, or the reactor A steam supply pipe for extracting steam from the containment vessel, a condensation tank connected to the downstream side of the steam supply pipe, a heat exchanger connected to the downstream side of the condensation tank and installed in the cooling pool, and one end thereof A return pipe connected to the downstream side of the heat exchanger and the other end connected to the reactor pressure vessel, the steam generator, or the reactor containment vessel, and an internal heat exchange installed in the condensation tank Has, the internal heat exchanger is characterized in that a cooling system for cooling the air.

本発明によれば、崩壊熱により発生した蒸気を、まず、空冷システムを介して空気により冷却し、次に、熱交換器を介して冷却プールにより冷却する構成としたので、電源なしに動作し、原子炉停止直後の崩壊熱を除去できると共に動作時間が制約されることはない。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
According to the present invention, the steam generated by the decay heat is first cooled by air through the air cooling system and then cooled by the cooling pool through the heat exchanger, so that it operates without a power source. The decay heat immediately after the reactor shutdown can be removed and the operation time is not limited.
Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of embodiments.

本発明の原子炉冷却システムの第1の実施の形態を適用した沸騰水型原子炉を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the boiling water reactor to which 1st Embodiment of the reactor cooling system of this invention is applied. 本発明の原子炉冷却システムの第2の実施の形態を適用した沸騰水型原子炉を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the boiling water reactor to which 2nd Embodiment of the reactor cooling system of this invention is applied. 本発明の原子炉冷却システムの第3の実施の形態を適用した沸騰水型原子炉を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the boiling water reactor to which 3rd Embodiment of the reactor cooling system of this invention is applied. 本発明の原子炉冷却システムの第1の実施の形態を適用した加圧水型原子炉の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the pressurized water reactor to which 1st Embodiment of the reactor cooling system of this invention is applied. 本発明の原子炉冷却システムの第1の実施の形態を適用した加圧水型原子炉の他の例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the other example of the pressurized water reactor to which 1st Embodiment of the reactor cooling system of this invention is applied.

以下、本発明の原子炉冷却システムの実施の形態を図面を用いて説明する。
[第1の実施の形態]
図1は本発明の原子炉冷却システムの第1の実施の形態を適用した沸騰水型原子炉を示す概略構成図である。本実施の形態は、沸騰水型原子炉(BWR)に適用したものである。
Hereinafter, embodiments of a reactor cooling system of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a boiling water nuclear reactor to which a first embodiment of a reactor cooling system of the present invention is applied. The present embodiment is applied to a boiling water reactor (BWR).

図1において、沸騰水型原子炉の原子炉建屋1は、原子炉格納容器2を備えている。原子炉格納容器2内には、炉心3を内包する原子炉圧力容器4が設置されている。原子炉格納容器2の内部は、原子炉圧力容器4を取り囲む上部ドライウェル5と、原子炉圧力容器4の下方に形成された下部ドライウェル6と、サプレッションプール水を貯留するウェットウェル7とに区画されている。原子炉格納容器2外の上側には、冷却プール8が設置されている。冷却プール8は、原子炉圧力容器4内の冷却水の通常水位4aより高い位置に設置されている。   In FIG. 1, a reactor building 1 of a boiling water reactor is provided with a reactor containment vessel 2. In the reactor containment vessel 2, a reactor pressure vessel 4 containing a core 3 is installed. The inside of the reactor containment vessel 2 is divided into an upper dry well 5 surrounding the reactor pressure vessel 4, a lower dry well 6 formed below the reactor pressure vessel 4, and a wet well 7 for storing suppression pool water. It is partitioned. A cooling pool 8 is installed on the upper side outside the reactor containment vessel 2. The cooling pool 8 is installed at a position higher than the normal water level 4 a of the cooling water in the reactor pressure vessel 4.

原子炉圧力容器4には、原子炉圧力容器4から蒸気を抜き取る原子炉蒸気供給配管(蒸気供給配管)21が接続されている。この原子炉蒸気供給配管21の下流側(他端側)には、冷却プール8中に縦置きに設置された凝縮タンク22が接続されている。凝縮タンク22には、最終的に空気により冷却する空冷システム23が接続されている。   A reactor steam supply pipe (steam supply pipe) 21 for extracting steam from the reactor pressure container 4 is connected to the reactor pressure vessel 4. A condensing tank 22 installed vertically in the cooling pool 8 is connected to the downstream side (the other end side) of the reactor steam supply pipe 21. An air cooling system 23 that is finally cooled by air is connected to the condensation tank 22.

空冷システム23は、例えば、凝縮タンク22の内部に縦置きに設置された内部熱交換器24と、原子炉建屋1の外部に縦置きに設置され、内部熱交換器24より上方に位置する外部熱交換器25と、両熱交換器24、25間を接続する熱輸送ループ26とからなる閉ループで構成されている。空冷システム23の閉ループ中には、水または代替フロンなどの冷媒が封入されている。熱輸送ループ26は、例えば、気化した冷媒を通す配管26aと、凝縮した冷媒を通す配管26bとで構成されている。   The air cooling system 23 includes, for example, an internal heat exchanger 24 installed vertically in the condensation tank 22 and an external device installed vertically above the reactor building 1 and positioned above the internal heat exchanger 24. The heat exchanger 25 and a heat transport loop 26 connecting the heat exchangers 24 and 25 are configured as a closed loop. In the closed loop of the air cooling system 23, a coolant such as water or alternative chlorofluorocarbon is enclosed. The heat transport loop 26 includes, for example, a pipe 26a through which the vaporized refrigerant passes and a pipe 26b through which the condensed refrigerant passes.

凝縮タンク22の下流側には、冷却プール8中に設置した非常用復水器熱交換器(熱交換器)27が接続されている。非常用復水器熱交換器27の下流側には、凝縮水戻し管(戻し管)28の一端が接続されている。この凝縮水戻し管28の他端は、原子炉圧力容器4に接続されている。凝縮水戻し管28上には、起動弁29が設置されている。   An emergency condenser heat exchanger (heat exchanger) 27 installed in the cooling pool 8 is connected to the downstream side of the condensation tank 22. One end of a condensed water return pipe (return pipe) 28 is connected to the downstream side of the emergency condenser heat exchanger 27. The other end of the condensed water return pipe 28 is connected to the reactor pressure vessel 4. An activation valve 29 is installed on the condensed water return pipe 28.

