JPH049798A

JPH049798A - 原子炉隔離時冷却設備

Info

Publication number: JPH049798A
Application number: JP2112711A
Authority: JP
Inventors: Tsugio Mori; 森　次雄
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-04-27
Filing date: 1990-04-27
Publication date: 1992-01-14

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〕（産業上の利用分野）本発明は、原子炉への給水停止時に、貯水槽内の冷却水
を原子炉に供給する原子炉隔離時冷却設備に係り、特に
冷却水給送機構部の改良に関する。

（従来の技術）一般に、原子炉で発生した熱は、蒸気となって除去され
、タービン駆動等の仕事をした後、給水となって原子炉
へ戻される。

ところで、何等かの理由により給水が停止すると、原子
炉内の水位が低下するため、原子炉隔離時冷却設備によ
り、非常用水源から原子炉に冷却水を注入する。

この原子炉隔離時冷却設備は、電動機またはタービン駆
動のポンプを用いて冷却水を注入する設備であるが、電
動機駆動の場合には、電源のあることが必要であり、非
常用母線またはディーゼル発電機等の設備を必要とする
。これに対して、タービン駆動の場合には、原子炉から
の発生蒸気を利用できるため、前記設備を要しない。

第５図は、タービン駆動の従来の原子炉隔離時冷却設備
を示すもので、原子炉１から発生した蒸気は、主蒸気管
２を通って図示しないタービン等に送られ仕事をする。

仕事をしてから復水器等で凝縮された水は、給水管３を
通って再び原子炉１に戻る。そしてこれにより、原子炉
１内の水位は一定に保たれる。

何等かの理由により、給水管３を通る冷却水が停止する
と、原子炉］内の水位は下降する。そして、この時点で
原子炉１の反応を停止しても、崩壊熱により水位は低下
し続ける。

ところで、水位は、水位計４により検知され、設定され
た低値まで達すると、水位計４から信号が出力され、主
蒸気管２から分岐する蒸気管５に設けられた蒸気止弁６
および注水管７に設けられた注水弁８が、ともに全開と
なる。この動作により導かれた蒸気は、タービン９を回
転させ、排出管１０から排出される。

タービン９が回転すると、これに連結されたポンプ１１
が回転し、貯水槽１２内の冷却水が、注水管°７を通っ
て原子炉１に注入される。そして、原子炉１内の水位が
充分回復すると、水位計４から信号が出力され、蒸気止
弁６および注水弁８が閉となって蒸気が遮断され、ター
ビン９の回転が停止する。

タービン９の運転中は、注水管７に設けられた流量計１
３からの信号により、加減弁１４が開度制御され、ポン
プ１１の吐出流量か一定になるように制御される。

なお、第５図において、符号１５は格納容器、１６は圧
力抑制室プール、１７はトリップ弁である。

（発明が解決しようとする課題）前記従来の原子炉隔離時冷却設備においては、タービン
９を用いてポンプ１１を駆動しているので、外部からの
動力に頼ることなく冷却水を注入することができるが、
タービン９およびポンプ１１のような回転機器を用いて
いるため、定期的な保守や検査作業が多くなるとともに
、タービン９の回転数制御には、複雑な制御系を必要と
し、その調整が容易でないという問題がある。

本発明は、上記の点を考慮してなされたもので、発電機
、電動機あるいはタービン等の回転機器を用いることな
く、簡単な構造で冷却水を原子炉に供給することができ
、しかも信頼性が高く、経済性および保守性に優れた原
子炉隔離時冷却設備を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（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、原子炉への
給水停止時に、水源内の冷却水を注水管を介して原子炉
に供給する原子炉隔離時冷却設備において、前記注水管
の途中に、原子炉から発生した蒸気のエネルギによって
冷却水を供給する蒸気インゼクタを設置するようにした
ことを特徴とする。

（作　用）本発明に係る原子炉隔離時冷却設備においては、注水管
の途中に設置した蒸気インゼクタにより、水源内の冷却
水が原子炉に供給される。

ところで、蒸気インゼクタは、蒸気機関車の給水用等と
して用いられ、作動原理はよく知られたものであり、冷
却水中へ原子炉からの蒸気が流入、凝縮することにより
、凝縮時の熱エネルギが運動エネルギに変換されて熱源
の圧力より高圧となり、冷却水とともに原子炉へ流入す
る。このため、回転機器を用いることなく、簡単な構造
で冷却水の注入が可能となる。

（実施例）以下、本発明の第１実施例を第１図を参照して説明する
。

第１図において、符号１は格納容器１５に格納された原
子炉であり、この原子炉］て発生した蒸気は、主蒸気管
２を通ってタービン（図示せず）等へ送られて仕事をす
るようになっている。また、仕事をした後の蒸気は、図
示しない復水器等で凝縮され、凝縮水は給水管３を通っ
て再び原子炉１に戻されるようになっている。そしてこ
れにより、原子炉１内の水位が一定に保たれるようにな
っている。

原子炉１には、第１図に示すように水位計４が設置され
ており、この水位計４が、設定された低値を検知した場
合には、この水位計４からの信号により、主蒸気管２か
ら分岐する蒸気管５に設けられた蒸気止弁６および注水
管７に設けられた注水弁８が、ともに全開となるように
なっている。

