JPH02210295A - 補助炉心冷却装置 - Google Patents

補助炉心冷却装置

Info

Publication number
JPH02210295A
JPH02210295A JP1029706A JP2970689A JPH02210295A JP H02210295 A JPH02210295 A JP H02210295A JP 1029706 A JP1029706 A JP 1029706A JP 2970689 A JP2970689 A JP 2970689A JP H02210295 A JPH02210295 A JP H02210295A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
circulation
cooler
piping
heating medium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1029706A
Other languages
English (en)
Inventor
Susumu Ninomiya
進 二宮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP1029706A priority Critical patent/JPH02210295A/ja
Publication of JPH02210295A publication Critical patent/JPH02210295A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • 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

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (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。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的コ (産業上の利用分野) 本発明は液体金属冷却形高速増殖炉の補助炉心冷却装置
に関する。
(従来の技術) 一般に高速増殖炉は炉心内を流通する一次冷却材として
液体ナトリウム等の液体金属を用いている。この−次冷
却材は中間熱交換器で同じく液体ナトリウム等の二次冷
却材と熱交換され、この二次冷却材は蒸気発生器で水と
熱交換して蒸気を発生する。
ところで、原子炉を停止すると、その後において炉心で
は崩壊熱が発生するため、この停止時の熱を除去する補
助炉心冷却装置が原子炉内の外側に設けられている。こ
の補助炉心冷却装置は従来たとえば第2図に示す如く構
成されていた。すなわち、図中符号1は原子炉容器で必
って、その原子炉容器1の上端は遮蔽プラグ2で閉塞さ
れている。この原子炉容器1内には図示してない核燃料
集合体が多数体装荷されかつ制御棒が挿入または引扱き
される炉心3が収容されている。この原子炉容器1内に
は液体す1−リウム等の一次冷却材4が炉心3を流通さ
れるように構成されている。なお、図中符@5は炉心3
を通過した一次冷却材4のホットレグ配管、6は炉心3
内に一次冷却材を流入するためのコールドレグ配管を示
している。
原子炉停止時における炉心3の崩壊熱を除去するため、
補助炉心冷却装置7が原子炉容器1の外側に設けられて
いる。また、符号8はこの装置7の冷却器、9は原子炉
容器1内の冷却材に没入した熱交換器でおる。この熱交
換器9は炉心3の崩壊熱を冷却すべく原子炉容器1内の
一次冷却材4中に浸漬されている。熱交換器9と冷却器
8とは循環配管10A、 i03で連通されている。こ
の循環配管10A、 IOB内には熱媒体たとえば一次
冷却材4と同様の液体ナトリウムまたは液体のナトリウ
ム・カリウム(Na K)が封入されている。
この熱媒体は高温時と低温時の密度差により循環する。
すなわち、通常時は冷却器8の前後に設けられたダンパ
12は閉になっており、循環配管10A、 103も保
温材13で覆われているので、補助炉心冷却装置7内の
熱媒体は等温状態で、しかも原子炉容器1内の一次冷却
材4温度とほぼ等しい温度になっている。従ってこの状
態では熱媒体に密度差はなく循環しない。この状態から
補助炉心冷却装置7を働かせるにはダンパ12を開き、
冷却フ7・ン11を回す。すると冷却器8内の熱媒体温
度が低下し、密度が大きくなり重くなって循環配管10
B内を下降し始める。すると熱媒体温度が相対的に高い
循環配管10A熱媒体は上昇し、この相対密度差で補助
炉心冷却装置7内の熱媒体が循環することになる。図示
しないが循環配管10A、 IOBの一部に液体金属用
循環ポンプを挿入した補助炉心冷却装置も知られている
。しかしながら全電源喪失事故時などにも補助炉心冷却
装置を作動させる必要があるので液体金属用循環ポンプ
の電源も喪失する可能性がある。また、高温の液体金属
中で長期間待機させておくことにもなるので液体金属用
循環ポンプを設けることは信頼性の点で劣る。
このようにして循環する熱媒体ににす、熱交換器9で一
次冷却材4と熱父換した熱媒体は冷却器8に送られ、送
風機12によって送られる空気によって冷却されて熱交
換器9に戻され、これによって炉心3の崩壊熱を除去す
るように構成されている。
(発明が解決しようとする課題) このような密度差による自然循環方式の補助炉心冷却装
置7では熱媒体の循環流量を多くとる場合、また相対密
度差を大きくする場合には冷却器8の位置をかなり高い
場所に設置する必要があった。ざらに、この補助炉心冷
却装置7の始動時には数秒間でも速やかに除熱したいに
もかかわらず、始動時の循環流同立上り速度がかなり緩
慢になる不具合があった。
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、熱
媒体の循環流量を多くし、冷却器を設ける高さ制約を大
幅に緩和し、かつ始動時の立上りを良好にすることがで
きる信頼性の高い補助炉心冷却装置を提供することにあ
る。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) すなわち、本発明による補助炉心冷却装置は、原子炉容
器の外側上方に設けられた冷却器と、前記原子炉容器内
