JP2531910B2 - 沸騰水型原子炉内の寄生バイパス流を減少する装置 - Google Patents
沸騰水型原子炉内の寄生バイパス流を減少する装置Info
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- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
- G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
- G21C3/322—Means to influence the coolant flow through or around the bundles
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C15/00—Cooling arrangements within the pressure vessel containing the core; Selection of specific coolants
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- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C1/00—Reactor types
- G21C1/04—Thermal reactors ; Epithermal reactors
- G21C1/06—Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated
- G21C1/08—Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated moderator being highly pressurised, e.g. boiling water reactor, integral super-heat reactor, pressurised water reactor
- G21C1/084—Boiling water reactors
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- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
【０００１】本発明は、沸騰水型原子炉(BWR) に関し、
特に、所謂「炉心バイパス区域」を通る水の流れを、水
蒸気発生の為に燃料束を通る水の流れと連続せしめるこ
とにより沸騰水型原子炉の効率を改良する方法に関す
る。
特に、所謂「炉心バイパス区域」を通る水の流れを、水
蒸気発生の為に燃料束を通る水の流れと連続せしめるこ
とにより沸騰水型原子炉の効率を改良する方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】沸騰水型原子炉における発電のために、
核分裂を利用することが公知である。核分裂性燃料を密
封燃料棒内に装荷し、この燃料棒を燃料棒集合体と呼ば
れる矩形アレーに組み立てる。この燃料棒集合体は、前
記燃料棒を支持し、そして水を流入させる下側連結プレ
ートと、少なくとも一部の燃料棒に固定され、そして水
及び発生蒸気を流出させる上側連結プレートと、下側連
結プレート、上側連結プレート及びこれら連結プレート
間の燃料棒を囲繞するチャネルとを含む。該チャネル
は、連結プレート間及び燃料棒周囲で流れ通路を画定す
る機能を有する。上記チャネルは、燃料束内の蒸気発生
流れ通路を、周囲の炉心バイパス区域から隔てる部材で
もある。
核分裂を利用することが公知である。核分裂性燃料を密
封燃料棒内に装荷し、この燃料棒を燃料棒集合体と呼ば
れる矩形アレーに組み立てる。この燃料棒集合体は、前
記燃料棒を支持し、そして水を流入させる下側連結プレ
ートと、少なくとも一部の燃料棒に固定され、そして水
及び発生蒸気を流出させる上側連結プレートと、下側連
結プレート、上側連結プレート及びこれら連結プレート
間の燃料棒を囲繞するチャネルとを含む。該チャネル
は、連結プレート間及び燃料棒周囲で流れ通路を画定す
る機能を有する。上記チャネルは、燃料束内の蒸気発生
