JPH03226695A - 2次系削除型高速増殖炉及びその蒸気発生器 - Google Patents
2次系削除型高速増殖炉及びその蒸気発生器Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
詳しくは、蒸気発生器内に電磁ポンプを一体的に組み込
むことにより、万一、伝熱管が破損した場合でも、発生
したガスが炉心部に輸送されないようにした高速増殖炉
及びそれに使用する蒸気発生器に関するものである。
属を使用する。このため熱輸送系は通常、1次冷却系、
2次冷却系、水−蒸気系からなり、1次冷却材と2次冷
却材との熱交換を中間熱交換器で、2次冷却材と水−蒸
気との熱交換を蒸気発生器で行う、1次冷却系及び2次
冷却系はそれぞれ1次ポンプ及び2次ポンプによって冷
却材が循環する。このような熱輸送系を構成する理由は
、機器の故障時に化学的に激しいナトリウム−水反応が
発生し得ることから。
性等を高めるためである。
低減化等を考慮して2次冷却系を省いた高速増殖炉シス
テムが検討されている。
えば第3図に示すように、基本的には炉心部10を備え
た原子炉容器12、蒸気発生器14、ポンプ16からな
り、炉心部10で加熱された高温の冷却材ナトリウムを
蒸気発生器14に導き、そこで水と熱交換して蒸気を発
生させ、熱交換後の比較的低温になった冷却材ナトリウ
ムをポンプ16により炉容器12内へ戻す構成である。
4内の伝熱管が大破損した場合、ナトリウム−水反応に
より発生した大量の水素ガスがポンプ16によって原子
炉容器12に運ばれ大事故に至る就れがある。そのため
蒸気発生器14の信頼度は非常に厳しい、しかし伝熱管
の破損事故を完全に防止することは不可能であり、何ら
かの対策が必要となる。
、4万一、蒸気発生器の伝熱管が大破損、事故を生じて
も、大量に発生するガスが原子炉容器へは輸送されない
ようにした安全性の高い2次系削除型高速増殖炉を提供
すること、及び、それに用いる蒸気発生器を提供するこ
とにある。
た高速増殖炉において、冷却材を循環させるポンプを電
磁式とし、その電磁ポンプ部を蒸気発生器内の熱交換部
の下流側に組み込み一体化したものである。蒸気発生器
は、例えばシェル内の周辺部に水−蒸気系の伝熱管を有
する熱交換部を配置し、中心部に電磁ポンプ部を挿入し
た構成とする。電磁ポンプ部は中心に位置する固定鉄心
、その外側のポンプダクト、更にその外側を取り囲む三
相コイルからなる。
通して流路を形成するようにし、シェル上部とポンプダ
クト上部にそれぞれ冷却材の入口部と出口部を設ける。
。蒸気発生器の熱交換部では、炉心部で加熱された高温
の冷却材が、伝熱管内を通る水と熱交換して蒸気が発生
し、熱交換後の比較的低温になった冷却材は炉心部へ戻
る。
よって大量のガスが発生した場合には、該ガスは電磁ポ
ンプ部を通過するが、その時に冷却材が排除されるため
電磁ポンプ部のコイル及び固定鉄心が断熱状態になり、
急激な自己過熱現象を起こして自然自己破損し、ポンプ
としての機能を失う、またポンプが電磁方式であるから
、機械式ポンプの場合のような回転慣性がなく、上記自
然自己破損とともに冷却材等の輸送は直ちに停止する。
成図であ・る、このシステムは、主として炉心部10を
有する原子炉容器12と、電磁ポンプ組込型の蒸気発生
器20と、それらを接続する配管などから構成される0
本発明の特徴は、ポンプを電磁式とし、その電磁ポンプ
部を蒸気発生器内の熱交換部の下流側に組み込み一体化
した点である。
20では、シェル22内の周辺部に水−蒸気系の伝熱管
を有する熱交換部24が位置し、中心部に電磁ポンプ部
26が挿入されている。
の外側のポンプダクト30、更にその外側を取り囲む三
相コイル32からなる。そしてシェル22内の下方で熱
交換部24(シェルと内筒との間の環状空間)とポンプ
ダクト30とが連通して流路を形成し、シェル22の上
部に冷却材入口部36が、ボンプダク)30の上部に冷
却材出口部38が設けられている。熱交換部24は多数
の伝熱管が配置されており、その下端に水入口管40が
、上端に蒸気出口管42がそれぞれ設けられている。
コンクリート遮蔽壁を示している。
20に導かれ、シェル22の上部の冷却材人口部36か
ら入り、熱交換部24を通って伝熱管内の水と熱交換し
て蒸気を発生させる。熱交換後の比較的低温の冷却材ナ
トリウムはポンプダクト30に吸入され、電磁ポンプ作