原子炉建屋1の外側には、ダクト部30が設置されている。原子炉建屋1とダクト部30により流路が形成されている。この流路内には、外部熱交換器25が配置されている。   A duct portion 30 is installed outside the reactor building 1. A flow path is formed by the reactor building 1 and the duct portion 30. An external heat exchanger 25 is disposed in this flow path.

ところで、原子炉停止直後、例えば1時間後の崩壊熱は、一般的な知見として、定格運転時の熱出力の約1.5%程度である。崩壊熱は、その後徐々に減少し、10日後には約0.2%まで低下する。   By the way, as a general knowledge, the decay heat immediately after the reactor shutdown, for example, 1 hour, is about 1.5% of the heat output during rated operation. The decay heat then gradually decreases and decreases to about 0.2% after 10 days.

そこで、本実施の形態においては、空冷システム23の除熱性能を、例えば、原子炉停止から10日後の崩壊熱相当としている。一方、冷却プール8のプール水による冷却システムは、原子炉停止直後の崩壊熱相当、または、その崩壊熱の熱量から空冷システム23の除熱量を差し引いた除熱量で設計する。   Therefore, in the present embodiment, the heat removal performance of the air cooling system 23 is equivalent to, for example, decay heat 10 days after the reactor shutdown. On the other hand, the cooling system using the pool water of the cooling pool 8 is designed with a heat removal amount equivalent to the decay heat immediately after the reactor stop or a heat removal amount obtained by subtracting the heat removal amount of the air cooling system 23 from the heat amount of the decay heat.

次に、本発明の原子炉冷却システムの第1の実施の形態の動作を図1を用いて説明する。
原子炉が停止した後も、原子炉圧力容器4内部では、炉心3の崩壊熱が発生し、蒸気が発生している。この崩壊熱を除去して原子炉を冷却するために、起動弁29を開放する。
Next, operation | movement of 1st Embodiment of the reactor cooling system of this invention is demonstrated using FIG.
Even after the reactor is shut down, the decay heat of the core 3 is generated inside the reactor pressure vessel 4 and steam is generated. In order to remove the decay heat and cool the reactor, the start valve 29 is opened.

起動弁29を開放すると、原子炉圧力容器4内の蒸気は、抜き取られて原子炉蒸気供給配管21を通して凝縮タンク22に供給される。この蒸気の一部は、凝縮タンク22に接続された空冷システム23を介して空気により冷却されて凝縮する。   When the start valve 29 is opened, the steam in the reactor pressure vessel 4 is extracted and supplied to the condensation tank 22 through the reactor steam supply pipe 21. A part of this vapor is cooled and condensed by air through an air cooling system 23 connected to the condensation tank 22.

具体的には、凝縮タンク22に流入した蒸気の一部は、空冷システム23の内部熱交換器24内の冷媒と熱交換することにより冷却されて凝縮する。一方、内部熱交換器24内の冷媒は、蒸気と熱交換することにより気化し、熱輸送ループ26の配管26aを通して外部熱交換器25に流入する。この気化した冷媒は、外部熱交換器25を介して原子炉建屋1の外部の空気と熱交換することにより、冷却されて凝縮する。この凝縮した冷媒は、重力により熱輸送ループ26の配管26bを通して内部熱交換器24に還流し、凝縮タンク22に流入した蒸気を冷却する。   Specifically, a part of the steam flowing into the condensation tank 22 is cooled and condensed by exchanging heat with the refrigerant in the internal heat exchanger 24 of the air cooling system 23. On the other hand, the refrigerant in the internal heat exchanger 24 is vaporized by exchanging heat with the steam, and flows into the external heat exchanger 25 through the pipe 26a of the heat transport loop 26. The vaporized refrigerant is cooled and condensed by exchanging heat with the air outside the reactor building 1 via the external heat exchanger 25. The condensed refrigerant returns to the internal heat exchanger 24 through the pipe 26b of the heat transport loop 26 by gravity, and cools the vapor flowing into the condensation tank 22.

また、外部熱交換器25に流入した冷媒と熱交換した外部の空気は、加熱されて、浮力によりダクト部30内を上昇する。このことにより、ダクト部30内で空気が流動し、外部熱交換器25に流入した冷媒は効果的に冷却される。   Moreover, the external air heat-exchanged with the refrigerant | coolant which flowed into the external heat exchanger 25 is heated, and the inside of the duct part 30 rises by buoyancy. As a result, the air flows in the duct portion 30 and the refrigerant flowing into the external heat exchanger 25 is effectively cooled.

このように、この空冷システム23は、循環する冷媒を用いて、凝縮タンク22に流入した蒸気を最終的に外部の空気により冷却する。ただし、空冷システム23の除熱性能は原子炉停止から一定期間後の崩壊熱相当としているため、凝縮タンク22に流入した蒸気を全て凝縮することはできない。   Thus, this air cooling system 23 finally cools the vapor | steam which flowed in the condensation tank 22 with external air using the circulating refrigerant | coolant. However, since the heat removal performance of the air cooling system 23 is equivalent to the decay heat after a certain period of time after the reactor is shut down, it is not possible to condense all the steam flowing into the condensation tank 22.

凝縮タンク22で凝縮しなかった蒸気は、非常用復水器熱交換器27を介して冷却プール8のプール水と熱交換することにより凝縮する。凝縮水は、重力により凝縮水戻し管28を通して原子炉圧力容器4に戻る。   The steam that has not been condensed in the condensing tank 22 is condensed by exchanging heat with the pool water of the cooling pool 8 via the emergency condenser heat exchanger 27. The condensed water returns to the reactor pressure vessel 4 through the condensed water return pipe 28 by gravity.

