JP2835104B2 - 高温ガス炉 - Google Patents
高温ガス炉Info
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- JP2835104B2 JP2835104B2 JP1286148A JP28614889A JP2835104B2 JP 2835104 B2 JP2835104 B2 JP 2835104B2 JP 1286148 A JP1286148 A JP 1286148A JP 28614889 A JP28614889 A JP 28614889A JP 2835104 B2 JP2835104 B2 JP 2835104B2
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、高温ガス冷却原子炉（以下、高温ガス炉と
称す。）に係り、特に炉心の減速材を上下に貫通して配
された制御棒チャンネルの改良に関する。
称す。）に係り、特に炉心の減速材を上下に貫通して配
された制御棒チャンネルの改良に関する。
（従来の技術） 一般に、高温ガス炉においては、冷却材の出口温度を
900〜1000℃の超高温にするため、数十気圧に加圧され
たヘリウムガスで炉心の冷却を行なっている。
900〜1000℃の超高温にするため、数十気圧に加圧され
たヘリウムガスで炉心の冷却を行なっている。
第２図および第３図は、従来のこの種の高温ガス炉を
示すもので、この高温ガス炉は、炉容器１と、その内部
に収納された炉心２と、この炉心２を支える支持部材３
と、前記炉容器１の上方にあってスタンドパイプ４に内
蔵された制御棒駆動装置５とを備えている。
示すもので、この高温ガス炉は、炉容器１と、その内部
に収納された炉心２と、この炉心２を支える支持部材３
と、前記炉容器１の上方にあってスタンドパイプ４に内
蔵された制御棒駆動装置５とを備えている。
炉心２は、第３図に示すように、その大部分を占める
減速材６と、この減速材６の上部に配置された上部反射
体７と、前記減速材６の下部に設置された下部反射体８
と、前記減速材６および両反射体7,8を炉心２の軸方
向、すなわち上下方向に貫通する多数の燃料チャンネル
９および制御棒チャンネル10と、前記各燃料チャンネル
９内に配された複数本の燃料棒11と、前記制御棒チャン
ネル10内に上下動可能に挿入配置された制御棒12とを備
えており、制御棒12は、前記制御棒駆動装置５からワイ
ヤロープ13を介して吊下げられ、昇降駆動されるように
なっている。
減速材６と、この減速材６の上部に配置された上部反射
体７と、前記減速材６の下部に設置された下部反射体８
と、前記減速材６および両反射体7,8を炉心２の軸方
向、すなわち上下方向に貫通する多数の燃料チャンネル
９および制御棒チャンネル10と、前記各燃料チャンネル
９内に配された複数本の燃料棒11と、前記制御棒チャン
ネル10内に上下動可能に挿入配置された制御棒12とを備
えており、制御棒12は、前記制御棒駆動装置５からワイ
ヤロープ13を介して吊下げられ、昇降駆動されるように
なっている。
一方、炉容器１の内部には、第２図に示すように、下
部に下部プレナム14が、また上部に上部プレナム15が、
また炉心２の下部に高温プレナム16がそれぞれ形成され
ており、また炉心２の外周部には、間隙部17が形成され
ている。そして、下部プレナム14には、二重管構造の外
管18が接続され、また前記高温プレナム16には、二重管
構造の内管19が接続されている。
部に下部プレナム14が、また上部に上部プレナム15が、
また炉心２の下部に高温プレナム16がそれぞれ形成され
ており、また炉心２の外周部には、間隙部17が形成され
ている。そして、下部プレナム14には、二重管構造の外
管18が接続され、また前記高温プレナム16には、二重管
構造の内管19が接続されている。
以上の構成において、通常運転時には、冷却材である
ヘリウムガスは、二重管構造の外管18から下部プレナム
14に入り、炉心２外周部の間隙部17を上昇して上部プレ
ナム15に入る。
ヘリウムガスは、二重管構造の外管18から下部プレナム
14に入り、炉心２外周部の間隙部17を上昇して上部プレ
ナム15に入る。
上部プレナム15に流入したヘリウムガスは、燃料チャ
ンネル９内および制御棒チャンネル10内を下方に向かっ
て流下して燃料棒11および制御棒12を冷却した後、炉心
２下部の高温プレナム16に入る。
ンネル９内および制御棒チャンネル10内を下方に向かっ
て流下して燃料棒11および制御棒12を冷却した後、炉心
２下部の高温プレナム16に入る。
高温プレナム16に流入したヘリウムガスは、二重管構
