JP3892193B2 - Reactor containment vessel water injection equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子力発電プラントにおける注水設備に係り、特に原子炉事故時に備えて設けてある原子炉格納容器注水設備に関する。
【0002】
【従来の技術】
沸騰水型原子炉を用いた原子力発電プラントでは、原子炉圧力容器に接続された配管の破断による冷却材の流出などの非常事態の発生に備えて、ECCS(非常用炉心冷却系)が設けてある。
【0003】
このECCSは緊急炉心冷却装置とも呼ばれ、高圧炉心冷却系と自動減圧系、それに残留熱除去系に備えられている機能の1種である低圧炉心注水モードなどで構成され、非常事態が発生した場合、原子炉は非常停止され、ECCSからの注水により炉心を冠水させ、炉心が急速に冷却されるようにするものである。
【0004】
図7は、従来技術による原子炉格納容器25の一例で、この原子炉格納容器25は、その内部を上部空間と下部空間に区画した上で、上部空間を原子炉圧力容器23が収容されたD/W(ドライウェル)26とし、下部空間をW/W(ウェットウェル)27と圧力抑制室30としたものであり、原子炉圧力容器23に接続された配管の破断などにより冷却材の流出が起きた場合、原子炉の非常停止と共に、冷却材の注水により炉心24を冠水させ、炉心24が冷却されるようにしてある。
【0005】
ここで、まず、ECCSの高圧炉心冷却系は、高圧炉心冷却ポンプ32と配管35、弁33a、33b、34a、34b及びストレーナ31a等で構成されており、復水貯蔵槽15内の水と圧力抑制室30内のプール水を高圧炉心冷却ポンプ吸込み弁33a、33bの開閉により切替え、いずれも水源として用いることができるように構成されている。
【0006】
次に、自動減圧系は、高圧炉心冷却系が作動不能時などで原子炉圧力容器23内の圧力が大きく上昇したとき、主蒸気逃がし安全弁37を開放させ、残留熱除去系の運転モードの1種である低圧炉心注水モードによる炉心注水が可能になる圧力まで急速に減圧させる機能をもつものである。
【0007】
この低圧炉心注水モードでは、ストレーナ31bから残留熱除去ポンプ吸込み弁39、残留熱除去ポンプ38、残留熱除去配管41、熱交換器42、熱交換器切替え弁43a、43b、低圧炉心注水弁40a、40b、ドライウェルスプレイ弁45、ウェットウェルスプレイ弁47、ドライウェルスプレイヘッダ46、それにウェットウェルスプレイヘッダ48までの機器が使用される。
【0008】
そして、低圧炉心注水モードによる原子炉圧力容器23の冷却に際しては、圧力抑制室30内のプール水を水源とし、低圧炉心注水弁40a、40bを介して残留熱除去ポンプ38により原子炉圧力容器23に注水するようになっている。
【0009】
次に、残留熱除去系は、原子炉格納容器25を除熱し、原子炉格納容器25の圧力及び温度上昇を抑制するために設けられたもので、このため、熱交換器42で冷却した冷却水をスプレイヘッダ46、48からD/W26及びW/W27にスプレイするようになっており、このとき、熱交換器42は、補機冷却ポンプ44で送られてくる冷却水により、冷却動作を行なう。
【0010】
そして、このような非常時に、原子炉圧力容器23から流出した冷却水とD/W26内にスプレイされた冷却水は、ベント管28を通って圧力抑制室30内に戻り、プール水として溜められた後、再び冷却水として使用される。
【0011】
ここで、ベント管28には、D/WスプレイによりD/W26内の圧力が急速に低下し、W/W27内の圧力がD/W26内の圧力より高くなった場合に備えて、破線Aで囲って示してあるように、真空破壊弁29Aが設けてある。
【0012】
そして、この真空破壊弁29Aは、図8に示すように、弁体1と、その弁座となるフランジプレート2を備え、ベント管28内がW/W27内に対して負圧になったとき、この負圧により弁体1が自動的に開き、これによりD/W26をW/W27に連通させ、W/W27内の圧力がD/W26内の圧力より高くなるのを抑えるようにしている。
【0013】
一方、この真空破壊弁29Aには、定例試験時、作動確認が要求されており、このため、図8に示されているように、弁体1とフランジプレート2に、更にアーム3と軸受4、気体圧シリンダ5、ピストン6、テスト用三方電磁弁7、テスト用隔離電磁弁8、それにテスト用窒素ガス供給配管9が設けられている。
【0014】
従って、この真空破壊弁29Aは、テスト用三方電磁弁7の開位置を切替え、窒素ガスを気体圧シリンダ5に供給させることにより、気体圧シリンダ5のピストン6が破線の矢印方向に押し下げられ、アーム3を介して弁体1が破線の矢印方向に動かされるようになっていて、これにより強制的に開弁させ、動作が可能な状態にあることが確認できることになる。
【0015】