非常用復水器熱交換器27を介して蒸気により加熱された冷却プール8のプール水は、沸騰して蒸発する。このため、この冷却システムは、熱伝達率の大きい水の沸騰熱伝達を活用でき、原子炉停止直後の大きな崩壊熱を除去することができる。   Pool water in the cooling pool 8 heated by steam through the emergency condenser heat exchanger 27 boils and evaporates. For this reason, this cooling system can utilize boiling heat transfer of water having a large heat transfer coefficient, and can remove large decay heat immediately after the reactor is shut down.

その後、崩壊熱の除去に伴い、冷却プール8のプール水が枯渇し、冷却プール8による冷却システムの動作が実質的に停止する。このとき、崩壊熱は時間の経過とともに減少しているため、発生する崩壊熱の全てを空冷システム23により除去可能となる。この空冷システム23は、実質的に無限に存在する原子炉建屋1の外部の空気を用いるので、動作時間の制約はない。   Then, with the removal of decay heat, the pool water in the cooling pool 8 is depleted, and the operation of the cooling system by the cooling pool 8 is substantially stopped. At this time, the decay heat has decreased with the passage of time, so that all the decay heat generated can be removed by the air cooling system 23. Since this air cooling system 23 uses the air outside the reactor building 1 which exists substantially infinitely, there is no restriction on the operation time.

なお、原子炉の通常運転中には、起動弁29は閉止されている。このため、凝縮タンク22に流入した蒸気が凝縮すると、この凝縮水は凝縮タンク22内に溜まる。この状態では、空冷システム23の冷媒が循環せず、空冷システム23はその動作を自動的に停止する。この結果、原子炉の通常運転中に、空冷システム23により、原子力圧力容器4内の蒸気の熱エネルギーを原子炉建屋1の外部に放出することはない。   Note that the start valve 29 is closed during the normal operation of the nuclear reactor. For this reason, when the steam flowing into the condensation tank 22 condenses, the condensed water accumulates in the condensation tank 22. In this state, the refrigerant of the air cooling system 23 does not circulate, and the air cooling system 23 automatically stops its operation. As a result, the heat energy of the steam in the nuclear pressure vessel 4 is not released to the outside of the reactor building 1 by the air cooling system 23 during normal operation of the reactor.

一方、起動弁29を開放すると、起動弁29の閉止により凝縮タンク22内に溜まっていた凝縮水が下流側に排出される。このため、原子炉圧力容器4の蒸気が凝縮タンク22に流入し、空冷システム23の冷媒が気化するので、冷媒が空冷システム23の閉ループ内を循環し始める。すなわち、空冷システム23は、起動弁29の開放により自動的に起動する。   On the other hand, when the starting valve 29 is opened, the condensed water accumulated in the condensing tank 22 due to the closing of the starting valve 29 is discharged downstream. For this reason, the steam of the reactor pressure vessel 4 flows into the condensation tank 22 and the refrigerant of the air cooling system 23 is vaporized, so that the refrigerant starts to circulate in the closed loop of the air cooling system 23. That is, the air cooling system 23 is automatically activated when the activation valve 29 is opened.

上述したように、本発明の原子炉冷却システムの第1の実施の形態によれば、崩壊熱により発生した蒸気を、まず、空冷システム23を介して空気により冷却し、次に、非常用復水器熱交換器(熱交換器)27を介して冷却プール8により冷却する構成としたので、電源なしに動作し、原子炉停止直後の崩壊熱を除去できると共に動作時間が制約されることはない。   As described above, according to the first embodiment of the reactor cooling system of the present invention, the steam generated by the decay heat is first cooled by air through the air cooling system 23 and then the emergency recovery. Since the cooling pool 8 is used for cooling through the water heat exchanger (heat exchanger) 27, it operates without a power source, can remove decay heat immediately after the reactor is shut down, and is limited in operating time. Absent.

さらに、本実施の形態によれば、原子炉停止直後から空冷システム23により崩壊熱の一部を除去するため、冷却プール8のプール水の蒸発を抑制し、冷却プール8による冷却システムの動作時間を長くできる。また、冷却プール8による冷却システムの動作時間が長くなるほど、原子炉の崩壊熱は小さくなるため、空冷システム23による除熱が容易となる。   Furthermore, according to the present embodiment, since a part of the decay heat is removed by the air cooling system 23 immediately after the reactor is shut down, the evaporation of the pool water in the cooling pool 8 is suppressed, and the operating time of the cooling system by the cooling pool 8 Can be long. Further, the longer the operation time of the cooling system by the cooling pool 8 is, the smaller the decay heat of the nuclear reactor becomes, so the heat removal by the air cooling system 23 becomes easier.

さらに、本実施の形態によれば、放射性物質を含む蒸気を原子炉建屋1の外部に設置した熱交換器に直接導いて空気で冷却するのではなく、内部熱交換器24と、外部熱交換器25と、両熱交換器24、25間を接続する熱輸送ループ26とで構成した閉ループの空冷システム23を介してこの蒸気を原子炉建屋1外部の空気で冷却するので、原子炉建屋1の外部に設置した外部熱交換器25が破損した場合でも、放射性物質が原子炉建屋1の外部の空気に放出されることはない。   Furthermore, according to the present embodiment, the internal heat exchanger 24 and the external heat exchange are not directly led to the steam containing the radioactive substance to the heat exchanger installed outside the reactor building 1 and cooled by air. The steam is cooled by the air outside the reactor building 1 through the closed-loop air cooling system 23 constituted by the reactor 25 and the heat transport loop 26 connecting the two heat exchangers 24, 25. Therefore, the reactor building 1 Even when the external heat exchanger 25 installed outside is damaged, the radioactive material is not released into the air outside the reactor building 1.