に設けられた熱交換器と、この熱交換器および前記冷却
器を結び内部に循環する熱媒体を通流する循環配管と、
この配管の一部に接続したガスを注入するガス注入ノズ
ルと、このガス注入ノズル上方におって前記配管の途中
に設けられた前記熱媒体から前記注入ガスを分離する排
気タンクとを具備したことを特徴とする。
(作 用) 原子炉容器内の熱交換器と原子炉容器の外側の冷却器を
連結する循環配管の一部にガスを注入すると気泡ポンプ
の原理の応用で熱媒体が循環する。
すなわち、ガスを循環配管内に注入することにより、そ
のガス注入部分を流れる熱媒体の密度を下げ、密度差に
比例した循環流量が得られる補助炉心冷却装置内の熱媒
体流量を増加し伝熱性能を高め、除熱性能の向上を図る
ことができる。
(実施例) 第1図を参照しながら本発明に係る補助炉心冷却装置の
一実施例について説明する。
なお、第1図中、第2図と同一部分には同一符号を付し
て重複する部分の説明を省略する。第1図が第2図と異
なる部分は循環配管10Aにガス注入ノズル14を接続
し、また冷却器8の上方に排気タンク17を設け、この
排気タンク17とガス注入ノズル14との間にポンプ1
5およびペーパートラップをガス配管18で接続したこ
とにある。なあ、図中19、20.21は弁を、22は
不活性ガスボンベを示している。
次に上記構成の補助炉心冷却装置の駆動手順を以下に述
べる。まず、冷却器8の前後に設けたダンパ12を開け
、冷却ファン11を回転させると同時に、ガス循環ポン
プ15を駆動させる。つぎに循環管路10Aの一部に不
活性ガスボンベ22から弁21を開きカス注入ノズル1
4を通して不活性ガスを注入する。冷却器8で冷却され
密度が高くなり相対的に重くなった熱媒体は循環配管1
0Bを下降し、原子炉容器1内の高温な一次冷却材4の
液面下に設置された熱交換器9に達し、加熱される。加
熱され密度が小さくなり、相対的に軽くなった熱媒体は
循環配管10Aを上昇する。
ガス注入ノズル14から不活性ガスが循環配管10Aに
注入され、この部分を流れる上方の循環配管10A内の
熱媒体のみかけ密度は非常に小さくなる。循環配管10
Bと循環配管10Aを流れる熱媒体の相対密度比に比例
して得られるこの補助炉心冷却装置7内の熱媒体循環量
は非常に多くなる。従って、この補助炉心冷却装置7の
冷却能力も大幅にアップすることができる。なお、ガス
注入ノズル14から注入した不活性ガスは上部に設けた
液面を有する排気タンク17から放出される。この排気
タンク17とガス循環ポンプ15との間にペーパートラ
ップ16を介在、してガス配管18で接続し、循環ルー
プが形成されているので、排気タンク17からの放出ガ
スは再び循環される。
ここで、実際の原子炉の温度条件を考えると、循環配管
10Bと循環配管10Aでは温度差だCプによる相対密
度比の大きさは数%〜10数%であるが、循環配管10
Aに不活性ガスを注入する場合では〜数倍にもなり、循
環流量が飛躍的に増大する。
これに伴なって冷却能力もアップし、また従来は規定の
循環流量を得るために、冷却器8の位置を炉心3よりも
10数辺〜数10Trlまで高い場所に設置していたた
め、配置上の制約が大きかったが、本実施例の補助炉心
冷却装置ではその高さが数m程度で十分となり、配置上
の制約も大幅に緩和される。
また、この実施例におけるガス循環ポンプ15は非常に
小型で各種プラント実験装置等に多く使用されたものが
好適する。非常時などではバッテリーなどでも十分作動
するものを使用すれば従来−部で使用されている液体金
属用の循環ポンプよりもその1言頼性をはるかに高くで
きる。
なお、第1図に示した弁20を閉じ、弁19.弁21を
開にすることにより不活性ガスボンベ22から直接不活
性ガスを注入できるので、万一の時には電源を必要とせ
ず、バルブ操作のみによって所定の循環流量を得ること
も可能である。
[発明の効果] 本発明に係る補助炉心冷却装置によると、熱媒体の循環
流量を多くすることができ、また配置上の制約も少なく
なり、かつ始動時の立上りを良くでき、その効果は大で
おる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る補助炉心冷却装置の一実施例を示
す断面図、第2図は従来の補助炉心冷却装置を示す断面
図である。 ゴ・・・原子炉容器 2・・・遮蔽プラグ 3・・・炉心 4・・・−次冷却材。 5・・・ホットレグ配管 6・・・コールドレグ配管 7・・・補助炉心冷却装置 8・・・冷却器 9・・・熱交換器 10A・・・循環管路 10B・・・循環管路 11・・・冷却フッフン 12・・・ダンパ 13・・・保温材′ 14−ガス注入ノズル 15・・・ガス循環ポンプ 16・・・ペーパートラップ 17・・・排気タンク 18・・・ガス配管 19、20.21・・・弁 22・・・不活性ガスボンベ (8733)代理人 弁理士 猪 股 祥 晃(ほか 
1名)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)原子炉容器の外側上方に設けられた冷却器と、前
    記原子炉容器内に設けられた熱交換器と、この熱交換器
    および前記冷却器を結び内部に循環する熱媒体を通流す
    る循環配管と、この配管の一部に接続したガスを注入す
    るガス注入ノズルと、このガス注入ノズルの上方に位置
    して前記配管の途中に設けられた前記熱媒体から前記注
    入ガスを分離する排気タンクとを具備したことを特徴と
    する補助炉心冷却装置。
JP1029706A 1989-02-10 1989-02-10 補助炉心冷却装置 Pending JPH02210295A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1029706A JPH02210295A (ja) 1989-02-10 1989-02-10 補助炉心冷却装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1029706A JPH02210295A (ja) 1989-02-10 1989-02-10 補助炉心冷却装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02210295A true JPH02210295A (ja) 1990-08-21