用により上方の冷却材出口部38から流出して原子炉容
器12に戻り循環する。一方、水はF方の水入口管40
から圧送され、伝熱管で高温の冷却材ナトリウムと熱交
換を行って加熱され蒸気となり、上部の蒸気出口管42
から出ていく。
ことによって進行磁界が発生し、フレミングの右手の法
則により電圧が誘起されて、誘導i流と進行磁界とによ
るtiff力がポンプ力として働く。この時、三相コイ
ル32の銅損及び固定鉄心28の鉄損によってジュール
熱が発生するが、本発明では熱交換後の比較的低温の冷
却材ナトリウムがポンプダクト30を流れる時に、上記
のジュール熱をナトリウムに伝えることによって、三相
コイル32及び固定鉄心28を冷却している。
故を起こしたとすると、大量の水と蒸気が伝熱管外へ流
出し、冷却材ナトリウムと激しく化学反応して大量かつ
高温の水素ガスが発生する。この水素ガスは冷却材ナト
リウムの流れ方向に従って熱交換部24の下流に位置す
るポンプダクト30へと流れる。すると、三相コイル3
2及び固定鉄心28を冷却していた冷却材ナトリウムが
大量かつ高温の水素ガスによって排除されることになり
、断熱状態になるため、三相コイル32及び固定鉄心2
8が急激な自己過熱現象を起こす、これにより三相コイ
ル32に使用している銅がその融点以上になって溶け、
それと同時に三相交流を通電することが不可能になる。
己破損)する、また電磁ポンプは機械式ポンプのような
回転慣性をもっていないため、破損と同時に冷却材ナト
リウムの駆動力が失われる。このため蒸気発生器20か
ら冷却材ナトリウムを輸送できなくなり、大量に発生す
る水素ガスも輸送されることがない、つまり炉心部への
ガスの流入を防止することができる。
とし、その1を磁ポンプ部を蒸気発生器内の熱交換部の
下流側に組み込み一体化した2次系削除型高速増殖炉で
あるから、万一、熱交換部で伝熱管の大破損事故が発生
し水や蒸気が流出しても、冷却材と水−蒸気との反応に
より発生するガスによって電磁ポンプ部が断熱状態にな
り、高温になって自然自己破損するため直ちにポンプ機
能が停止し、且つポンプは電磁式であり機械式のような
回転慣性をもっていないから、自己破損と同時に冷却材
の駆動力を喪失し、大量のガスが炉心部へ流入するのを
確実に防止でき安全性が高まる。
なるため、液面制御が容易になる利点がある。
プ容器やガードベッセル等の削減、配管の短縮化、格納
容器の小型化など物量を大幅に削減でき、建設費用や運
転維持費用の低凍化を図ることができる。
、第2図はそれに用いる蒸気発生器の説明図、第3閏は
従来システムの構成図である。 10・・・炉心部、12・・・原子炉容器、20・・・
舊気発生器、22・・・シェル、24・・・熱交換部、
26・・・電磁ポンプ部、28・・・固定鉄心、30・
・・ポンプダクト、32・・・三相コイル。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、2次冷却系をもたず、炉心部を通る液体金属冷却材
を蒸気発生器に導き、水と熱交換して蒸気を発生させ、
熱交換後の冷却材をポンプにより炉心部へ戻すように循
環させる高速増殖炉において、前記ポンプを電磁式とし
、その電磁ポンプ部を蒸気発生器内の熱交換部の下流側
に組み込み一体化したことを特徴とする2次系削除型高
速増殖炉。 2、シェル内の周辺部に水−蒸気系の伝熱管を有する熱
交換部が配置され、中心部に電磁ポンプ部が挿入されて
いる2次系削除型高速増殖炉で用いる蒸気発生器。 3、電磁ポンプ部は中心に位置する固定鉄心、その外側
のポンプダクト、更にその外側を取り囲む三相コイルか
らなり、シェル内の下方で熱交換部とポンプダクトとが
連通して流路を形成し、シェル上部に冷却材入口部が、
ポンプダクト上部に冷却材出口部が設けられている請求
項2記載の蒸気発生器。
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- 1990-02-01 JP JP2023333A patent/JP2531536B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JP2531536B2 (ja) | 1996-09-04 |
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