JPH03255987A - After-stop operating method for fast breeder - Google Patents
After-stop operating method for fast breederInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、高速増殖炉発電プラントにおけるプラント異
常停止後の運転方法に係り、特にボニモータを用いる冷
却材流量制御方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a method of operating a fast breeder reactor power plant after an abnormal plant shutdown, and particularly to a method of controlling a coolant flow rate using a Boni motor.
（従来の技術）
一般に、高速増殖炉発電プラントにおいては、何等かの
異常を検知して原子炉を緊急停止させた後も、制御棒挿
入により、燃焼を停止した炉心から発生する崩壊熱を除
去する必要があり、このために冷却材循環ポンプの運転
を継続させる必要がある。(Prior technology) In general, in fast breeder reactor power plants, even after some abnormality is detected and the reactor is brought to an emergency shutdown, the decay heat generated from the core where combustion has stopped is removed by inserting control rods. Therefore, it is necessary to continue operating the coolant circulation pump.
この場合、炉心発熱の低下が急激であるので、冷却材循
環ポンプを原子炉停止前と同一速度で運転継続したので
は、冷却材温度の低下速度が速くなり過ぎるため、原子
炉構造、中間熱交換器等に過大な熱過渡荷重がかかり、
これらの構造健全性確保の上から好ましくない。In this case, the core heat generation decreases rapidly, so if the coolant circulation pump continues to operate at the same speed as before the reactor was shut down, the coolant temperature will decrease too quickly. An excessive thermal transient load is applied to the exchanger, etc.
This is not desirable from the standpoint of ensuring structural integrity.
そこで従来は、原子炉緊急停止時には、冷却材循環ポン
プを低速運転にして冷却材流量を低下させ、原子炉上部
プレナム内の冷却材容積で炉心出口温度変化を緩和する
効果を大きくすることにより、構造物への熱過渡荷重を
軽減させるようにしている。Conventionally, during an emergency reactor shutdown, the coolant circulation pump is operated at low speed to reduce the coolant flow rate, thereby increasing the effect of mitigating the core outlet temperature change using the coolant volume in the reactor upper plenum. This is intended to reduce thermal transient loads on the structure.
ところで、冷却材循環ポンプの低速運転は、冷却材循環
ポンプ駆動モータ（主モータ）を低速回転させることに
よっても実現できるが、高速増殖炉では、通常ポニーモ
ータと呼ばれ小型モータを設置し、この小型モータを、
非常用交流電源（外部電源が喪失してもディーゼル発電
機の起動により確保できる交流電源）に連結して、外部
電源喪失時にも低速運転が可能となるようにしている。By the way, low-speed operation of the coolant circulation pump can also be achieved by rotating the coolant circulation pump drive motor (main motor) at a low speed, but in fast breeder reactors, a small motor called a pony motor is usually installed, and this small motor,
It is connected to an emergency AC power source (an AC power source that can be secured by starting a diesel generator even if external power is lost) to enable low-speed operation even when external power is lost.
すなわち、何等かの異常によりプラントを停止する場合
には、炉心部に制御棒を緊急挿入すると同時に、冷却材
循環ポンプ駆動用主モータの電源を切り、小型モータに
通電することにより、冷却材循環ポンプをスムースに低
速運転に引き継げるようにしている。In other words, if the plant is to be shut down due to some abnormality, the control rods are inserted into the reactor core, the main motor for driving the coolant circulation pump is turned off, and the small motor is energized to restart the coolant circulation. This allows the pump to smoothly shift to low-speed operation.
高速増殖炉プラントの炉心で発生する熱は、通常複数の
熱輸送系によりタービン発電機系統に伝送される。また
、冷却材循環ポンプも複数台設置され、これら各冷却材
循環ポンプに、駆動用主モータおよびポニーモータが結
合される。Heat generated in the core of a fast breeder reactor plant is typically transferred to a turbine generator system by multiple heat transport systems. A plurality of coolant circulation pumps are also installed, and a driving main motor and a pony motor are coupled to each of these coolant circulation pumps.
