JP6882418B2 - 原子炉蒸気発生器とこれを運転する方法、及び原子炉蒸気発生システム - Google Patents
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Description
Claims (37)
- 原子炉蒸気発生器であって、
第1平面に近接する3又は4つのプレナムと、
第2平面に近接する3又は4つのプレナムと、
前記第1平面に近接して配置された3又は4つのプレナムの一つのプレナムから前記第2平面に近接して配置された3又は4つのプレナムの少なくとも一つのプレナムへの作動流体の流路を形成する複数の蒸気発生管と
を含み、
前記原子炉蒸気発生器が炉容器の中に設置されるように構成されることにより、前記第1平面が前記炉容器の中に配置されたライザー塔の底部と交差するとともに前記第2平面が前記ライザー塔の頂部と交差し、
前記第1平面に近接する3又は4つのプレナムのそれぞれと前記第2平面に近接する3又は4つのプレナムのそれぞれとは、前記ライザー塔の中央部の方を向く平坦な管板を含み、
前記複数の蒸気発生管の第1組が前記ライザー塔まわりに、時計回り方向にらせんコイル状に巻きつけられて第1同心層を形成し、
前記複数の蒸気発生管の第2組が前記ライザー塔まわりに、反時計回り方向にらせんコイル状に巻きつけられて第2同心層を形成する、原子炉蒸気発生器。 - 前記平坦な管板は複数の穿孔を含み、
前記複数の穿孔の個々の穿孔は、前記複数の蒸気発生管の対応蒸気発生管に流体連通するように結合され、
前記複数の穿孔は、前記第1同心層に対応する第1同心円弧に配列された第1組の穿孔と、前記第2同心層に対応する第2同心円弧に配列された第2組の穿孔とを含む、請求項1の原子炉蒸気発生器。 - 前記第2平面に近接する3又は4つのプレナムはそれぞれ、前記第1平面に近接する3又は4つのプレナムの対応する一つの直上に存在する、請求項1の原子炉蒸気発生器。
- 前記複数の穿孔の少なくともいくつかは、蒸気発生管の入口圧力を低減するオリフィスを含む請求項2の原子炉蒸気発生器。
- 前記複数の穿孔の少なくともいくつかに含まれたオリフィスは、前記第1平面に配置された第1プレナムと前記第2平面に配置された第2プレナムとの間に延びる蒸気発生器配管の長さによってもたらされる圧力降下全体の少なくとも15.0%の圧力降下を導入する、請求項4の原子炉蒸気発生器。
- 前記複数の蒸気発生管のそれぞれが交互に反対方向に前記ライザー塔まわりに巻きつけられる、請求項1の原子炉蒸気発生器。
- 原子炉蒸気発生器であって、
ライザー塔まわりの第1高さの第1平面及び第2高さの第2平面のそれぞれに配置された3又は4つのプレナムを有する頂部及び底部と、
前記第1平面のプレナムと前記第2平面のプレナムとの間に延びる複数の蒸気発生管と
を含み、
前記3又は4つのプレナムはそれぞれが、前記原子炉蒸気発生器の中央部の方を向く平坦な管板を含み、前記複数の蒸気発生管の第1組が前記ライザー塔まわりに、時計回り方向にらせんコイル状に巻きつけられて第1同心層を形成し、
前記複数の蒸気発生管の第2組が前記ライザー塔まわりに、反時計回り方向にらせんコイル状に巻きつけられて第2同心層を形成する、原子炉蒸気発生器。 - 前記プレナムの前記平坦な管板はそれぞれが複数の穿孔を含み、
前記複数の穿孔の個々の穿孔は、前記複数の蒸気発生管の対応蒸気発生管に流体連通するように結合され、
前記複数の穿孔は、前記第1同心層に対応する第1同心円弧に配列された第1組の穿孔と、前記第2同心層に対応する第2同心円弧に配列された第2組の穿孔とを含む、請求項7の原子炉蒸気発生器。 - 前記穿孔の密度は、前記プレナムの内側縁近くの領域における少数から前記プレナムの外側縁近くの領域における多数へと変化する、請求項8の原子炉蒸気発生器。
- 前記複数の穿孔の各穿孔は直径が15.0から20.0mmである、請求項8の原子炉蒸気発生器。
- 原子炉蒸気発生器であって、
