JP2928610B2 - 原子力設備 - Google Patents

原子力設備

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JP2928610B2 JP2234540A JP23454090A JP2928610B2 JP 2928610 B2 JP2928610 B2 JP 2928610B2 JP 2234540 A JP2234540 A JP 2234540A JP 23454090 A JP23454090 A JP 23454090A JP 2928610 B2 JP2928610 B2 JP 2928610B2
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Underground Structures, Protecting, Testing And Restoring Foundations (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は原子力設備に係り、特に安全性が高く、広大
な設置面積を確保することが困難な大都市近郊において
も、設置することが可能な原子力設備に関する。
(従来の技術) 原子力設備の代表例としての原子力発電所が各地で建
設され、その運転実績も急激に増大化している。
原子力発電所は、一般に、原子炉を配置した原子炉建
屋と、原子炉で発生した高圧蒸気によって駆動されるタ
ービンおよび発電機を収容するタービン建屋や、運転時
に発生した廃棄物を処理する処理装置を配置した廃棄物
処理建屋など各種建屋を備えて構成される。
これらの建屋は、一般に広大な敷地上に平面的に隣接
するように建設されている。特に安全上重要な構築物で
あり、耐震重要度が高い原子炉建屋等は、岩盤上に直接
設置するか、または人工岩等を介して間接的に岩盤によ
って支持される構造で設置されている。
また原子力発電所の中枢部となる原子炉の安全性には
特に注意が払われており、事故の発生頻度を極力抑える
ような設計はもちろんのこと、万が一事故が発生した場
合には、その拡大を防止する機構が多重に装備されてい
る。例えば原子炉内の冷却材が流出して炉心が露出する
ような緊急時には非常用炉心冷却系(ECCS)が設けら
れ、冷却水を送給するポンプについても電動機駆動ポン
プとタービン駆動ポンプとが併設されており、さらにこ
れらのポンプを駆動制御するための外部電源が喪失され
た場合の対策として、所内にディーゼル発電設備等の非
常用電源が配備されている。
(発明が解決しようとする課題) このように複雑で巨大なシステムから成る原子力発電
所は、広大な設置面積と、安定した地盤とが必須となる
ため、従来までの建設実績から明らかなように、原子力
発電所の多くは、電力の需要地から遠く隔離した地域に
設置することが余儀なくされている。
すなわち我が国においては、大都市およびその近傍は
大部分、河川の沖積平野において発達したものであり、
大都市の表層地盤は深層にある岩盤と比較して極めて軟
弱であり、原子力発電所等の高度の耐震性を要求する設
備を設置するには不適である。
また原子炉立地審査指針からも明らかなように、事故
発生時における周辺住宅への影響を除くために、原子力
設備は居住地から一定の距離以上離れた広大な敷地に建
設するものと規定されている。しかしながら大都市近郊
において、地価が安くかつ広大な敷地を確保すること
は、現実的に不可能になりつつある。
このように電力の需要地である大都市から遠く離れた
場所に原子力発電所が設置されているため、発電地から
需要地まで電力を移送する際の損失(送電損失)が大き
くなり不経済となる問題点がある。
本発明は以上の問題点を解決するためになされたもの
であり、安全性および信頼性を高めるとともに地域環境
と調和を図り、広大な敷地を確保することが困難な大都
市近郊においても設置することができる原子力設備を提
供することを目的とする。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するため本発明に係る原子力設備は、
原子炉としての固有安全炉を配置した原子炉建屋と、原
子炉にて発生した高圧蒸気によって駆動されるタービン
を配置したタービン建屋と、生成した廃棄物の処理装置
を配置した廃棄物処理建屋とを上下方向に多層に一体形
成して多層構造体とし、上記原子炉建屋の上方に上記廃
棄物処理建屋を設置するとともに、少くとも上記原子炉
建屋が岩盤上に設置されるように上記多層構造体を地下
に配置したことを特徴とする。
また、上記廃棄物処理建屋の上方に上記タービン建屋
を設置してもよい。さらに、上記原子炉建屋と廃棄物処
理建屋とを上下方向に連絡するように配管スペースを設
置して構成することもできる。
また、本発明の他の実施例に係る原子力設備は、原子
炉建屋と、生成した廃棄物の処理装置を配置した廃棄物
処理建屋を上下方向に多層に一体形成して多層構造体と
し、上記原子炉建屋の上方に上記廃棄物処理建屋を設置
するとともに、少くとも上記原子炉建屋が岩盤上に設置
されるように上記多層構造体を地下に配置し、原子炉に
て発生した高圧蒸気によって駆動されるタービンを配置
したタービン建屋を上記多層構造体に隣接して地中に埋
設して設置し、上記多層構造体と上記タービン建屋とを
接続する連絡ダクトを設けてなることを特徴とする。