流れ通路を、周囲の炉心バイパス区域から隔てる部材で
もある。
【０００３】沸騰水型原子炉においては、水が炉心を通
って上向きに流れる。上方に移動するに連れて水が加熱
され、そして一部が水蒸気へと転化する。この水蒸気が
タービンを運転するのに利用され、そしてその後冷却さ
れ、再凝縮され、そして炉心を通して再循環される。炉
心上部で、冷却材の約１５重量％が水蒸気へと転化する
が、しかし水蒸気の体積は冷却材総体積の７０乃至８０
％である。
って上向きに流れる。上方に移動するに連れて水が加熱
され、そして一部が水蒸気へと転化する。この水蒸気が
タービンを運転するのに利用され、そしてその後冷却さ
れ、再凝縮され、そして炉心を通して再循環される。炉
心上部で、冷却材の約１５重量％が水蒸気へと転化する
が、しかし水蒸気の体積は冷却材総体積の７０乃至８０
％である。
【０００４】原子炉を冷却するほかに、水は核分裂反応
を減速させもする。典型的には、核分裂反応が高速中性
子を生成させる。連鎖核反応は、低速又は熱中性子によ
ってのみ継続する。水冷却材を通過することにより、高
速中性子が減速され又は「熱化」される。沸騰水型原子
炉内で冷却材が沸騰するとき、中性子減速水が低密度化
し、あるいは高い「空げき率」を有することになる。こ
の高い空げき率が、中性子の減速をよりゆっくりと生起
させる。
を減速させもする。典型的には、核分裂反応が高速中性
子を生成させる。連鎖核反応は、低速又は熱中性子によ
ってのみ継続する。水冷却材を通過することにより、高
速中性子が減速され又は「熱化」される。沸騰水型原子
炉内で冷却材が沸騰するとき、中性子減速水が低密度化
し、あるいは高い「空げき率」を有することになる。こ
の高い空げき率が、中性子の減速をよりゆっくりと生起
させる。
【０００５】沸騰水型原子炉内に中性子を減速させるの
に十分な量の水が存在することを確実にするために、こ
の種の原子炉においては、冷却水の一部が燃料集合体を
囲繞する所謂「バイパス区域」内へと分配される。これ
らの区域を通して流れる水は、蒸気へと転化するのに十
分な加熱を受けず、従って核分裂反応用の稠密減速材
（液体状態）として作用し続ける。
に十分な量の水が存在することを確実にするために、こ
の種の原子炉においては、冷却水の一部が燃料集合体を
囲繞する所謂「バイパス区域」内へと分配される。これ
らの区域を通して流れる水は、蒸気へと転化するのに十
分な加熱を受けず、従って核分裂反応用の稠密減速材
（液体状態）として作用し続ける。
【０００６】前記バイパス区域の形態及び目的は、容易
に理解することができる。所謂「炉心バイパス区域」
は、前記燃料束の外側で、前記燃料チャネル間の隙間空
間に画定される。この区域は、蒸気発生のための区域で
はない。従って、前記燃料束内の空間と違って、この炉
心バイパス区域は液体減速材のみによって満たされ、こ
の区画では水蒸気は発生しない。
に理解することができる。所謂「炉心バイパス区域」
は、前記燃料束の外側で、前記燃料チャネル間の隙間空
間に画定される。この区域は、蒸気発生のための区域で
はない。従って、前記燃料束内の空間と違って、この炉
心バイパス区域は液体減速材のみによって満たされ、こ
の区画では水蒸気は発生しない。
【０００７】水を各燃料束の下部でノズル及び接続され
たプレナム(plenum)を通して下側連結プレートへと流入
させたときに、一部の水を小さなノズルを通して炉心バ
イパス区域へと迂回させる。水は、多くの所謂「漏れ」
通路を通しても炉心バイパス区域へと流れる。炉心バイ
パス区域を通しての水流は、熱発生燃料棒とは接触しな
い。炉心バイパス区域を通しての水流の速度は、蒸気発
生を防止し、そして液体減速材の存在を維持するのに十
分な速さに設定される。
たプレナム(plenum)を通して下側連結プレートへと流入
させたときに、一部の水を小さなノズルを通して炉心バ
イパス区域へと迂回させる。水は、多くの所謂「漏れ」
通路を通しても炉心バイパス区域へと流れる。炉心バイ
パス区域を通しての水流は、熱発生燃料棒とは接触しな
い。炉心バイパス区域を通しての水流の速度は、蒸気発
生を防止し、そして液体減速材の存在を維持するのに十
分な速さに設定される。