造の内管19を介し中間熱交換器（図示せず）に導かれて
熱交換が行なわれ、その後昇圧して外管18に戻される。
造の内管19を介し中間熱交換器（図示せず）に導かれて
熱交換が行なわれ、その後昇圧して外管18に戻される。
（発明が解決しようとする課題） 従来の高温ガス炉においては、制御棒チャンネル10と
制御棒12との間のギャップ、すなわち冷却材流路幅が、
上下方向各所で同一の数mmに設定され、しかも制御棒12
がワイヤロープ13で吊下げられる構造になっているた
め、制御棒12と減速材６とが、制御棒チャンネル10の下
部領域で接触するおそれがある。制御棒チャンネル10の
下部領域の減速材６は、上部領域の減速材６に比較して
高温になっているため、この部分に接触する制御棒12の
接触部分も同等の高温状態となり、構造健全性を確保す
る上で重要な問題となっている。
制御棒12との間のギャップ、すなわち冷却材流路幅が、
上下方向各所で同一の数mmに設定され、しかも制御棒12
がワイヤロープ13で吊下げられる構造になっているた
め、制御棒12と減速材６とが、制御棒チャンネル10の下
部領域で接触するおそれがある。制御棒チャンネル10の
下部領域の減速材６は、上部領域の減速材６に比較して
高温になっているため、この部分に接触する制御棒12の
接触部分も同等の高温状態となり、構造健全性を確保す
る上で重要な問題となっている。
本発明は、このような点を考慮してなされたもので、
制御棒チャンネルの下部領域における制御棒と減速材と
の接触を防止して、制御棒の構造健全性を確保すること
ができる高温ガス炉を提供することを目的とする。
制御棒チャンネルの下部領域における制御棒と減速材と
の接触を防止して、制御棒の構造健全性を確保すること
ができる高温ガス炉を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段） 本発明は、前記目的を達成する手段として、上部反射
体と下部反射体との間に積層された減速材と、この減速
材および前記両反射体を上下に貫通する燃料チャンネル
および制御棒チャンネルと、燃料チャンネル内に配置さ
れた燃料棒と、前記制御棒チャンネル内に上下動可能に
挿入配置された制御棒とを有する炉心を備えた高温ガス
炉において、前記制御棒チャンネルを、上部領域と下部
領域との２つに区分し、下部領域の冷却材流路幅を、上
部領域の冷却材流路幅よりも広くするようにしたことを
特徴とする。
体と下部反射体との間に積層された減速材と、この減速
材および前記両反射体を上下に貫通する燃料チャンネル
および制御棒チャンネルと、燃料チャンネル内に配置さ
れた燃料棒と、前記制御棒チャンネル内に上下動可能に
挿入配置された制御棒とを有する炉心を備えた高温ガス
炉において、前記制御棒チャンネルを、上部領域と下部
領域との２つに区分し、下部領域の冷却材流路幅を、上
部領域の冷却材流路幅よりも広くするようにしたことを
特徴とする。
（作用） 本発明に係る高温ガス炉においては、制御棒チャンネ
ルの下部領域の冷却材流路幅が、上部領域の冷却材流路
幅よりも広くなっている。したがって、万一制御棒が制
御棒チャンネルに接触したとしても、その接触は、上部
領域で発生することになる。この上部領域の減速材は、
下部領域の減速材に比較して低温であり、しかも下部領
域では、冷却材流路幅が広くなった分だけ、制御棒への
熱伝達率が低下するため、制御棒の構造健全性を確保す
ることが可能となる。
ルの下部領域の冷却材流路幅が、上部領域の冷却材流路
幅よりも広くなっている。したがって、万一制御棒が制
御棒チャンネルに接触したとしても、その接触は、上部
領域で発生することになる。この上部領域の減速材は、
下部領域の減速材に比較して低温であり、しかも下部領
域では、冷却材流路幅が広くなった分だけ、制御棒への
熱伝達率が低下するため、制御棒の構造健全性を確保す
ることが可能となる。
（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図を参照して説明す
る。なお、本発明は、制御棒チャンネルの構造のみに特
徴を有し、その他の点は、第２図および第３図に示す従
来の高温ガス炉の構成と同一であるので、以下、その特
徴部分についてのみ図示説明する。
る。なお、本発明は、制御棒チャンネルの構造のみに特
徴を有し、その他の点は、第２図および第３図に示す従
来の高温ガス炉の構成と同一であるので、以下、その特
徴部分についてのみ図示説明する。
第１図は、高温ガス炉の炉心の要部を示すもので、図
中、符号10は制御棒チャンネルであり、この制御棒チャ
