JPH01272994A - 原子炉停止装置 - Google Patents
原子炉停止装置Info
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- JPH01272994A JPH01272994A JP63100339A JP10033988A JPH01272994A JP H01272994 A JPH01272994 A JP H01272994A JP 63100339 A JP63100339 A JP 63100339A JP 10033988 A JP10033988 A JP 10033988A JP H01272994 A JPH01272994 A JP H01272994A
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- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は沸騰水型原子炉に係り、特に、通常の原子炉停
止装置である制御棒駆動装置が作動しない場合に、原子
炉を停止させるのに々１適な後備原子炉停止装置に関す
る。
止装置である制御棒駆動装置が作動しない場合に、原子
炉を停止させるのに々１適な後備原子炉停止装置に関す
る。
従来の沸騰水型原子炉における後備の原子炉停止装置に
は、硼酸水注入装置がある。これは、火力発電技術協会
編集の［原子炉講座ｊの第１８頁から第２１頁に示され
たように、中性子吸収材としての５硼酸ナトリウム（Ｎ
ａ ２Ｂ ｓｏ○１６・１０Ｈ２０）水溶液を硼酸水
貯蔵タンクに蓄えておき、制御棒駆動装置が作動せず原
子炉を停止できない場合、弁を遠隔手動操作で開き、ポ
ンプにより硼酸水を原子炉内に注入するものである。
は、硼酸水注入装置がある。これは、火力発電技術協会
編集の［原子炉講座ｊの第１８頁から第２１頁に示され
たように、中性子吸収材としての５硼酸ナトリウム（Ｎ
ａ ２Ｂ ｓｏ○１６・１０Ｈ２０）水溶液を硼酸水
貯蔵タンクに蓄えておき、制御棒駆動装置が作動せず原
子炉を停止できない場合、弁を遠隔手動操作で開き、ポ
ンプにより硼酸水を原子炉内に注入するものである。
沸騰水型原子炉において、制御棒によるスクラムは、異
常な過渡変化に対して炉心を守るために炉心の核反応を
止めるものであるが、制御棒駆動装置が作動せずスクラ
ムができない場合には、厳しい事態となると考えられる
。
常な過渡変化に対して炉心を守るために炉心の核反応を
止めるものであるが、制御棒駆動装置が作動せずスクラ
ムができない場合には、厳しい事態となると考えられる
。
例えば、主蒸気隔離弁（ＭＳＩＶ）の全開が発生した場
合、通常はスクラムが起って原子炉は停止するが、スク
ラム信号が出なかったり、制御棒駆動装置が故障してい
たりといった何らかの原因でスクラムが起こらなかった
場合には、炉心での核反応は停止しない。この場合、発
生蒸気は逃し弁によりサプレッションプールに排出され
、原子炉の圧力の上昇は抑えられるが、やがて、給水が
止まり原子炉水位が低下すると、緊急炉心冷却系が作動
して冷却水を炉心に注水し始める。この水源はサプレッ
ションプールであるが、排出される蒸気により水温が上
昇するため、時間が経過すると緊急炉心冷却系による炉
心の冷却能力が低下する。 ・ 従って、制御棒駆動装置とは独立した系統で炉心の核反
応を停止させるため、沸騰水型原子炉では硼酸水注入装
置が設けられており、ある種のプラントでは原子炉内の
下部プレナムに硼酸水を注入し、この硼酸水が炉心に到
達すると、硼酸水中の硼素が中性子を吸収し、炉心の核
反応を停止できるようになっている。。
合、通常はスクラムが起って原子炉は停止するが、スク
ラム信号が出なかったり、制御棒駆動装置が故障してい
たりといった何らかの原因でスクラムが起こらなかった
場合には、炉心での核反応は停止しない。この場合、発
生蒸気は逃し弁によりサプレッションプールに排出され
、原子炉の圧力の上昇は抑えられるが、やがて、給水が
止まり原子炉水位が低下すると、緊急炉心冷却系が作動
して冷却水を炉心に注水し始める。この水源はサプレッ
ションプールであるが、排出される蒸気により水温が上
昇するため、時間が経過すると緊急炉心冷却系による炉
心の冷却能力が低下する。 ・ 従って、制御棒駆動装置とは独立した系統で炉心の核反
応を停止させるため、沸騰水型原子炉では硼酸水注入装
置が設けられており、ある種のプラントでは原子炉内の
下部プレナムに硼酸水を注入し、この硼酸水が炉心に到
達すると、硼酸水中の硼素が中性子を吸収し、炉心の核