【０００８】炉心バイパス区域を通しての水流が、燃料
束内部での冷却材の流れと並流であることに留意するこ
とが重要である。
束内部での冷却材の流れと並流であることに留意するこ
とが重要である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】前記炉心バイパス区域
に残り、そして該区域を通して流れる水は、核反応の減
速を助ける。不幸なことに、炉心バイパス区域内の水は
原子炉の蒸気発生能力に何ら寄与しない。事実、中性子
減速のため前記バイパス区域内での液体の水の存在が必
要であるが、炉心バイパス区域を通して水をポンプする
のに要するエネルギーが浪費される。このエネルギーは
蒸気発生、従って原子炉のエネルギー出力に寄与しな
い。
に残り、そして該区域を通して流れる水は、核反応の減
速を助ける。不幸なことに、炉心バイパス区域内の水は
原子炉の蒸気発生能力に何ら寄与しない。事実、中性子
減速のため前記バイパス区域内での液体の水の存在が必
要であるが、炉心バイパス区域を通して水をポンプする
のに要するエネルギーが浪費される。このエネルギーは
蒸気発生、従って原子炉のエネルギー出力に寄与しな
い。
【００１０】
【課題を解決するための手段】沸騰水型原子炉のバイパ
ス区域を通しての水の流れを変えるための方法及び装置
が開示される。炉心バイパス区域を通しての冷却材の流
れは、中央の蒸気発生炉心を通しての流れと平行となる
のではなく、炉心バイパス区域を通る連続流となる。こ
の炉心バイパス区域を通る連続流れは、最初に液体状態
で、必要とされる核減速作用を与えるために原子炉の炉
心バイパス区域のみを通して進行する。その後、前記炉
心バイパス区域から炉心入口に、そしてその後、前記燃
料束の中央チャネルを通して排出される。この区域にお
いて、炉心バイパス区域からの排出流が従来どおりに蒸
気発生のために用いられる。即ち、炉心バイパス区域用
に用いた流れを原子炉の燃料束を通しての蒸気発生流れ
通路においても利用する。
ス区域を通しての水の流れを変えるための方法及び装置
が開示される。炉心バイパス区域を通しての冷却材の流
れは、中央の蒸気発生炉心を通しての流れと平行となる
のではなく、炉心バイパス区域を通る連続流となる。こ
の炉心バイパス区域を通る連続流れは、最初に液体状態
で、必要とされる核減速作用を与えるために原子炉の炉
心バイパス区域のみを通して進行する。その後、前記炉
心バイパス区域から炉心入口に、そしてその後、前記燃
料束の中央チャネルを通して排出される。この区域にお
いて、炉心バイパス区域からの排出流が従来どおりに蒸
気発生のために用いられる。即ち、炉心バイパス区域用
に用いた流れを原子炉の燃料束を通しての蒸気発生流れ
通路においても利用する。
【００１１】本発明装置には、炉心バイパス区域から排
出される水が燃料束からの水及び蒸気排出物と合流する
のを防止するための、炉心バイパス区域の上部における
閉塞物が含まれる。水を、閉鎖した炉心バイパス区域の
上部で該炉心バイパス区域に導入する。その後、炉心バ
イパス区域内の水が下向きに流れ、そして炉心内での蒸
気発生のため燃料束内に流入する冷却材へと直接排出さ
れる。
出される水が燃料束からの水及び蒸気排出物と合流する
のを防止するための、炉心バイパス区域の上部における
閉塞物が含まれる。水を、閉鎖した炉心バイパス区域の
上部で該炉心バイパス区域に導入する。その後、炉心バ
イパス区域内の水が下向きに流れ、そして炉心内での蒸
気発生のため燃料束内に流入する冷却材へと直接排出さ
れる。
【００１２】好ましくは、炉心バイパス区域内の垂直導
管が、炉心プレートと交差して且つ該炉心プレートを通
して、閉鎖した炉心バイパス区域の上部へと液体冷却材
を送り出す。その後、炉心バイパス区域内の水が下向き
に流れ、燃料束内で上向きに移動する水及び蒸気と効果
的に向流する。その後、燃料束内での流れは従来どおり
であり、燃料束の下部から上部に向けて流れる。
管が、炉心プレートと交差して且つ該炉心プレートを通
して、閉鎖した炉心バイパス区域の上部へと液体冷却材
を送り出す。その後、炉心バイパス区域内の水が下向き
に流れ、燃料束内で上向きに移動する水及び蒸気と効果
的に向流する。その後、燃料束内での流れは従来どおり
