JPH04313099A - Double-tank type atomic reactor - Google Patents

Double-tank type atomic reactor

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Publication number
JPH04313099A
JPH04313099A JP3002808A JP280891A JPH04313099A JP H04313099 A JPH04313099 A JP H04313099A JP 3002808 A JP3002808 A JP 3002808A JP 280891 A JP280891 A JP 280891A JP H04313099 A JPH04313099 A JP H04313099A
Authority
JP
Japan
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primary
double
container
slab
coolant
Prior art date
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Pending
Application number
JP3002808A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Yoshida
吉 田 和 生
Yohei Nishiguchi
西 口 洋 平
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
Central Research Institute of Electric Power Industry
Original Assignee
Toshiba Corp
Central Research Institute of Electric Power Industry
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Central Research Institute of Electric Power Industry filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP3002808A priority Critical patent/JPH04313099A/en
Publication of JPH04313099A publication Critical patent/JPH04313099A/en
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To absorb the difference in thermal expansions between a secondary container and a roof slab and to supress the increase in pressure at the time of sodium-water reaction accident. CONSTITUTION:A manometer seal 34 is provided between a secondary container 31 and a roof slab 33. The manometer seal 34 is composed of a double-cylinder flume 34a which is provided in the secondary container 32, a cylinder drum 34b which is provided at the roof slab 33 and a sealing liquid 34c which is injected into the double-cylinder flume 34a. The part between the double-cylinder flume 34a and the cylinder drum 34b is sealed with the sealing liquid 34a. Therefore, the difference in thermal expansions between the secondary container 31 and the roof slab 33 can be readily absorbed. The reaction product at the time of sodium-water reaction accident is discharged through the part between the double-cylinder flume 34a and the cylinder drum 34b, and the increase in pressure can be suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、液体金属を冷却材とし
て用いる二重容器によるタンク型の原子炉に係り、特に
熱膨張差吸収構造の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a double-vessel tank-type nuclear reactor using liquid metal as a coolant, and more particularly to an improvement in the structure for absorbing thermal expansion differences.

【0002】0002

【従来の技術】図4は、従来の二重タンク型原子炉を示
すもので、図中、符号1は二次容器であり、この二次容
器1は、ベーススラブ2上に据付けられ、上端開口部は
、ルーフスラブ3により閉塞されている。そして、二次
容器1とルーフスラブ3との接続部には、二次容器1の
熱膨張を吸収するための伸縮胴4が設けられている。
[Prior Art] FIG. 4 shows a conventional double tank nuclear reactor. In the figure, reference numeral 1 denotes a secondary vessel. This secondary vessel 1 is installed on a base slab 2 and has an upper end. The opening is closed by a roof slab 3. A telescopic shell 4 for absorbing thermal expansion of the secondary container 1 is provided at the connection portion between the secondary container 1 and the roof slab 3.

【0003】二次容器1の内部中央には、上端が縮径す
る壺形の一次容器5が配置されており、この一次容器5
は、二次容器1の底部鏡に据付けられ、上端はルーフス
ラブ3を貫通している。そして、この一次容器5の上端
開口部は、ルーフスラブ3から吊下げられる遮蔽プラグ
6により閉塞されている。
[0003] A pot-shaped primary container 5 whose upper end is reduced in diameter is arranged in the center of the interior of the secondary container 1.
is installed on the bottom mirror of the secondary container 1, and its upper end passes through the roof slab 3. The upper end opening of this primary container 5 is closed by a shielding plug 6 suspended from the roof slab 3.

【0004】一次容器5内の中央部には、炉心7が配置
されており、この炉心7は、炉心入口圧力プレナム8を
介して一次容器5の底部に設置されている。また炉心7
の上端部位置には、一次容器5内を上側の一次高温プー
ル9と下側の一次低温プール10とに区分する一次系隔
壁11が設けられている。
[0004] A reactor core 7 is disposed at the center of the primary vessel 5 , and the reactor core 7 is installed at the bottom of the primary vessel 5 via a core inlet pressure plenum 8 . Also, core 7
At the upper end position, a primary system partition wall 11 is provided that divides the inside of the primary container 5 into an upper primary high temperature pool 9 and a lower primary low temperature pool 10.

【0005】一次容器5内の炉心7外周位置には、一次
系隔壁11を貫通する状態で、中間熱交換器12および
一次冷却材電磁ポンプ13が周方向に所要間隔で複数ず
つ配置されており、これらの上端部は、壺形をなす一次
容器5の上肩部5aに設けたスタンド14に、図示しな
いシールリングおよびボルトを介して垂下支持されてい
る。
A plurality of intermediate heat exchangers 12 and primary coolant electromagnetic pumps 13 are arranged at required intervals in the circumferential direction on the outer periphery of the core 7 in the primary vessel 5, penetrating the primary system partition wall 11. The upper end portions of these containers are suspended and supported by a stand 14 provided on the upper shoulder portion 5a of the pot-shaped primary container 5 via seal rings and bolts (not shown).

【0006】中間熱交換器12には、一次高温プール9
および一次低温プール10の各対応位置に、一次冷却材
流入出用の開口部がそれぞれ設けられており、一次高温
プール9内の高温の一次冷却材は、上側の開口部から中
間熱交換器12に流入し、中間熱交換器12内で後述す
る二次冷却材と熱交換されるようになっている。そして
熱交換後の一次冷却材は、下側の開口部から一次低温プ
ール10に送出されるようになっている。
[0006] The intermediate heat exchanger 12 includes a primary high temperature pool 9.
Openings for primary coolant inflow and outflow are provided at corresponding positions in the primary low temperature pool 10, and the high temperature primary coolant in the primary high temperature pool 9 is supplied to the intermediate heat exchanger 12 from the upper opening. The coolant flows into the intermediate heat exchanger 12 and exchanges heat with a secondary coolant, which will be described later. The primary coolant after heat exchange is sent to the primary cold pool 10 from the lower opening.