このような高速増殖炉プラントにおいては、原子炉緊急
停止時における非常用電源の故障および各種の故障の対
策として、ポニーモータの回転数を高くし、万一何台か
のポニーモータが健全に運転できない場合でも、残余の
正常なポニーモータのみで、所定の冷却材流量を確保し
て炉心冷却を可能としている。In such fast breeder reactor plants, as a countermeasure against failure of the emergency power supply and other types of failures in the event of an emergency shutdown of the reactor, the rotation speed of the pony motors is increased to ensure that some pony motors are operating in a healthy manner. Even if this is not possible, the remaining normal pony motors can ensure a predetermined flow rate of coolant to cool the core.
（発明が解決しようとする課題）
前記従来の高速増殖炉の停止後運転方法では、各ポニー
モータの回転数が、本来必要とする回転数よりも高めに
設定されることになるため、冷却材循環ポンプ、駆動用
主モータ、ポニーモータ、あるいは非常系電源設備等に
故障が発生した場合でも、炉心冷却を充分に行なうこと
ができるが、反面、これらの設備がすべて正常に動作す
る場合には、原子炉停止後の冷却材流量が適量となり、
原子炉構造、中間熱交換器等の構造物に対して過大な熱
過渡荷重を与えることになるという問題がある。(Problems to be Solved by the Invention) In the conventional method of operating a fast breeder reactor after shutdown, the rotation speed of each pony motor is set higher than the originally required rotation speed, so the coolant Even if a failure occurs in the circulation pump, main drive motor, pony motor, or emergency power supply equipment, sufficient core cooling can be achieved, but on the other hand, if all of these equipment are operating normally, , the coolant flow rate after reactor shutdown becomes appropriate,
There is a problem in that excessive thermal transient loads are applied to structures such as the nuclear reactor structure and intermediate heat exchangers.
本発明は、このような点を考慮してなされたもので、原
子炉停止時の炉心冷却材循環に必要な設備が、すべて正
常に作動する場合でも、原子炉構造、中間熱交換器等の
構造物に過大な熱過渡荷重を与えるおそれがなく、また
原子炉停止時の炉心冷却材循環に必要な設備に異常が発
生し、何台かのポニーモータが正常に作動しない場合で
も、安全に炉心冷却を行なうことができる高速増殖炉の
停止後運転方法を提供することを目的とする。The present invention was made in consideration of these points, and even if all the equipment necessary for core coolant circulation during reactor shutdown operates normally, the reactor structure, intermediate heat exchanger, etc. There is no risk of excessive thermal transient loads being applied to the structure, and even if some pony motors do not operate normally due to an abnormality in the equipment required for core coolant circulation during reactor shutdown, it can be safely operated. An object of the present invention is to provide a method for operating a fast breeder reactor after shutdown, which can perform core cooling.
（課題を解決するための手段）
本発明は、前記目的を達成する手段として、原子炉緊急
停止時に各ポニーモータの運転状態を確認し、すべての
ポニーモータが健全運転可能であれば、すべてのポニー
モータを低速運転させるとともに、１台でも健全運転不
能であれば、健全運転可能なポニーモータを高速運転さ
せるようにしたことを特徴とする。(Means for Solving the Problems) The present invention, as a means for achieving the above object, checks the operating status of each pony motor at the time of emergency shutdown of a nuclear reactor, and if all pony motors can operate normally, all pony motors are The pony motor is operated at low speed, and if even one pony motor is unable to operate normally, the pony motor that can be operated normally is operated at high speed.