であり、燃料束の下部から上部に向けて流れる。
【００１３】得られる水流様式は、熱水力効率が一層高
いものである。特に、ポンプエネルギーを約１０％節約
させ得るか、或いは、同じエネルギー消費で炉心を通し
て約１０％多い流れを利用することができる。更に、炉
心バイパス区域を通しての水の下方への通過が、炉心に
おける従来どおりの上向き蒸気発生流れに対する向流熱
交換器の状態で生起するため、炉心バイパス区域におい
て水の予備加熱が生ずる。これにより、炉心バイパス区
域において水の熱の増加又は予備加熱がもたらされる。
いものである。特に、ポンプエネルギーを約１０％節約
させ得るか、或いは、同じエネルギー消費で炉心を通し
て約１０％多い流れを利用することができる。更に、炉
心バイパス区域を通しての水の下方への通過が、炉心に
おける従来どおりの上向き蒸気発生流れに対する向流熱
交換器の状態で生起するため、炉心バイパス区域におい
て水の予備加熱が生ずる。これにより、炉心バイパス区
域において水の熱の増加又は予備加熱がもたらされる。
【００１４】以下に、図面に言及しながら本発明を詳細
に説明する。
に説明する。
【００１５】
【実施例】図１に、沸騰水型原子炉の蒸気発生炉心区域
Ｃを図示した。原子炉容器Ｖを、破断して示した。前記
原子炉の第１外側同心下降流れ区域１５を、前記中央蒸
気発生炉心Ｃを包囲する筒状囲い板１６の外側に示し
た。炉心Ｃ内で上向きの蒸気発生通路が見え、そして理
解され得る様に、囲い板１６も破断して示した。
Ｃを図示した。原子炉容器Ｖを、破断して示した。前記
原子炉の第１外側同心下降流れ区域１５を、前記中央蒸
気発生炉心Ｃを包囲する筒状囲い板１６の外側に示し
た。炉心Ｃ内で上向きの蒸気発生通路が見え、そして理
解され得る様に、囲い板１６も破断して示した。
【００１６】前記囲い板に掛け渡して延在する、そして
前記炉心Ｃの下側に且つ前記囲い板に掛け渡して下側プ
レナム２２からの障壁を与える炉心分離プレート２０が
存在する。炉心分離プレートは、原子炉の下側プレナム
２２と、蒸気発生通路及び炉心バイパス区域の両者と、
の間の流体流れ障壁としての役割を果す。従来からの蒸
気発生通路及び炉心バイパス区域流れ通路が従前の通り
に理解される様に、図２の透視図を示す。
前記炉心Ｃの下側に且つ前記囲い板に掛け渡して下側プ
レナム２２からの障壁を与える炉心分離プレート２０が
存在する。炉心分離プレートは、原子炉の下側プレナム
２２と、蒸気発生通路及び炉心バイパス区域の両者と、
の間の流体流れ障壁としての役割を果す。従来からの蒸
気発生通路及び炉心バイパス区域流れ通路が従前の通り
に理解される様に、図２の透視図を示す。
【００１７】図２に、前記囲い板（図示せず）の内部の
沸騰水型原子炉の断面図を示した。孔３０において炉心
分離プレート２０を貫通する制御棒駆動ハウジングＤを
示した。炉心支持鋳物と呼ばれる特殊はめ込み３５が、
制御棒駆動ハウジングＤの上部に固定され、そして４個
の燃料束Ｆ１乃至Ｆ４を支持している。本明細書に沸騰
水型原子炉の全体構造を説明する役割がないことを、理
解すべきである。制御棒駆動ハウジングＤが制御棒４０
を内包し、４個の支持された燃料束Ｆ１乃至Ｆ４に供給
するために炉心支持鋳物３５内に流入する液体減速材の
ための流体流れ通路３９を与え、そして同時に４個の燃
料束の重量を支持していることが理解される。
沸騰水型原子炉の断面図を示した。孔３０において炉心
分離プレート２０を貫通する制御棒駆動ハウジングＤを
示した。炉心支持鋳物と呼ばれる特殊はめ込み３５が、
制御棒駆動ハウジングＤの上部に固定され、そして４個
の燃料束Ｆ１乃至Ｆ４を支持している。本明細書に沸騰
水型原子炉の全体構造を説明する役割がないことを、理
解すべきである。制御棒駆動ハウジングＤが制御棒４０
を内包し、４個の支持された燃料束Ｆ１乃至Ｆ４に供給
するために炉心支持鋳物３５内に流入する液体減速材の
ための流体流れ通路３９を与え、そして同時に４個の燃
料束の重量を支持していることが理解される。
【００１８】各燃料束Ｆ１乃至Ｆ４が、炉心支持鋳物の
孔４１内のノズルＮにおいて固定されている。そして、
ノズルＮが前記燃料束の内部の下側連結プレート４２と
