JPH03214098A - 純化系組込型崩壊熱除去装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は高速増殖炉の補助冷却装置に関し、更に詳しく
は、コールドトラップ組み込み型の熱交換器を用いて崩
壊熱除去系と純化系の一部を共通化した純化系組込型崩
壊熱除去装置に関するものである。

〔従来の技術］ 高速増殖炉では主冷却系統の他に、異常発生時に高速増
殖炉の冷却材を熱交換器で冷却するための崩壊熱除去装
置が設けられている。また冷却材として使用する液体ナ
トリウム等を常に精製するための純化装置も必要である
。

従来技術ではこれら純化系及び崩壊熱除去系は独立した
別々のシステムとして構成されている。その構成例を第
２Ｖｌに示す、崩壊熱除去系ＩＯは、原子炉容器１２か
ら冷却材（液体ナトリウム）を導き出し崩壊熱除去系中
間熱交換器１４を通って原子炉容器１２に戻る一次系統
と、前記中間熱交換器１４から空気冷却器１６を通って
再び中間熱交換器１４に戻る二次系統から成立ち、原子
炉異常発生時に強制循環または自然循環により炉心１８
の崩壊熱を除去するシステムである。なお符号２０．２
２は電磁ポンプ符号２４はコンクリート遮蔽壁、符号２
５は配管ベローズをそれぞれ示す、二次系統では送風機
２６による空気によって二次系統内の液体ナトリウムを
冷却する。

次に純化系３０は、原子炉容器１２から冷却材を導入し
コールドトラップ３２で冷却材の精製を行い原子炉容器
１２内に戻すシステムである。コールドトラップ３２の
冷却は窒素ガス冷却器３４で行う、純化系にはバイパス
配管が設けられ、それに燃料波を員検出計３６及びプラ
ギング計３８を設けて燃料健全性の監視と不純物濃度測
定を行う、なお符号４０．４２は電磁ポンプを示してい
る。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のように従来技術ではかなり複雑なシステムになる
。また崩壊熱除去系は異常発生時のみ動作させるため起
動失敗の可能性がある他、起動時に大きな熱過渡が生じ
破…する虞れもある。これらのため構造設計が難しく、
設備費用が高くなる欠点がある。

本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点を解消し
、システムを大幅に単純化でき、大きな熱過渡応力の発
生を抑え、それによって動作の安全性を大幅に向上させ
た純化系組込型の崩壊熱除去装置を提供することにある
。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、原子炉に異常が発生した時のみ確実に崩壊熱
除去系によって炉心の冷却動作が行われればよく、通常
運転時には冷却動作が行われないことに着目してなされ
たものである。

前記の目的を達成できる本発明は、異常発生時に高速増
殖炉の冷却材を熱交換器で冷却する崩壊熱除去装置にお
いて、前記熱交換器内に純化系のコールドトラップを組
み込み、崩壊熱除去系と純化系の冷却材系統を共通化し
、通常運転時にも前記熱交換器に冷却材が流れ続けるよ
うに構成した純化系組込型崩壊熱除去装置である。

ここで熱交換器は、中間熱交換器でもよいし蒸気発生器
等であってもよい。

実際には、高速増殖炉の炉容器からの冷却材を崩壊熱除
去系の熱交換器に導く配管の炉容器出口側に小口径配管
を組み込み、バイパスさせて燃料破損検出計とプラギン
グ計を接続して前記熱交換器に流す構出系を付設するの
が好ましい。

［作用］ 本発明では崩壊熱除去系と純化系の冷却材系統が共通化
されているため、それが通常運転時には純化系として利
用され、コールドトラップで冷却材の精製動作が行われ
る。つまり熱交換器内には常に冷却材が流れていること
になる。

異常発生時には崩壊熱除去系の二次系統が動作し強制循
環又は自然循環により冷却動作が行われる。これによっ
て主冷却系統がダウンしても原子炉内炉心の崩壊熱を除
去し続けることができる。異常発生の際でも、その前の
通常運転時からｍ続して熱交ｔｆ！Ｉ器内に冷却材が沫
れているため、大きな熱過渡応力は発生しないし、常時
冷却材が流通しているため起動失敗も起こらない。