反応を停止できるようになっている。。
しかし、従来の硼酸水注入装置では、硼酸水は原子炉内
の冷却水に比べて比重が約１．４ 倍大きいため、原子
炉の炉心流量が少ない場合には、硼酸水が下部プレナム
に溜まり、炉心に輸送されるのに時間がかかる。
の冷却水に比べて比重が約１．４ 倍大きいため、原子
炉の炉心流量が少ない場合には、硼酸水が下部プレナム
に溜まり、炉心に輸送されるのに時間がかかる。
本発明の目的は、原子炉炉心の流量が少ない場合にも、
下部プレナ１１に注入された硼酸水が短時間に炉心に輸
送され、従来より短時間で炉心の核反応を停止すること
ができる原子炉停止装置を提供することにある。
下部プレナ１１に注入された硼酸水が短時間に炉心に輸
送され、従来より短時間で炉心の核反応を停止すること
ができる原子炉停止装置を提供することにある。
上記目的は、硼酸水と原子炉冷却水より比重が小さい流
体を用意しておき、制御棒駆動装置が作動せず、制御棒
が炉心に挿入できない場合に、原子炉の炉心下部に両方
同時に注入することにより、原子炉の停止を達成するこ
とができる。
体を用意しておき、制御棒駆動装置が作動せず、制御棒
が炉心に挿入できない場合に、原子炉の炉心下部に両方
同時に注入することにより、原子炉の停止を達成するこ
とができる。
本発明において、原子炉内しこ注入される比重の小さい
流体としては、非凝縮性ガス、水蒸気、有機溶媒などが
考えられるが、こうした流体は原子炉内を上昇し、短時
間に炉心に到達する。比重の小さい流体と同時に原子炉
内に注水された硼酸水は、比重の小さい流体に引かれる
形で」二昇し、炉心に輸送される。従って、原子炉炉心
流量が少ない場合にも、硼酸水は下部プレナムに溜まる
ことなく容易に炉心に至るため、炉心の核反応を短詩間
で停止することができる。
流体としては、非凝縮性ガス、水蒸気、有機溶媒などが
考えられるが、こうした流体は原子炉内を上昇し、短時
間に炉心に到達する。比重の小さい流体と同時に原子炉
内に注水された硼酸水は、比重の小さい流体に引かれる
形で」二昇し、炉心に輸送される。従って、原子炉炉心
流量が少ない場合にも、硼酸水は下部プレナムに溜まる
ことなく容易に炉心に至るため、炉心の核反応を短詩間
で停止することができる。
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
第１図は、本発明の原子炉停止装置の一実施例の系統図
である。図において、原子炉１の内部の炉心２には燃料
集合体３が配置されている。ここでは、制御棒駆動装置
４が作動しないため、制御棒５が炉心２に挿入されない
場合を考える。原子炉停止装置は硼酸水貯蔵タンク６、
非凝縮性ガスを蓄えたタンク７、注入配管８．注入ポン
プ９゜ブロワ１０．弁１１．，１２から構成されている
。
である。図において、原子炉１の内部の炉心２には燃料
集合体３が配置されている。ここでは、制御棒駆動装置
４が作動しないため、制御棒５が炉心２に挿入されない
場合を考える。原子炉停止装置は硼酸水貯蔵タンク６、
非凝縮性ガスを蓄えたタンク７、注入配管８．注入ポン
プ９゜ブロワ１０．弁１１．，１２から構成されている
。
また、硼酸水と非凝縮性ガスは混合されスタンドパイプ
１３から同時に原子炉内に注入される。原子炉停止装置
を働かせる際には、遠隔操作により弁１．．１．１２を
開き、注入ポンプ１］とブロワ］２を作動させて、スタ
ンドパイプ１３がら硼酸水と非凝縮性ガスを同時に原子
炉内の下部プレナム１４内に送り込む。原子炉内に送り
込まれた非凝性ガス２１は原子炉内の冷却水に比へて比
重がホさいため、Ｊ二昇して炉心２に到達する。一方、
硼酸水２２は冷却水より比重が太きいため沈もうとする
が、上昇するガスとの間に摩擦が働くため、ガスに引張
られる形でガスとともに上昇し、下部プレナム１４に溜
まることなく、短時間に炉心２に到達する。この結果、
炉心２では硼酸水に含まれる硼素により中性子が吸収さ
れ、核分裂の連鎖反応が妨げられるため、原子炉を停止
することができる。
１３から同時に原子炉内に注入される。原子炉停止装置
を働かせる際には、遠隔操作により弁１．．１．１２を
開き、注入ポンプ１］とブロワ］２を作動させて、スタ
ンドパイプ１３がら硼酸水と非凝縮性ガスを同時に原子
炉内の下部プレナム１４内に送り込む。原子炉内に送り
込まれた非凝性ガス２１は原子炉内の冷却水に比へて比
重がホさいため、Ｊ二昇して炉心２に到達する。一方、
硼酸水２２は冷却水より比重が太きいため沈もうとする
が、上昇するガスとの間に摩擦が働くため、ガスに引張