連接している。下側連結プレート４２が燃料棒Ｒを支持
し、そして炉心支持鋳物３５から冷却材を流入させる。
水がチャネル６０内の燃料束に流入すると、水が上向き
に流れ、中性子束を減速させ、そして水蒸気を発生させ
る。
孔４１内のノズルＮにおいて固定されている。そして、
ノズルＮが前記燃料束の内部の下側連結プレート４２と
連接している。下側連結プレート４２が燃料棒Ｒを支持
し、そして炉心支持鋳物３５から冷却材を流入させる。
水がチャネル６０内の燃料束に流入すると、水が上向き
に流れ、中性子束を減速させ、そして水蒸気を発生させ
る。
【００１９】前記燃料束の上端が、トップガイドＧ（不
図示）において垂直に支持されている。即ち、燃料束Ｆ
１乃至Ｆ４は垂直に直立した状態に保たれている。既に
十分に説明したが、従来技術の流れ通路を図２に関して
説明することができる。具体的に述べると、ノズルＮに
下側連結プレートバイパス口５０が設けられている。ノ
ズルＮ内の水がこれらの口を通してチャネル６０の外部
の炉心バイパス区域へと流出する。前記燃料束の外部の
炉心バイパス区域内の水は、燃料束の内部の水流と平行
に上向きに流れる。燃料束Ｆ１乃至Ｆ４の下部から燃料
束Ｆ１乃至Ｆ４の上部への方向に流れが生じ、この流れ
はチャネル６０の外側にある。チャネル６０の外側で、
トップガイドＧを貫通する水の流出、及び、トップガイ
ドＧの外側を通る水の流出が起る。
図示）において垂直に支持されている。即ち、燃料束Ｆ
１乃至Ｆ４は垂直に直立した状態に保たれている。既に
十分に説明したが、従来技術の流れ通路を図２に関して
説明することができる。具体的に述べると、ノズルＮに
下側連結プレートバイパス口５０が設けられている。ノ
ズルＮ内の水がこれらの口を通してチャネル６０の外部
の炉心バイパス区域へと流出する。前記燃料束の外部の
炉心バイパス区域内の水は、燃料束の内部の水流と平行
に上向きに流れる。燃料束Ｆ１乃至Ｆ４の下部から燃料
束Ｆ１乃至Ｆ４の上部への方向に流れが生じ、この流れ
はチャネル６０の外側にある。チャネル６０の外側で、
トップガイドＧを貫通する水の流出、及び、トップガイ
ドＧの外側を通る水の流出が起る。
【００２０】沸騰水型原子炉の当業者は、図示した炉心
バイパス区域への流れ通路が唯一のものではないことを
理解する。減速材の他の流れ通路が存在する。この種の
流れ通路の例には、燃料束Ｆ１乃至Ｆ４の下部からの漏
れ、炉心分離プレート２０を通しての漏れ、制御棒を貫
通させるための孔における炉心バイパス区域への漏れ等
が含まれ得る。これらの流れ通路が、同一の効果、即
ち、燃料束Ｆ１乃至Ｆ４のチャネル６０の内部の蒸気発
生流れ通路と平行な炉心バイパス区域内での流れという
効果、を持つことを理解することのみが必要である。
バイパス区域への流れ通路が唯一のものではないことを
理解する。減速材の他の流れ通路が存在する。この種の
流れ通路の例には、燃料束Ｆ１乃至Ｆ４の下部からの漏
れ、炉心分離プレート２０を通しての漏れ、制御棒を貫
通させるための孔における炉心バイパス区域への漏れ等
が含まれ得る。これらの流れ通路が、同一の効果、即
ち、燃料束Ｆ１乃至Ｆ４のチャネル６０の内部の蒸気発
生流れ通路と平行な炉心バイパス区域内での流れという
効果、を持つことを理解することのみが必要である。
【００２１】先行技術について説明してきたが、以下に
本発明に係る流れ通路を図３の模式図及び図４の透視図
に関して説明する。図３の模式図に、炉心Ｃの側面断面
図を示した。前述と同様に、水は主に通路３９に沿って
制御棒駆動ハウジングＤ内に、次いで炉心支持鋳物３５
内に、そしてその後チャネル６０の内部の従来からの蒸
気発生通路内に流入する。
本発明に係る流れ通路を図３の模式図及び図４の透視図
に関して説明する。図３の模式図に、炉心Ｃの側面断面
図を示した。前述と同様に、水は主に通路３９に沿って
制御棒駆動ハウジングＤ内に、次いで炉心支持鋳物３５
内に、そしてその後チャネル６０の内部の従来からの蒸
気発生通路内に流入する。
【００２２】図２の模式図とは違って、炉心分離プレー
ト２０が該炉心分離プレート２０のこう７２を通して送
り込まれた一連の垂直導管７０を支持している。これら
の垂直導管７０は、水を炉心バイパス区域の下部側から