図9は、この真空破壊弁29Aのテスト用制御ロジックで、図示のように、テストスイッチと制御回路で構成され、定例作動試験時、テストスイッチを投入することにより真空破壊弁の開放信号が発生され、これにより真空破壊弁の開放試験が実施できる。なお、図中、Eは電磁弁の付勢を表わす。
【0016】
更に、この従来技術では、原子力発電プラント内の配管の封水や洗浄などのための系統として復水補給水系が設けてあり、この系でも復水貯蔵槽15の水が使用されるが、このとき、特開平7−134194号公報にも記載されているように、この復水貯蔵槽15の水は常時用と非常時用に共用される。
【0017】
そこで、この復水貯蔵槽15の水が常時用に全て使用されてしまうことがないように、水源の取出し配管を、復水貯蔵槽15の底部から水を取り出す復水貯蔵槽非常用(高圧炉心冷却系)引き込み配管20と、側部から水を取り出す復水貯蔵槽常用(復水補給水系)引き込み配管21とに分けて設置してある。
【0018】
そして、復水貯蔵槽常用/非常用連絡配管18と復水貯蔵槽常用/非常用連絡配管止弁49a、49bを設け、必要なときこれらの弁49a、49bを開くことにより、復水貯蔵槽非常用(高圧炉心冷却系)引き込み配管20から復水補給水系に復水貯蔵槽15の底部の水が補給され、この結果、復水貯蔵槽15の底部の水をプラントの定期検査時にも有効活用できるようになっている。
【0019】
また、この従来技術では、極めて低い確率ではあるが、これらECCSなどの工学的安全施設が多重故障した苛酷事故を想定し、この場合でも現状設備が最大限に利用でき、より一層の安全性が確保できるように、注水設備としては代替設備となる復水補給水ポンプ16と復水補給水配管17、復水貯蔵槽常用(復水補給水系)引き込み配管21、それに残留熱除去系連絡弁22a、22bを設け、これらと復水貯蔵槽15から構成される復水補給水系により、残留熱除去系を介して復水貯蔵槽15の水が原子炉圧力容器23内又は原子炉格納容器25内に注水できるようにしてある。
【0020】
従って、苛酷事故時には、この復水補給水系を、以下に説明するように、原子炉圧力容器23の冷却用にも活用できるようになっている。
すなわち、苛酷事故時には、まず、原子炉圧力容器23内に注水し、これにより原子炉圧力容器23の健全性が維持されるようにするが、ECCSが多重故障などにより正しく作動せず、復旧の可能性も無い場合には、復水貯蔵槽15内にある大量の水を、復水補給水ポンプ16により原子炉格納容器25に注水し、原子炉圧力容器23を外部から冷却し、この原子炉圧力容器23の健全性を維持するのである。
【0021】
なお、このことは、次の論文において論じられているものである。
“In-vessel retention of corium at the Loviisa plant”
Nuclear Engineering and Design 169(1997)109-130
【0022】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、ECCSの多重故障などの苛酷事故時の対応として、復水貯蔵槽からD/Wに大量の水が供給されるが、このとき、ベント管に真空破壊弁が存在するため、圧力抑制室にも注水されてしまうので、冷却に必要な水量が多くなってしまう上、D/W内での水位の上昇に遅れが生じる。
【0023】
このことを図7と図8により、更に具体的に説明すると、上記したように、ベント管28内がW/W27内に対して負圧になると、真空破壊弁29の弁体1が開いてしまうので、D/W26とW/W27が連通され、均圧化されてしまう。
【0024】
このため、D/W26に冷却水を供給しても、圧力抑制室30内のプール水の水位が上昇して真空破壊弁29が水没するまでは、供給された水はD/W26からベント管28を介して圧力抑制室30に移行してしまうので、この間はD/W26内に冷却水を溜めることができない。
【0025】
このため、従来技術では、D/W26に注水した後、原子炉圧力容器23を外部から冷却するのに必要なD/W26内の水位が確保されるまでに余分な水量が必要になる上、時間も余分にかかってしまうので、上記の問題が生じてしまうのである。
また、外部からの注水量の確保についても、苛酷事故時の復水補給水系からの注水を考慮すると、プラント保有水量の観点から量的に制限がある。
【0026】
本発明の目的は、冷却水源が有効利用でき、万が一、原子炉格納容器に大量の冷却水を注水し、原子炉圧力容器を外部冷却する必要が生じた場合でも、余分な水量を要せず、短時間で供給できるようにした原子炉格納容器注水設備を提供することにある。
【0027】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、原子炉圧力容器を収容した上部空間と、圧力抑制室となる下部空間に区画され、これら上部空間と下部空間を連通するベント管に真空破壊弁を備えた原子炉格納容器の注水設備において、前記真空破壊弁に開弁機構を設け、該開弁機構は、前記上部空間内に注水する際、前記真空破壊弁を強制的に閉弁できるようにして達成される。