作動流体の入口となる3又は4つの手段であって、前記作動流体の入口となる手段はそれぞれが、ライザー塔まわりの第1高さにある第1平面に配置され、前記第1平面は前記ライザー塔の長手軸に垂直である手段と、
作動流体の出口となる3又は4つの手段であって、前記作動流体の出口となる手段はそれぞれが、ライザー塔まわりの第2高さにある第2平面に配置され、前記第2平面は前記ライザー塔の長手軸に垂直である手段と、
前記入口となる手段と前記出口となる手段との間に延びる複数の蒸気発生管であって、炉冷却材から前記作動流体へ熱を伝達し、前記入口となる手段の少なくとも一つから前記出口となる手段の少なくとも一つへと前記作動流体を送達する蒸気発生管と
を含み、
前記入口となる手段はそれぞれが、前記原子炉蒸気発生器の底部に面する平坦な管板を含み、
前記出口となる手段はそれぞれが、前記原子炉蒸気発生器の頂部に面する平坦な管板を含み、
前記複数の蒸気発生管の第1組が前記ライザー塔まわりに、時計回り方向にらせんコイル状に巻きつけられて第1同心層を形成し、
前記複数の蒸気発生管の第2組が前記ライザー塔まわりに、反時計回り方向にらせんコイル状に巻きつけられて第2同心層を形成する、原子炉蒸気発生器。 - 前記入口となる手段及び前記出口となる手段それぞれの前記平坦な管板はそれぞれが複数の穿孔を含み、
前記複数の穿孔の個々の穿孔は、前記複数の蒸気発生管の対応蒸気発生管に流体連通するように結合され、
前記複数の穿孔は、前記第1同心層に対応する第1同心円弧に配列された第1組の穿孔と、前記第2同心層に対応する第2同心円弧に配列された第2組の穿孔とを含む、請求項11の原子炉蒸気発生器。 - 前記平坦な管板の少なくとも一つの単位面積当たりの前記複数の穿孔の数は、前記入口となる手段それぞれの内側縁近くの領域と前記入口となる手段それぞれの外側縁近くの領域との間で変化する、請求項12の原子炉蒸気発生器。
- 前記入口となる手段と前記出口となる手段とは、前記作動流体の圧力を低減する手段を含む、請求項11の原子炉蒸気発生器。
- 前記平坦な管板は前記入口となる手段と前記熱を伝達して前記作動流体を送達する手段とを結合する、請求項11の原子炉蒸気発生器。
- 前記平坦な管板は前記出口となる手段と前記熱を伝達して前記作動流体を送達する手段とを結合する、請求項15の原子炉蒸気発生器。
- 前記出口となる手段の前記平坦な管板はそれぞれが複数の穿孔を含み、
前記複数の穿孔の個々の穿孔は、前記複数の蒸気発生管の対応蒸気発生管に流体連通するように結合され、
前記平坦な管板の少なくとも一つの単位面積当たりの前記複数の穿孔の数は、前記出口となる手段それぞれの内側縁近くの領域と前記出口となる手段それぞれの外側縁近くの領域との間で変化する、請求項15の原子炉蒸気発生器。 - 原子炉蒸気発生システムであって、
ライザー塔を含む原子炉と、
前記ライザー塔まわりに設置された蒸気発生器と
を含み、
前記蒸気発生器は、
前記ライザー塔の底部と交差する第1平面に近接する第1プレナム、第2プレナム及び第3プレナムと、
前記第1平面と平行であって前記ライザー塔の頂部と交差する第2平面に近接する第1プレナム、第2プレナム及び第3プレナムと、
前記第1平面に近接して配置された第1プレナム、第2プレナム及び第3プレナムの一つから前記第2平面に近接して配置された第1プレナム、第2プレナム及び第3プレナムの少なくとも一つへの冷却材流路を形成する複数の蒸気発生管と
を含み、
前記第1平面に近接する第1プレナム、第2プレナム及び第3プレナムと前記第2平面に近接する第1プレナム、第2プレナム及び第3プレナムとは、前記ライザー塔の中央部の方向を向く平坦な管板を含み、
前記複数の蒸気発生管の第1組が前記ライザー塔まわりに、時計回り方向にらせんコイル状に巻きつけられて第1同心層を形成し、
前記複数の蒸気発生管の第2組が前記ライザー塔まわりに、反時計回り方向にらせんコイル状に巻きつけられて第2同心層を形成する、原子炉蒸気発生システム。 - 前記平坦な管板は複数の穿孔を含み、