【0007】また一次冷却材電磁ポンプ13は、その吸
込口が一次低温プール10内に開口しているとともに、
吐出口が炉心入口圧力プレナム8に直結されており、こ
の一次冷却材電磁ポンプ13により吸引された一次低温
プール10内の一次冷却材は、炉心入口圧力プレナム8
を介して炉心7に送られるようになっている。
Further, the primary coolant electromagnetic pump 13 has its suction port open into the primary low temperature pool 10, and
The discharge port is directly connected to the core inlet pressure plenum 8, and the primary coolant in the primary cold pool 10 sucked by the primary coolant electromagnetic pump 13 is transferred to the core inlet pressure plenum 8.
It is designed to be sent to the reactor core 7 via.

【0008】この一次冷却材電磁ポンプ13および中間
熱交換器12の各胴殻下端部には、ベローズ15がそれ
ぞれ組込まれ、熱膨張を吸収できるようになっている。 また、中間熱交換器12の下端部には、二次冷却材電磁
ポンプ16が取付けられており、この二次冷却材電磁ポ
ンプ16は、一次容器5の底部に設けた貫通孔17を介
し二次冷却材を吸引し、中間熱交換器12に送給するよ
うになっている。なお、この中間熱交換器12内では、
図示しない伝熱管の内部を二次冷却材が流れ、伝熱管の
外側を一次冷却材が流れるようなっている。
Bellows 15 are incorporated in the lower ends of the shells of the primary coolant electromagnetic pump 13 and the intermediate heat exchanger 12, respectively, to absorb thermal expansion. Further, a secondary coolant electromagnetic pump 16 is attached to the lower end of the intermediate heat exchanger 12, and the secondary coolant electromagnetic pump 16 is connected to the The next coolant is sucked and fed to the intermediate heat exchanger 12. Note that in this intermediate heat exchanger 12,
A secondary coolant flows inside a heat exchanger tube (not shown), and a primary coolant flows outside the heat exchanger tube.

【0009】一方、二次容器1の内部には、上下方向中
間部に二次系隔壁18が設けられており、二次容器1内
は、この二次系隔壁18により、一次容器5の上肩部5
aよりも上方に液面を有する上側の二次高温プール19
と下側の二次低温プール20とに区分されている。そし
て、中間熱交換器12内で熱交換した二次冷却材は、中
間熱交換器12の上端部から直接二次高温プール19内
に吐出されるようになっている。
On the other hand, inside the secondary container 1, a secondary system partition wall 18 is provided at the middle part in the vertical direction. Shoulder part 5
Upper secondary high temperature pool 19 having a liquid level above a
and a lower secondary cold pool 20. The secondary coolant that has undergone heat exchange within the intermediate heat exchanger 12 is discharged directly into the secondary high temperature pool 19 from the upper end of the intermediate heat exchanger 12.

【0010】また、二次容器1の内部には、二次系隔壁
18を貫通する状態で、周方向に所要間隔で複数の蒸気
発生器21が配置されており、これら各蒸気発生器21
は、ルーフスラブ3から垂下支持されている。この蒸気
発生器21の各プール19,20に対応する位置には、
開口部がそれぞれ設けられており、二次高温プール19
内の高温の二次冷却材は、上部の開口部から蒸気発生器
21内に流入し、給水管22を介して送られてくる水と
熱交換されるようになっているとともに、熱交換後の二
次冷却材は、下部の開口部から二次低温プール20に送
出されるようになっている。
Further, inside the secondary container 1, a plurality of steam generators 21 are arranged at required intervals in the circumferential direction, penetrating the secondary system partition wall 18, and each of these steam generators 21
is supported by hanging from the roof slab 3. At the position corresponding to each pool 19, 20 of this steam generator 21,
Each opening is provided with a secondary high temperature pool 19.
The high-temperature secondary coolant inside flows into the steam generator 21 from the opening at the top, where it is heat exchanged with the water sent through the water supply pipe 22, and after the heat exchange. The secondary coolant is delivered to the secondary cold pool 20 from the opening at the bottom.

【0011】この二次冷却材は、蒸気発生器21内に配
した伝熱管(図示せず)の外側を流れるようになってい
るとともに、伝熱管の内部には、給水管22からの水が
流れるようになっている。そして、蒸気発生器21内で
の熱交換により発生した過熱蒸気は、給水管22ととも
に蒸気発生器21の頂部に設けた過熱蒸気管23を介し
、図示しない蒸気タービンに送られるようになっている
[0011] This secondary coolant flows outside a heat transfer tube (not shown) disposed in the steam generator 21, and water from the water supply pipe 22 flows inside the heat transfer tube. It's flowing. Superheated steam generated by heat exchange within the steam generator 21 is sent to a steam turbine (not shown) via a superheated steam pipe 23 provided at the top of the steam generator 21 together with a water supply pipe 22. .

