JP2015158471A - Fuel exchange system and nuclear reactor system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、高速炉の燃料交換システムおよびこれを用いた原子炉システムに関する。 Embodiments described herein relate generally to a fast reactor fuel exchange system and a nuclear reactor system using the same.
軽水冷却型の原子炉においては、燃料交換にあたり、原子炉停止時に原子炉圧力容器の上蓋を取り外し、炉心を開放状態にして、炉心に装荷されている燃料を、装荷されている場所から直接吊り上げて取り出すことができる。また、新燃料は逆に上方から装荷場所に直接装荷することができる。 In light water-cooled reactors, when replacing the fuel, the reactor pressure vessel top lid is removed when the reactor is shut down, the core is opened, and the fuel loaded in the core is lifted directly from the loaded location. Can be taken out. On the contrary, the new fuel can be loaded directly from above into the loading place.
一方、液体金属冷却型の高速炉においては、原子炉冷却材である液体金属たとえばナトリウムが外気と接触することによる酸化、あるいはカバーガスへの外気の混入を避ける必要がある。したがって、燃料交換は、原子炉容器の内部を外気から隔離し原子炉容器内を密閉状態にして行う必要がある。すなわち、原子炉容器の蓋である遮へいプラグが存在する状態で行う必要があるため、炉心のそれぞれの位置に装荷されている燃料をそのまま上方に引き抜いて取り出すことはできない。また、取り出す経路では遮へいプラグを貫通する必要がある。遮へいプラグを貫通するという点からは、貫通箇所は限定される。また、遮へいプラグの上方における燃料の移送経路との取り合い上も、貫通部分は、特定箇所に限定する必要がある。 On the other hand, in a liquid metal cooled fast reactor, it is necessary to avoid oxidation due to contact of liquid metal, for example, sodium, which is a reactor coolant with outside air, or mixing of outside air into the cover gas. Therefore, it is necessary to perform fuel exchange by isolating the inside of the reactor vessel from the outside air and sealing the inside of the reactor vessel. That is, since it is necessary to carry out in the state where there is a shielding plug that is a lid of the reactor vessel, the fuel loaded in each position of the reactor core cannot be pulled out and taken out as it is. Moreover, it is necessary to penetrate the shielding plug in the route to be taken out. From the point of penetrating the shielding plug, the penetration location is limited. Also, the penetration portion needs to be limited to a specific location in view of the relationship with the fuel transfer path above the shielding plug.
このような条件のもとでは、液体金属冷却型の高速炉における燃料交換は、基本的には、第1に炉心と原子炉容器内の前記の特定箇所に対応する位置との間の移送、第2にこの特定箇所に対応する位置と原子炉容器外との間の移送、という少なくとも2つの移送ステップを有する方式が一般的である。 Under such conditions, the fuel exchange in the liquid metal cooled fast reactor is basically performed firstly between the core and the position corresponding to the specific location in the reactor vessel, Secondly, a system having at least two transfer steps of transfer between a position corresponding to the specific location and the outside of the reactor vessel is common.
特に、第1の移送については、回転プラグを設けて回転プラグと燃料交換機とを組み合わせて炉心各部および特定箇所へのアクセス性を確保する方式と、燃料交換機のみにより同様のアクセス性を確保する方式とがある。また、第1の移送と第2の移送との間にさらにステップを有する方式もある。 In particular, with regard to the first transfer, a method for ensuring accessibility to each part of the core and a specific location by providing a rotating plug and combining the rotating plug and the fuel exchanger, and a method for ensuring the same accessibility only by the fuel exchanger. There is. In addition, there is a method that further includes a step between the first transfer and the second transfer.
図10は、回転プラグを用いずに、燃料交換機のみによりアクセス性を確保する燃料交換方式の場合の従来の構成の例を示す立断面図である(特許文献1参照)。すなわち、原子炉容器10の上部蓋の中心部またはその近傍には、昇降・回転機能を有する可変アーム式燃料取扱機210が設けられている。この可変アーム式燃料取扱機210は、燃料取扱機本体211の下端部にアーム212を有している。アーム212の先端にホールドダウンチューブ213が連結され、アーム212の水平方向の伸縮と燃料取扱機本体211の昇降・回転動作とによって前記の第1の移送が行われる。
FIG. 10 is an elevational sectional view showing an example of a conventional configuration in the case of a fuel exchange system that ensures accessibility by using only a fuel exchanger without using a rotary plug (see Patent Document 1). That is, a variable arm type
また、前記の第2の移送、すなわち、燃料集合体の原子炉容器10の内外の移送は、炉心2の外側の炉内中継槽222に設置された燃料移送ポットを介して行われる。炉内中継槽222の上方に炉内中継装置220が設けられ、直上部の遮へいプラグの上方にアクセスする燃料出入機により、ルーフデッキ201上に設けられた出入用ドアバルブ221を介して燃料の出し入が行われる。ここで、図10に示す例においては、炉内中継槽222は、炉心槽4内の領域の中に設けられている。
The second transfer, that is, the transfer of the fuel assembly inside and outside the
図11は、従来の小型高速炉の原子炉システム100の構成の例を示す立断面図である。また、図12は、従来の小型高速炉の原子炉システム100の構成の例を示す水平断面図である。ここに示す小型高速炉は、原子炉容器10の直径が約3〜5m程度の例である(特許文献2参照)。
FIG. 11 is an elevational sectional view showing an example of the configuration of a
この小型高速炉は、原子炉容器10内に炉心2を有する。この炉心2を構成する燃料集合体1は、流量配分のために流調モジュール6cを介して炉心支持台6b上に搭載されている。炉心2はほぼ円柱状に形成されている。炉心2の外周には炉心2を保護する炉心槽4が設けられている。炉心槽4の外側には部分円弧状で上下に延びる複数の反射体5が配置されている。反射体5は、遮へいプラグ11の上面に設置された反射体駆動機構5aに反射体駆動軸5bを介して連結されている。反射体5が、反射体駆動機構5aに駆動されて炉心2の周囲を上下に移動することによって、炉心2の反応度が制御される。複数の反射体5は、互いに間隔をもって周方向に、炉心2をほぼ環状に包囲するように配されている。また、それぞれの隣接する反射体5の間には、中性子検出器19が配設されている。
This small fast reactor has a
反射体5の外側には、反射体5を取り囲む円筒状の隔壁202が設けられ、この隔壁202と原子炉容器10の間には、炉心2内を上昇した冷却材が炉心2の上方で折り返した後に下降する1次冷却材の下降流路が形成される。この下降流路には鉛直方向の上から下に向かって順次、環状に形成された環状中間熱交換器251、環状に形成された主循環用の環状電磁ポンプ252、および中性子遮へい体8が、それぞれ隔壁を取り囲むように設けられている。なお、炉心2、炉心槽4、隔壁202および中性子遮へい体8は、すべて炉心支持板6上に搭載され、炉心支持板6によって支持されている。
A
ガードベッセル12は、原子炉容器10の側面および底面の外側を覆うように設けられている。また、トップドーム13は、遮へいプラグ11の側面および上部を覆うように設けられている。ガードベッセル12とトップドーム13は互いに接続されており、格納障壁としての密閉空間を構成している。トップドーム13は、原子炉建屋300に囲まれている。
The
炉心2の径方向外側で原子炉容器10内には、上下が開放された円筒形状の炉心槽4が、炉心2を囲むように設けられている。炉心槽4の径方向外側で、後述する隔壁7の内側の環状空間に、複数の反射体5が設けられている。
Inside the
反射体5の上部には反射体上部遮へい体5cが設けられている。また、隔壁7は、原子炉容器10の内壁との間に外環状部15を形成している。なお、符号9の部分は、炉停止棒駆動機構であり、符号18の部分は遮へいプラグを支持する原子炉ペデスタルを示す。
A reflector