(作用) 上記構成による原子力設備によれば、従来敷地上に平
面的に配置されていた各種建屋を上下方向に多層に一体
形成して地下に配置しているため、設備の設置面積を大
幅に低減することが可能となり、特に用地取得が困難な
都市近郊に設置することが可能となる。また原子力発電
設備として電力需要地に近接して設置した場合には、送
電ロスが大幅に減少し、エネルギの利用効率を大幅に改
善することができる。
一方、原子炉として固有安全炉を用い、特に耐震重要
度が高い原子炉建屋を岩盤上に設置しているため、安全
に対する信頼性を大幅に向上させることができる。特に
建屋を地下に設置しているため、事故時に発生した熱が
周辺地盤等に吸収され易く、発熱による影響を大幅に低
減することができるなど優れた効果を発揮する。
(実施例) 次に本発明の一実施例について添付図面を参照して説
明する。第1図は本発明に係る原子力設備の一実施例を
示し、原子力発電所を例にとって説明する断面図であ
る。
すなわち本実施例に係る原子力設備としての原子力発
電所は、原子炉1としての固有安全炉を配置した原子炉
建屋R/Bと、原子炉1にて発生した高圧蒸気によって駆
動されるタービン2を配置したタービン建屋T/Bと、生
成した廃棄物の処理装置3を配置した廃棄物処理建屋RW
/Bとを上方向から順に多層に一体形成して多層構造体4
とし、上記原子炉建屋R/Bの上方に上記廃棄物処理建屋R
W/Bを設置するとともに、少くとも上記原子炉建屋R/Bが
岩盤5上に設置されるように上記多層構造体4を地下に
配置して構成される。
この原子力発電所を建設する場合には、まず地表面6
から岩盤5、すなわち第3紀層に達するまでの連続地中
壁7を形成し、しかる後に連続地中壁7の内側を掘削し
て多層構造体4の埋設空間を形成する。次の連続地中壁
7の内表面に接するように外壁8を形成し、さらにこの
外壁8の内側に配管スペース9を設けるように二次格納
施設壁10を形成する。
また配管スペース9は、原子炉建屋R/B、廃棄物処理
建屋RW/Bおよびタービン建屋T/Bを上下方向に連絡する
ように形成される。そのため各建屋を平面的に配置して
いた従来設備と比較して、地震発生時に建屋間の相対変
位が生じるおそれも少なく、各建屋間を連結する配管、
ケーブル等の連絡ダクトの変位をほぼ解消することがで
きる。
さらに定期点検等において、大型機器の搬出入を行う
タービン建屋T/Bを多層構造体4の最上部の地表面近傍
に配置しているため、保守点検作業が極めて容易であ
る。
また原子炉1としては、固有安全炉が採用される。こ
こで固有安全炉とは、事故時の熱除去や炉停止などの安
全性確保を行うための操作を、自然的な物理現象を利用
して達成する原子炉であり、例えば強制空冷機器などの
動的機器を使用せずに自然放熱現象を利用した静的な熱
除去設備や冷却水を重力によって炉心に自然落下せしめ
る炉心注水設備や冷却水の自然環境による静的な炉心冷
却設備等を具備した原子炉をいう。
このような固有安全炉においては、安全性確保のため
の機器として、原子炉槽類、配管等の静的機器の他に、
一部に弁、ポンプなどの動的機器で構成されてはいる
が、事故発生から数日間程度は、運転員が何ら操作を実
施しない場合においても、安全性が保持される。
このように本実施例によれば、従来敷地上に平面的に
配置されていた各種建屋T/B、RW/B、R/Bを上下方向に多
層に一体形成して地下に配置しているため、設備の設置
面積を大幅に低減することが可能となり、特に用地取得
が困難な都市近郊に設置することが可能となる。また原
子力発電設備として電力需要地に近接して設置した場合
には、送電ロスが大幅に減少し、エネルギの利用効率を
大幅に改善することができる。
一方、原子炉1として固有安全炉を用い、特に耐震重
要度が高い原子炉建屋R/Bを岩盤5上に設置しているた
め、安全に対する信頼性を大幅に向上させることができ
る。特に建屋を地下に設置しているため、事故時に発生
した熱が周辺地盤等に吸収され易く、発熱による影響を
大幅に低減することができるなど優れた効果を発揮す
る。
また従来設備においては、原子炉建屋R/Bの最外殻と
なる二次格納施設10までが防護壁として機能していた
が、本実施例の構造によれば、多層構造体4を埋設する
空間を掘削するために設ける連続地中壁7および配管ス
ペース9を形成する外壁8が防護壁として評価すること
が可能であり、三次格納施設まで設けた安全な設備とす
ることができる。
このように安全に対する信頼度を大幅に向上させるこ
とができ、特に狭い敷地に配置することが可能であるた
め、大都市近郊に立地できる。例えば都市部の老旧化し
た火力発電所の代替設備としてリプレースして活用する
ことが可能であり、敷地の有効利用および土地購入費用
の節減ができる。また、この場合、発電設備が需要地に
近接しているため、送電損失を大幅に削減することも可
能になる。特に火力発電所をリプレースする場合には、
既設の送電設備をそのまま転用することもできる。
また原子力設備としては上記のような発電設備に限ら
ず、原子炉の発熱を利用し都市部に冷暖房用の温水を供
給する地域冷暖房用の設備として使用することも可能で
ある。
次に本発明の他の実施例について第2図を参照して説
明する。
第1図に示す実施例においては、タービン建屋T/B、
廃棄物処理建屋RW/Bおよび原子炉建屋R/Bを上下方向に