【0012】なお、図4において、符号24は遮蔽プラ
グ6に設けられた制御棒駆動機構、符号25は一次容器
5の上端部に設けられた熱膨張吸収用の伸縮胴、符号2
6は中間熱交換器12および蒸気発生器21の中間部に
設けられた熱膨張吸収用のベローズである。
In FIG. 4, reference numeral 24 indicates a control rod drive mechanism provided in the shielding plug 6, and reference numeral 25 indicates a telescopic cylinder for absorbing thermal expansion provided at the upper end of the primary container 5.
Reference numeral 6 denotes a bellows for absorbing thermal expansion, which is provided at an intermediate portion between the intermediate heat exchanger 12 and the steam generator 21.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】前記従来の二重タンク
型原子炉においては、二次容器1の熱膨張を吸収するた
めに、伸縮胴4を設けるようにしているが、20〜30
万KWe級の原子炉では、二次容器1の直径が10〜1
5m、高さが20m程度にもなり、吸収に必要な熱膨張
量は、据付時から運転時の間で、軸方向で百数十mm、
径方向で数十mmにも及ぶ。そして、従来の伸縮胴4を
、直径の大きな二次容器1に適用して、大きな熱膨張量
を吸収させるようにすることは、必ずしも容易でないと
いう問題がある。
[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional double tank type nuclear reactor, an expandable shell 4 is provided in order to absorb the thermal expansion of the secondary vessel 1.
In a nuclear reactor of 10,000 KWe class, the diameter of the secondary vessel 1 is 10 to 1
5m, and the height is about 20m, and the amount of thermal expansion required for absorption is over 100 mm in the axial direction from installation to operation.
It extends to several tens of mm in the radial direction. Then, there is a problem in that it is not necessarily easy to apply the conventional expandable shell 4 to the secondary container 1 having a large diameter so as to absorb a large amount of thermal expansion.

【0014】本発明は、このような点を考慮してなされ
たもので、二次容器とルーフスラブとの間の熱膨張差を
容易に吸収することができ、二次容器が内包する圧力上
昇要因に対し、炉心の信頼性を向上させることができる
二重タンク型原子炉を提供することを目的とする。
The present invention has been made in consideration of these points, and can easily absorb the difference in thermal expansion between the secondary container and the roof slab, thereby reducing the pressure increase contained in the secondary container. The purpose is to provide a double tank type nuclear reactor that can improve the reliability of the reactor core against various factors.

【0015】[0015]

【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、ベーススラブ上に設置され蒸気発生
器を収容する二次容器と、この二次容器内に配置され内
部に炉心を格納する一次容器と、ベーススラブ上に設置
されたルーフスラブと、このルーフスラブと前記二次容
器の上端開口部との間に形成されたマノメータシールと
を備え、前記マノメータシールは、前記二次容器の上端
開口部周縁に形成され上方に開口する溝形をなす二重円
筒樋と、前記ルーフスラブから垂下され下端が前記二重
円筒樋内に挿入される円筒胴と、前記二重円筒樋内に注
入される溶融金属等の液体とから構成するようにしたこ
とを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] As a means for achieving the above object, the present invention provides a secondary vessel installed on a base slab and accommodating a steam generator, and a reactor core disposed inside the secondary vessel. A primary container for storing the secondary container, a roof slab installed on a base slab, and a manometer seal formed between the roof slab and an upper end opening of the secondary container, and the manometer seal includes a primary container for storing the secondary container. a groove-shaped double cylindrical gutter that is formed around the upper end opening of the container and opens upward; a cylindrical body that hangs down from the roof slab and whose lower end is inserted into the double cylindrical gutter; and the double cylindrical gutter. A liquid such as molten metal is injected into the container.

【0016】そして、本発明においては、ベーススラブ
に蒸気発生器におけるナトリウム−水反応事故時の生成
物を外部に排出してベーススラブ内の圧力上昇を抑制す
る調圧機構を設けるようにすることが好ましい。
[0016] In the present invention, the base slab is provided with a pressure regulating mechanism that suppresses the pressure rise within the base slab by discharging to the outside the product of a sodium-water reaction accident in the steam generator. is preferred.

【0017】[0017]

【作用】本発明に係る二重タンク型原子炉においては、
ルーフスラブと二次容器の上端開口部との間にマノメー
タシールが形成され、二次容器側の二重円筒樋とルーフ
スラブ側の円筒胴との間が、二重円筒樋内に注入される
液体によりシールされる。このため、二重円筒樋と円筒
胴との相対変位が自由で、大きな熱膨張量も吸収するこ
とが可能となる。
[Operation] In the double tank nuclear reactor according to the present invention,
A manometer seal is formed between the roof slab and the upper end opening of the secondary container, and the space between the double cylindrical gutter on the secondary container side and the cylindrical body on the roof slab side is injected into the double cylindrical gutter. Sealed by liquid. Therefore, the relative displacement between the double cylindrical gutter and the cylindrical body is free, and it becomes possible to absorb a large amount of thermal expansion.

【0018】また、蒸気発生器におけるナトリウム−水
反応事故時には、一次容器や炉心の信頼性を損なうこと
がないよう、前記反応による生成物による圧力上昇を、
可及的速やかに抑制することが必要となるが、前記マノ
メータシールは、二重円筒樋内の液体の圧力差による排
出により、容易かつ確実に圧力解放することが可能とな
る。
[0018] In addition, in the event of a sodium-water reaction accident in a steam generator, the pressure increase due to the products of the reaction is
Although it is necessary to suppress the pressure as soon as possible, the manometer seal makes it possible to easily and reliably release the pressure by discharging the liquid in the double cylindrical trough due to the pressure difference.

【0019】そして、本発明において、ベーススラブに
調圧機構を設け、前記反応生成物を、外部に排出するよ
うにすることにより、ベーススラブ内の圧力上昇も抑制
され、信頼性をより向上させることが可能となる。
Further, in the present invention, by providing a pressure regulating mechanism in the base slab and discharging the reaction products to the outside, the increase in pressure within the base slab is also suppressed, thereby further improving reliability. becomes possible.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明の第1実施例を図1を参照して
説明する。
Embodiment A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

【0021】図1は、本発明に係る二重タンク型原子炉
の一例を示すもので、図中、符号31は二次容器であり
、この二次容器31は、ベーススラブ32上に据付けら
れ、ベーススラブ32の上端開口部には、ルーフスラブ
33が設置されている。そして、前記二次容器31の上
端開口部とルーフスラブ33との間には、マノメータシ
ール34が形成されている。
FIG. 1 shows an example of a double tank nuclear reactor according to the present invention. In the figure, reference numeral 31 is a secondary vessel, and this secondary vessel 31 is installed on a base slab 32. A roof slab 33 is installed at the upper end opening of the base slab 32. A manometer seal 34 is formed between the upper end opening of the secondary container 31 and the roof slab 33.