図11、図12に示した小型高速炉は、燃料交換を必要としない場合の原子炉の例を示したものである。一方、たとえば、材料試験炉のような用途の原子炉にこの小型高速炉を適用するような場合には、燃料交換が必要となる。図10に示した燃料交換方式を適用すると、図11、図12に示した環状に炉心を包囲する複数の反射体5を備える小型高速炉では、反射体5が配列されている領域の外周より内側に、炉内中継槽222を設置するための空間を確保することは難しい。
The small fast reactor shown in FIG. 11 and FIG. 12 shows an example of a nuclear reactor when no fuel replacement is required. On the other hand, for example, when this small fast reactor is applied to a nuclear reactor such as a material test reactor, fuel replacement is required. When the fuel exchange system shown in FIG. 10 is applied, in the small fast reactor having a plurality of
また、反射体5が配列されている領域の外側には、環状中間熱交換器251あるいは環状電磁ポンプ252は配されているため、この領域にも炉内中継槽222を設置するための空間を確保することはできない。
Further, since the annular
このため、反射体5が配列されている領域の外側であって、かつ、環状中間熱交換器251および環状電磁ポンプ252の内側にあらたに空間を設ける必要がある。この結果、炉内中継槽222(図10)を設ける分だけ原子炉容器10の径が増大する。
For this reason, it is necessary to provide a new space outside the region where the
そこで、本発明の実施形態は、燃料交換を行う高速炉の原子炉容器のコンパクト化を図ることを目的とする。 Therefore, an object of the embodiment of the present invention is to reduce the size of a reactor vessel of a fast reactor that performs fuel replacement.
上述の目的を達成するため、本発明の実施形態は、互いに平行に配されて上下に延びる複数の燃料集合体を有する高速炉の炉心と、前記炉心、原子炉冷却材および前記原子炉冷却材の上部を覆うカバーガスを収納して上部が開放されて上下に延びる円筒形状の原子炉容器と、前記原子炉容器内で前記原子炉容器に支持されて水平方向に拡がって前記炉心を支持する炉心支持板と、前記原子炉容器の上部を覆う遮へいプラグと、前記原子炉容器内で前記炉心の径方向周囲に設けられ前記炉心を保護する上下が開放された円筒形状の炉心槽と、前記原子炉容器内で前記炉心槽の径方向外側に前記炉心槽を全体として囲むように設けられ前記炉心で生じた中性子を反射して反応度を制御する上下に移動可能な複数の反射体と、前記原子炉容器内で前記反射体の径方向外側に設けられ、前記原子炉冷却材が前記炉心内を上昇する上昇流路と前記原子炉冷却材が前記炉心の上方で径方向外側に折り返した後の外側流路である外環状部とを隔離する上下に延びて上下が開放されたほぼ円筒形状の隔壁であって、径方向外側に突出して当該隔壁の上端まで延びた隔壁突出部が形成されている隔壁と、前記外環状部の周方向に互いに間隔をもって設けられた複数の中間熱交換器と、前記外環状部の周方向に互いに間隔をもってかつ前記中間熱交換器と周方向に間隔をもって設けられて前記原子炉容器内で前記原子炉冷却材を循環させる複数の内蔵ポンプと、前記炉心での反応を停止する炉停止棒と、前記炉停止棒を駆動する炉停止棒駆動機構と、燃料交換時において前記炉心内の前記燃料集合体のうち移送対象である移送対象燃料集合体を前記炉心から前記原子炉容器外へ移送するとともに、前記移送対象燃料集合体として新たな燃料集合体を前記原子炉容器の外部から前記炉心へ移送する燃料交換システムと、を備えた原子炉システムであって、前記燃料交換システムは、前記隔壁突出部内に設けられて、前記移送対象燃料集合体を仮置き可能な炉容器内中継部と、前記燃料交換時に前記原子炉容器内にあって前記炉心と前記炉容器内中継部との間で前記移送対象燃料集合体を移送する燃料取扱機と、前記燃料交換時に、前記遮へいプラグにおいて前記炉容器内中継部の直上部分に形成された開閉可能な前記移送対象燃料集合体の移送用の遮へいプラグ出入用開口部を有して、前記炉容器内中継部と前記原子炉容器の外部との間で前記移送対象燃料集合体を移送可能とする燃料出入部と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an embodiment of the present invention provides a fast reactor core having a plurality of fuel assemblies that are arranged in parallel to each other and extend vertically, and the core, the reactor coolant, and the reactor coolant. A cylindrical reactor vessel that houses a cover gas that covers the top of the reactor and extends upward and downward, and is supported by the reactor vessel in the reactor vessel and extends horizontally to support the core A core support plate, a shielding plug that covers an upper part of the reactor vessel, a cylindrical core vessel that is provided in the reactor vessel around the radial direction of the core and that is open at the top and bottom to protect the core, and A plurality of reflectors movable up and down to control the reactivity by reflecting neutrons generated in the core provided to surround the reactor core as a whole inside the reactor vessel in the radial direction outside the reactor vessel; Before in the reactor vessel An ascending flow path provided outside the reflector in the radial direction, in which the reactor coolant ascends in the core, and an outer flow path after the reactor coolant is turned back radially outward above the core A partition wall having a substantially cylindrical shape that extends vertically and separates the outer annular portion and is open at the top and bottom, wherein a partition wall protruding portion that protrudes radially outward and extends to an upper end of the partition wall; and A plurality of intermediate heat exchangers provided at intervals in the circumferential direction of the outer annular portion, and the reactor provided at intervals in the circumferential direction of the outer annular portion and at intervals in the circumferential direction from the intermediate heat exchanger. A plurality of built-in pumps for circulating the reactor coolant in the vessel, a reactor stop rod for stopping the reaction in the reactor core, a reactor stop rod drive mechanism for driving the reactor stop rod, and the reactor core during fuel exchange Inside the fuel assembly Fuel exchange for transferring a transfer target fuel assembly from the core to the outside of the reactor vessel and transferring a new fuel assembly as the transfer target fuel assembly from the outside of the reactor vessel to the core A reactor system, wherein the fuel exchange system is provided in the bulkhead protrusion, and the relay part in the reactor vessel in which the transfer target fuel assembly can be temporarily placed, and during the fuel exchange A fuel handling machine for transferring the fuel assembly to be transferred between the reactor core and the relay part in the reactor vessel in the reactor vessel, and the relay part in the reactor container in the shielding plug at the time of the fuel change An opening for opening and closing a plug for opening and closing the transferable fuel assembly that can be opened and closed, formed in a portion directly above the reactor vessel, and the transfer between the relay portion in the reactor vessel and the outside of the reactor vessel And a fuel inlet / outlet part that allows the target fuel assembly to be transferred.