また、本実施の形態によれば、空冷システム23は、冷却プール8による冷却システムに設けた起動弁29の開放・閉止により自動的に起動・停止が行われるので、空冷システム23を起動・停止する弁を別途設置する必要がない。この結果、起動弁を複数設けることによる起動不能のリスクを低減することができる。   Further, according to the present embodiment, the air cooling system 23 is automatically started / stopped by opening / closing the start valve 29 provided in the cooling system by the cooling pool 8, so that the air cooling system 23 is started / stopped. There is no need to install a separate valve. As a result, it is possible to reduce the risk of inability to start due to the provision of a plurality of start valves.

[第2の実施の形態]
次に、本発明の原子炉冷却システムの第2の実施の形態を図2を用いて説明する。図2は本発明の原子炉冷却システムの第2の実施の形態を適用した沸騰水型原子炉を示す概略構成図である。なお、図2において、図1に示す符号と同符合のものは、同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the reactor cooling system of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a boiling water reactor to which the second embodiment of the reactor cooling system of the present invention is applied. In FIG. 2, the same reference numerals as those shown in FIG. 1 denote the same parts, and a detailed description thereof will be omitted.

図2に示す本発明の原子炉冷却システムの第2の実施の形態は、第1の実施の形態が原子炉圧力容器内の蒸気を冷却するものであるのに対して、原子炉圧力容器等から原子炉格納容器内に放出された蒸気を冷却するものである。   In the second embodiment of the reactor cooling system of the present invention shown in FIG. 2, the first embodiment cools the steam in the reactor pressure vessel, whereas the reactor pressure vessel or the like The steam discharged from the reactor into the reactor containment vessel is cooled.

具体的には、原子炉格納容器2には、原子炉格納容器2から蒸気を抜き取る格納容器蒸気供給配管(蒸気供給配管)41が接続されている。この格納容器蒸気供給配管41の下流側には、凝縮タンク22が接続されている。   Specifically, a containment vessel steam supply pipe (steam supply pipe) 41 for extracting steam from the reactor containment vessel 2 is connected to the reactor containment vessel 2. A condensation tank 22 is connected to the downstream side of the containment vessel steam supply pipe 41.

凝縮タンク22の下流側には、冷却プール8中に設置した静的格納容器冷却設備熱交換器(熱交換器)47が接続されている。静的格納容器冷却設備熱交換器47の下流側には、格納容器戻し管(戻し管)48の一端が接続されている。格納容器戻し管48の他端は、原子炉格納容器2内のウェットウェル7に接続されている。   A static containment vessel cooling facility heat exchanger (heat exchanger) 47 installed in the cooling pool 8 is connected to the downstream side of the condensation tank 22. One end of a containment vessel return pipe (return pipe) 48 is connected to the downstream side of the static containment vessel cooling equipment heat exchanger 47. The other end of the containment vessel return pipe 48 is connected to the wet well 7 in the reactor containment vessel 2.

次に、本発明の原子炉冷却システムの第2の実施の形態の動作を図2を用いて説明する。
低い確率であるが原子炉で配管破断事故が発生した場合、崩壊熱により発生した原子炉圧力容器4内の蒸気は、破断した配管から上部ドライウェル5及び下部ドライウェル6内に放出される。この蒸気によりこのドライウェル5、6内の圧力が上昇する。
Next, operation | movement of 2nd Embodiment of the reactor cooling system of this invention is demonstrated using FIG.
When a pipe rupture accident occurs in the reactor with a low probability, the steam in the reactor pressure vessel 4 generated by the decay heat is released into the upper dry well 5 and the lower dry well 6 from the broken pipe. This vapor increases the pressure in the dry wells 5 and 6.

ドライウェル5、6に放出された蒸気は、ドライウェル5、6内の非凝縮性ガスと共に、ドライウェル5、6とウェットウェル7との圧力差を駆動力として、格納容器蒸気供給配管41を通して凝縮タンク22に流入する。この蒸気の一部は、第1の実施の形態と同様に、凝縮タンク22に接続された空冷システム23を介して最終的に空気により冷却されて凝縮する。   Vapor discharged to the dry wells 5 and 6 passes through the containment vessel vapor supply pipe 41 using the non-condensable gas in the dry wells 5 and 6 as a driving force with a pressure difference between the dry wells 5 and 6 and the wet well 7. It flows into the condensation tank 22. A part of this steam is finally cooled by air and condensed through an air cooling system 23 connected to the condensation tank 22 as in the first embodiment.

凝縮タンク22で凝縮しなかった蒸気の大部分は、静的格納容器冷却設備熱交換器47を介して冷却プール8と熱交換して凝縮する。この凝縮水は、重力により格納容器戻し管48を通してウェットウェル7に流入する。凝縮しなかった蒸気や非凝縮性ガスなどのガスも格納容器戻し管48を通してウェットウェル7に流入する。   Most of the steam that has not been condensed in the condensation tank 22 is condensed by exchanging heat with the cooling pool 8 via the static containment vessel cooling facility heat exchanger 47. The condensed water flows into the wet well 7 through the storage container return pipe 48 by gravity. Gases such as uncondensed vapor and non-condensable gas also flow into the wet well 7 through the containment return pipe 48.

静的格納容器冷却設備熱交換器47を介して蒸気により加熱された冷却プール8のプール水は、沸騰して蒸発する。このため、この冷却システムは、第1の実施の形態と同様に、熱伝達率の大きい水の沸騰熱伝達を活用でき、原子炉停止直後の大きな崩壊熱を除去することができる。その後、第1の実施の形態と同様に、冷却プール8のプール水が枯渇して、冷却プール8による冷却システムの動作が実質的に停止するが、動作時間の制約はない空冷システム23により崩壊熱を除去する。   Pool water in the cooling pool 8 heated by steam through the static containment vessel cooling equipment heat exchanger 47 boils and evaporates. For this reason, as in the first embodiment, this cooling system can utilize boiling heat transfer of water having a large heat transfer coefficient, and can remove large decay heat immediately after the reactor is shut down. After that, as in the first embodiment, the pool water in the cooling pool 8 is depleted, and the operation of the cooling system by the cooling pool 8 is substantially stopped, but collapsed by the air cooling system 23 that has no operating time restriction. Remove heat.