【0022】このマノメータシール34は、二次容器3
1の上端開口部の外周縁に設けられ上方に開口する溝形
をなす二重円筒樋34aと、ルーフスラブ33から垂下
し下端が二重円筒樋34a内に挿入される円筒胴34b
と、二重円筒樋34a内に注入されるシール液体34c
とを備えており、前記シール液体34cは、例えば半田
や水銀等の溶融金属等で形成され、前記円筒胴34bの
下端を潜没させた状態で、非接触の二重円筒樋34aと
円筒胴34bとの間をシールするようになっている。
[0022] This manometer seal 34
1. A double cylindrical gutter 34a in the form of a groove that opens upward and is provided on the outer peripheral edge of the upper end opening of the roof slab 33, and a cylindrical body 34b that hangs down from the roof slab 33 and has a lower end inserted into the double cylindrical gutter 34a.
and a sealing liquid 34c injected into the double cylindrical gutter 34a.
The sealing liquid 34c is made of molten metal such as solder or mercury, and the lower end of the cylindrical body 34b is submerged, and the sealing liquid 34c is formed between a non-contact double cylindrical gutter 34a and a cylindrical body. 34b.

【0023】このような構成を有するマノメータシール
34は、原子炉の運転状態においてその大きさが最適化
されるべく、円筒胴34bの径方向位置が二重円筒樋3
4aのほぼ中央部に到るよう配備され、また、円筒胴3
4bのシール液体34cへの潜没深さおよび軸方向位置
も、運転状態において目標点に到るよう配備されている
The manometer seal 34 having such a configuration has the radial position of the cylindrical body 34b aligned with the double cylindrical gutter 3 in order to optimize its size in the operating state of the nuclear reactor.
4a, and the cylindrical body 3
The depth of submergence of 4b into the sealing liquid 34c and the axial position are also arranged to reach the target point in the operating state.

【0024】前記二次容器31の内部中央には、上端が
縮径する壺形k一次容器35が配置されており、この一
次容器35は、二次容器31の底部鏡に据付けられ、上
端はルーフスラブ33を貫通している。そして、この一
次容器35の上端開口部は、ルーフスラブ33から吊下
げられる遮蔽プラグ36により閉塞されている。
At the center of the interior of the secondary container 31, a pot-shaped K primary container 35 whose upper end is reduced in diameter is arranged. It passes through the roof slab 33. The upper end opening of this primary container 35 is closed by a shielding plug 36 suspended from the roof slab 33.

【0025】一次容器35内の中央部には、炉心37が
配置されており、この炉心37は、炉心入口圧力プレナ
ム38を介して一次容器35の底部に設置されている。 また炉心37の上端部位置には、図1に示すように一次
容器35内を上側の一次高温プール39と下側の一次低
温プール40とに区分する一次系隔壁41が設けられて
いる。
A reactor core 37 is disposed in the center of the primary vessel 35 , and the reactor core 37 is installed at the bottom of the primary vessel 35 via a core inlet pressure plenum 38 . Further, at the upper end of the core 37, as shown in FIG. 1, a primary system partition wall 41 is provided that divides the inside of the primary vessel 35 into an upper primary high temperature pool 39 and a lower primary low temperature pool 40.

【0026】一次容器35内の炉心37外周位置には、
一次隔壁41を貫通する状態で、中間熱交換器42およ
び一次冷却材電磁ポンプ43が周方向に所要間隔で複数
ずつ配置されており、これらの上端部は図1に示すよう
に壺形をなす一次容器35の上肩部35aに設けたスタ
ンド44に、図示しないシールリングおよびボルトを介
して垂下支持されている。
At the outer periphery of the core 37 in the primary vessel 35,
A plurality of intermediate heat exchangers 42 and primary coolant electromagnetic pumps 43 are arranged at required intervals in the circumferential direction so as to penetrate through the primary partition wall 41, and their upper ends form a pot shape as shown in FIG. The primary container 35 is suspended and supported by a stand 44 provided on the upper shoulder 35a via a seal ring and bolts (not shown).

【0027】中間熱交換器42には、一次高温プール3
9および一次低温プール40の各対応位置に、一次冷却
材流入出用の開口部がそれぞれ設けられており、一次高
温プール39内の高温の一次冷却材は、上側の開口部か
ら中間熱交換器42に流入し、中間熱交換器42内で後
述する二次冷却材と熱交換されるようになっている。そ
して熱交換後の一次冷却材は、下側の開口部から一次低
温プール40に送出されようになっている。
The intermediate heat exchanger 42 includes a primary high temperature pool 3.
9 and the primary low temperature pool 40 are provided with openings for inflow and outflow of the primary coolant, respectively, and the high temperature primary coolant in the primary high temperature pool 39 flows from the upper opening to the intermediate heat exchanger. The coolant flows into the intermediate heat exchanger 42 and undergoes heat exchange with a secondary coolant, which will be described later. The primary coolant after heat exchange is sent to the primary cold pool 40 from the lower opening.