（作 用）
本発明に係る高速増殖炉の停止後運転方法においては、
原子炉緊急停止時に、各ポニーモータが健全運転可能か
否か、すなわちポニーモータの運転に関連するすべての
設備が健全か否かを確認する。そして健全な場合には、
すべてのポニーモータを低速運転させ、異常がある場合
には、健全運転可能なポニーモータを高速運転させる。(Function) In the method for operating a fast breeder reactor after shutdown according to the present invention,
At the time of an emergency nuclear reactor shutdown, it is confirmed whether each pony motor can operate in a healthy manner, that is, whether all equipment related to the operation of the pony motors is in good condition. And if healthy,
All pony motors are operated at low speed, and if there is an abnormality, pony motors that can be operated normally are operated at high speed.
これにヨリ、すべてのポニーモータが健全運転可能な場
合でも、適正流量で炉心冷却が行なわれ、原子炉構造お
よび中間熱交換器等の構造物に、過大な熱過渡荷重を与
えるおそれがなくなる。また、健全運転不能なポニーモ
ータがあっても、健全なポニーモータのみで炉心冷却に
必要な冷却材流量が確保され、安全に炉心冷却を行なう
ことが可能となる。In addition, even if all the pony motors can operate normally, core cooling is performed at an appropriate flow rate, eliminating the risk of excessive thermal transient loads being applied to structures such as the reactor structure and intermediate heat exchangers. Furthermore, even if there is a pony motor that cannot operate in a healthy manner, the flow rate of coolant necessary for cooling the core can be ensured only with the healthy pony motor, making it possible to safely cool the core.
（実施例）
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
第２図は、タンク型高速増殖炉発電プラントの一例を示
すもので、図中、符号１は上端開口部がルーフスラブ２
で閉止された原子炉容器（−次容器）であり、この原子
炉容器１内には、炉心３が配置されているとともに、上
部プレナム５と下部ブレナム６とに区画する隔壁４が設
けられている。Figure 2 shows an example of a tank-type fast breeder reactor power plant.
This is a nuclear reactor vessel (-next vessel) that is closed with a reactor vessel 1. Inside this reactor vessel 1, a reactor core 3 is disposed, and a partition wall 4 is provided that partitions the reactor into an upper plenum 5 and a lower plenum 6. There is.
炉心３の上方位置には、第２図に示すように、炉心上部
機構７が配設されており、また炉心３の周囲位置には、
第２図および第３図に示すように、例えば４基の中間熱
交換器８ ａ ＋ ８ ｂ ＋ ８ ｃ ＊８ｄおよび
４台の冷却材循環ポンプ９ａ、９ｂ。As shown in FIG. 2, a core upper mechanism 7 is disposed above the core 3, and around the core 3,
As shown in FIGS. 2 and 3, for example, four intermediate heat exchangers 8a + 8b + 8c *8d and four coolant circulation pumps 9a, 9b.
９ｃ、９ｄがそれぞれ設置されている。そして、炉心３
で加熱され昇温した一次冷却材は、上部プレナム５から
各中間熱交換器８ａ〜８ｄに送られて二次冷却材と熱交
換され、この熱交換で昇温した二次冷却材は、二次熱伝
送系１０の二次冷却材循環ポンプ１１により蒸気発生器
１２に送られるとともに、熱交換で降温した一次冷却材
は、各冷却材循環ポンプ９８〜９ｄの駆動により、下部
ブレナム６から下部グリッド１３を介して炉心３に送ら
れるようになっている。9c and 9d are installed respectively. And core 3
The primary coolant heated and raised in temperature is sent from the upper plenum 5 to each intermediate heat exchanger 8a to 8d, where it is heat exchanged with the secondary coolant. The primary coolant is sent to the steam generator 12 by the secondary coolant circulation pump 11 of the secondary heat transfer system 10, and the primary coolant whose temperature has been lowered by heat exchange is transferred from the lower blenum 6 to the lower part by driving each of the coolant circulation pumps 98 to 9d. It is sent to the reactor core 3 via the grid 13.