また、本発明の実施形態は、複数の燃料集合体を含む高速炉の炉心と、前記炉心を収納する原子炉容器と、前記原子炉容器の上部を覆う遮へいプラグと、前記炉心の周囲に設けられた炉心槽と、前記炉心槽の径方向外側に前記炉心槽を全体として囲むように設けられた複数の反射体と、前記反射体の径方向外側に設けられた隔壁と、前記隔壁の径方向外側の外環状部に設けられた複数の中間熱交換器および複数の内蔵ポンプとを備える原子炉システムにあって、燃料交換時において前記炉心内の前記燃料集合体のうち移送対象である移送対象燃料集合体を前記炉心から前記原子炉容器外へ移送するとともに、前記移送対象燃料集合体として新たな燃料集合体を前記原子炉容器の外部から前記炉心へ移送する燃料交換システムであって、前記隔壁には径方向外側に突出して当該隔壁の上端まで延びた隔壁突出部が形成されており、前記隔壁突出部の内側に設けられて、前記移送対象燃料集合体を仮置き可能な炉容器内中継部と、前記燃料交換時に前記原子炉容器内にあって前記炉心と前記炉容器内中継部との間で移送対象である前記移送対象燃料集合体を移送する燃料取扱機と、前記燃料交換時において、前記遮へいプラグにおいて前記炉容器内中継部の直上部分に形成された開閉可能な前記移送対象燃料集合体の移送用の遮へいプラグ出入用開口部を有して、前記炉容器内中継部と前記原子炉容器の外部との間で前記移送対象燃料集合体を移送可能とする燃料出入部と、を有することを特徴とする。 Further, an embodiment of the present invention provides a fast reactor core including a plurality of fuel assemblies, a reactor vessel that houses the core, a shielding plug that covers an upper portion of the reactor vessel, and a periphery of the reactor core. A plurality of reflectors provided so as to surround the reactor core as a whole on the radially outer side of the reactor core, a partition provided on the radially outer side of the reflector, and a diameter of the partition A nuclear reactor system including a plurality of intermediate heat exchangers and a plurality of built-in pumps provided in an outer annular portion on the outer side in the direction, and a transfer target to be transferred among the fuel assemblies in the core at the time of fuel exchange A fuel exchange system for transferring a target fuel assembly from the core to the outside of the reactor vessel, and transferring a new fuel assembly as the transfer target fuel assembly from the outside of the reactor vessel to the core, The gap Is formed with a bulkhead projecting portion that projects radially outward and extends to the upper end of the bulkhead, and is provided inside the bulkhead projecting portion to relay the fuel assembly to be transferred temporarily in the reactor vessel. A fuel handling machine for transferring the transfer target fuel assembly, which is in the reactor vessel at the time of the fuel exchange and is to be transferred between the core and the relay portion in the reactor vessel, and at the time of the fuel change In the shielding plug, the shielding plug has an opening for opening and closing the shielding plug for opening and closing the transferable fuel assembly that is openable and closable and formed in a portion immediately above the relaying portion in the reactor vessel. And a fuel inlet / outlet part that allows the transfer target fuel assembly to be transferred to / from the outside of the reactor vessel.
本発明の実施形態によれば、燃料交換を行う高速炉の原子炉容器のコンパクト化を図ることができる。 According to the embodiment of the present invention, the reactor vessel of the fast reactor that performs fuel replacement can be made compact.
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る高速炉の燃料交換システムおよび原子炉システムについて説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には、共通の符号を付して、重複説明は省略する。 Hereinafter, a fast reactor fuel exchange system and a nuclear reactor system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, the same or similar parts are denoted by common reference numerals, and redundant description is omitted.
[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態に係る原子炉システムの燃料交換時の構成を示す図3のI−I線矢視立断面図である。図2は、第1の実施形態に係る原子炉システムの燃料交換時の構成を示す図3のII−II線矢視立断面図である。また、図3は、第1の実施形態に係る原子炉システムの燃料交換時の構成を示す図1のIII−III線矢視水平断面図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the line I-I in FIG. 3 illustrating a configuration of the nuclear reactor system according to the first embodiment during fuel replacement. FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II in FIG. 3 showing the configuration of the nuclear reactor system according to the first embodiment at the time of fuel replacement. FIG. 3 is a horizontal sectional view taken along the line III-III in FIG. 1 showing the configuration of the nuclear reactor system according to the first embodiment during fuel replacement.