られる形でガスとともに上昇し、下部プレナム１４に溜
まることなく、短時間に炉心２に到達する。この結果、
炉心２では硼酸水に含まれる硼素により中性子が吸収さ
れ、核分裂の連鎖反応が妨げられるため、原子炉を停止
することができる。
原子炉内を上昇したガスは炉心」一部に置かれた気水分
離器１５で冷却水と分離され、蒸気１く−ム１６に至る
が、逃し弁１７を経て、サプレッションプール［こ排出
されるため、原子炉の圧力が上昇することはない。また
、サプレッションプールで凝縮しないため、水温に与え
る影響はない。
離器１５で冷却水と分離され、蒸気１く−ム１６に至る
が、逃し弁１７を経て、サプレッションプール［こ排出
されるため、原子炉の圧力が上昇することはない。また
、サプレッションプールで凝縮しないため、水温に与え
る影響はない。
また、非凝縮性ガスは炉心で、炉心のボイ１〜率を高め
ることになり、ボイドによる負の反応度が増大し、原子
炉の出力を下げる効果もある。
ることになり、ボイドによる負の反応度が増大し、原子
炉の出力を下げる効果もある。
なお、本実施例では、硼酸水と非凝縮性ガスをスタンド
パイブーケ所から注入しているが、分離して別の場所か
ら原子炉の下部プレナムに注入することもできる。
パイブーケ所から注入しているが、分離して別の場所か
ら原子炉の下部プレナムに注入することもできる。
第２図は、本発明の原子炉停止装置の第二の実施例の系
統図である。本装置では原子炉の冷却水より比重の小さ
い流体として水蒸気を使用する。
統図である。本装置では原子炉の冷却水より比重の小さ
い流体として水蒸気を使用する。
水蒸気はボイラ１８で発生し、水蒸気用のタンク１ａに
蓄えられている。制御棒駆動装置４が作動せず制御棒５
が炉心２に挿入されない場合には、運転員が遠隔操作に
より、弁９，１０を開き、硼酸水はスタンドパイプ１３
から、水蒸気は原子炉の下端に取付けたノズル２０から
、それぞれ原子炉の下部プレナム１４に注入される。水
蒸気は原子炉内の冷却水より温度登載くしてよりけば、
原子炉内で凝縮することはなく、冷却水に比へて比重が
小さいため下部プレナム１４内を一１二昇し、炉心２に
流入する。また、Ｆ部ブレナム１４内に注入された硼酸
水は、冷却水に比へて比重が大きいため沈もうとするが
、上昇する蒸気２３との間に摩擦が働くため、水蒸気に
引張られる形で１１昇し、下部プレナム１４に溜まるこ
となく短時間に炉心に到達する。この結果、炉心２では
中性子が吸収され、核分裂反応が抑えられるため、原子
炉を停止することができる。
蓄えられている。制御棒駆動装置４が作動せず制御棒５
が炉心２に挿入されない場合には、運転員が遠隔操作に
より、弁９，１０を開き、硼酸水はスタンドパイプ１３
から、水蒸気は原子炉の下端に取付けたノズル２０から
、それぞれ原子炉の下部プレナム１４に注入される。水
蒸気は原子炉内の冷却水より温度登載くしてよりけば、
原子炉内で凝縮することはなく、冷却水に比へて比重が
小さいため下部プレナム１４内を一１二昇し、炉心２に
流入する。また、Ｆ部ブレナム１４内に注入された硼酸
水は、冷却水に比へて比重が大きいため沈もうとするが
、上昇する蒸気２３との間に摩擦が働くため、水蒸気に
引張られる形で１１昇し、下部プレナム１４に溜まるこ
となく短時間に炉心に到達する。この結果、炉心２では
中性子が吸収され、核分裂反応が抑えられるため、原子
炉を停止することができる。
第３図は、本発明の原子炉停止位置の第三の実施例の系
統図である。本装置では、原子炉の冷却水より比重の小
さい流体として有機溶媒２４を使用する。制御棒駆動装
置４が作動せず、制御棒５が炉心２に挿入されない場合
には、運転員が遠隔操作により弁１１．１２を開き、注
入ポンプ９を作動させて、硼酸水タンク６に蓄えられた
硼酸水２２と有機溶媒タンク２４に蓄えられた有機溶媒
２５をスタンドパイプ１３から原子炉の下部プレナム１
４に同時に注入する。有機溶媒２５は原子炉の冷却水よ
り比重が小さいため下部プレナム１４内を上昇し、炉心
２に流入する。一方、硼酸水２２は、有機溶媒２５と混
合しているため、有機溶媒２５とともに上昇し、下部プ
レナム１４に溜まることなく短時間に炉心２に到達する
。この結果、炉心２では中性子が硼酸水によって吸収さ
れ、核分裂反応が抑えられるため、原子炉を停止するこ
とができる。
統図である。本装置では、原子炉の冷却水より比重の小
さい流体として有機溶媒２４を使用する。制御棒駆動装
置４が作動せず、制御棒５が炉心２に挿入されない場合
には、運転員が遠隔操作により弁１１．１２を開き、注