上述したように、本発明の原子炉冷却システムの第2の実施の形態によれば、原子炉圧力容器4内の蒸気がドライウェル5、6内に放出された場合に、原子炉格納容器2から抜き取った蒸気を、まず、空冷システム23を介して空気により冷却し、次に、静的格納容器冷却設備熱交換器(熱交換器)47を介して冷却プール8により冷却する構成としたので、電源なしに動作し、原子炉停止直後の崩壊熱を除去できると共に動作時間が制約されることはない。   As described above, according to the second embodiment of the reactor cooling system of the present invention, when the steam in the reactor pressure vessel 4 is released into the dry wells 5 and 6, the reactor containment vessel 2 Since the steam extracted from the air is first cooled by air through the air cooling system 23 and then cooled by the cooling pool 8 through the static containment vessel cooling equipment heat exchanger (heat exchanger) 47, It operates without a power source, can remove decay heat immediately after the reactor shutdown, and is not limited in operation time.

[第3の実施の形態]
次に、本発明の原子炉冷却システムの第3の実施の形態を図3を用いて説明する。図3は本発明の原子炉冷却システムの第3の実施の形態を適用した沸騰水型原子炉を示す概略構成図である。なお、図3において、図1及び図2に示す符号と同符合のものは、同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the reactor cooling system of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a boiling water nuclear reactor to which the third embodiment of the reactor cooling system of the present invention is applied. In FIG. 3, the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 and 2 are the same parts, and detailed description thereof is omitted.

図3に示す本発明の原子炉冷却システムの第3の実施の形態は、第1の実施の形態と、第2の実施の形態とを組み合わせたものである。   The third embodiment of the reactor cooling system of the present invention shown in FIG. 3 is a combination of the first embodiment and the second embodiment.

上述した本発明の原子炉冷却システムの第3の実施の形態によれば、第1の実施の形態と、第2の実施の形態とを並存させた冷却システムを備えているので、原子炉圧力容器4内の蒸気を冷却する場合と、原子炉格納容器2内に放出された蒸気を冷却する場合との両方に対処することができる。   According to the third embodiment of the reactor cooling system of the present invention described above, the reactor pressure is provided because the cooling system in which the first embodiment and the second embodiment coexist is provided. Both the case where the steam in the vessel 4 is cooled and the case where the steam released into the reactor containment vessel 2 is cooled can be dealt with.

[その他]
なお、上述した第1の実施の形態においては、沸騰水型原子炉に適用した例を示したが、加圧水型原子炉(PWR(Pressurized Water Reactor))にも適用することができる。加圧水型原子炉に適用した第1の実施の形態を図4及び図5を用いて説明する。
図4は本発明の原子炉冷却システムの第1の実施の形態を適用した加圧水型原子炉の一例を示す概略構成図、図5は本発明の原子炉冷却システムの第1の実施の形態を適用した加圧水型原子炉の他の例を示す概略構成図である。なお、図4及び図5において、図1乃至図3に示す符号と同符合のものは、同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
[Others]
In addition, although the example applied to the boiling water reactor was shown in 1st Embodiment mentioned above, it is applicable also to a pressurized water reactor (PWR (Pressurized Water Reactor)). A first embodiment applied to a pressurized water reactor will be described with reference to FIGS.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an example of a pressurized water reactor to which the first embodiment of the reactor cooling system of the present invention is applied, and FIG. 5 shows the first embodiment of the reactor cooling system of the present invention. It is a schematic block diagram which shows the other example of the applied pressurized water reactor. 4 and FIG. 5, the same reference numerals as those shown in FIG. 1 to FIG. 3 are the same parts, and detailed description thereof will be omitted.

図4において、加圧水型原子炉の原子炉格納容器2内には、蒸気発生器15と、炉心3を内包する原子炉圧力容器4とが設置されている。蒸気発生器15は、原子炉圧力容器4に接続されている。原子炉格納容器2内には、冷却プール8が設置されている。冷却プール8は、蒸気発生器15の冷却水の通常水位15aより高い位置に設置されている。   In FIG. 4, a steam generator 15 and a reactor pressure vessel 4 containing a reactor core 3 are installed in a reactor containment vessel 2 of a pressurized water reactor. The steam generator 15 is connected to the reactor pressure vessel 4. A cooling pool 8 is installed in the reactor containment vessel 2. The cooling pool 8 is installed at a position higher than the normal water level 15 a of the cooling water of the steam generator 15.

本実施の形態を加圧水型原子炉に適用した場合には、原子炉蒸気供給配管21を、原子炉圧力容器4ではなく、蒸気発生器15の冷却水の通常水位15aよりも上部に接続する。また、凝縮水戻し管28を、原子炉圧力容器4ではなく、蒸気発生器15に接続する。   When this embodiment is applied to a pressurized water reactor, the reactor steam supply pipe 21 is connected not to the reactor pressure vessel 4 but above the normal water level 15a of the cooling water of the steam generator 15. Further, the condensed water return pipe 28 is connected not to the reactor pressure vessel 4 but to the steam generator 15.

この場合、冷却プール8のプール水は、蒸気発生器15内で発生した蒸気と非常用復水器熱交換器27を介して熱交換し、蒸気として原子炉格納容器2内に放出される。このため、原子炉格納容器2内の圧力が上昇する。そこで、原子炉格納容器2を鋼製とし、この格納容器2の外面を機器により外部から冷却することにより、原子炉格納容器2内に放出された蒸気を凝縮させる。このとき、この凝縮水の一部を冷却プール8に戻すことができるので、冷却プール8の水量の節約が可能となる。   In this case, the pool water in the cooling pool 8 exchanges heat with the steam generated in the steam generator 15 via the emergency condenser heat exchanger 27 and is discharged into the reactor containment vessel 2 as steam. For this reason, the pressure in the reactor containment vessel 2 rises. Therefore, the reactor containment vessel 2 is made of steel, and the outer surface of the containment vessel 2 is cooled from the outside by equipment to condense the steam released into the reactor containment vessel 2. At this time, part of this condensed water can be returned to the cooling pool 8, so that the amount of water in the cooling pool 8 can be saved.