原子炉システム100は、炉心2、原子炉容器10、遮へいプラグ11、反射体5、中間熱交換器16、電磁ポンプ17、ガードベッセル12、トップドーム13、および燃料交換システム50を有する。
The
炉心2は、図3に示すように、水平方向に六角形の格子状に配列されて、それぞれの外形が六角柱であって上下方向に延びた複数の燃料集合体1を有する。燃料集合体1は、図1、図2に示すように、それぞれ、流量配分のために流調モジュール6cを介して炉心支持台6b上に搭載されている。炉心支持台6bは軸を鉛直方向とする円筒形状であって、下部を炉心支持板6によって支持されている。炉心支持板6は、水平に広がった円板形状であり、周囲は原子炉容器10の内壁に結合され、原子炉容器10によって支持されている。炉心支持板6には、その上方に設けられた燃料集合体1入口の炉心支持台6b、後述する反射体5および炉容器内中継部21に通じる冷却用の複数の原子炉冷却材の流通孔が形成されている。
As shown in FIG. 3, the
原子炉容器10は、軸を鉛直方向として下部に鏡板を有する円筒形状で上部が開放されている。遮へいプラグ11は、原子炉容器10の上部の開口を塞ぐとともに、遮へいプラグ11上の空間の放射線レベルを低減させる放射線遮へい機能を有する。原子炉容器10内には、炉心2を冷却するための原子炉冷却材3aが収納されている。原子炉冷却材3aはたとえば液体金属である。液体金属としてはナトリウムなどがある。また、原子炉冷却材3aの上部の原子炉容器10と遮へいプラグ11とで形成される密閉空間、すなわち原子炉冷却材3aの上部空間には、カバーガス3bが収納されている。
The
ガードベッセル12は、原子炉容器10の側面および底面の外側を覆うように設けられている。また、トップドーム13は、遮へいプラグ11の側面および上部を覆うように設けられている。ガードベッセル12とトップドーム13は互いに接続されており、格納障壁としての密閉空間を構成している。トップドーム13は、原子炉建屋300に囲まれている。
The
炉心2の径方向外側で原子炉容器10内には、上下が開放された円筒形状の炉心槽4が、炉心2を囲むように設けられている。炉心槽4の径方向外側で、後述する隔壁7の内側の環状空間に、複数の反射体5が設けられている。反射体5は水平断面が部分円弧状で上下に延びており、周方向に互いに間隙を有しながら配列されている。反射体5は、炉心2から漏えいする中性子を炉心2側に戻すことによって炉心2の反応度レベルを制御する機能を有する。また、それぞれ互いに隣接する反射体5同士の間には、中性子検出器19が配列されている。
Inside the
反射体5の上方には、反射体5に隣接して設けられた反射体上部遮へい体5c、反射体5および反射体上部遮へい体5cを上下に駆動する反射体駆動機構5a、および反射体駆動機構5aと反射体5とを接続する反射体駆動軸5bが設けられている。反射体5と結合している反射体駆動軸5bは、反射体上部遮へい体5cの中心軸を貫通することによって反射体上部遮へい体5cを反射体5とともに駆動可能としている。図3に示すように、反射体上部遮へい体5cおよびこれを貫通する反射体駆動軸5bが、複数、周方向に配設されている。
Above the
反射体5の径方向外側には、円筒形状で上下に延びて上下が開放された隔壁7が設けられている。隔壁7の下部は炉心支持板6に接続されており、隔壁7は炉心支持板6によって支持されている。隔壁7の上端は、原子炉冷却材3aの液面より低い位置にある。隔壁7は、原子炉容器10の内壁との間に外環状部15を形成している。
On the outer side in the radial direction of the
この外環状部15には、軸を鉛直方向とする円筒型の複数の中間熱交換器16、および内蔵ポンプである軸を鉛直方向とする円筒型の複数の電磁ポンプ17(図2、図3)が配設されている。図3に示すように、中間熱交換器16および電磁ポンプ17は、外環状部15内で周方向に互いに間隔をあけて配設されている。
The outer
複数の中間熱交換器16および複数の電磁ポンプ17はこのように配置上では、ほぼ並列に設けられているが、流路としては、中間熱交換器16と電磁ポンプ17は直列の流路となるように図示しない仕切りが外環状部15内に設けられている。すなわち、炉心2から上昇した原子炉冷却材3aは、隔壁7の上部を径方向外側に方向を変えた後に、外環状部15を下降して中間熱交換器16に流入する。中間熱交換器16から流出した原子炉冷却材3aは、電磁ポンプ17に流入し、電磁ポンプ17から流出した後に、外環状部15の下側の領域に設けられた中性子遮へい体8を経由して、原子炉容器10の下部に至り、ふたたび、炉心2に流入する。
The plurality of
燃料交換システム50は、燃料取扱機30、炉容器内中継部21および燃料出入部40を有する。燃料取扱機30は、原子炉停止時に燃料交換に先立って据え付けられ、燃料交換の終了後に取り外される。燃料取扱機30は、遮へいプラグ11上に搭載された駆動部31、駆動部31に接続する中心軸体32、ホールドダウンチューブ33、主アーム34および補助アーム35を有する。
The
駆動部31は、トップドーム13に形成された開口部を貫通するように設けられる。駆動部31の据え付けに先立って炉停止棒駆動機構9および燃料取扱機貫通部蓋13a(図4参照)が取り外される。
The
中心軸体32は、炉停止棒駆動機構9の取り外された後の空間位置、すなわち炉停止棒9aが置かれている炉心2の中央からみて鉛直方向の直上に設けられ、遮へいプラグ11を貫通して炉心2の径方向の中央の上方まで延びており、駆動部31に、上下に移動可能でありかつ回転自在に接続されている。
The
ホールドダウンチューブ33は鉛直上方に延びている。ホールドダウンチューブ33は、移送対象である移送対象燃料集合体1a(図5参照)と結合可能、かつ移送対象燃料集合体1aを切り離し可能な図示しないグリッパを内蔵している。移送対象燃料集合体1aを掴むときはこのグリッパがホールドダウンチューブ33から下方に延びて移送対象燃料集合体1aと結合する。このグリッパは移送対象燃料集合体1aと結合した状態で上方に引き上げられ移送対象燃料集合体1aがホールドダウンチューブ33内に収納される。中心軸体32とホールドダウンチューブ33とは、主アーム34および主アーム34と平行に設けられた補助アーム35により結合されている。それぞれの結合部は回転自在に形成されている。
The hold down
ホールドダウンチューブ33、中心軸体32、主アーム34および補助アーム35は、平行四辺形リンクを構成する。この平行四辺形リンクによってホールドダウンチューブ33の直立姿勢を維持しながら、主アーム34および補助アーム35の鉛直方向に対する角度の増減によって炉心2の上方の径方向に移動可能である。また、中心軸体32の上下移動と組み合わせることによって、炉心2の上部との間隙を一定に維持しながら炉心2の上方において径方向の移動が可能である。
The hold down
また、中心軸体32の回転によって、ホールドダウンチューブ33は、周方向に回転移動する。この結果、ホールドダウンチューブ33は、炉心2のいずれの位置にもアクセス可能である。また、炉容器内中継部21の位置にもアクセス可能となっている。
Further, the hold-down
炉容器内中継部21は、図1に示すように、反射体5に対して原子炉容器10の径方向外側に隣接している。平面的には、図3に示すように、中間熱交換器16および電磁ポンプ17が配されている外環状部15の領域に食い込んだ位置に配されている。このため、反射体5が設けられている原子炉冷却材3aが上昇する領域と、原子炉冷却材3aが下降する外環状部15とを区画する隔壁7は、炉容器内中継部21の周囲の部分のみは、外環状部15側に食い込んだ形状の隔壁突出部22を形成している。すなわち、炉容器内中継部21は、隔壁7の内側の領域に属している。なお、平面的にホールドダウンチューブ33の中心が炉容器内中継部21の中心に重なったときに、隔壁突出部22の炉容器内中継部21側すなわち隔壁突出部22の内側は、ホールドダウンチューブ33の外側と干渉しない大きさとなっている。
As shown in FIG. 1, the reactor
燃料出入部40は、遮へいプラグ11に形成された鉛直方向に貫通する遮へいプラグ出入用開口部42を有する。遮へいプラグ出入用開口部42は、炉容器内中継部21の直上に形成されている。遮へいプラグ出入用開口部42は、原子炉システム100の燃料交換時以外は、図4について後述するように、燃料出入孔プラグ46によって閉止されている。