【0028】また一次冷却材電磁ポンプ43は、その吸
込口が一次低温プール40内に開口しているとともに、
吐出口が炉心入口圧力プレナム38に直結されており、
この一次冷却材電磁ポンプ43により吸引された一次低
温プール40内の一次冷却材は、炉心入口圧力プレナム
38を介して炉心37に送られるようになっている。
The primary coolant electromagnetic pump 43 has its suction port open into the primary low temperature pool 40, and
The discharge port is directly connected to the core inlet pressure plenum 38,
The primary coolant in the primary cold pool 40 sucked by the primary coolant electromagnetic pump 43 is sent to the reactor core 37 via the core inlet pressure plenum 38 .

【0029】この一次冷却材電磁ポンプ43および中間
熱交換器42の各胴殻下端部には、ベローズ45がそれ
ぞれ組込まれ、熱膨張を吸収できるようになっている。 また、中間熱交換器42の下端部には、二次冷却材電磁
ポンプ46が取付けられており、この二次冷却材電磁ポ
ンプ46は、一次容器35の底部に設けた貫通孔47を
介し二次冷却材を吸引し、中間熱交換器42に送給する
ようになっている。なお、この中間熱交換器42内では
、図示しない伝熱管の内部を二次冷却材が流れ、伝熱管
の外側を一次冷却材が流れるようになっている。
A bellows 45 is incorporated in the lower end of each body shell of the primary coolant electromagnetic pump 43 and the intermediate heat exchanger 42 so as to absorb thermal expansion. Further, a secondary coolant electromagnetic pump 46 is attached to the lower end of the intermediate heat exchanger 42 , and the secondary coolant electromagnetic pump 46 is connected to the secondary coolant through a through hole 47 provided at the bottom of the primary container 35 . The next coolant is sucked in and fed to the intermediate heat exchanger 42. In this intermediate heat exchanger 42, a secondary coolant flows inside heat exchanger tubes (not shown), and a primary coolant flows outside the heat exchanger tubes.

【0030】一方、二次容器31の内部には、上下方向
中間部に二次系隔壁48が設けられており、二次容器3
1内は、この二次系隔壁48により、一次容器35の上
肩部35aよりも上方に液面を有する上側の二次高温プ
ール49と下側の二次低温プール50とに区分されてい
る。そして、中間熱交換器42内で熱交換した二次冷却
材は、中間熱交換器42の上端部から直接二次高温プー
ル49内に吐出されるようになっている。
On the other hand, inside the secondary container 31, a secondary system partition wall 48 is provided at an intermediate portion in the vertical direction.
1 is divided by this secondary system partition wall 48 into an upper secondary high temperature pool 49 and a lower secondary low temperature pool 50 having a liquid level above the upper shoulder 35a of the primary container 35. . The secondary coolant that has undergone heat exchange within the intermediate heat exchanger 42 is discharged directly from the upper end of the intermediate heat exchanger 42 into the secondary high temperature pool 49.

【0031】また、二次容器31の内部には、二次系隔
壁48を貫通する状態で、周方向に所要間隔で複数の蒸
気発生器51が配置されており、これら各蒸気発生器5
1は、ルーフスラブ33から垂下支持されている。この
蒸気発生器51の各プール49,50に対応する位置に
は、開口部がそれぞれ設けられており、二次高温プール
49内の高温の二次冷却材は、上部の開口部から蒸気発
生器51内に流入し、給水管52を介し送られてくる水
と熱交換されるようになっているとともに、熱交換後の
二次冷却材は、下部の開口部から二次低温プール50に
送出されるようになっている。
Further, inside the secondary container 31, a plurality of steam generators 51 are arranged at required intervals in the circumferential direction, penetrating the secondary system partition wall 48, and each of these steam generators 5
1 is suspended and supported from the roof slab 33. Openings are provided in the steam generator 51 at positions corresponding to the pools 49 and 50, and the high temperature secondary coolant in the secondary high temperature pool 49 is supplied to the steam generator from the upper opening. 51 and undergoes heat exchange with water sent through the water supply pipe 52, and the secondary coolant after heat exchange is sent to the secondary low temperature pool 50 from the opening at the bottom. It is now possible to do so.

【0032】この二次冷却材は、蒸気発生器51内に配
した伝熱管(図示せず)の外側を流れるようになってい
るとともに、伝熱管の内部には、給水管52からの水が
流れるようになっている。そして、蒸気発生器51内で
の熱交換により発生した過熱蒸気は、給水管52ととも
に蒸気発生器51の頂部に設けた過熱蒸気管53を介し
、図示しない蒸気タービンに送られるようになっている
This secondary coolant flows outside a heat transfer tube (not shown) disposed in the steam generator 51, and water from the water supply pipe 52 flows inside the heat transfer tube. It's flowing. Superheated steam generated by heat exchange within the steam generator 51 is sent to a steam turbine (not shown) via a superheated steam pipe 53 provided at the top of the steam generator 51 together with a water supply pipe 52. .

【0033】遮蔽プラグ36には、制御棒駆動機構54
が設けられているとともに、一次容器35の上端部には
、熱膨張吸収用の伸縮胴55が設けられており、また中
間熱交換器42および蒸気発生器51の中間部には、熱
膨張吸収用のベローズ56が設けられている。
A control rod drive mechanism 54 is attached to the shielding plug 36.
In addition, a telescopic shell 55 for absorbing thermal expansion is provided at the upper end of the primary vessel 35, and an expandable shell 55 for absorbing thermal expansion is provided at the intermediate portion of the intermediate heat exchanger 42 and the steam generator 51. A bellows 56 is provided for use.