これら各冷却材循環ポンプ９ａ〜９ｄは、第１図ないし
第３図に示すように、４台の主モータ１４ａ、１４ｂ、
１４ｃ、１４ｄと４台のボニモータ１５ａ、１５ｂ、１
５ｃ、１５ｄとによりそれぞれ駆動されるようになって
いる。４台のうちの２台のポニーモータ１５ａ、１５ｂ
は、第３図に示すように、非常系電源母線１６を介して
非常用ティーゼル発電機１７に接続され、また他の２台
のポニーモータ１５ｃ、１５ｄは、非常系電源母線１８
を介して非常用ディール発電機１つに接続されている。Each of these coolant circulation pumps 9a to 9d, as shown in FIGS. 1 to 3, has four main motors 14a, 14b,
14c, 14d and four Boni motors 15a, 15b, 1
5c and 15d, respectively. Two of the four pony motors 15a and 15b
As shown in FIG.
Connected to one emergency Deal generator via.
これら各非常用電源母線１６．１８と各ボニモータ１５
ａ〜１５ｄとの間には、ｊ！＠１図に示すように、ポニ
ーモータ極数切替スイッチ２０がそれぞれ設けられてお
り、これら各ポニーモータ極数切替スイッチ２０は、ポ
ニーモータ極数切替判定回路２１からの信号により、極
数小側と極数大側とに選択的に切替えられるようになっ
ている。Each of these emergency power supply buses 16.18 and each Boni motor 15
Between a and 15d, there is j! @1 As shown in Figure 1, pony motor pole number changeover switches 20 are provided, and each of these pony motor pole number changeover switches 20 is switched to the small pole number side by a signal from the pony motor pole number switching determination circuit 21. and the large pole number side.
そして、各ポニーモータ極数切替スイッチ２０が極数小
側に切替えられている場合には、各ボニモータ１５ａ〜
１５ｄは低速回転するとともに、各ポニーモータ極数切
替スイッチ２０が極数大側に切替えられている場合には
、各ポニーモータ１５ａ〜１５ｄは高速回転するように
なっている。When each pony motor pole number changeover switch 20 is switched to the small pole number side, each pony motor 15a to
15d rotates at a low speed, and when each pony motor pole number changeover switch 20 is switched to the large pole number side, each pony motor 15a to 15d rotates at a high speed.
次に、高速増殖炉発電プラントにおけるプラント異常停
止後の運転方法について説明する。Next, an operating method after an abnormal plant shutdown in a fast breeder reactor power plant will be described.
各ポニーモータ極数切替スイッチ２０は、通常は、極数
小側に切替えられている。Each pony motor pole number changeover switch 20 is normally switched to the smaller pole number side.
この状態で、原子炉が何等かの異常により緊急停止した
場合には、各冷却材循環ポンプ９ａ〜９ｄは、主モータ
１４ａ〜１４ｄからポニーモータ１５ａ〜１５ｄによる
運転に引き継がれる。In this state, if the reactor is brought to an emergency stop due to some abnormality, the operation of each of the coolant circulation pumps 9a to 9d is taken over from the main motors 14a to 14d to the pony motors 15a to 15d.
ここで、例えば原子炉緊急停止の理由が、外部電源喪失
の場合には、外部電源喪失検知により、２基の非常用デ
ィーゼル発電機１７．１９が自動起動されるが、２基の
うちの１基の非常用ディーゼル発電機１７が起動失敗す
ると、それにつながる２台のポニーモータ１５ａ、１５
ｂは運転できなくなる。したがって、この場合には、残
り２台のポニーモータ１５ｃ、１５ｄのみが健全運転可
能となる。Here, for example, if the reason for the emergency shutdown of the reactor is a loss of external power, two emergency diesel generators 17.19 will be automatically started upon detection of the loss of external power, but one of the two If the original emergency diesel generator 17 fails to start, the two pony motors 15a, 15 connected to it
b will no longer be able to drive. Therefore, in this case, only the remaining two pony motors 15c and 15d can operate normally.