炉心バイパス区域の上部側へと送り込む。炉心バイパス
区域の上部は、バイパス区域シール８０において密封さ
れている。このシールが、炉心バイパス区域の上部で導
入した水を、下向き方向に、燃料束Ｆ１乃至Ｆ４のチャ
ネル６０内の上向き蒸気発生通路に対して向流させる。
ト２０が該炉心分離プレート２０のこう７２を通して送
り込まれた一連の垂直導管７０を支持している。これら
の垂直導管７０は、水を炉心バイパス区域の下部側から
炉心バイパス区域の上部側へと送り込む。炉心バイパス
区域の上部は、バイパス区域シール８０において密封さ
れている。このシールが、炉心バイパス区域の上部で導
入した水を、下向き方向に、燃料束Ｆ１乃至Ｆ４のチャ
ネル６０内の上向き蒸気発生通路に対して向流させる。
【００２３】炉心バイパス区域の下部において、水が孔
８５を通して燃料束Ｆ１乃至Ｆ４の内部に流入する。孔
８５から流入すると、その後の流れ通路は従来どおりで
あり、そしてチャネル６０内の燃料束Ｆ１乃至Ｆ４の内
部を通して上向きである。ノズルＮの各孔が、本発明に
おいて寸法を改変されたことが理解される。詳しく述べ
ると、炉心バイパス区域から排出された水が孔９２にお
いてノズルＮに流入する様に制御棒駆動ハウジングＤの
孔９０を寸法決めした。更に、燃料束Ｆ１乃至Ｆ４のチ
ャネル６０の各上端間の隙間区域を実質的に塞ぐ様に寸
法決めしたトップガイドＧ′を図示した。
８５を通して燃料束Ｆ１乃至Ｆ４の内部に流入する。孔
８５から流入すると、その後の流れ通路は従来どおりで
あり、そしてチャネル６０内の燃料束Ｆ１乃至Ｆ４の内
部を通して上向きである。ノズルＮの各孔が、本発明に
おいて寸法を改変されたことが理解される。詳しく述べ
ると、炉心バイパス区域から排出された水が孔９２にお
いてノズルＮに流入する様に制御棒駆動ハウジングＤの
孔９０を寸法決めした。更に、燃料束Ｆ１乃至Ｆ４のチ
ャネル６０の各上端間の隙間区域を実質的に塞ぐ様に寸
法決めしたトップガイドＧ′を図示した。
【００２４】図示したシールが完全ではないことが理解
される。例えば、トップガイドＧ′におけるシールは完
壁ではない。これらのシールは、炉心バイパス区域内で
該炉心バイパス区域の上部から下部に向けての水の向流
通路を生起させる様な程度にのみ維持される。同様に、
従来のトップガイドＧ（不図示）付近でのシールを、多
数の異なる方法で作製できることが明らかである。例え
ば、フランジをチャネル６０の上端部の周囲に付加する
ことができる。
される。例えば、トップガイドＧ′におけるシールは完
壁ではない。これらのシールは、炉心バイパス区域内で
該炉心バイパス区域の上部から下部に向けての水の向流
通路を生起させる様な程度にのみ維持される。同様に、
従来のトップガイドＧ（不図示）付近でのシールを、多
数の異なる方法で作製できることが明らかである。例え
ば、フランジをチャネル６０の上端部の周囲に付加する
ことができる。
【００２５】炉心バイパス区域内で必要な水の向流を生
起させるために、垂直導管７０を付加することが好まし
い。先行技術を、炉心バイパス区域を通しての流れに平
行な炉心流れを持つものとして言及してきた。図５Ａか
ら、先行技術では、現在においても、炉心バイパス区域
を通しての冷却材の流れが並流であることが分る。これ
に対し、図５Ｂでは、炉心バイパス区域を通る流れが、
炉心に直接生起する流れのセグメントとに連続している
ことが理解される。これら２つのフローダイヤグラム
が、互いに非常に相違することが理解される。
起させるために、垂直導管７０を付加することが好まし
い。先行技術を、炉心バイパス区域を通しての流れに平
行な炉心流れを持つものとして言及してきた。図５Ａか
ら、先行技術では、現在においても、炉心バイパス区域
を通しての冷却材の流れが並流であることが分る。これ
に対し、図５Ｂでは、炉心バイパス区域を通る流れが、
炉心に直接生起する流れのセグメントとに連続している
ことが理解される。これら２つのフローダイヤグラム
が、互いに非常に相違することが理解される。
【図１】沸騰水型原子炉の透視側面断面図である。
【図２】燃料束を通しての水と炉心バイパス区域を通し
ての水との並流を強調した、先行技術の沸騰水型原子炉
の流れ通路の透視断面図である。