【0034】ところで、二次容器31内の蒸気発生器5
1において、ナトリウム−水反応事故が発生した場合、
その主要反応生成物である水素ガスにより、ベーススラ
ブ32およびルーフスラブ33で囲まれた内部空間の圧
力が上昇するため、これを回避する必要がある。
By the way, the steam generator 5 in the secondary container 31
In 1, if a sodium-water reaction accident occurs,
Hydrogen gas, which is the main reaction product, increases the pressure in the internal space surrounded by the base slab 32 and the roof slab 33, so this must be avoided.

【0035】そこで本実施例では、図1に示すように、
放出系配管57、一定の圧力で破壊される破壊板58お
よび図示しないサイクロンセパレータ等からなる調圧機
構59を、例えばベーススラブ32の内張り構造物60
に設置し、前記水素ガスを大気解放61できるようにし
ている。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG.
A pressure regulating mechanism 59 consisting of a discharge system piping 57, a destruction plate 58 that is destroyed by a certain pressure, a cyclone separator (not shown), etc. is installed, for example, in the lining structure 60 of the base slab 32.
The hydrogen gas can be released to the atmosphere 61.

【0036】次に、本実施例の作用について説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.

【0037】炉心37で過熱された一次冷却材は、一次
高温プール39を介して中間熱交換器42に流入し、中
間熱交換器42内で二次冷却材と熱交換した後、一次低
温プール40に送られる。一次低温プール40内の一次
冷却材は、一次冷却材電磁ポンプ43で吸引され、炉心
入口圧力プレナム38を介して炉心37に送られる。
The primary coolant superheated in the core 37 flows into the intermediate heat exchanger 42 via the primary high temperature pool 39, exchanges heat with the secondary coolant in the intermediate heat exchanger 42, and then flows into the primary low temperature pool. Sent to 40. The primary coolant in the primary cold pool 40 is sucked in by the primary coolant electromagnetic pump 43 and sent to the reactor core 37 via the core inlet pressure plenum 38 .

【0038】一方、中間熱交換器42内での熱交換によ
り過熱された二次冷却材は、中間熱交換器42の上端か
ら二次高温プール49に吐出され、さらに蒸気発生器5
1内に流入して給水管52からの水と熱交換される。こ
の熱交換により発生した過熱蒸気は、過熱蒸気管53を
介して図示しない蒸気タービンに送られ、また前記熱交
換により降温した二次冷却材は、二次低温プール50に
送出される。二次低温プール50内の二次冷却材は、貫
通孔47を通って二次冷却材電磁ポンプ46で吸引され
、中間熱交換器42に送り込まれる。
On the other hand, the secondary coolant superheated by heat exchange within the intermediate heat exchanger 42 is discharged from the upper end of the intermediate heat exchanger 42 to the secondary high temperature pool 49, and is further transferred to the steam generator 5.
1 and exchanges heat with water from the water supply pipe 52. Superheated steam generated by this heat exchange is sent to a steam turbine (not shown) via a superheated steam pipe 53, and the secondary coolant whose temperature has been lowered by the heat exchange is sent to a secondary low temperature pool 50. The secondary coolant in the secondary cold pool 50 is sucked by the secondary coolant electromagnetic pump 46 through the through hole 47 and sent to the intermediate heat exchanger 42 .

【0039】ところで、原子炉の運転時における二次容
器31は、高温の二次冷却材によって加熱されるため、
平均温度は400℃程度となり、事故時にはさらに高温
の600℃程度にもなる。そして、その際の据付時との
温度差により、二次容器31の軸方向の熱膨張量は10
0〜200mm、径方向の熱膨張量は30〜60mmと
なる。
By the way, since the secondary vessel 31 is heated by the high temperature secondary coolant during operation of the nuclear reactor,
The average temperature is around 400 degrees Celsius, and at the time of an accident it can reach even higher temperatures of around 600 degrees Celsius. At that time, due to the temperature difference from the time of installation, the amount of thermal expansion in the axial direction of the secondary container 31 is 10
0 to 200 mm, and the amount of radial thermal expansion is 30 to 60 mm.

【0040】マノメータシール34において、円筒胴3
4bは、据付時との温度差が比較的小さく、したがって
、二次容器31上端の二重円筒樋34aの熱膨張による
変位は、ほとんどそのまま円筒胴34bとの相対位置変
動となる。
In the manometer seal 34, the cylindrical body 3
4b has a relatively small temperature difference from the time of installation, and therefore, the displacement due to thermal expansion of the double cylindrical gutter 34a at the upper end of the secondary container 31 almost becomes a relative positional change with the cylindrical body 34b.

【0041】ところが、前記する程度の熱膨張量であれ
ば、二重円筒樋34aの寸法を適正に設定することによ
り、充分吸収することができる。
However, the amount of thermal expansion described above can be sufficiently absorbed by appropriately setting the dimensions of the double cylindrical gutter 34a.

【0042】また、通常の運転状態における二次容器3
1内の不活性ガス(アルゴンガス等)の圧力は、100
〜500mmAg程度であるため、例えばシール液体3
4cの比重量が10g/cm3 程度であるとすると、
内外面間の液位差が10〜50mmでそのシール性を確
保することができる。
[0042] Also, the secondary container 3 under normal operating conditions
The pressure of the inert gas (argon gas, etc.) in 1 is 100
~500mmAg, so for example, seal liquid 3
Assuming that the specific weight of 4c is about 10g/cm3,
Sealing performance can be ensured when the liquid level difference between the inner and outer surfaces is 10 to 50 mm.

【0043】一方、二次容器31が潜在的に有する圧力
上昇要因としては、二次容器31内の蒸気発生器51の
伝熱管破損に起因するナトリウム−水反応がある。
On the other hand, a potential cause of pressure increase in the secondary container 31 is a sodium-water reaction caused by damage to the heat transfer tube of the steam generator 51 in the secondary container 31.