【0028】
このとき、前記開弁機構は、前記上部空間と前記下部空間の差圧による前記真空破壊弁の作動を阻止し、閉弁させるための気体圧シリンダを備えているようにしてもよい。
【0029】
同じく、このとき、前記原子炉格納容器が、高圧炉心冷却系の復水貯蔵槽非常用引き込み配管と、復水補給水系の復水貯蔵槽常用引き込み配管と、これら復水貯蔵槽非常用引き込み配管と復水補給水系の復水貯蔵槽常用引き込み配管の間を連絡する連絡配管と、当該連絡配管上に設けられた電動弁とを備え、該電動弁は、前記上部空間内に注水する際、開放制御できるようにしてもよい。
【0030】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による原子炉格納容器注水設備について、図示の実施の形態により詳細に説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態で、この実施形態は、真空破壊弁29の構成が、図2に示すように、図9と図10で説明した従来技術における真空破壊弁29Aと異なり、且つ図9の従来技術における復水貯蔵槽常用/非常用連絡配管止弁49a、49bが、復水貯蔵槽常用/非常用連絡配管電動止弁19a、19bに置換されているだけで、その他の構成は、図9で説明した従来技術による設備と同じである。
【0031】
従って、この図1の実施形態でも、復水貯蔵槽15と復水貯蔵槽常用(復水補給水系)引き込み配管21、復水補給水ポンプ16、復水補給水配管17、残留熱除去系連絡弁22a、22bで復水補給水系が構成されている点は従来技術と同じであり、ECCSの多重故障など苛酷事故発生時には、復水貯蔵槽15の底部から水を取り込んで原子炉格納容器25のD/W26に注水する構成されている点も同じである。
【0032】
次に、この実施形態の動作について説明する。
ECCSの多重故障など苛酷事故発生時には、中央制御室からの運転員による遠隔操作により、復水貯蔵槽常用/非常用連絡配管電動止弁19a、19bを開弁作動させ、復水補給水ポンプ16により、復水貯蔵槽15の底部から水を取りだし、残留熱除去系を介して原子炉格納容器25のD/W26の中に注水する。
【0033】
また、このD/W26の注水動作と同時に真空破壊弁29を閉じたまま維持されるように制御し、これにより、D/W26とW/W27が真空破壊弁29により連通され、D/W26内に注水された冷却水がベント管28を通って圧力抑制室30に流れ込んでしまうのを抑え、注水された冷却水がD/W26の中だけに溜ってゆくようにする。
【0034】
従って、この実施形態によれば、万が一、原子炉圧力容器を外部冷却する必要が生じた場合でも、余分な部分に注水される虞れが無いので、最小限の水量と最小限の時間でD/W26内を冷却水で満たすことができ、しかも、このときは、復水貯蔵槽15の底部から水が取り出されるので、冷却水源が有効利用でき、短時間で原子炉圧力容器内のD/W26に注水することができる。
【0035】
このため、この図1の実施形態における真空破壊弁29は、図2に示すように構成してある。
ここで、まず弁体1、フランジプレート2、アーム3、軸受4、気体圧シリンダ5、ピストン6、テスト用三方電磁弁7、テスト用隔離電磁弁8、テスト用窒素ガス供給配管9を備えている点は、図8で説明した従来技術における真空破壊弁29Aと同じである。
【0036】
しかし、この実施形態における真空破壊弁29では、気体圧シリンダ5とピストン6からなる流体圧アクチュエータが複動形で、これに更に真空破壊弁強制閉め切り用の窒素ガス供給配管10、閉め切り用三方電磁弁11、閉め切り用隔離電磁弁12、閉め切り用の窒素ガスを蓄えるアキュムレータ13及びアキュムレータ窒素ガス蓄え用逆止弁14を設けてある点で、従来技術の真空破壊弁29Aとは異なっている。
【0037】
従って、閉め切り用三方電磁弁11の開方向を切替え、アキュムレータ13内に蓄えられている窒素ガスを供給することにより、実線の矢印に示すように、気体圧シリンダ5のピストン6を押し上げた状態を維持させ、原子炉格納容器25内のW/W27側の圧力P2がD/W26側の圧力P1を超えた場合でも、真空破壊弁29が開かないように、強制的に閉止させることができるようになっている。
【0038】
ここで、この実施形態における真空破壊弁29も、定例作動試験の実施に際しては、テスト用三方電磁弁7の開方向を切替え、窒素ガスを供給し、破線の矢印に示すように気体圧シリンダ5のピストン6を押し下げ、開試験が行えるようになってるが、このとき、通常時は、三方電磁弁7、11の開方向が大気に切替えられるので、気体圧シリンダ5内のピストン6は上下フリーの状態で動けるようになっているため、基本的な真空破壊機能が損なわれることはない。