ての水との並流を強調した、先行技術の沸騰水型原子炉
の流れ通路の透視断面図である。
【図３】本発明に係る改良した炉心バイパス流れを説明
する側面断面図であり、炉心バイパス区域から炉心内の
蒸気発生通路へと排出するために、炉心バイパス区域の
上部に始まり、そして炉心内の蒸気と向流する流れを伴
なう、シールされた上側炉心バイパス区域を示してい
る。
する側面断面図であり、炉心バイパス区域から炉心内の
蒸気発生通路へと排出するために、炉心バイパス区域の
上部に始まり、そして炉心内の蒸気と向流する流れを伴
なう、シールされた上側炉心バイパス区域を示してい
る。
【図４】沸騰水型原子炉の流れ通路の透視断面図であ
り、原子炉の炉心バイパス区域内の水の連続的な炉心流
れを示している。
り、原子炉の炉心バイパス区域内の水の連続的な炉心流
れを示している。
【図５】５Ａは先行技術に係る流れ通路の線図である。
５Ｂは本発明に係る流れ通路の線図である。
５Ｂは本発明に係る流れ通路の線図である。
Ｃ 蒸気発生炉心 Ｄ ハウジング Ｆ１〜Ｆ４ 燃料束 Ｇ′ トップガイド Ｎ ノズル Ｒ 燃料棒 Ｖ 原子炉容器 １５ 下降流れ区域 １６ 囲い板 ２０ 炉心分離プレート ２２ 下側プレナム ３０ 孔 ３５ 炉心支持鋳物 ３９ 流体流れ通路 ４０ 制御棒 ４１ 孔 ４２ 下側連結プレート ５０ バイパス口 ６０ チャネル ７０ 垂直導管 ７２ 孔 ８０ バイパス区域シール ８５ 孔 ９０ 孔 ９２ 孔
Claims (3)
- 【請求項１】 蒸気発生用の炉心を内包する圧力容器
と、 該 炉心の下方で上記容器に略々掛け亙り、炉心障壁を形
成する手段と、 該炉心障壁を通して冷却材を上記炉心の下部から上部に
向けてポンプするための冷却材ポンプ手段と、 上記炉心を構成する複数個の個別の燃料束であって、そ
れぞれ上側連結プレートと下側連結プレートとの間で支
持された複数個の細長垂直燃料棒を含み、チャネル内に
あり、そして該チャネル内で当該燃料束自身の内部には
第１蒸気発生流れ通路が画定され且つ上記チャネル外に
炉心バイパス区域を画定する、複数個の燃料束と、を具
有する沸騰水型原子炉において、 制限且つシールされた炉心バイパス区域を提供すべく、
上記炉心の上部で上記炉心バイパス区域をシールする手
段と、 上記炉心障壁を越えて上記のシールされた炉心バイパス
区域に冷却材を導入する手段と、 上記炉心バイパス区域からの上記冷却材を上記各燃料束
へ導入し、これにより、上記炉心バイパス区域内の流れ
を、上記燃料束に流入する冷却材の流れに連続せしめる
為の手段と、を具有することを特徴とする沸騰水型原子
炉。 - 【請求項２】 前記炉心バイパス区域に冷却材を導入す
る前記手段は垂直導管を含み、該垂直導管は、前記炉心
障壁を貫通する孔から、上記炉心バイパス区域をシール
する前記シール手段に向けて上方に向けて延在する、請
求項１記載の沸騰水型原子炉。 - 【請求項３】 前記炉心バイパス区域から前記冷却材を
前記チャネル内部の前記燃料束へ導入する前記手段は、
個々の燃料束の下方部に少なくとも一つの孔を含む、請
求項１記載の沸騰水型原子炉。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/785,835 US5164150A (en) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | Method and apparatus for reducing parasitic bypass flow in a boiling water reactor |
| US785835 | 1991-10-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05215885A JPH05215885A (ja) | 1993-08-27 |
| JP2531910B2 true JP2531910B2 (ja) | 1996-09-04 |
Family