The fuel inlet /
燃料出入部40は、さらに、図1に示すように、燃料交換時に設置される出入用ドアバルブ41、出入案内管43および走行式燃料出入機44を有する。なお、走行式燃料出入機44は、トップドーム13の上方の図示しない床上を走行可能である。出入案内管43は、鉛直方向を軸とする上下が開放された円管形状で、遮へいプラグ出入用開口部42を上下に貫通した状態で遮へいプラグ11によって支持されている。なお、出入案内管43は、出入用ドアバルブ41によって支持されてもよい。
As shown in FIG. 1, the fuel inlet /
出入用ドアバルブ41は、移送対象燃料集合体1aが出入する経路にあって、出入しないときは閉鎖し、出入するときには出入通路を形成する。出入用ドアバルブ41はその下部に、原子炉建屋300上に搭載できる接続筒部が形成されている。また、出入用ドアバルブ41の上面は水平な平面状になっている。走行式燃料出入機44は、移送対象燃料集合体1aの移送時には、出入用ドアバルブ41の上面に接続する。
The
走行式燃料出入機44は、出入グリッパ45を下方に吊り下げる。出入グリッパ45は、炉心2内から取り出した移送対象燃料集合体1aを移送する場合は、移送対象燃料集合体1aを後述する燃料移送ポット23(図5参照)に収納した状態で、燃料移送ポット23を取り扱う。また、新燃料を移送対象燃料集合体1aとして遮へいプラグ11の上方から原子炉容器10内に移送するときにも、燃料移送ポット23を炉心2内に戻すことを兼ねて、移送対象燃料集合体1aを燃料移送ポット23に収納した状態で、燃料移送ポット23を取り扱う。出入グリッパ45は、上下する際に、出入案内管43によってガイドされる。
The traveling fuel loading / unloading
図4は、第1の実施形態に係る原子炉システムの通常運転時の構成を示す図3のIV−IV線矢視立断面図である。以下、図1も参照しながら説明する。遮へいプラグ11の中央には、燃料交換時には燃料取扱機30が設置されているが、原子炉システム100の通常運転時には、燃料取扱機3がはずされてその跡の空間位置に炉停止棒駆動機構9が設けられている。炉停止棒駆動機構9は、炉停止棒9aを下部に接続しており、原子炉システム100に異常が発生すれば炉停止棒9aを切り離して、炉停止棒9aが下方に落下させられるような待機状態となっている。なお、燃料交換時においては、炉停止棒9aは、炉停止棒駆動機構9と切り離されて炉心2内に置かれた状態になっている。
4 is a sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3 showing a configuration during normal operation of the nuclear reactor system according to the first embodiment. Hereinafter, description will be given with reference to FIG. In the center of the shielding
また、燃料出入部40については、炉容器内中継部21に燃料移送ポット23(図5)が置かれており、燃料移送ポット23内には、ポット用遮へい体23cが挿入され、遮へい機能を確保している。また、遮へいプラグ11に形成された遮へいプラグ出入用開口部42には、燃料出入孔プラグ46が設置され、気密および遮へい機能を確保している。
As for the fuel inlet /
トップドーム13の燃料取扱機貫通開口39には燃料取扱機貫通部蓋13aが取り付けられている。また、トップドーム13のトップドーム出入用開口47には、トップドーム出入用開口蓋13bが取り付けられている。この結果、トップドーム13の気密機能が確保される。
A fuel handling machine
図5は、第1の実施形態に係る原子炉システムにおける燃料交換システムの一部を示す拡大立断面図である。また、図6は、第1の実施形態に係る原子炉システムの構成を示す図1のVI−VI線矢視水平断面図である。 FIG. 5 is an enlarged vertical sectional view showing a part of the fuel exchange system in the nuclear reactor system according to the first embodiment. FIG. 6 is a horizontal sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 1 showing the configuration of the nuclear reactor system according to the first embodiment.
炉容器内中継部21は、炉心支持板6上に取り付けられており、上下が開放された上下に延びる円筒形状である。このため、図5に示すように、移送対象燃料集合体1aおよび燃料移送ポット23が炉心支持板6上に自立することができる。なお、炉容器内中継部21は必ずしも円筒形状に限定されない。たとえば、枠材で構成された受け台状のものでもよいし、円筒容器形状のものでもよい。
The in-
炉心支持板6の炉容器内中継部21の下方の部分には原子炉冷却材3aを下方から炉容器内中継部21内に導く冷却孔21aが形成されている。冷却孔21aは炉容器内中継部21に導かれる原子炉冷却材3aの流量調節機能を有する。
A
炉容器内中継部21の上方には、ガイド部24が設けられている。ガイド部24は、隔壁7あるいは隔壁突出部22により支持されている。ガイド部24は筒状であって上下が開放されて下端は水平断面が円環状であってその中心は炉容器内中継部21の中心と同一鉛直線上にある。この下端から上方に向かって徐々に広がっている。上端は、隔壁突出部22の内面にほぼ接している。
A
燃料移送ポット23は、上部筒23aと下部筒23bを有する。上部筒23aは上下に延びて上下が開放されたたとえば円筒形状である。下部筒23bは、上部筒23aよりも径が小さく上下が開放されたたとえば円筒形状である。下部筒23bは、上部筒23aの下部に同心に円錐台形状の接続部を介して接続されている。
The
また、燃料移送ポット23の上部筒23aの内径は移送対象燃料集合体1aを収納できる内径を有する。また、燃料移送ポット23の下部筒23bは移送対象燃料集合体1aのノズル部1bを収納できる内径を有する。このため、燃料移送ポット23は、移送対象燃料集合体1aのノズル部1bが下部筒23b内に挿入された状態で、移送対象燃料集合体1aを収納することができる。なお、上部筒23aおよび下部筒23bは多角形状の筒でもよい。
The inner diameter of the
また。燃料移送ポット23が炉容器内中継部21上に置かれたときに、燃料移送ポット23の上端が、ガイド部24の下端より鉛直方向に高い位置になるように形成されている。このため、ガイド部24は、移送対象燃料集合体1aを上方から炉容器内中継部21上に移送する際のガイドとなるとともに、燃料移送ポット23が炉容器内中継部21上に置かれた際の燃料移送ポット23の転倒防止の機能を有する。
Also. When the
図7は、第1の実施形態に係る原子炉システムにおける燃料交換方法の手順を示すフロー図である。本実施形態における原子炉システム100において、燃料交換を行う際は、先ず、原子炉の運転が停止される(ステップS01)。
FIG. 7 is a flowchart showing the procedure of the fuel exchange method in the nuclear reactor system according to the first embodiment. In the
ステップS01の後に、原子炉システム100を燃料交換時の構成に移行する(ステップS02)。具体的には、トップドーム13の燃料取扱機貫通部蓋13aおよびトップドーム出入用開口蓋13bの取り外し、炉停止棒駆動機構9の取り外し、燃料出入孔プラグ46の取り外し、燃料取扱機30の設置、出入用ドアバルブ41、出入案内管43の設置、燃料移送ポット23からのポット用遮へい体23cの抜き取りなどを行う。また、走行式燃料出入機44の燃料収納部分を出入用ドアバルブ41の上面に接続する。