【0039】
次に、この実施形態による復水貯蔵槽常用/非常用連絡配管電動止弁19a、19bと真空破壊弁29の制御ロジック(信号回路)について、図3により説明する。
この図3の制御ロジックは、スイッチ、リレー、リレーの接点などで構成されており、上側が電動止弁19a、19bの制御ロジックで、下側が真空破壊弁29の制御ロジックになっている。
なお、電動止弁19aと電動止弁19bは同じ制御ロジックなので、図3の上側には電動止弁19a、19bの一方の制御ロジックだけが示してある。
【0040】
まず、復水貯蔵槽常用/非常用連絡配管電動止弁19a、19bは、図示のように、運転員により操作される復水貯蔵槽常用/非常用連絡配管電動止弁スイッチにより制御される。
しかし、このとき、復水貯蔵槽15の冷却水については、ECCSの水源としての使用が優先されるので、これを保証する機能が必要であり、このため、ECCS起動信号が発生している場合には、復水貯蔵槽常用/非常用連絡配管電動止弁の開制御が禁止されるように構成されている。
【0041】
すなわち、復水貯蔵槽常用/非常用連絡配管電動止弁を開動作させる出力信号は、ECCS起動信号が出力され、且つ、このとき、ECCS起動信号強制切スイッチが通常位置にあることを条件として、後段に供給されるように構成されている。なお、図3で、WO(ワイプアウト)は、上からの入力があるときは、左から右えの信号の伝達が禁止されるロジック(禁止ロジック)を表わす。
【0042】
従って、ECCS起動信号が発生しているときは、復水貯蔵槽常用/非常用連絡配管電動止弁は開けられないようになっているが、しかし、苛酷事故時において原子炉格納容器に注水が必要になている状態では、ECCS起動信号が発生している可能性があるため、この場合には、運転員の判断でECCS起動信号を強制的に遮断できるように、ECCS起動信号を強制的にWOし遮断するスイッチが設けてある。
【0043】
また、復水貯蔵槽常用/非常用連絡配管電動止弁は、図示のように、WOロジックの出力を入力にフィードバックすることによる自己保持ロジックで制御されるので、この自己保持状態を解除するための弁全開入力と弁全閉入力が設けられている。
【0044】
次に、真空破壊弁29は、図示のように、運転員により操作される真空破壊弁強制開スイッチにより制御される。
しかし、このとき、D/W26とW/W27に差圧が生じた場合、これらを均圧にする真空破壊弁の本来の機能を優先させるため、ECCS起動信号が発生しているときは、これを保証する機能として、真空破壊弁強制閉スイッチから出力された信号は、▲1▼からの信号によるECCSの起動信号が出力されていないことを条件として後段に伝達されるように構成してあり、これと同時に、真空破壊弁テストスイッチからの出力をWOし遮断するように構成してある。
【0045】
次に、図4は、復水貯蔵槽常用/非常用連絡配管電動止弁19a、19bと真空破壊弁29の制御ロジックの他の一実施形態で、図3の実施形態において、真空破壊弁強制閉スイッチの出力信号に対するECCS起動信号による禁止ロジックを、AND回路からWOロジックに代えたものであり、その他の構成は同じである。
【0046】
なお、これら図3と図4で説明した制御ロジックは、ハードワイヤード/リレー回路に限定されるものではなく、集積回路(IC)チップによる電子回路で構成してもよい。
【0047】
次に、図5は、本発明の他の一実施形態で、図1で説明した実施形態と異なる点は、図1の実施形態におけるアキュムレータ13に代えて高圧窒素ボンベ50を設置し、これから気体圧シリンダ5に窒素ガスを供給するようにしたものである。なお、窒素の代りに空気を用いても良い。
【0048】
従って、本発明の実施形態によれば、ベント管28に設けられている真空破壊弁29を強制的に閉め切り状態に維持できるようにしたので、圧力抑制室30のプール水の水位が上昇し、真空破壊弁が水没した状態と同じ状態を強制的に作ることができる。
【0049】
このため、D/W26に注水したとき、圧力抑制室30に水が流れ込んでしまうのが抑えられ、注水した冷却水を最初からD/W側に重点的に溜めることができるため、真空破壊弁29を水没させるまでに必要な注水時間が不要で、その分、D/W内での水位の上昇に生じる遅れを短縮でき、この結果、ECCSの多重故障など苛酷事故にも短時間で充分に対応でき、高い信頼性を容易に保つことができる。
【0050】
また、圧力抑制室30に冷却水が流入するのが抑えられるので、その分、原子炉圧力容器23の冷却に必要な量の水が少なくて済み、冷却水が不足する事態にも充分に備えることができ、この点からも高い信頼性が容易に得られることになる。
【0051】
更に、苛酷事故時には復水貯蔵槽常用/非常用連絡配管電動止弁19a、19bを開作動させ、復水貯蔵槽15の底部から水を取り出すようにしているので、復水貯蔵槽15内の水のほとんど全部を原子炉格納容器25に注水することができ、プラント保有水の有効活用による充分な安全性の確保を図ることができる。