前記複数の穿孔の個々の穿孔は、前記複数の蒸気発生管の対応蒸気発生管に流体連通するように結合され、
前記複数の穿孔は、前記第1同心層に対応する第1同心円弧に配列された第1組の穿孔と、前記第2同心層に対応する第2同心円弧に配列された第2組の穿孔とを含む請求項18の原子炉蒸気発生システム。 - 原子炉蒸気発生器を運転する方法であって、
第1平面においてライザー塔まわりに配置された第1群のプレナムから複数の流路へと作動流体を送達することであって、前記プレナムはそれぞれが、複数の穿孔を備えた一の平坦な管板を含み、前記平坦な管板の単位面積当たりの前記複数の穿孔の数は、前記平坦な管板の、前記少なくとも一つのプレナムの内側縁に近い領域と前記少なくとも一つのプレナムの外側縁に近い領域との間で変化し、前記送達することはさらに、前記複数の穿孔を通して前記作動流体を前記複数の流路へと送達することを含むことと、
前記複数の流路の少なくともいくつかにおいて前記作動流体を蒸発させることであって、前記蒸発させることは、炉冷却材からの熱エネルギーを前記複数の流路の少なくともいくつかへ伝達することによってもたらされることと、
蒸発した前記作動流体を第2平面において前記ライザー塔まわりに配置された第2群のプレナムへ移送することと
を含み、
前記複数の流路の第1組が前記ライザー塔まわりに、時計回り方向にらせんコイル状に巻きつけられて第1同心層を形成し、
前記複数の流路の第2組が前記ライザー塔まわりに、反時計回り方向にらせんコイル状に巻きつけられて第2同心層を形成する、方法。 - 前記複数の穿孔は、前記第1同心層に対応する第1同心円弧に配列された第1組の穿孔と、前記第2同心層に対応する第2同心円弧に配列された第2組の穿孔とを含む、請求項20の方法。
- 前記送達することはさらに、前記作動流体の圧力を低減することを含む、請求項20の方法。
- 前記作動流体は、前記第1平面に配置された前記第1群のプレナムの第1プレナムと前記第2平面に配置された第2群のプレナムの第2プレナムとの間に延びる流路からもたらされる圧力降下全体の少なくとも15.0%の量だけ圧力が低減される、請求項22の方法。
- 前記移送することはさらに、前記第2群のプレナムの各プレナムの平坦な管板を通して前記作動流体を前記前記第2群のプレナムに移送することを含む、請求項20の方法。
- 前記移送することはさらに、前記第2群のプレナムの少なくとも一つのプレナムの前記平坦な管板を通して前記作動流体を前記第2群のプレナムへ移送することを含む、請求項24の方法。
- 原子炉蒸気発生器を運転する方法であって、
第1組の複数のチャンバから複数の管へと作動流体を送達することであって、前記第1組の複数のチャンバはライザー塔のまわりに配置されることと、
前記複数の管の少なくともいくつかにおいて前記作動流体を蒸発させることであって、前記蒸発させることは、炉冷却材からの熱エネルギーが前記複数の管の前記少なくともいくつかへ伝達されることによりもたらされることと、
蒸発した作動流体を前記複数の管から第2組の複数のチャンバへ移送することであって、前記第2組の複数のチャンバは前記ライザー塔のまわりに配置されることと
を含み、
前記作動流体の圧力は、第1高さに位置する前記第1組の複数のチャンバの第1チャンバと、第2高さに位置する前記第2組の複数のチャンバの第2チャンバとの間に延びる管からもたらされる全体的な圧力降下の少なくとも15.0%の量だけ低減され、
前記第1組の複数のチャンバと前記第2組の複数のチャンバとの間に延びる複数の管の第1組が前記ライザー塔まわりに、時計回り方向にらせんコイル状に巻きつけられて第1同心層を形成し、
前記複数の管の第2組が前記ライザー塔まわりに、反時計回り方向にらせんコイル状に巻きつけられて第2同心層を形成する、方法。 - 前記送達することはさらに、前記作動流体の圧力を低減することを含む、請求項26の方法。
- 前記送達することはさらに、前記第1組の複数のチャンバの各チャンバの平坦な管板を介して前記作動流体を前記複数の管へと送達することを含む、請求項26の方法。