また、図5に示すように、冷却プール8を原子炉格納容器2の外部に設置することもできる。この場合、冷却プール8で発生した蒸気は外部に放出されるので、冷却プール8を原子炉格納容器2の内部に設置した場合のように、特別な機器により冷却プール8で発生した蒸気を冷却する必要がない。そのため、冷却プール8を原子炉格納容器2の内部に設置する場合と比較すると、機器を簡略化できる。   Further, as shown in FIG. 5, the cooling pool 8 can be installed outside the reactor containment vessel 2. In this case, since the steam generated in the cooling pool 8 is released to the outside, the steam generated in the cooling pool 8 is cooled by special equipment as in the case where the cooling pool 8 is installed inside the reactor containment vessel 2. There is no need to do. Therefore, compared with the case where the cooling pool 8 is installed inside the reactor containment vessel 2, the equipment can be simplified.

なお、上述した第1の実施の形態乃至第3の実施の形態においては、熱輸送ループ26を配管26aと配管26bとで構成した例を示したが、二重管などを用いて熱輸送ループを1本にまとめた構成とすることもできる。   In the first to third embodiments described above, an example in which the heat transport loop 26 is configured by the pipe 26a and the pipe 26b has been described, but a heat transport loop using a double pipe or the like is shown. It can also be set as the structure which put all into one.

また、上述した第1の実施の形態乃至第3の実施の形態においては、空冷システム23の冷媒として、水または代替フロンを例に示したが、冷媒として、空冷システム23の動作時の温度条件範囲内で沸騰・凝縮するものを用いることができる。   In the first to third embodiments described above, water or an alternative chlorofluorocarbon is shown as an example of the refrigerant of the air cooling system 23. However, the temperature condition during operation of the air cooling system 23 is used as the refrigerant. Those that boil and condense within the range can be used.

なお、上述した第1の実施の形態乃至第3の実施の形態においては、内部熱交換器24および外部熱交換器25を縦置きで設置した例を示したが、これらを横置きで設置することもできる。   In the first to third embodiments described above, the example in which the internal heat exchanger 24 and the external heat exchanger 25 are installed vertically is shown, but these are installed horizontally. You can also.

また、上述した第1の実施の形態乃至第3の実施の形態においては、凝縮タンク22内に、蒸気の流れを制御・抑制するために仕切り板などを入れることもできる。   In the first to third embodiments described above, a partition plate or the like can be placed in the condensation tank 22 in order to control / suppress the flow of steam.

なお、上述した第1の実施の形態乃至第3の実施の形態においては、凝縮タンク22を、冷却プール8中に設置した例を示したが、配置上の問題が無ければ凝縮タンク22を冷却プール8の外に設置することもできる。   In the first to third embodiments described above, the example in which the condensation tank 22 is installed in the cooling pool 8 has been described. However, if there is no problem in arrangement, the condensation tank 22 is cooled. It can also be installed outside the pool 8.

また、上述した第1の実施の形態乃至第3の実施の形態においては、図1乃至3に示した冷却プール8を原子炉建屋1内に設置した例を示したが、この冷却プール8を原子炉建屋1の外部に設置することもできる。   In the first to third embodiments described above, an example in which the cooling pool 8 shown in FIGS. 1 to 3 is installed in the reactor building 1 is shown. It can also be installed outside the reactor building 1.

なお、上述した第1の実施の形態においては、起動弁29を凝縮水戻し管28上に設置した例を示したが、起動弁29は、原子炉の通常運転中に冷却システム中の蒸気・凝縮水の流れを遮ることができればよく、起動弁29を本原子炉冷却システムのループ上の任意の位置に設置可能である。例えば、起動弁29(図1中、二点鎖線で示す起動弁29)を原子炉蒸気供給配管21上に設置することもできる。さらに、起動弁29を複数並列に設置することにより、起動弁29の起動失敗を防止することもできる。   In the above-described first embodiment, an example in which the start valve 29 is installed on the condensed water return pipe 28 has been shown. However, the start valve 29 is not limited to the steam / cooling system in the cooling system during normal operation of the nuclear reactor. As long as the flow of the condensed water can be blocked, the start valve 29 can be installed at any position on the loop of the reactor cooling system. For example, the start valve 29 (start valve 29 indicated by a two-dot chain line in FIG. 1) can be installed on the reactor steam supply pipe 21. Furthermore, the activation failure of the activation valve 29 can be prevented by installing a plurality of activation valves 29 in parallel.

また、上述した第1の実施の形態においては、原子炉蒸気供給配管21を原子炉圧力容器4に接続した例を示したが、原子炉圧力容器4からタービン(図示せず)に蒸気を供給する主蒸気配管(図示せず)に接続することもできる。   Further, in the first embodiment described above, an example in which the reactor steam supply pipe 21 is connected to the reactor pressure vessel 4 is shown, but steam is supplied from the reactor pressure vessel 4 to a turbine (not shown). It can also be connected to a main steam pipe (not shown).

なお、上述した第2の実施の形態においては、格納容器戻し管48をウェットウェル7に接続した例を示したが、格納容器戻し管48を原子炉格納容器2の下部ドライウェル6に接続することもできる。   In the above-described second embodiment, an example in which the containment vessel return pipe 48 is connected to the wet well 7 has been described. However, the containment vessel return pipe 48 is connected to the lower dry well 6 of the reactor containment vessel 2. You can also.

また、上述した第2の実施の形態においては、格納容器戻し管48を1本設置した例を示したが、格納容器戻し管を、凝縮水用とガス用に分けて2本設置することもできる。   In the above-described second embodiment, an example is shown in which one storage container return pipe 48 is installed. However, two storage container return pipes may be installed separately for condensed water and for gas. it can.

なお、本発明は上述した第1乃至第3の実施の形態の変形例に限られるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記した実施形態は本発明をわかり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。例えば、ある実施形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。   The present invention is not limited to the modifications of the first to third embodiments described above, and includes various modifications. The above-described embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to the one having all the configurations described. For example, part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Moreover, it is also possible to add, delete, or replace another configuration for a part of the configuration of each embodiment.