入ポンプ９を作動させて、硼酸水タンク６に蓄えられた
硼酸水２２と有機溶媒タンク２４に蓄えられた有機溶媒
２５をスタンドパイプ１３から原子炉の下部プレナム１
４に同時に注入する。有機溶媒２５は原子炉の冷却水よ
り比重が小さいため下部プレナム１４内を上昇し、炉心
２に流入する。一方、硼酸水２２は、有機溶媒２５と混
合しているため、有機溶媒２５とともに上昇し、下部プ
レナム１４に溜まることなく短時間に炉心２に到達する
。この結果、炉心２では中性子が硼酸水によって吸収さ
れ、核分裂反応が抑えられるため、原子炉を停止するこ
とができる。
本発明によれば、制御棒駆動装置が作動せず、制御棒が
炉心に挿入できないような緊急時にも、原子炉をより短
時間で停止することができる。
炉心に挿入できないような緊急時にも、原子炉をより短
時間で停止することができる。
第１図は本発明の原子炉停止装置の一実施例の系統図、
第２図は本発明の第二の実施例の系統図、第３図は本発
明の第三の実施例の系統図である。 １ 原子炉、２ 炉心、３・燃料集合体、６ 硼酸水貯
蔵タンク、７・・非凝縮性ガスタンク、８・注入配管、
９ 注入ポンプ、１０・・ブロワ。 −８＝
第２図は本発明の第二の実施例の系統図、第３図は本発
明の第三の実施例の系統図である。 １ 原子炉、２ 炉心、３・燃料集合体、６ 硼酸水貯
蔵タンク、７・・非凝縮性ガスタンク、８・注入配管、
９ 注入ポンプ、１０・・ブロワ。 −８＝
Claims (1)
- １、接続的核反応を生じる炉心と、前記炉心を冷却する
水を内蔵した原子炉に対して硼酸水を蓄えたタンクと前
記原子炉の冷却水より比重の小さい流体を蓄えたタンク
と、前記硼酸水および前記冷却水を前記原子炉の下部に
同時に注入するための手段とからなることを特徴とする
原子炉停止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63100339A JPH01272994A (ja) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | 原子炉停止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63100339A JPH01272994A (ja) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | 原子炉停止装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01272994A true JPH01272994A (ja) | 1989-10-31 |
Family
ID=14271370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63100339A Pending JPH01272994A (ja) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | 原子炉停止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01272994A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104616707A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-05-13 | 中国原子能科学研究院 | 一种用于研究堆第二停堆系统的注硼系统 |
| CN109427422A (zh) * | 2017-08-29 | 2019-03-05 | 华北电力大学 | 一种应急浓硼酸注入系统作为压水堆第二套停堆系统 |
-
1988
- 1988-04-25 JP JP63100339A patent/JPH01272994A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104616707A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-05-13 | 中国原子能科学研究院 | 一种用于研究堆第二停堆系统的注硼系统 |
| CN109427422A (zh) * | 2017-08-29 | 2019-03-05 | 华北电力大学 | 一种应急浓硼酸注入系统作为压水堆第二套停堆系统 |
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