- 前記移送することはさらに、前記第2組の複数のチャンバの各チャンバの平坦な管板を介して前記蒸発した作動流体を前記第2組の複数のチャンバへと移送することを含む、請求項26の方法。
- 前記送達することはさらに、前記第1組の複数のチャンバの各チャンバの平坦な管板の複数の穿孔を介して前記作動流体を前記複数の管へと送達することを含む、請求項28の方法。
- 前記移送することはさらに、前記第2組の複数のチャンバの各チャンバの平坦な管板の複数の穿孔を介して前記蒸発した作動流体を前記第2組の複数のチャンバへと移送することを含む請求項30の方法。
- 前記平坦な管板の単位面積当たりの前記複数の穿孔の数は、前記第1組の複数のチャンバの少なくとも一つのチャンバの内側縁近くにある前記平坦な管板の領域と、前記少なくとも一つのチャンバの外側縁近くにある前記平坦な管板の領域との間で変化する、請求項30の方法。
- 原子炉蒸気発生器を運転する方法であって、
第1群の複数のプレナムから複数の流路の内部へと作動流体を送達することであって、前記第1群の複数のプレナムは第1高さにおいてライザー塔のまわりに配置され、各プレナムは複数の穿孔を備えた平坦な管板を有し、前記複数の穿孔の個々の穿孔は、前記複数の流路の対応流路に流体連通するように結合され、前記平坦な管板の単位面積当たりの前記複数の穿孔の数は、前記第1群の複数のプレナムの少なくとも一つのプレナムの内側縁近くにある前記平坦な管板の領域と、前記少なくとも一つのプレナムの外側縁近くにある前記平坦な管板の領域との間で変化することと、
前記複数の流路の外部に沿って前記ライザー塔から炉冷却材を送達することであって、前記炉冷却材は第2高さから前記第1高さへと送達されることと、
前記複数の流路の少なくともいくつかにおいて前記作動流体を蒸発させることであって、前記蒸発させることは、前記炉冷却材からの熱エネルギーが前記複数の流路の前記少なくともいくつかへ伝達されることによりもたらされることと、
蒸発した作動流体を前記複数の流路から第2群の複数のプレナムへ移送することであって、前記第2群の複数のプレナムは前記第2高さにおいて前記ライザー塔のまわりに配置されることと
を含み、
前記複数の流路の第1組が前記ライザー塔まわりに、時計回り方向にらせんコイル状に巻きつけられて第1同心層を形成し、
前記複数の流路の第2組が前記ライザー塔まわりに、反時計回り方向にらせんコイル状に巻きつけられて第2同心層を形成する、方法。 - 前記平坦な管板は複数の穿孔を含み、
前記複数の穿孔の個々の穿孔は、前記複数の蒸気発生管の対応蒸気発生管に流体連通するように結合され、
前記複数の穿孔は、炉容器壁近くの縁付近においてよりも前記ライザー塔近くの縁付近において密度が低い、請求項1の原子炉蒸気発生器。 - 前記プレナムの前記平坦な管板はそれぞれが複数の穿孔を含み、
前記複数の穿孔の個々の穿孔は、前記複数の蒸気発生管の対応蒸気発生管に流体連通するように結合され、
前記複数の穿孔は、前記プレナムの内側縁付近の領域と前記プレナムの外側縁付近の領域との間で密度が変化する、請求項7の原子炉蒸気発生器。 - 前記入口となる手段の前記平坦な管板はそれぞれが複数の穿孔を含み、
前記複数の穿孔の個々の穿孔は、前記複数の蒸気発生管の対応蒸気発生管に流体連通するように結合され、
前記平坦な管板の少なくとも一つの管板の前記複数の穿孔の単位面積当たりの数は、前記入口となる手段のそれぞれの手段の内側縁付近の領域と前記入口となる手段のそれぞれの外側縁付近の領域との間で変化する、請求項11の原子炉蒸気発生器。 - 前記平坦な管板は複数の穿孔を含み、
前記複数の穿孔の個々の穿孔は、前記複数の蒸気発生管の対応蒸気発生管に流体連通するように結合され、
前記複数の穿孔は、炉容器壁近くの縁付近においてよりも前記ライザー塔近くの縁付近において密度が低い、請求項18の原子炉蒸気発生システム。
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