【0052】
【発明の効果】
本発明によれば、短時間で充分な量の冷却水が、余分な水量を要することなく原子炉格納容器内に注水できるので、冷却水源を有効に利用することができ、万が一、原子炉格納容器に大量の冷却水を注水し、原子炉圧力容器を外部冷却する必要が生じた場合でも、充分な対処が可能になる。
【0053】
従って、本発明によれば、ECCSの多重故障など苛酷事故にも短時間で充分に対応でき、高い信頼性を容易に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による原子炉格納容器注水設備の一実施形態を示すブロック構成図である。
【図2】本発明の一実施形態における真空破壊弁の一例を示す詳細説明図である。
【図3】本発明の一実施形態における制御ロジックの一例を示す説明図である。
【図4】本発明の一実施形態における制御ロジックの他の一例を示す説明図である。
【図5】本発明による原子炉格納容器注水設備の他の一実施形態を示すブロック構成図である。
【図6】本発明の他の一実施形態における真空破壊弁の一例を示す詳細説明図である。
【図7】従来技術による原子炉格納容器注水設備の一例を示すブロック構成図である。
【図8】従来技術の一例における真空破壊弁の詳細説明図である。
【図9】従来技術の一例における制御ロジックの説明図である。
【符号の説明】
1 弁体
2 フランジプレート
3 アーム
4 軸受
5 気体圧シリンダ
6 ピストン
7 テスト用三方電磁弁
8 テスト用隔離電磁弁
9 テスト用窒ガス素供給配管
10 真空破壊弁強制閉め切り用窒素ガス供給配管
11 真空破壊弁強制閉め切り用三方電磁弁
12 真空破壊弁強制閉め切り用隔離電磁弁
13 真空破壊弁強制閉め切り用アキュムレータ
14 真空破壊弁強制閉め切り用アキュムレータ窒素ガス蓄え用逆止弁
15 復水貯蔵槽
16 復水補給水ポンプ
17 復水補給水配管
18 復水貯蔵槽常用/非常用連絡配管
19 復水貯蔵槽常用/非常用連絡配管電動止弁
20 復水貯蔵槽非常用(高圧炉心冷却系)引き込み配管
21 復水貯蔵槽常用(復水補給水系)引き込み配管
22 残留熱除去系連絡弁
23 原子炉圧力容器
24 炉心
25 原子炉格納容器
26 ドライウェル(D/W)
27 ウェットウェル(W/W)
28 ベント管
29 真空破壊弁
30 圧力抑制室
31 ストレーナ
32 高圧炉心冷却ポンプ
33 高圧炉心冷却ポンプ吸い込み弁
34 高圧炉心冷却注水弁
35 高圧炉心冷却配管
36 主蒸気配管
37 主蒸気逃がし安全弁
38 残留熱除去ポンプ
39 残留熱除去ポンプ吸込み弁
40 低圧炉心注水弁
41 残留熱除去配管
42 熱交換器
43 熱交換器切替え弁
44 補機冷却ポンプ
45 ドライウェルスプレイ弁
46 ドライウェルスプレイヘッダ
47 ウェットウェルスプレイ弁
48 ウェットウェルスプレイヘッダ
49 復水貯蔵槽常用/非常用連絡配管止弁
50 高圧窒素ボンベ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a water injection facility in a nuclear power plant, and more particularly to a reactor containment water injection facility provided in preparation for a nuclear accident.
[0002]
[Prior art]
In a nuclear power plant using a boiling water reactor, an ECCS (Emergency Core Cooling System) is provided in preparation for the occurrence of an emergency such as coolant spillage due to the breakage of piping connected to the reactor pressure vessel. is there.
[0003]
This ECCS, also called an emergency core cooling system, is composed of a high pressure core cooling system, an automatic decompression system, and a low pressure core water injection mode that is one of the functions provided in the residual heat removal system, and an emergency has occurred. In some cases, the nuclear reactor is brought to an emergency shutdown, and the core is submerged by water injection from the ECCS so that the core is cooled rapidly.