ID=25136762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4270667A Expired - Lifetime JP2531910B2 (ja) | 1991-10-21 | 1992-10-09 | 沸騰水型原子炉内の寄生バイパス流を減少する装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5164150A (ja) |
| EP (1) | EP0539052B1 (ja) |
| JP (1) | JP2531910B2 (ja) |
| DE (1) | DE69209435T2 (ja) |
| ES (1) | ES2086083T3 (ja) |
| TW (1) | TW214594B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6181763B1 (en) | 1997-10-08 | 2001-01-30 | General Electric Company | Siphon water rods |
| US9136024B2 (en) * | 2010-12-28 | 2015-09-15 | Global Nuclear Fuel—Americas, LLC | Tie plate with variable orifice and methods for selective control of fuel assembly coolant flow |
Family Cites Families (2)
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|---|---|---|---|---|
| FR2247691A1 (en) * | 1973-10-11 | 1975-05-09 | Fives Cail Babcock | Series flow through reheater hairpins improves efficiency - HP steam of reactor passes through longer hairpin bank thence inner rank |
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-
1991
- 1991-10-21 US US07/785,835 patent/US5164150A/en not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-07-17 TW TW081105646A patent/TW214594B/zh active
- 1992-10-06 ES ES92309098T patent/ES2086083T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1992-10-06 EP EP92309098A patent/EP0539052B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-10-06 DE DE69209435T patent/DE69209435T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-10-09 JP JP4270667A patent/JP2531910B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05215885A (ja) | 1993-08-27 |
| EP0539052B1 (en) | 1996-03-27 |
| DE69209435D1 (de) | 1996-05-02 |
| DE69209435T2 (de) | 1996-09-26 |
| TW214594B (ja) | 1993-10-11 |
| ES2086083T3 (es) | 1996-06-16 |
| US5164150A (en) | 1992-11-17 |
| EP0539052A1 (en) | 1993-04-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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