ンネル10は、２段の上部反射体７、３段の上部減速材6
a、２段の下部減速材6b、および２段の下部反射体８
を、炉心２の軸方向に貫通して配置されている。そし
て、この制御棒チャンネル10内には、制御棒12がワイヤ
ロープ13で吊下げられて上下動可能に挿入配置されてい
る。
中、符号10は制御棒チャンネルであり、この制御棒チャ
ンネル10は、２段の上部反射体７、３段の上部減速材6
a、２段の下部減速材6b、および２段の下部反射体８
を、炉心２の軸方向に貫通して配置されている。そし
て、この制御棒チャンネル10内には、制御棒12がワイヤ
ロープ13で吊下げられて上下動可能に挿入配置されてい
る。
制御棒チャンネル10は、前記上部反射体７と上部減速
材6aとで構成される上部領域と、下部減速材6bと下部反
射体８とで構成される下部領域との２つに区分されてお
り、上部領域の冷却材流路幅、すなわち制御棒12と上部
減速材6aとの間のギャップは、従来と同様数mmに設定さ
れ、一方下部領域の冷却材流路幅、すなわち制御棒12と
下部減速材6bとの間のギャップは、それよりも広い例え
ば10mm程度に設定されている。したがって、万一制御棒
12が制御棒チャンネル10に接触したとしても、特に問題
とはならない上部領域で接触が生じ、接触すると問題と
なる下部領域で接触が生じるおそれはない。なお、第１
図において、矢印Ａは冷却材の流れを示す。
材6aとで構成される上部領域と、下部減速材6bと下部反
射体８とで構成される下部領域との２つに区分されてお
り、上部領域の冷却材流路幅、すなわち制御棒12と上部
減速材6aとの間のギャップは、従来と同様数mmに設定さ
れ、一方下部領域の冷却材流路幅、すなわち制御棒12と
下部減速材6bとの間のギャップは、それよりも広い例え
ば10mm程度に設定されている。したがって、万一制御棒
12が制御棒チャンネル10に接触したとしても、特に問題
とはならない上部領域で接触が生じ、接触すると問題と
なる下部領域で接触が生じるおそれはない。なお、第１
図において、矢印Ａは冷却材の流れを示す。
次に、本実施例の作用について説明する。
制御棒12が挿入される制御棒チャンネル10は、上部領
域と下部領域との２つに区分され、下部領域の冷却材流
路幅は、上部領域の冷却材流路幅よりも広くなってい
る。
域と下部領域との２つに区分され、下部領域の冷却材流
路幅は、上部領域の冷却材流路幅よりも広くなってい
る。
ところで、冷却材としてのヘリウムガスには、第１図
に矢印Ａで示すように、制御棒チャンネル10内を上から
下に向って流下する。このため、ヘリウムガス温度およ
び減速材6a,6bの温度は、上部で低く下部に行くに従っ
て高くなる。
に矢印Ａで示すように、制御棒チャンネル10内を上から
下に向って流下する。このため、ヘリウムガス温度およ
び減速材6a,6bの温度は、上部で低く下部に行くに従っ
て高くなる。
したがって、制御棒12が万一制御棒チャンネル10に接
触した場合でも、低温の上部減速材6aで接触が生じた場
合には特に問題はないが、高温の下部減速材6bで接触が
生じた場合には問題となる。
触した場合でも、低温の上部減速材6aで接触が生じた場
合には特に問題はないが、高温の下部減速材6bで接触が
生じた場合には問題となる。
本実施例では、前述のように、制御棒チャンネル10の
下部領域の冷却材流路幅を、上部領域の冷却材流路幅よ
りも広くしているので、制御棒12が万一制御棒チャンネ
ル10に接触したとしても、上部領域で生じ、制御棒12の
高温化を防止することができる。加えて、下部領域の冷
却材流路幅を広くしたことにより、下部減速材6bから制
御棒12に移行する伝熱量が低減し、制御棒12の高温化を
より有効に防止することができる。このため、制御棒12
の構造健全性を確保することができる。
下部領域の冷却材流路幅を、上部領域の冷却材流路幅よ
りも広くしているので、制御棒12が万一制御棒チャンネ
ル10に接触したとしても、上部領域で生じ、制御棒12の
高温化を防止することができる。加えて、下部領域の冷
却材流路幅を広くしたことにより、下部減速材6bから制
御棒12に移行する伝熱量が低減し、制御棒12の高温化を
より有効に防止することができる。このため、制御棒12
の構造健全性を確保することができる。
なお、実施例では、制御棒チャンネル10の下部領域の
冷却材流路幅を10mm程度にする場合について説明した
が、この寸法は、上部減速材6aの下端で制御棒12との接
触を仮定した場合に、下部減速材6bの領域で制御棒12と
の接触が生じないような値に設定されるもので、10mm程
度に限定されるものではない。
冷却材流路幅を10mm程度にする場合について説明した