[0004]
FIG. 7 shows an example of a
[0005]
Here, the ECCS high-pressure core cooling system is composed of a high-pressure
[0006]
Next, the automatic decompression system opens the main steam
[0007]
In this low pressure core water injection mode, the residual heat removal
[0008]
When the
[0009]
Next, the residual heat removal system is provided to remove heat from the
[0010]
In such an emergency, the cooling water flowing out of the
[0011]
Here, the
[0012]
As shown in FIG. 8, the
[0013]
On the other hand, the vacuum break valve 29A is required to be checked for operation during a regular test. Therefore, as shown in FIG. 8, the
[0014]
Therefore, the vacuum breaker valve 29A switches the open position of the test three-
[0015]
FIG. 9 shows a test control logic for the vacuum breaker valve 29A, which is composed of a test switch and a control circuit as shown, and generates a vacuum breaker valve open signal by turning on the test switch during a regular operation test. Thus, an open test of the vacuum break valve can be performed. In the figure, E represents the energization of the solenoid valve.
[0016]
Furthermore, in this prior art, a condensate replenishment water system is provided as a system for sealing and cleaning pipes in nuclear power plants, and the water in the
[0017]
Therefore, in order to prevent the water in the
[0018]
The condensate storage tank common /
[0019]
In addition, with this conventional technology, it is assumed that there is a severe accident in which these engineering safety facilities such as ECCS have multiple failures, even in this case, and even in this case, the current facilities can be used to the maximum, and further safety can be achieved. As a water injection facility, a condensate
[0020]
Therefore, at the time of a severe accident, the condensate makeup water system can be used for cooling the
That is, at the time of a severe accident, first, water is poured into the
[0021]
This is discussed in the next paper.