【0044】このナトリウム−水反応においては、一次
容器35や炉心37の信頼性を損なうことがないよう、
可及的速やかに圧力解放を図ることが重要であるが、マ
ノメータシール34によればこれが可能である。
[0044] In this sodium-water reaction, so as not to impair the reliability of the primary vessel 35 and the reactor core 37,
It is important to relieve the pressure as quickly as possible, and the manometer seal 34 allows this to occur.

【0045】すなわち、二次容器31内の圧力上昇によ
る準静的平衡値は、マノメータシール34の円筒胴34
bのシール液体34c中への潜没深さに比例するもので
あり、例えばシール液体34cの比重量が10g/cm
3 で、円筒胴34bの潜没深さが100mmであると
すると、前記準静的平衡値は0.2Kg/cm2 g程
度となる。  したがって、潜没深さを200〜300
mmとし、シール液体34cの慣性力や、ナトリウム−
水反応生成物として圧力上昇の要因となる水素ガスの導
通経路での流路面積等に依存する圧力損失を適宜利用し
て流路を構成することにより、ナトリウム−水反応発生
初期における準定常的な圧力の上昇値を、1.5〜2K
g/cm2 g程度に抑制することができる。
That is, the quasi-static equilibrium value due to the pressure increase in the secondary container 31 is
b is proportional to the depth of submersion into the sealing liquid 34c, for example, when the specific weight of the sealing liquid 34c is 10 g/cm
3, and assuming that the immersion depth of the cylindrical body 34b is 100 mm, the quasi-static equilibrium value is approximately 0.2 kg/cm2 g. Therefore, the diving depth should be set to 200-300
mm, and the inertial force of the sealing liquid 34c and the sodium
By configuring the flow path by appropriately utilizing the pressure loss depending on the flow path area etc. in the conduction path of hydrogen gas, which is a factor of pressure increase as a water reaction product, the quasi-steady state in the early stage of the sodium-water reaction can be maintained. The pressure increase value is 1.5 to 2K.
It can be suppressed to about g/cm2g.

【0046】これにより、製造上の理由や他の設計支配
因子により設定されている一次容器35の肉厚50mm
程度の条件においても、二次容器31内の圧力上昇によ
る一次容器35の座屈を防止、抑制することが可能とな
り、炉心37の信頼性を確保することが容易となる。
[0046] As a result, the wall thickness of the primary container 35 of 50 mm, which has been set due to manufacturing reasons and other design controlling factors, can be reduced to 50 mm.
Even under such conditions, it becomes possible to prevent and suppress buckling of the primary vessel 35 due to an increase in pressure within the secondary vessel 31, and it becomes easy to ensure the reliability of the reactor core 37.

【0047】二次容器31内から、マノメータシール3
4を通ってベーススラブ32の内張り構造物60の内側
空間に達した水素ガスは、放出系配管57を通過した後
、破壊板58の圧力設定(例えば0.5Kg/cm2 
)以上に圧力が達したところで破壊板58を破壊し圧力
が大気開放61される。
From inside the secondary container 31, the manometer seal 3
4 and reaches the inner space of the lining structure 60 of the base slab 32. After passing through the release system piping 57, the hydrogen gas reaches the pressure setting of the rupture plate 58 (for example, 0.5 Kg/cm2).
) When the pressure reaches the level above, the destruction plate 58 is destroyed and the pressure is released to the atmosphere 61.

【0048】なお、実際のシステムでは、水素ガスを大
気開放61する際に、点火器等により水素ガスを燃焼さ
せ、水蒸気として放出する。
[0048] In an actual system, when hydrogen gas is released to the atmosphere 61, it is combusted by an igniter or the like and released as water vapor.

【0049】しかして、マノメータシール34を用いる
ことにより、ルーフスラブ33と二次容器31との間の
熱膨張差を容易に吸収することができ、かつ充分なシー
ル性が得られる。しかも、ナトリウム−水反応事故時に
は、圧力上昇を確実に抑制することができる。
[0049] By using the manometer seal 34, the difference in thermal expansion between the roof slab 33 and the secondary container 31 can be easily absorbed, and sufficient sealing performance can be obtained. Moreover, in the event of a sodium-water reaction accident, pressure rise can be reliably suppressed.

【0050】図2および図3は、本発明の第2実施例を
示すもので、前記第1実施例における調圧機構59に代
え、調圧機構69を用いるようにしたものである。
2 and 3 show a second embodiment of the present invention, in which a pressure regulation mechanism 69 is used in place of the pressure regulation mechanism 59 in the first embodiment.

【0051】すなわち、この調圧機構69は、前記調圧
機構59と同様、放出系配管57、破壊板58およびサ
イクロンセパレータ(図示せず)を備えているが、放出
系配置57は、内張り構造物60を気密に貫通し、その
先端が、マノメータシール34の円筒胴34bに接続さ
れている。
That is, like the pressure regulating mechanism 59, this pressure regulating mechanism 69 is equipped with a discharge system piping 57, a rupture plate 58, and a cyclone separator (not shown), but the discharge system arrangement 57 has a lining structure. It hermetically passes through the object 60, and its tip is connected to the cylindrical body 34b of the manometer seal 34.

【0052】なお、その他の点については、前記実施例
と同一構成となっており、作用も同一である。
[0052] In other respects, the structure is the same as that of the previous embodiment, and the operation is also the same.