が、この寸法は、上部減速材6aの下端で制御棒12との接
触を仮定した場合に、下部減速材6bの領域で制御棒12と
の接触が生じないような値に設定されるもので、10mm程
度に限定されるものではない。
以上説明したように、本発明は、制御棒チャンネル
を、上部領域と下部領域との２つに区分し、下部領域の
冷却材流路幅を、上部領域の冷却材流路幅を、上部領域
の冷却材流路幅よりも広くしているので、下部領域にお
ける制御棒を減速材との接触を防止し、制御棒の構造健
全性を確保することができる。
を、上部領域と下部領域との２つに区分し、下部領域の
冷却材流路幅を、上部領域の冷却材流路幅を、上部領域
の冷却材流路幅よりも広くしているので、下部領域にお
ける制御棒を減速材との接触を防止し、制御棒の構造健
全性を確保することができる。
第１図は本発明の一実施例を示す高温ガス炉の要部詳細
断面図、第２図は従来の高温ガス炉を示す全体構成図、
第３図はその炉心部分の詳細を示す部分断面図である。 ２…炉心、５…制御棒駆動装置、6a…上部減速材、6b…
下部減速材、７…上部反射体、８…下部反射体、９…燃
料チャンネル、10…制御棒チャンネル、11…燃料棒、12
…制御棒、13…ワイヤロープ。
断面図、第２図は従来の高温ガス炉を示す全体構成図、
第３図はその炉心部分の詳細を示す部分断面図である。 ２…炉心、５…制御棒駆動装置、6a…上部減速材、6b…
下部減速材、７…上部反射体、８…下部反射体、９…燃
料チャンネル、10…制御棒チャンネル、11…燃料棒、12
…制御棒、13…ワイヤロープ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小倉 健志 東京都港区芝浦１丁目１番１号 株式会 社東芝本社事務所内 (56)参考文献 特開 昭57−203988（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G21C 7/00 - 7/14 G21C 1/16
Claims (1)
- 【請求項１】上部反射体と下部反射体との間に積層され
た減速材と、この減速材および前記両反射体を上下に貫
通する燃料チャンネルおよび制御棒チャンネルと、燃料
チャンネル内に配置された燃料棒と、前記制御棒チャン
ネル内に上下動可能に挿入配置された制御棒とを有する
炉心を備えた高温ガス炉において、前記制御棒チャンネ
ルを、上部領域と下部領域との２つに区分し、下部領域
の冷却材流路幅を、上部領域の冷却材流路幅よりも広く
したことを特徴とする高温ガス炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1286148A JP2835104B2 (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | 高温ガス炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1286148A JP2835104B2 (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | 高温ガス炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03205593A JPH03205593A (ja) | 1991-09-09 |
| JP2835104B2 true JP2835104B2 (ja) | 1998-12-14 |
Family
ID=17700561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1286148A Expired - Fee Related JP2835104B2 (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | 高温ガス炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2835104B2 (ja) |
-
1989
- 1989-11-02 JP JP1286148A patent/JP2835104B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03205593A (ja) | 1991-09-09 |
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Legal Events
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