［実施例］ 第１図は本発明に係る純化系組込型崩壊熱除去装置の一
実施例を示す概略構成図である６本発明は、崩壊熱除去
系と純化系とを部分的に共通化したシステムである。原
子炉容器１２から中間熱交換器５０に配管５２で冷却材
（液体ナトリウム）を導き、戻り配管５４で原子炉容器
Ｉ２に戻す、熱交換器５０は内部にコールドトラップ５
６が組み込まれている。配管５２を通って導入された冷
却材の一部はコールドトラップ５６に入り精製純化され
、残りの冷却材は伝熱管５８の外側を遣って流下し、そ
れらが合流して戻り配管５４を通って原子炉容器１２内
に戻る。コールドトラップ５６は、従来同様、窒素ガス
冷却器３４により冷却される。中間熱交換器５０の伝熱
管５８は、空気冷却Ｈ１６に配管で接続される。

原子炉容器１２から熱交換器５０に至る配管５２の原子
炉出口側は、拡大して図示したように二重管構造になっ
ており、大口径配管６０の内部に小口径配管６２が設け
られている。小口径配管６２から導入した冷却材はバイ
パス経路６４を通って中間熱交換器５０に至る。バイパ
ス経路６４には、燃料破損検出計３６及びプラギング計
３８が接続されている０本実施例では上記のような小口
径配管６２を用いることによって計測の応答性を良くし
燃料破損検出及び純度測定を速やかに行えるように工夫
している。

なお、第１図において符号２０，２２，４０゜６６は１
ｉｉｎポンプ、符号２４はコンクリート遮蔽壁、符号２
５はベローズ配管をそれぞれ表している。

従って本発明の装置では、通常運転時にコールドトラッ
プに冷却材が流れ、中間熱交換器５０内にも冷却材が流
れることになる。異常発生時には、二次系統の空気冷却
器１６が動作し、そこで冷却された二次ナトリウムが中
間熱交換器５０内に入り、伝熱管５８で熱交換を行い炉
心１８の崩壊熱を除去する。

なお上記の実施例では崩壊熱除去系の熱交換器は中間熱
交換器であるが、コールドトラップを組み込んだ蒸気発
生器であってもよい。

［発明の効果］ 本発明は上記のように純化系を崩壊熱除去系に組み込み
一部を共通化したシステムであるため、純化系の各種配
管や予熱・保温材料、コールドトラップの予熱・保温材
料、ナトリウム漏洩対策設備等が不要となり、システム
が大幅に単純化され、設備費用を低減できる。またノズ
ル数等も減少し構造設計も容易になる。

更に本発明では通常運転時にも崩壊熱除去系の熱交換器
に冷却材が流れているため、異常時に大きな熱過渡応力
を受けず、装置の破損を防止できるし、異常の起動失敗
も生じず安全性が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る純化系組込型崩壊熱除去装置の概
略構成図、第２図は従来技術の一例を示す説明図である
。 １２・・・原子炉容器、１６・・・空気冷却器、１８・
・・炉心、３４・・・窒素ガス冷却器、３６・・・燃料
破損検出計、３８・・・プラギング計、５０・・・中間
熱交換器、５６・・・コールドトラップ、５８・・・伝
熱管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、異常発生時に高速増殖炉の冷却材を熱交換器で冷却
   する崩壊熱除去装置において、前記熱交換器内に純化系
   のコールドトラップを組み込み、崩壊熱除去系と純化系
   の冷却材系統を共通化し、通常運転時にも前記熱交換器
   に冷却材が流れるようにしたことを特徴とする純化系組
   込型崩壊熱除去装置。 ２、高速増殖炉の炉容器からの冷却材を崩壊熱除去系の
   熱交換器に導く配管の炉容器出口側に小口径配管を組み
   込み、バイパスさせて破損燃料検出装置とプラギング計
   を接続し、前記熱交換器に流す検出系統を設けた請求項
   １記載の装置。