After step S01, the
本実施形態に係る原子炉システム100においては、トップドーム13に燃料取扱機貫通部蓋13aおよびトップドーム出入用開口蓋13bが設けられているため、燃料交換の準備のためにトップドーム13自体を取り外す必要がない。
In the
ステップS02の後に、燃料取扱機30により炉心2内から移送対象燃料集合体1aである使用済燃料集合体を炉容器内中継部21上に設置されている燃料移送ポット23内に移送する(ステップS03)。この際、燃料取扱機30のホールドダウンチューブ33は、移送対象燃料集合体1aを直接取り扱う。
After step S02, the spent fuel assembly, which is the transfer
燃料取扱機30は、炉心2上の各場所および炉容器内中継部21上にアクセス可能であることから、炉心2内のいずれの箇所に装荷されている燃料集合体も炉容器内中継部21に移送することができる。炉容器内中継部21は、隔壁7の内側に設けられているため、燃料取扱機30は、原子炉容器10内の隔壁7に囲まれた領域内で炉心2と炉容器内中継部21間の移送を行うことができる。炉容器内中継部21においては、炉心支持板6に形成された冷却孔21aから原子炉冷却材が上昇してくる。また、燃料移送ポット23内には下部筒23bの下側の開口部から上部筒23aの上部の開口に流路が形成されるので、移送対象燃料集合体1aである使用済燃料の冷却が確保される。
Since the
ステップS03の後に、走行式燃料出入機44から出入グリッパ45を燃料移送ポット23まで降ろす。出入グリッパ45で移送対象燃料集合体1aである使用済燃料集合体を収納した燃料移送ポット23を掴み、燃料移送ポット23を上昇させ、出入案内管43および出入用ドアバルブ41内を経由して、走行式燃料出入機44内に収納する(ステップS04)。出入用ドアバルブ41、出入案内管43および炉容器内中継部21は鉛直方向に並んでいる。また、出入案内管43と炉容器内中継部21の間の高さには、ガイド部24が設けられているため、燃料移送ポット23が下降する際は、炉容器内中継部21の直上にスムーズに移送される。また、燃料移送ポット23が炉容器内中継部21上に到達した際は、ガイド部24が燃料移送ポット23の上端を保持することによって、燃料移送ポット23は安定な状態で炉容器内中継部21上に置かれることになる。
After step S03, the input /
ステップS04の後に、走行式燃料出入機44内に収納されている新たな移送対象燃料集合体1aである新燃料集合体を、燃料移送ポット23に収納する。さらに、出入グリッパ45によって移送対象燃料集合体1aである新燃料を収納した燃料移送ポット23を掴み、出入用ドアバルブ41および出入案内管43内を経由して下降させ炉容器内中継部21上まで移送する(ステップS05)。
After step S04, the new fuel assembly, which is the new transfer
ステップS05の後に、燃料取扱機30によって、炉容器内中継部21上に置かれた燃料移送ポット23内の移送対象燃料集合体1aである新燃料集合体を掴む。さらに、燃料取扱機30によって、移送対象燃料集合体1aである新燃料を燃料移送ポット23内から取り出し、炉心2内の取り出した使用済燃料集合体が装荷されていた位置に装荷する(ステップS06)。
After step S05, the
ステップS06の後に、燃料交換が予定されていた全ての燃料集合体について交換が行われた否かを判定する(ステップS07)。まだ、予定の燃料集合体の交換が残されている場合(ステップS07 NO)には、ステップS03からステップS07を繰り返す。 After step S06, it is determined whether or not all the fuel assemblies that have been scheduled for fuel replacement have been replaced (step S07). If the planned fuel assembly replacement is still left (NO in step S07), steps S03 to S07 are repeated.
なお、以上の使用済燃料集合体の取り出しと、新燃料集合体の装荷の都度、走行式燃料出入機44は、使用済燃料集合体および新燃料集合体の図示しない貯蔵場所との間で使用済燃料集合体および新燃料集合体の移送を行う。
Each time the spent fuel assembly is taken out and the new fuel assembly is loaded, the traveling fuel take-in
予定されていた全ての燃料集合体についての燃料交換が完了したと判定された場合(ステップS07 YES)は、原子炉システム100を通常運転可能な構成に移行する(ステップS08)。具体的には、燃料移送ポット23へのポット用遮へい体23cの挿入、燃料取扱機30の取外し、出入用ドアバルブ41、出入案内管43の取外し、トップドーム13の燃料取扱機貫通部蓋13aおよびトップドーム出入用開口蓋13bの設置、炉停止棒駆動機構9の設置、燃料出入孔プラグ46の設置、などを行う。
If it is determined that fuel replacement has been completed for all scheduled fuel assemblies (YES in step S07), the
以上のように、本実施形態による原子炉システム100の燃料交換システム50によれば、原子炉容器10のコンパクト化を図りながら、燃料交換機能を確保することができる。
As described above, according to the
[第2の実施形態]
図8は、第2の実施形態に係る原子炉システムの構成を示す水平断面図である。本実施形態は、第1の実施形態の変形である。第1の実施形態における燃料取扱機30の中心軸体32は炉心中央の直上に設けられているが、本第2の実施形態における燃料取扱機30の中心軸体32は、炉容器内中継部21に隣接して、隔壁突出部22の内側の位置にあり、燃料取扱機30は隔壁突出部22内に設けられている。本実施形態における燃料取扱機30のホールドダウンチューブ33は、炉心2内の最も遠い燃料集合体の位置にもアクセス可能である。
[Second Embodiment]
FIG. 8 is a horizontal sectional view showing a configuration of a nuclear reactor system according to the second embodiment. This embodiment is a modification of the first embodiment. Although the
このように、燃料取扱機30を反射体5が設けられている領域より原子炉容器の径方向外側に設けることによって、燃料取扱機30は、原子炉の通常運転状態において炉心2の上部に設けられる機器と干渉することがなくなる。このため、燃料取扱機30を常設することが可能となる。この結果、燃料交換の前の燃料交換状態の構成のための、炉停止棒駆動機構9の取外しと、燃料取扱機30の設置に係る作業がなくなる。また、燃料交換の後に原子炉の通常運転可能な構成のための、燃料取扱機30の取外しと炉停止棒駆動機構9の設置に係る作業もなくなる。
In this way, by providing the
このように、第2の実施形態に係る原子炉システムにおいては、第1の実施形態に係る原子炉システムにおける効果に加えて、さらに、燃料交換時に必要とする工程が短縮される効果がある。 Thus, in the nuclear reactor system according to the second embodiment, in addition to the effects in the nuclear reactor system according to the first embodiment, there is an effect that the steps required at the time of fuel replacement are further shortened.