“In-vessel retention of corium at the Loviisa plant”
Nuclear Engineering and Design 169 (1997) 109-130
[0022]
[Problems to be solved by the invention]
In the above prior art, a large amount of water is supplied from the condensate storage tank to the D / W as a response to a severe accident such as a multiple failure of ECCS. At this time, a vacuum break valve exists in the vent pipe. Since water is also poured into the pressure suppression chamber, the amount of water necessary for cooling increases, and a rise in the water level in the D / W is delayed.
[0023]
This will be explained more specifically with reference to FIGS. 7 and 8. As described above, when the pressure in the
[0024]
For this reason, even if the cooling water is supplied to the D / W 26, the supplied water is supplied from the D / W 26 to the vent pipe until the water level of the pool water in the
[0025]
For this reason, in the prior art, after pouring water into the D / W 26, an extra amount of water is required until the water level in the D / W 26 necessary for cooling the
In addition, the amount of water injection from the outside is limited in terms of the amount of water held in the plant, considering the water injection from the condensate makeup water system at the time of a severe accident.
[0026]
The purpose of the present invention is that the cooling water source can be used effectively, and even if a large amount of cooling water is injected into the reactor containment vessel and the reactor pressure vessel needs to be externally cooled, an extra amount of water is not required. An object of the present invention is to provide a reactor containment water injection system that can be supplied in a short time.
[0027]
[Means for Solving the Problems]
The above purpose is to irrigate the reactor containment vessel, which is divided into an upper space containing the reactor pressure vessel and a lower space serving as a pressure suppression chamber, and a vent pipe communicating with the upper space and the lower space is provided with a vacuum break valve. In the facility, the vacuum breaking valve is provided with a valve opening mechanism, and the valve opening mechanism is achieved by forcibly closing the vacuum breaking valve when water is poured into the upper space.
[0028]
At this time, the valve opening mechanism may include a gas pressure cylinder for preventing the vacuum breaker valve from operating due to a differential pressure between the upper space and the lower space and closing the valve.
[0029]
Similarly, at this time, the reactor containment vessel includes a condensate storage tank emergency lead-in pipe for the high-pressure core cooling system, a condensate storage tank regular lead-in pipe for the condensate makeup water system, and these condensate tank emergency lead-in pipes. And a condensate storage tank regular lead-in piping for the condensate make-up water system, and a motor-operated valve provided on the communication pipe, when the motor-operated valve is poured into the upper space, You may enable it to perform opening control .
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a reactor containment water injection system according to the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the configuration of the
[0031]
Therefore, also in the embodiment of FIG. 1, the
[0032]
Next, the operation of this embodiment will be described.
When a severe accident such as a multiple failure of the ECCS occurs, the condensate storage tank normal / emergency connection piping
[0033]
Further, the
[0034]
Therefore, according to this embodiment, even if it is necessary to externally cool the reactor pressure vessel, there is no risk of water being poured into the excess portion, so that the amount of water can be reduced with a minimum amount of time and a minimum amount of time. / W26 can be filled with cooling water, and at this time, since water is taken out from the bottom of the
[0035]
For this reason, the
Here, first, a
[0036]
However, in the
[0037]
Accordingly, by switching the opening direction of the closing three-way solenoid valve 11 and supplying the nitrogen gas stored in the accumulator 13, the
[0038]
Here, the
[0039]
Next, the control logic (signal circuit) of the condensate storage tank common / emergency connection piping
The control logic of FIG. 3 is composed of switches, relays, relay contacts, and the like. The upper side is the control logic of the
Since the
[0040]
First, the condensate storage tank normal / emergency communication piping
However, at this time, the cooling water in the
[0041]
That is, the output signal for opening the condensate storage tank normal / emergency connection piping electric stop valve is an ECCS start signal, and at this time, the ECCS start signal forced switch is in the normal position. , And is configured to be supplied to the subsequent stage. In FIG. 3, WO (wipeout) represents logic (prohibition logic) in which transmission of a signal from the left to the right is prohibited when there is an input from above.
[0042]
Therefore, when the ECCS activation signal is generated, the condensate storage tank emergency / emergency connection piping electric stop valve cannot be opened. However, in the event of a severe accident, water is injected into the reactor containment vessel. Since the ECCS activation signal may be generated in a necessary state, in this case, the ECCS activation signal is forced so that the ECCS activation signal can be forcibly cut off at the operator's discretion. Is provided with a switch for shutting off.