一体化して構成した例を示したが、本実施例において
は、タービン建屋T/Bを別個に独立して地中に埋設する
一方、多層構造体4aを隔離して地中に配設している。多
層構造体4aは、上部から下部に向って入退域管理建屋C/
B、中央制御室建屋CC/B、廃棄物処理建屋RW/Bおよび原
子炉建屋R/Bを一体化して構成されている。
また各建屋間と地表とを連絡する搬出入スペース11お
よびタービン建屋T/Bと多層構造体4aとを接続する連絡
ダクト12が地中に設けられている。さらに多層構造体4a
からの排気を放出する主排気筒13が入退域管理建屋C/B
の上縁部に立設される。
定期点検等において各建屋に機器を搬出入する場合に
は、搬出入スペース11および連絡ダクト12を経由して搬
出入される。
本実施例においても、各建屋を上下方向に一体化して
地下に配置しているため、設備の敷地面積を大幅に低減
することができる。また、地下式発電所であることから
地域環境との調和を図ることもでき、特に用地取得が困
難な大都市近郊においても容易に設置することができ
る。
〔発明の効果〕
以上説明のとおり、本発明に係る原子力設備によれ
ば、従来敷地上に平面的に配置されていた各種建屋を上
下方向に多層に一体形成して地下に配置しているため、
設備の設置面積を大幅に低減することが可能となり、特
に用地取得が困難な都市近郊に設置することが可能とな
る。また原子力発電設備として電力需要地に近接して設
置した場合には、送電ロスが大幅に減少し、エネルギの
利用効率を大幅に改善することができる。
一方、原子炉として固有安全炉を用い、特に耐震需要
度が高い原子炉建屋を岩盤上に設置しているため、安全
に対する信頼性を大幅に向上させることができる。特に
建屋を地下に設置しているため、事故時に発生した熱が
周辺地盤等に吸収され易く、発熱による影響を大幅に低
減することができるなど優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係る原子力設備の一実施例を示す原
子力発電所の断面図、第2図は本発明の他の実施例を示
す原子力発電所の断面図である。1……原子炉、2……
タービン、3……廃棄物処理装置、4,4a……多層構造
体、5……岩盤、6……地表面、7……連続地中壁、8
……外壁、9……配管スペース、10……二次格納施設
壁、11……搬出入スペース、12……連絡ダクト、13……
主排気筒、R/B……原子炉建屋、T/B……タービン建屋、
RW/B……廃棄物処理建屋、C/B……入退域管理建屋、CC/
B……中央制御室建屋。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】原子炉としての固有安全炉を配置した原子
    炉建屋と、原子炉にて発生した高圧蒸気によって駆動さ
    れるタービンを配置したタービン建屋と、生成した廃棄
    物の処理装置を配置した廃棄物処理建屋とを上下方向に
    多層に一体形成して多層構造体とし、上記原子炉建屋の
    上方に上記廃棄物処理建屋を設置するとともに、少くと
    も上記原子炉建屋が岩盤上に設置されるように上記多層
    構造体を地下に配置したことを特徴とする原子力設備。
  2. 【請求項2】上記廃棄物処理建屋の上方に上記タービン
    建屋を設置したことを特徴とする請求項1記載の原子力
    設備。
  3. 【請求項3】上記原子炉建屋と廃棄物処理建屋とを上下
    方向に連絡するように配管スペースを設置したことを特
    徴とする請求項1記載の原子力設備。
  4. 【請求項4】原子炉建屋と、生成した廃棄物の処理装置
    を配置した廃棄物処理建屋とを上下方向に多層に一体形
    成して多層構造体とし、上記原子炉建屋の上方に上記廃
    棄物処理建屋を設置するとともに、少くとも上記原子炉
    建屋が岩盤上に設置されるように上記多層構造体を地下
    に配置し、原子炉にて発生した高圧蒸気によって駆動さ
    れるタービンを配置したタービン建屋を上記多層構造体
    に隣接して地中に埋設して設置し、上記多層構造体と上
    記タービン建屋とを接続する連絡ダクトを設けてなるこ
    とを特徴とする原子力設備。
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CL2011000928A1 (es) * 2011-04-25 2011-09-02 Cristobal Leiva Guzman Juan Nave contenedora subterranea multifuncional de alta seguridad para instalaciones de plantas nucleares, capaz de impedir el escape de radiacion, que comprende dos partes principales, una zona inferior conformada por un contenedor inferior de maxima seguridad, y una zona superior dispuesta arriba del contenedor inferior.

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