【0053】しかして、調圧機構69の破壊板58の圧
力設定値を、マノメータシール34の開放目標値(1.
5〜2Kg/cm2 g)より低く設定し、かつ大気開
放61に到るまでの放出系配管57等の圧力損失を適宜
設定することにより、マノメータシール34の開放機能
を、破壊板58による開放機能に対するバックアップと
することができる。
Thus, the pressure setting value of the rupture plate 58 of the pressure regulating mechanism 69 is changed to the opening target value of the manometer seal 34 (1.
5 to 2 Kg/cm2 g), and by appropriately setting the pressure loss of the discharge system piping 57 and the like until reaching the atmosphere opening 61, the opening function of the manometer seal 34 can be changed to the opening function of the rupture plate 58. It can be used as a backup for

【0054】すなわち、この場合、一次容器35の信頼
性、耐座屈健全性は、マノメータシール34の開放機能
によって冗長性をもって確保することができ、しかも比
較的規模の小さなナトリウム−水反応では、マノメータ
シール34が開放せず、したがって、二次容器31とそ
の外側にある内張り構造物60との間の空間に、ナトリ
ウム−水反応生成物が流入するのを防止でき、事故後の
プラント復旧や運転再開に到るプロセスを、大幅に簡素
化できる。
That is, in this case, the reliability and buckling integrity of the primary container 35 can be ensured with redundancy by the opening function of the manometer seal 34, and moreover, in a relatively small scale sodium-water reaction, The manometer seal 34 does not open, thus preventing the sodium-water reaction product from flowing into the space between the secondary container 31 and the lining structure 60 located outside it, which helps in plant recovery after an accident. The process of restarting operations can be greatly simplified.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、ルーフス
ラブと二次容器の上端開口部との間に、二重円筒樋と円
筒胴とシール液体とからなるマノメータシールを形成す
るようにしているので、ルーフスラブと二次容器との間
の熱膨張を容易に吸収でき、かつ充分なシール性が得ら
れる。しかも、ナトリウム−水反応事故時には、過大な
圧力上昇を防止し、一次容器の座屈を防止し、抑制して
炉心の信頼性を向上させることができる。
[Effects of the Invention] As explained above, the present invention forms a manometer seal consisting of a double cylindrical gutter, a cylindrical body, and a sealing liquid between the roof slab and the upper opening of the secondary container. Therefore, thermal expansion between the roof slab and the secondary container can be easily absorbed and sufficient sealing performance can be obtained. Moreover, in the event of a sodium-water reaction accident, it is possible to prevent an excessive pressure rise, prevent and suppress buckling of the primary vessel, and improve the reliability of the reactor core.

【0056】そして、本発明において、ベーススラブに
調圧機構を設け、ナトリウム−水反応事故時の生成物を
外部に排出することにより、ベーススラブ内の圧力上昇
が抑制され、信頼性をより向上させることができる。
[0056] In the present invention, by providing a pressure regulating mechanism in the base slab and discharging the products from the sodium-water reaction accident to the outside, the pressure increase in the base slab is suppressed and reliability is further improved. can be done.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本発明の第1実施例に係る二重タンク型原子炉
を示す断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing a double tank nuclear reactor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2実施例に係る二重タンク型原子炉
を示す断面図。
FIG. 2 is a sectional view showing a double tank nuclear reactor according to a second embodiment of the present invention.

【図3】図2のIII 部拡大図。FIG. 3 is an enlarged view of part III in FIG. 2;

【図4】従来の二重タンク型原子炉を示す断面図。FIG. 4 is a sectional view showing a conventional double tank nuclear reactor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

31  二次容器 32  ベーススラブ 33  ルーフスラブ 34  マノメータシール 34a  二重円筒樋 34b  円筒胴 34c  シール液体 35  一次容器 37  炉心 51  蒸気発生器 59  調圧機構 69  調圧機構 31 Secondary container 32 Base slab 33 Roof slab 34 Manometer seal 34a Double cylindrical gutter 34b Cylindrical body 34c Seal liquid 35 Primary container 37 Reactor core 51 Steam generator 59 Pressure regulating mechanism 69 Pressure regulation mechanism

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ベーススラブ上に設置され蒸気発生器を収
容する二次容器と、この二次容器内に配置され内部に炉
心を格納する一次容器と、ベーススラブ上に設置された
ルーフスラブと、このルーフスラブと前記二次容器の上
端開口部との間に形成されたマノメータシールとを備え
、前記マノメータシールは、前記二次容器の上端開口部
周縁に形成され上方に開口する溝形をなす二重円筒樋と
、前記ルーフスラブから垂下され下端が前記二重円筒樋
内に挿入される円筒胴と、前記二重円筒樋内に注入され
る溶融金属等の液体とを有していることを特徴とする二
重タンク型原子炉。
Claim 1: A secondary vessel installed on a base slab and housing a steam generator; a primary vessel placed within the secondary vessel and housing a reactor core inside; and a roof slab installed on the base slab. , a manometer seal formed between the roof slab and the upper end opening of the secondary container, the manometer seal having a groove shape formed at the periphery of the upper end opening of the secondary container and opening upward. It has a double cylindrical gutter, a cylindrical body that is suspended from the roof slab and whose lower end is inserted into the double cylindrical gutter, and a liquid such as molten metal that is injected into the double cylindrical gutter. A double tank nuclear reactor characterized by:
【請求項2】ベーススラブは、蒸気発生器におけるナト
リウム−水反応事故時の生成物を外部に排出してベース
スラブ内の圧力上昇を抑制する調圧機構を備えているこ
とを特徴とする請求項1記載の二重タンク型原子炉。
[Claim 2] A claim characterized in that the base slab is equipped with a pressure regulating mechanism that suppresses a pressure rise within the base slab by discharging products from a sodium-water reaction accident in the steam generator to the outside. The double tank nuclear reactor according to item 1.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021213416A1 (en) * 2020-04-24 2021-10-28 上海核工程研究设计院有限公司 Passive waste heat removal system on secondary side of marine environmental reactor

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