また、実際の原子炉設備では、原子炉格納容器2を貫通する部分に隔離弁、系統上に点検用の止め弁、熱交換器の上部に通常運転中に過度に溜まった凝縮水を排出する水排出管、非凝縮性ガスを排出するガス排出管などが設置されるが、上述した第1の実施の形態乃至第3の実施の形態では、これらを図示していない。また、安全系システムの性能は、通常、マージンを取って設計するが、本明細書では、それらマージンは別途検討するものとの前提で記載している。   Moreover, in an actual nuclear reactor facility, an isolation valve is provided at a portion penetrating the reactor containment vessel 2, an inspection stop valve is provided on the system, and condensed water excessively accumulated during normal operation is discharged above the heat exchanger. A water discharge pipe, a gas discharge pipe for discharging non-condensable gas, and the like are installed, but these are not shown in the first to third embodiments described above. In addition, the performance of the safety system is usually designed with a margin, but in this specification, these margins are described on the assumption that they will be examined separately.

2 原子炉格納容器
4 原子炉圧力容器
8 冷却プール
15 蒸気発生器
21 原子炉蒸気供給配管(蒸気供給配管)
22 凝縮タンク
23 空冷システム
24 内部熱交換器
25 外部熱交換器
26 熱輸送ループ
27 非常用復水器熱交換器(熱交換器)
28 凝縮水戻し管(戻し管)
29 起動弁
41 格納容器蒸気供給配管(蒸気供給配管)
47 静的格納容器冷却設備熱交換器(熱交換器)
48 格納容器戻し管(戻し管)
2 Reactor containment vessel 4 Reactor pressure vessel 8 Cooling pool 15 Steam generator 21 Reactor steam supply piping (steam supply piping)
22 Condensation tank 23 Air cooling system 24 Internal heat exchanger 25 External heat exchanger 26 Heat transport loop 27 Emergency condenser heat exchanger (heat exchanger)
28 Condensate return pipe (return pipe)
29 Start valve 41 PCV steam supply piping (steam supply piping)
47 Static containment vessel cooling equipment heat exchanger (heat exchanger)
48 containment return pipe (return pipe)

Claims (9)

原子炉格納容器と、前記原子炉格納容器内に設置された原子炉圧力容器または蒸気発生器と、前記原子炉圧力容器または前記蒸気発生器の冷却水の通常水位より高い位置に設置した冷却プールとを備えた原子炉の冷却システムであって、
前記原子炉圧力容器、前記蒸気発生器、または前記原子炉格納容器から蒸気を抜き取る蒸気供給配管と、
前記蒸気供給配管の下流側に接続された凝縮タンクと、
前記凝縮タンクの下流側に接続され、前記冷却プール中に設置した熱交換器と、
一端が前記熱交換器の下流側に接続され、他端が前記原子炉圧力容器、前記蒸気発生器、または前記原子炉格納容器に接続された戻し管と、
前記凝縮タンクの内部に設置した内部熱交換器を有し、前記内部熱交換器を空気により冷却する空冷システムとを備えた
ことを特徴とする原子炉冷却システム。
A reactor containment vessel, a reactor pressure vessel or steam generator installed in the reactor containment vessel, and a cooling pool installed at a position higher than the normal water level of cooling water in the reactor pressure vessel or the steam generator A reactor cooling system comprising:
A steam supply pipe for extracting steam from the reactor pressure vessel, the steam generator, or the reactor containment vessel;
A condensing tank connected to the downstream side of the steam supply pipe;
A heat exchanger connected to the downstream side of the condensation tank and installed in the cooling pool;
A return pipe having one end connected to the downstream side of the heat exchanger and the other end connected to the reactor pressure vessel, the steam generator, or the reactor containment vessel;
A reactor cooling system comprising an internal heat exchanger installed inside the condensation tank, and an air cooling system for cooling the internal heat exchanger with air.
請求項1に記載の原子炉冷却システムにおいて、
前記原子炉は、前記原子炉圧力容器を備えた沸騰水型原子炉である
ことを特徴とする原子炉冷却システム。
The reactor cooling system according to claim 1,
The nuclear reactor cooling system, wherein the nuclear reactor is a boiling water reactor including the nuclear reactor pressure vessel.
請求項1に記載の原子炉冷却システムにおいて、
前記原子炉は、前記蒸気発生器を備え、
前記蒸気発生器は、原子炉圧力容器に接続された加圧水型原子炉である
ことを特徴とする原子炉冷却システム。
The reactor cooling system according to claim 1,
The nuclear reactor includes the steam generator,
The steam generator is a pressurized water reactor connected to a reactor pressure vessel.
請求項2に記載の原子炉冷却システムにおいて、
前記蒸気供給配管は、前記原子炉圧力容器から蒸気を抜き取る原子炉蒸気供給配管であり、
前記熱交換器は、前記凝縮タンクの下流側に接続され、前記冷却プール中に設置した非常用復水器熱交換器であり、
前記戻し管は、一端が前記非常用復水器熱交換器の下流側に接続され、他端が前記原子炉圧力容器に接続された凝縮水戻し管である
ことを特徴とする原子炉冷却システム。
The reactor cooling system according to claim 2,
The steam supply pipe is a reactor steam supply pipe for extracting steam from the reactor pressure vessel,
The heat exchanger is an emergency condenser heat exchanger connected to the downstream side of the condensing tank and installed in the cooling pool,
The reactor cooling system, wherein the return pipe is a condensed water return pipe having one end connected to the downstream side of the emergency condenser heat exchanger and the other end connected to the reactor pressure vessel. .
請求項2に記載の原子炉冷却システムにおいて、
前記蒸気供給配管は、前記原子炉格納容器から蒸気を抜き取る格納容器蒸気供給配管であり、
前記熱交換器は、前記凝縮タンクの下流側に接続され、前記冷却プール中に設置した静的格納容器冷却設備熱交換器であり、
前記戻し管は、一端が前記静的格納容器冷却設備熱交換器の下流側に接続され、他端が前記原子炉格納容器内に接続された格納容器戻し管である
ことを特徴とする原子炉冷却システム。
The reactor cooling system according to claim 2,
The steam supply pipe is a containment vessel steam supply pipe for extracting steam from the reactor containment vessel,
The heat exchanger is a static containment vessel cooling equipment heat exchanger connected to the downstream side of the condensation tank and installed in the cooling pool,
The return pipe is a containment vessel return pipe having one end connected to the downstream side of the static containment vessel cooling equipment heat exchanger and the other end connected to the inside of the reactor containment vessel. Cooling system.
請求項2に記載の原子炉冷却システムにおいて、
請求項4に記載の原子炉冷却システム及び請求項5に記載の原子炉冷却システム5の両方を備えた
ことを特徴とする原子炉冷却システム。
The reactor cooling system according to claim 2,
A reactor cooling system comprising both the reactor cooling system according to claim 4 and the reactor cooling system 5 according to claim 5.
請求項3に記載の原子炉冷却システムにおいて、
前記蒸気供給配管は、前記蒸気発生器から蒸気を抜き取る原子炉蒸気供給配管であり、
前記熱交換器は、前記凝縮タンクの下流側に接続され、前記冷却プール中に設置された非常用復水器熱交換器であり、
前記戻し管は、一端が前記非常用復水器熱交換器の下流側に接続され、他端が前記蒸気発生器に接続された凝縮水戻し管である
ことを特徴とする原子炉冷却システム。
The reactor cooling system according to claim 3, wherein
The steam supply pipe is a reactor steam supply pipe for extracting steam from the steam generator,
The heat exchanger is an emergency condenser heat exchanger connected to the downstream side of the condensing tank and installed in the cooling pool;
The reactor cooling system, wherein the return pipe is a condensed water return pipe having one end connected to the downstream side of the emergency condenser heat exchanger and the other end connected to the steam generator.
請求項1乃至7のいずれか1項に記載の原子炉冷却システムにおいて、
前記空冷システムは、前記内部熱交換器と、前記原子炉格納容器の外部に設置された外部熱交換器と、前記内部熱交換器および前記外部熱交換器を接続する熱輸送ループとからなる閉ループで構成され、
前記閉ループ内には、冷媒が封入される
ことを特徴とする原子炉冷却システム。
The reactor cooling system according to any one of claims 1 to 7,
The air cooling system includes a closed loop including the internal heat exchanger, an external heat exchanger installed outside the reactor containment vessel, and a heat transport loop connecting the internal heat exchanger and the external heat exchanger. Consists of
A reactor cooling system, wherein a refrigerant is enclosed in the closed loop.
請求項4、6及び7のいずれか1項に記載の原子炉冷却システムにおいて、
前記原子炉蒸気供給配管または前記凝縮水戻し管の少なくともどちらか一方に、起動弁を設置した
ことを特徴とする原子炉冷却システム。
The reactor cooling system according to any one of claims 4, 6 and 7,
A reactor cooling system, wherein an activation valve is installed in at least one of the reactor steam supply pipe and the condensed water return pipe.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018513374A (en) * 2015-04-17 2018-05-24 コリア アトミック エナジー リサーチ インスティチュート Self-diagnosis accident response unmanned reactor