すると、健全な２台のポニーモータ１５Ｃ１１５ｄに対
応するポニーモータ極数切替判定回路２１が、他の２台
のポニーモータ１５ａ、１５ｂの運転不能を検知し、ポ
ニーモータ極数切替スイッチ２０が極数大側に切替えら
れる。これにより、２台のポニーモータ１５ｃ、１５ｄ
が高速回転し、炉心冷却および冷却時の燃料健全性確保
に必要な炉心流量が確保される。Then, the pony motor pole number switching determination circuit 21 corresponding to the two healthy pony motors 15C115d detects that the other two pony motors 15a and 15b are inoperable, and the pony motor pole number changeover switch 20 changes the number of poles. Can be switched to the large side. As a result, the two pony motors 15c and 15d
rotates at high speed, ensuring the core flow rate necessary for core cooling and ensuring fuel integrity during cooling.
なお、第３図において、例えば冷却材循環ポンプ９ａが
軸固着で外部電源喪失があり、かつ非常用ディーゼル発
電機１９が起動失敗した場合のように、異常の組合せに
よっては、１台のポニーモータ１５ｂのみが健全運転可
能であるといった事態も起こり得る。したがって、ポニ
ーモータ極数切替スイッチ２０およびポニーモータ極数
切替判定回路２１は、信頼性の高い構成としておくこと
が望ましい。In addition, in FIG. 3, depending on the combination of abnormalities, one pony motor may A situation may also occur in which only 15b is capable of healthy operation. Therefore, it is desirable that the pony motor pole number changeover switch 20 and the pony motor pole number changeover determination circuit 21 have a highly reliable configuration.
このように、各ポニーモータ１５ａ〜１５ｄに対応させ
て、ポニーモータ極数切替スイッチ２０およびポニーモ
ータ極数切替判定回路２１を設置することにより、いず
れの冷却材循環ポンプ９ａ〜９ｄに異常が発生し、また
それが重なり合っても、健全なポニーモータの駆動のみ
で、炉心流量を確保することができる。In this way, by installing the pony motor pole number changeover switch 20 and the pony motor pole number changeover determination circuit 21 in correspondence with each pony motor 15a to 15d, it is possible to prevent an abnormality from occurring in any of the coolant circulation pumps 9a to 9d. However, even if they overlap, the core flow rate can be secured only by driving a healthy pony motor.
また、異常がない場合には、各ポニーモータ１５ａ〜１
５ｄは低速回転となるので、原子炉構造、中間熱交換器
等の構造物に、過大な熱過渡荷重がかかるのを防止する
ことができる。In addition, if there is no abnormality, each pony motor 15a to 1
Since 5d rotates at a low speed, it is possible to prevent an excessive thermal transient load from being applied to structures such as the reactor structure and intermediate heat exchanger.
なお、前記実施の一例では、タンク型高速増殖炉を例に
採って説明したが、中間熱交換器が原子炉と別置きのル
ープ型高速増殖炉にも同様に適用できる。Although the above embodiment has been explained using a tank-type fast breeder reactor as an example, the present invention can be similarly applied to a loop-type fast breeder reactor in which the intermediate heat exchanger is installed separately from the nuclear reactor.
また、前記実施の一例では、各ポニーモータ１５ａ〜１
５ｄを、低速／高速の２段階に速度切替する場合につい
て説明したが、３段階以上に速度切替するようにしても
よく、また無段階で速度制御するようにしてもよい。そ
してこれにより、よりきめ細かな流量制御が可能となる
。Further, in the example of the embodiment, each pony motor 15a to 1
5d has been described with respect to the case where the speed is switched to two stages, low speed/high speed, but the speed may be switched to three or more stages, or the speed may be controlled steplessly. This allows for more fine-grained flow control.
また、前記実施の一例では、非常系電源が、熱伝送ルー
プ数よりも少ない場合について説明したが、両者が同数
の場合にも同様の効果が期待でき、またループ数が４に
限定されるものでもない。In addition, in the example of the implementation described above, the case where the number of emergency power sources is smaller than the number of heat transfer loops was explained, but the same effect can be expected when the number of both is the same, and the number of loops is limited to four. not.