図9は、第2の実施形態に係る原子炉システムの構成の変形例を示す水平断面図である。本実施形態においては、燃料取扱機30は、炉容器内中継部21とは別の隔壁突出部22の内側に設けられている。
FIG. 9 is a horizontal sectional view showing a modification of the configuration of the nuclear reactor system according to the second embodiment. In the present embodiment, the
このような本変形例においては、第2の実施形態と同様の効果が得られる。また、燃料取扱機30の周方向位置と炉容器内中継部21の周方向の位置の組合せの幅が広がり、コンパクトであるが故に厳しい原子炉システム100の配置設計において、自由度が確保できる。
In this modification, the same effect as that of the second embodiment can be obtained. In addition, the width of the combination of the circumferential position of the
[その他の実施形態]
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。たとえば、実施形態では、小型高速炉の場合を示したが、小型高速炉には限定されない。本発明は、タンク型の高速炉、すなわち、1次冷却系が同一の原子炉容器内に設けられているタイプの原子炉システムにおいて適用できる。また、実施形態では、内蔵ポンプとして電磁ポンプを用いる場合を示したが、機械式ポンプを用いることもできる。
[Other Embodiments]
As mentioned above, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. For example, in the embodiment, the case of a small fast reactor has been described, but the present invention is not limited to a small fast reactor. The present invention can be applied to a tank type fast reactor, that is, a reactor system in which a primary cooling system is provided in the same reactor vessel. Moreover, although the case where an electromagnetic pump was used as a built-in pump was shown in embodiment, a mechanical pump can also be used.
また、本発明の構成は、炉心2内の燃料のシャッフリングを行うような場合に、炉容器内中継部21を介して炉心の別の箇所に移動するためにも有効である。
The configuration of the present invention is also effective for moving to another part of the core via the in-
各実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Each embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1…燃料集合体、1a…移送対象燃料集合体、1b…ノズル部、2…炉心、3a…原子炉冷却材、3b…カバーガス、4…炉心槽、5…反射体、5a…反射体駆動機構、5b…反射体駆動軸、5c…反射体上部遮へい体、6…炉心支持板、6b…炉心支持台、6c…流調モジュール、7…隔壁、8…中性子遮へい体、9…炉停止棒駆動機構、9a…炉停止棒、10…原子炉容器、11…遮へいプラグ、12…ガードベッセル、13…トップドーム、13a…燃料取扱機貫通部蓋、13b…トップドーム出入用開口蓋、15…外環状部、16…中間熱交換器、17…電磁ポンプ(内蔵ポンプ)、18…原子炉ペデスタル、19…中性子検出器、21…炉容器内中継部、21a…冷却孔、22…隔壁突出部、23…燃料移送ポット、23a…上部筒、23b…下部筒、23c…ポット用遮へい体、24…ガイド部、30…燃料取扱機、31…駆動部、32…中心軸体、33…ホールドダウンチューブ、34…主アーム、35…補助アーム、39…燃料取扱機貫通開口、40…燃料出入部、41…出入用ドアバルブ、42…遮へいプラグ出入用開口部、43…出入案内管、44…走行式燃料出入機、45…出入グリッパ、46…燃料出入孔プラグ、47…トップドーム出入用開口、50…燃料交換システム、100…原子炉システム、201…ルーフデッキ、202…隔壁、210…可変アーム式燃料取扱機、211…燃料取扱機本体、212…アーム、213…ホールドダウンチューブ、220…炉内中継装置、221…出入用ドアバルブ、222…炉内中継槽、251…環状中間熱交換器、252…環状電磁ポンプ、300…原子炉建屋
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記炉心、原子炉冷却材および前記原子炉冷却材の上部を覆うカバーガスを収納して上部が開放されて上下に延びる円筒形状の原子炉容器と、
前記原子炉容器内で前記原子炉容器に支持されて水平方向に拡がって前記炉心を支持する炉心支持板と、
前記原子炉容器の上部を覆う遮へいプラグと、
前記原子炉容器内で前記炉心の径方向周囲に設けられ前記炉心を保護する上下が開放された円筒形状の炉心槽と、
前記原子炉容器内で前記炉心槽の径方向外側に前記炉心槽を全体として囲むように設けられ前記炉心で生じた中性子を反射して反応度を制御する上下に移動可能な複数の反射体と、
前記原子炉容器内で前記反射体の径方向外側に設けられ、前記原子炉冷却材が前記炉心内を上昇する上昇流路と前記原子炉冷却材が前記炉心の上方で径方向外側に折り返した後の外側流路である外環状部とを隔離する上下に延びて上下が開放されたほぼ円筒形状の隔壁であって、径方向外側に突出して当該隔壁の上端まで延びた隔壁突出部が形成されている隔壁と、
前記外環状部の周方向に互いに間隔をもって設けられた複数の中間熱交換器と、
前記外環状部の周方向に互いに間隔をもってかつ前記中間熱交換器と周方向に間隔をもって設けられて前記原子炉容器内で前記原子炉冷却材を循環させる複数の内蔵ポンプと、
前記炉心での反応を停止する炉停止棒と、
前記炉停止棒を駆動する炉停止棒駆動機構と、
燃料交換時において前記炉心内の前記燃料集合体のうち移送対象である移送対象燃料集合体を前記炉心から前記原子炉容器外へ移送するとともに、前記移送対象燃料集合体として新たな燃料集合体を前記原子炉容器の外部から前記炉心へ移送する燃料交換システムと、
を備えた原子炉システムであって、
前記燃料交換システムは、
前記隔壁突出部内に設けられて、前記移送対象燃料集合体を仮置き可能な炉容器内中継部と、
前記燃料交換時に前記原子炉容器内にあって前記炉心と前記炉容器内中継部との間で前記移送対象燃料集合体を移送する燃料取扱機と、
前記燃料交換時に、前記遮へいプラグにおいて前記炉容器内中継部の直上部分に形成された開閉可能な前記移送対象燃料集合体の移送用の遮へいプラグ出入用開口部を有して、前記炉容器内中継部と前記原子炉容器の外部との間で前記移送対象燃料集合体を移送可能とする燃料出入部と、
を有することを特徴とする原子炉システム。 A fast reactor core having a plurality of fuel assemblies arranged parallel to each other and extending vertically,
A cylindrical reactor vessel that houses the cover gas that covers the core, the reactor coolant, and the top of the reactor coolant, and that opens up and extends up and down,
A core support plate that is supported by the reactor vessel in the reactor vessel and extends in the horizontal direction to support the core;
A shielding plug covering the top of the reactor vessel;
A cylindrical core tank having an open top and bottom that is provided around the radial direction of the core in the reactor vessel and protects the core;
A plurality of reflectors, which are provided in the reactor vessel so as to surround the reactor core as a whole outside in the radial direction of the reactor tank and which can move up and down to reflect neutrons generated in the reactor core and control the reactivity; ,
The reactor vessel is provided outside the reflector in the radial direction, and the reactor coolant ascends in the core and the reactor coolant is folded back radially outward above the core. A substantially cylindrical partition wall that extends up and down and separates from the outer annular portion, which is a rear outer channel, and is open at the top and bottom, forming a partition protrusion that protrudes radially outward and extends to the upper end of the partition wall. A partition wall,
A plurality of intermediate heat exchangers provided at intervals in the circumferential direction of the outer annular portion;
A plurality of built-in pumps that are spaced apart from each other in the circumferential direction of the outer annular portion and circumferentially spaced from the intermediate heat exchanger to circulate the reactor coolant in the reactor vessel;
A reactor stop rod for stopping the reaction in the reactor core;
A furnace stop rod drive mechanism for driving the furnace stop rod;
At the time of fuel replacement, the transfer target fuel assembly, which is the transfer target among the fuel assemblies in the core, is transferred out of the reactor vessel from the core, and a new fuel assembly is used as the transfer target fuel assembly. A fuel exchange system for transferring to the core from outside the reactor vessel;
A nuclear reactor system comprising:
The fuel change system includes:
An in-furnace relay section that is provided in the partition protrusion and is capable of temporarily placing the transfer target fuel assembly;