Family

ID=12283553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1029706A Pending JPH02210295A (ja) 1989-02-10 1989-02-10 補助炉心冷却装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH02210295A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5360056A (en) * 1993-07-28 1994-11-01 Martin Marietta Energy Systems, Inc. Temperature initiated passive cooling system
JP2004244485A (ja) * 2003-02-13 2004-09-02 Sumitomo Electric Ind Ltd 熱媒体
JP2004244484A (ja) * 2003-02-13 2004-09-02 Sumitomo Electric Ind Ltd 熱媒体
JP2016128754A (ja) * 2015-01-09 2016-07-14 三菱Fbrシステムズ株式会社 高速増殖炉の崩壊熱除去系設備
JP2021092566A (ja) * 2019-12-09 2021-06-17 コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ 完全に受動的な残留力除去(dhr)システムを組み込んだ液体金属冷却原子炉

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5360056A (en) * 1993-07-28 1994-11-01 Martin Marietta Energy Systems, Inc. Temperature initiated passive cooling system
JP2004244485A (ja) * 2003-02-13 2004-09-02 Sumitomo Electric Ind Ltd 熱媒体
JP2004244484A (ja) * 2003-02-13 2004-09-02 Sumitomo Electric Ind Ltd 熱媒体
JP2016128754A (ja) * 2015-01-09 2016-07-14 三菱Fbrシステムズ株式会社 高速増殖炉の崩壊熱除去系設備
JP2021092566A (ja) * 2019-12-09 2021-06-17 コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ 完全に受動的な残留力除去(dhr)システムを組み込んだ液体金属冷却原子炉
US11636956B2 (en) * 2019-12-09 2023-04-25 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Liquid metal-cooled nuclear reactor incorporating a completely passive residual power removal (DHR) system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4367194A (en) Emergency core cooling system
US9431136B2 (en) Stable startup system for nuclear reactor
JP2002156485A (ja) 原子炉
JPH02268295A (ja) 原子炉系
JPH04125495A (ja) 原子炉設備
US5217682A (en) Passive indirect shutdown cooling system for nuclear reactors
CN103021483A (zh) 一种用于液态金属冷却自然循环反应堆的辅助加热系统
US4382908A (en) After-heat removal system for a gas-cooled nuclear reactor
CN106328223A (zh) 一种新型非能动安全壳能量控制系统
JPH0762717B2 (ja) 高温高圧容器への注液装置
JPH02210295A (ja) 補助炉心冷却装置
JP2899979B2 (ja) 高温ガス炉
JP4398640B2 (ja) 原子炉格納容器冷却設備
JPS5913719B2 (ja) 高速増殖炉の残留熱除去系
JPS6350793A (ja) 高速増殖炉の崩壊熱除去システム
KR102660990B1 (ko) 원자력발전소의 피동형 비상노심냉각시스템 및 피동형 비상노심냉각방법
JPH08248175A (ja) 液体金属冷却炉の要素試験装置
JPH01142497A (ja) 原子炉の崩壊熱除去装置
JPS6148875B2 (ja)
JP2686147B2 (ja) 原子炉
JPS6273191A (ja) 電磁流体止め及びそれを用いた液体金属冷却タンク型高速炉
JPS5915890A (ja) 原子力発電所の補助冷却装置
JPS6095390A (ja) 炉心崩壊熱除去用熱交換装置
JPS5850497A (ja) 高速増殖炉
Birbraer et al. Comparison of decay heat exchangers placing in the primary circuit of pool type fast reactor