以上説明したように本発明は、原子炉緊急停止時に各ポ
ニーモータの運転状態を確認し、異常の発生の有無によ
りポニーモータの運転速度を変えるようにしているので
、冷却材循環ポンプの関連設備に異常がない場合でも、
原子炉構造、中間熱交換器等の構造物に過大な熱過渡荷
重が与えられるおそれがなく、また前記関連設備に異常
が発生した場合でも、安全に炉心冷却を行なうことがで
きる。As explained above, the present invention checks the operating status of each pony motor during an emergency shutdown of a nuclear reactor, and changes the operating speed of the pony motor depending on whether an abnormality occurs. Even if there is no abnormality in
There is no risk of excessive thermal transient loads being applied to structures such as the reactor structure and intermediate heat exchangers, and even if an abnormality occurs in the related equipment, core cooling can be performed safely.
第１図は本発明の一実施例を示す高速増殖炉の要部構成
図、第２図は同様の全体構成図、第３図は同様の系統図
である。
１・・・原子炉容器、３・・・炉心、８ ａ ｒ ８
ｂ ｒ ８ ｃ ｒ８ ｄ−・・中間熱交換器、９ａ、
９ｂ、９ｃ。
９ｄ・・・冷却材循環ポンプ、１４ｇ、１４ｂ。
１４ｃ、１４ｄ−主モータ、１５ａ、１５ｂ。
１５ｃ、１５ｄ・・・ポニーモータ、１７゜１９・・・
非常用ディーゼル発電機、２０・・・ポニーモータ極数
切替スイッチ、２１・・・ポニーモータ極数切替判定回
路。FIG. 1 is a block diagram of the main parts of a fast breeder reactor showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a similar overall block diagram, and FIG. 3 is a similar system diagram. 1...Reactor vessel, 3...Reactor core, 8 a r 8
br 8 cr 8 d--Intermediate heat exchanger, 9a,
9b, 9c. 9d... Coolant circulation pump, 14g, 14b. 14c, 14d - main motor, 15a, 15b. 15c, 15d...Pony motor, 17°19...
Emergency diesel generator, 20... pony motor pole number changeover switch, 21... pony motor pole number changeover determination circuit.
Claims (1)
とポニーモータとで駆動するようにした高速増殖炉にお
いて、原子炉緊急停止時に、前記各ポニーモータの運転
状態を確認し、すべてのポニーモータが健全運転可能で
あれば、すべてのポニーモータを低速運転させるととも
に、１台でも健全運転不能であれば、健全運転可能なポ
ニーモータを高速運転させることを特徴とする高速増殖
炉の停止後運転方法。In a fast breeder reactor in which multiple installed core coolant circulation pumps are driven by a main motor and a pony motor, during an emergency shutdown of the reactor, the operating status of each of the pony motors is checked and all pony motors are After shutting down a fast breeder reactor, if the motors can operate normally, all pony motors are operated at low speed, and if even one pony motor is unable to operate normally, the pony motors that can operate normally are operated at high speed. how to drive.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2054466A JPH03255987A (en) | 1990-03-06 | 1990-03-06 | After-stop operating method for fast breeder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2054466A JPH03255987A (en) | 1990-03-06 | 1990-03-06 | After-stop operating method for fast breeder |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03255987A true JPH03255987A (en) | 1991-11-14 |
Family
ID=12971447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2054466A Pending JPH03255987A (en) | 1990-03-06 | 1990-03-06 | After-stop operating method for fast breeder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03255987A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016164579A (en) * | 2016-06-14 | 2016-09-08 | 株式会社荏原製作所 | Emergency cooling pump system |
-
1990
- 1990-03-06 JP JP2054466A patent/JPH03255987A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016164579A (en) * | 2016-06-14 | 2016-09-08 | 株式会社荏原製作所 | Emergency cooling pump system |
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