A fuel handling machine for transferring the fuel assembly to be transferred between the reactor core and the relay part in the reactor vessel in the reactor vessel at the time of the fuel exchange;
When the fuel is changed, the shield plug has an opening portion for opening and closing the transfer plug of the transferable fuel assembly that is openable and closable formed in a portion immediately above the relay portion in the reactor vessel in the shield plug. A fuel inlet / outlet part that allows the transfer target fuel assembly to be transferred between a relay part and the outside of the reactor vessel;
A nuclear reactor system characterized by comprising:
前記燃料交換時に前記出入用ドアバルブの上面と結合して前記炉容器内中継部との間で、前記移送対象燃料集合体を上下に移送するとともに、前記移送対象燃料集合体を収納した状態で前記原子炉容器の外部を水平方向に移動可能な走行式燃料出入機と、
をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の原子炉システム。 The fuel inlet / outlet portion includes an entrance / exit door valve for containing the cover gas when the transfer target fuel assembly is transferred,
When the fuel is changed, the transfer target fuel assembly is transported up and down with the upper surface of the door valve for entrance and exit and the relay part in the furnace vessel, and the transfer target fuel assembly is stored in the state where the transfer target fuel assembly is stored. A traveling fuel injector that can move horizontally outside the reactor vessel;
The reactor system according to claim 1, further comprising:
前記遮へいプラグ上に搭載された駆動部と、
前記駆動部の下方に前記駆動部と接続して設けられ前記遮へいプラグを貫通して下方に延びて上下移動可能かつ回転自在な中心軸体と、
前記移送対象燃料集合体と結合および切り離し可能に形成されて鉛直方向に延びたホールドダウンチューブと、
前記中心軸体と前記ホールドダウンチューブとを回転自在に結合する主アームと、
前記主アームと平行に設けられて前記中心軸体と前記ホールドダウンチューブとを回転自在に結合する補助アームと、
を有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の原子炉システム。 The fuel handling machine is
A drive unit mounted on the shielding plug;
A central shaft body that is provided below the drive unit and connected to the drive unit, extends through the shielding plug and extends downward, and is movable up and down and rotatable.
A hold-down tube that is formed so as to be capable of being coupled to and detached from the transfer target fuel assembly and extends in the vertical direction;
A main arm that rotatably couples the central shaft body and the hold-down tube;
An auxiliary arm provided in parallel with the main arm and rotatably connecting the central shaft body and the hold-down tube;
The nuclear reactor system according to claim 1 or 2, wherein
前記炉容器内中継部は、前記移送対象燃料集合体を収納した前記燃料移送ポットを仮置き可能であり、
前記炉内中継装置により移送される前記移送対象燃料集合体が前記燃料移送ポットに収納されて、当該燃料移送ポットとともに前記燃料出入部において移送されるように構成されている、
ことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の原子炉システム。 The fuel change system further includes a fuel transfer pot capable of storing the transfer target fuel assembly,
The in-furnace relay section is capable of temporarily placing the fuel transfer pot containing the transfer target fuel assembly.
The transfer target fuel assembly transferred by the in-furnace relay device is accommodated in the fuel transfer pot and is transferred together with the fuel transfer pot at the fuel inlet / outlet part.
The nuclear reactor system according to any one of claims 1 to 4, wherein
前記隔壁には径方向外側に突出して当該隔壁の上端まで延びた隔壁突出部が形成されており、
前記隔壁突出部の内側に設けられて、前記移送対象燃料集合体を仮置き可能な炉容器内中継部と、
前記燃料交換時に前記原子炉容器内にあって前記炉心と前記炉容器内中継部との間で移送対象である前記移送対象燃料集合体を移送する燃料取扱機と、
前記燃料交換時において、前記遮へいプラグにおいて前記炉容器内中継部の直上部分に形成された開閉可能な前記移送対象燃料集合体の移送用の遮へいプラグ出入用開口部を有して、前記炉容器内中継部と前記原子炉容器の外部との間で前記移送対象燃料集合体を移送可能とする燃料出入部と、
を有することを特徴とする燃料交換システム。 A core of a fast reactor including a plurality of fuel assemblies, a reactor vessel containing the core, a shielding plug covering an upper portion of the reactor vessel, a reactor core tank provided around the reactor core, and the reactor core tank; A plurality of reflectors provided to surround the reactor core as a whole on the radially outer side, a partition wall provided on the radially outer side of the reflector body, and an outer annular portion on the radially outer side of the partition wall. A reactor system comprising a plurality of intermediate heat exchangers and a plurality of built-in pumps, wherein a fuel assembly to be transported among the fuel assemblies in the core at the time of fuel exchange is transferred from the core. A fuel exchange system for transferring a fuel assembly outside the reactor vessel and transferring a new fuel assembly as the transfer target fuel assembly from the outside of the reactor vessel to the core,
The partition is formed with a partition protrusion that protrudes radially outward and extends to the upper end of the partition,
An in-furnace relay section that is provided inside the partition protrusion and is capable of temporarily placing the transfer target fuel assembly;
A fuel handling machine that transfers the fuel assembly to be transferred that is in the reactor vessel at the time of the fuel exchange and is to be transferred between the core and the relay portion in the reactor vessel;
In the fuel exchange, the furnace vessel has an opening portion for opening / closing the plug for transfer of the transferable fuel assembly that can be opened and closed formed in a portion directly above the relay portion in the reactor vessel in the shield plug. A fuel inlet / outlet part that enables transfer of the transfer target fuel assembly between an inner relay part and the outside of the reactor vessel;
A fuel exchange system comprising:
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014034586A Pending JP2015158471A (en) | 2014-02-25 | 2014-02-25 | Fuel exchange system and nuclear reactor system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015158471A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107516550A (en) * | 2016-06-16 | 2017-12-26 | 泰拉能源有限责任公司 | Reactor lid |
-
2014
- 2014-02-25 JP JP2014034586A patent/JP2015158471A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN107516550A (en) * | 2016-06-16 | 2017-12-26 | 泰拉能源有限责任公司 | Reactor lid |
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