JP2019045433A - 原子炉格納容器 - Google Patents
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Abstract
Description
図1に示すように、本実施形態に係る原子炉格納容器41は、改良型沸騰水型の原子力プラント40の原子炉建屋42の内部に備えられている。原子炉格納容器41は、原子炉圧力容器1と、ペデスタル62と、伝熱管群3と、を備えている。また、冷却水槽6と、循環配管(往配管7,還配管8)と、を原子炉格納容器41の外部、且つ、原子炉建屋42の内部に、付随して備えている。
図2及び図3に示すように、伝熱管群(3,4)は、平面視でペデスタル62の内側の空間を覆うように配列した複数の横管3と、ペデスタル62の内壁面を覆うように鉛直方向を向いて配列した複数の縦管4と、を有している。伝熱管群(3,4)を構成する横管3及び縦管4のうち、横管3は、プラットフォーム5(床状の構造材)上に配列している。
図13に示すように、循環配管(7,8)のうち、横管3側に接続される往配管7は、冷却水槽6と横管3との間を、横管3が敷設された高さよりも低い高さを経由して接続する形態とすることもできる。
図14に示すように、伝熱管群(3,4)のうち、横管3は、縦管4の側に向かうにつれて、高さが高くなる方向に傾斜している状態に敷設することもできる。
図15に示すように、伝熱管群(3,4)のうち、横管3は、縦管4の側に向かうにつれて、高さが高くなる方向に傾斜している下部ヘッダ13aに接続して敷設することもできる。
図16に示すように、循環配管(7,8)を構成する往配管7及び還配管8は、冷却水からの放熱を促進する放熱フィン(21,22)を備える形態とすることができる。また、循環配管(7,8)を構成する往配管7及び還配管8は、冷却水槽6と伝熱管群(3,4)との間を隔離する常閉型の隔離弁(53,54)を備える形態とすることができる。
図17に示すように、原子炉格納容器41は、横管3が、格納容器床2上に配列している形態とすることもできる。
図18に示すように、原子炉格納容器41は、冷却水中の放射性物質を検知する放射線センサ24を備え、循環配管(7,8)を通じた放射性物質の漏洩が監視される形態とすることもできる。
図19において、縦軸は、温度[K]を表す。Tdは、燃料デブリの温度[K]、Twは、冷却水の主流の温度[K]である。Lは、構造材の厚さ[m]であり、例えば、伝熱管群(3,4)を構成する横管3や縦管4の管厚に相当する。Toは、外表面の温度[K]、Tiは、内表面の温度[K]である。Tmは、構造材の融点[K]であり、例えば、伝熱管群(3,4)を構成する横管3や縦管4の材料の融点に相当する。
Ti=Tw+ΔT ・・・(I)
L=R×(Tm−Ti)/Qc ・・・(II)
また、構造材の内表面の温度Tiは、構造材と冷却水との間の熱伝達係数をA[W/(m2・K)]としたとき、次の数式(III)の関係を満たす。
Qb=A×(Ti−Tw) ・・・(III)
2 格納容器床
3 横管(伝熱管群)
4 縦管(伝熱管群)
5 プラットフォーム(床状の構造材)
6 冷却水槽
7 往配管(循環配管)
7a トラップ部
8 還配管(循環配管)
9 給水管
10 通気管
11 逆止弁
13 下部ヘッダ
13a,13b 分岐ヘッダ
14 上部ヘッダ
15a,15b バッフル板(板材)
16a,16b バッフル板(板材)
17 支持具
20 炉心溶融物
21 放熱フィン
22 放熱フィン
24 放射線センサ
41 原子炉格納容器
42 原子炉建屋
43 格納容器上蓋
44 ドライウェル
45 ウェットウェル
47 シールドプラグ
48 アクセス
49 支持部
50 炉心
51 主蒸気管
52 主蒸気隔離弁
53 隔離弁
54 隔離弁
59 制御棒駆動機構
62 ペデスタル
65 ドライヤ・セパレータプール
66 使用済燃料プール
67 運転床
Claims (12)
- 原子炉の炉心を内包する原子炉圧力容器と、
前記原子炉圧力容器を支持する筒状のペデスタルと、
前記ペデスタルの内側において、前記原子炉圧力容器と床面との間の空間に敷設され、冷却水が流される伝熱管群と、を備え、
前記伝熱管群は、
平面視で前記ペデスタルの内側の空間を覆うように配列した複数の横管と、
前記ペデスタルの内壁面を覆うように鉛直方向を向いて配列した複数の縦管と、を有する原子炉格納容器。 - 請求項1に記載の原子炉格納容器において、
前記原子炉圧力容器と前記床面との間の空間に床状の構造材を備え、
前記横管は、前記構造材上に配列しており、
前記縦管は、前記横管よりも上方に配列している原子炉格納容器。 - 請求項1に記載の原子炉格納容器において、
前記横管は、前記床面上に配列しており、
前記縦管は、前記横管よりも上方に配列している原子炉格納容器。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の原子炉格納容器において、
前記横管及び前記縦管は、密接して並列した伝熱管が側面同士で接合されて配列している原子炉格納容器。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の原子炉格納容器において、
前記横管及び前記縦管は、間隔を空けて並列した伝熱管が側面で共通の板材に接合されて配列している原子炉格納容器。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の原子炉格納容器において、
前記横管及び前記縦管は、間隔を空けて並列した伝熱管が側面で板材を介して連結されて配列している原子炉格納容器。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の原子炉格納容器において、
前記横管及び前記縦管は、間隔を空けて並列した伝熱管の列が互い違いに積層されて配列している原子炉格納容器。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の原子炉格納容器において、
前記横管は、前記縦管に連通しており、前記縦管の側に向かうにつれて、高さが高くなる方向に傾斜している原子炉格納容器。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の原子炉格納容器において、
前記原子炉格納容器よりも上方に設けられた冷却水槽と、
前記冷却水槽と前記伝熱管群との間で前記冷却水を循環させる循環配管と、を備え、
前記循環配管は、前記冷却水槽と前記横管群との間を前記横管群が敷設された高さよりも低い高さを経由して接続する原子炉格納容器。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の原子炉格納容器において、
前記原子炉格納容器よりも上方に設けられた冷却水槽と、
前記冷却水槽と前記伝熱管群との間で前記冷却水を循環させる循環配管と、を備え、
前記循環配管は、前記冷却水からの放熱を促進する放熱フィンを備える原子炉格納容器。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の原子炉格納容器において、
前記原子炉格納容器よりも上方に設けられた冷却水槽と、
前記冷却水槽と前記伝熱管群との間で前記冷却水を循環させる循環配管と、を備え、
前記循環配管は、前記冷却水槽と前記伝熱管群との間を隔離する常閉型の隔離弁を備える原子炉格納容器。 - 請求項10に記載の原子炉格納容器において、
前記冷却水中の放射性物質を検知する放射線センサを備え、
開弁状態とされている前記隔離弁が、前記冷却水中に放射性物質の漏洩が検知されたとき、閉弁状態に制御される原子炉格納容器。
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