[0043]
In addition, as shown in the figure, the condensate storage tank emergency / emergency connection piping electric stop valve is controlled by self-holding logic by feeding back the output of the WO logic to the input, so that this self-holding state is released. The valve fully open input and the valve fully close input are provided.
[0044]
Next, the
However, if a differential pressure is generated at D / W 26 and W /
[0045]
Next, FIG. 4 shows another embodiment of the control logic of the condensate storage tank normal / emergency connection piping
[0046]
Note that the control logic described in FIGS. 3 and 4 is not limited to the hard-wired / relay circuit, and may be configured by an electronic circuit using an integrated circuit (IC) chip.
[0047]
Next, FIG. 5 shows another embodiment of the present invention, which is different from the embodiment described in FIG. 1 in that a high-
[0048]
Therefore, according to the embodiment of the present invention, since the
[0049]
For this reason, when water is poured into the D / W 26, it is possible to prevent the water from flowing into the
[0050]
Further, since the cooling water can be prevented from flowing into the
[0051]
Further, in the event of a severe accident, the condensate storage tank regular / emergency connection piping
[0052]
【The invention's effect】
According to the present invention, since a sufficient amount of cooling water can be poured into the reactor containment vessel without requiring an excessive amount of water in a short time, the cooling water source can be effectively used. Even when a large amount of cooling water is poured into the vessel and the reactor pressure vessel needs to be externally cooled, sufficient countermeasures can be taken.
[0053]
Therefore, according to the present invention, severe accidents such as multiple failures of ECCS can be sufficiently handled in a short time, and high reliability can be easily maintained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a reactor containment water injection system according to the present invention.
FIG. 2 is a detailed explanatory view showing an example of a vacuum break valve in one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of control logic according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing another example of the control logic in one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing another embodiment of a reactor containment water injection system according to the present invention.
FIG. 6 is a detailed explanatory view showing an example of a vacuum break valve according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing an example of a reactor containment water injection facility according to the prior art.
FIG. 8 is a detailed explanatory diagram of a vacuum breaker valve in an example of the prior art.
FIG. 9 is an explanatory diagram of control logic in an example of the prior art.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
27 Wet Well (W / W)
28
Claims (3)
前記真空破壊弁に開弁機構を設け、
該開弁機構は、前記上部空間内に注水する際、前記真空破壊弁を強制的に閉弁できるように構成されていることを特徴とする原子炉格納容器注水設備。In the water injection facility for the reactor containment vessel, which is divided into an upper space containing the reactor pressure vessel and a lower space serving as a pressure suppression chamber, and a vent pipe communicating with the upper space and the lower space is provided with a vacuum break valve.
A valve opening mechanism is provided in the vacuum breaker valve,
The reactor opening water injection equipment, wherein the valve opening mechanism is configured to forcibly close the vacuum break valve when water is injected into the upper space.
前記開弁機構は、前記上部空間と前記下部空間の差圧による前記真空破壊弁の作動を阻止し、閉弁させるための気体圧シリンダを備えていることを特徴とする原子炉格納容器注水設備。In the invention of claim 1,
The valve opening mechanism includes a gas pressure cylinder for preventing the operation of the vacuum breaker valve due to a pressure difference between the upper space and the lower space and closing the valve. .
前記原子炉格納容器が、
高圧炉心冷却系の復水貯蔵槽非常用引き込み配管と、復水補給水系の復水貯蔵槽常用引き込み配管と、これら復水貯蔵槽非常用引き込み配管と復水補給水系の復水貯蔵槽常用引き込み配管の間を連絡する連絡配管と、当該連絡配管上に設けられた電動弁とを備え、
該電動弁は、前記上部空間内に注水する際、開放制御できるように構成されていることを特徴とする原子炉格納容器注水設備。 In the invention of claim 1 ,
The reactor containment vessel,
Condensate storage tank emergency lead-in piping for high-pressure core cooling system, condensate replenishment water system condensate storage tank regular lead-in piping, and condensate storage tank emergency lead-in piping and condensate replenishment water system condensate storage tank regular pull-in A communication pipe that communicates between the pipes, and a motor-operated valve provided on the communication pipe,
Reactor containment vessel water injection equipment, wherein the motor-operated valve is configured to be capable of opening control when water is injected into the upper space.
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