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0498198A (en) * 1990-08-16 1992-03-30 Toshiba Corp Core cooling facility for nuclear power plant
JPH06242279A (en) * 1993-02-12 1994-09-02 Hitachi Ltd Reactor containment equipment
JPH1184056A (en) * 1997-09-10 1999-03-26 Toshiba Corp Reactor container cooling facility
JPH11257883A (en) * 1998-03-16 1999-09-24 Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd Dual heat source refrigerant natural circulation type cooling system
JP2003240888A (en) * 2002-02-18 2003-08-27 Toshiba Corp Nuclear reactor containment vessel cooling facility
JP2010203858A (en) * 2009-03-02 2010-09-16 Toshiba Corp Reactor container cooling equipment, reactor container, and reactor container cooling method
JP2012233737A (en) * 2011-04-28 2012-11-29 Fujikura Ltd Decay heat removal device for nuclear reactor
JP2012233711A (en) * 2011-04-28 2012-11-29 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd Reactor cooling method and reactor cooling system
US20130064342A1 (en) * 2011-09-08 2013-03-14 Kepco Nuclear Fuel Co., Ltd. Passive cooling system of nuclear power plant

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0498198A (en) * 1990-08-16 1992-03-30 Toshiba Corp Core cooling facility for nuclear power plant
JPH06242279A (en) * 1993-02-12 1994-09-02 Hitachi Ltd Reactor containment equipment
JPH1184056A (en) * 1997-09-10 1999-03-26 Toshiba Corp Reactor container cooling facility
JPH11257883A (en) * 1998-03-16 1999-09-24 Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd Dual heat source refrigerant natural circulation type cooling system
JP2003240888A (en) * 2002-02-18 2003-08-27 Toshiba Corp Nuclear reactor containment vessel cooling facility
JP2010203858A (en) * 2009-03-02 2010-09-16 Toshiba Corp Reactor container cooling equipment, reactor container, and reactor container cooling method
JP2012233737A (en) * 2011-04-28 2012-11-29 Fujikura Ltd Decay heat removal device for nuclear reactor
JP2012233711A (en) * 2011-04-28 2012-11-29 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd Reactor cooling method and reactor cooling system
US20130064342A1 (en) * 2011-09-08 2013-03-14 Kepco Nuclear Fuel Co., Ltd. Passive cooling system of nuclear power plant

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018513374A (en) * 2015-04-17 2018-05-24 コリア アトミック エナジー リサーチ インスティチュート Self-diagnosis accident response unmanned reactor
US10811148B2 (en) 2015-04-17 2020-10-20 Korea Atomic Energy Research Institute Self-diagnosis and accident-handling unmanned nuclear reactor

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