そしてこれにより、前記注水管７の途中に設置された蒸
気インゼクタ２０が作動し、貯水槽１２内の冷却水が、
注水管７を介し原子炉１に供給されるようになっている
。

蒸気インゼクタ２０は、例えば蒸気機関車の給水用とし
て用いられ、作動原理はよく知られたものであり、冷却
水中へ、原子炉１からの蒸気が蒸気管５を介して流入、
凝縮することにより、凝縮時の熱エネルギが運動エネル
ギに変換され、熱源の圧力よりも高圧となり、冷却水と
ともに注水管７を介し原子炉１へ流入するようになって
いる。

また、蒸気インゼクタ２０の起動時に発生した凝縮水は
、排出管１０を介し圧力抑制室プール１６に導かれるよ
うになっている。

次に、本実施例の作用について説明する。

何らかの理由により、給水管３を介して原子炉１へ供給
される冷却水が停止すると、原子炉１内の水位は下降す
る。この時点で原子炉１の反応を停止させても、崩壊熱
により水位は低下し続ける。

この水位は、水位計４によって検知されるが、水位計４
が、設定された低値を検知すると、水位計４からの信号
により、蒸気管５の蒸気止弁６および注水管７の注水弁
８が全開となる。すると、原子炉１で発生した蒸気が、
蒸気管５を介して蒸気インゼクタ２０に送られ、冷却水
中に流入、凝縮する。これにより、凝縮時の熱エネルギ
が運動エネルギに変換され、熱源の圧力よりも高圧とな
って蒸気インゼクタ２０から吐出され、冷却水とともに
注水管７を介し原子炉１に供給される。蒸気インゼクタ
２０の起動時に発生した凝縮水は、排出管１０を介して
圧力抑制室プール１６に排出される。

しかして、回転機器を用いることなく、冷却水を原子炉
１に供給することができ、外部電源も要しない。また、
構造が簡ｊＪｌで信頼性を向上させることができる。

第２図は、本発明の第２実施例を示すもので、前記第１
実施例における注水藩７に流量計２３を設置し、流量が
一定になるよう注水弁８を制御するようにしたものであ
る。

なお、その他の点については、前記第１実施例と同一構
成となっている。

しかして、流量計２３を設置することにより、原子炉１
への冷却水の注入を安定させることができる。

第３図は、本発明の第３実施例を示すもので、前記第１
実施例における蒸気止弁６、注水弁８および排出管１０
に設けられた弁２４にタイマ２５を接続し、各弁６，８
．２４の開閉時期を、前記タイマ２５で制御するように
したものである。

すなわち、起動時には、まず前記弁２４および注水弁８
が開かれ、貯水槽１２内の冷却水が、蒸気インゼクタ２
０を通って圧力抑制室プール１６に流入する。

この状態で、タイマ２５の設定時間が経過すると、蒸気
止弁６が全開となり、原子炉１からの蒸気が蒸気インゼ
クタ２０に導かれる。

このような注水方式を採ることにより、蒸気インゼクタ
２０内での蒸気凝縮から、確実に注水を成し遂げること
ができ、信頼性をより向上させることができる。

第４図は、本発明の第４実施例を示すもので、前記第１
実施例における注水管７の先端を、給水管３に接続せず
、原子炉１の圧力容器の上蓋スプレィに接続して注水す
るようにしたものである。

このように構成しても、前記第１実施例と同様の効果が
期待できる。また、注水管７の先端を、前記上蓋スプレ
ィに接続せず、給水管３とは異なる独自のノズルに接続
して注水するようにしても、同様の効果が期待できる。

なお、前記各実施例においては、蒸気インゼクタ２０を
単段で用いる場合について説明したが、より高い吐出圧
を得るために、直列に多段に接続するようにしてもよい
。

また、水源を貯水槽１２とせず、圧力抑制室ブ−ル１６
、タービン復水器、ホットウェル、復水器を貯留するた
めの復水貯蔵タンクあるいは復水貯蔵槽等を用いるよう
にしてもよい。また蒸気インゼクタ２０起動時の排水も
、圧力抑制室ブール１６ではなく、ドレンサンプあるい
は専用の排水槽に行なうようにしてもよい。

また、前記各実施例では特に説明しなかったが、原子炉
１の水位が予め設定された高値になった際に、蒸気止弁
６および注水弁８を閉止し、注水を自動停止させるよう
にしてもよく、また原子炉１の水位が一定になるように
、注水弁８の開度を制御するようにしてもよい。また、
原子炉１の水位が予め設定された低値となった際に注水
を開始するとともに、高値となった際に注水を停止し、
さらに再び原子炉１の水位が低値となった際に注水を再
開するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、蒸気インゼクタを用いて
冷却水を原子炉に注入するようにしているので、蒸気タ
ービンやポンプを用いる従来のものと比較して、構造を
Ｉ￥ｉ略化して経済性および保守性を向上させることが
できるとともに、複雑な制御も不要となり、また回転機
器も不要となることから、信頼性を向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る原子炉隔離時冷却設
備を示す系統図、第２図は本発明の第２実施例を示す第
１図相当図、第３図は本発明の第３実施例を示す第１図
相当図、第４図は本発明の第４実施例を示す第１図相当
図、第５図は従来の原子炉隔離時冷却設備を示す系統図
である。１・・・原子炉、２・・・主蒸気管、３・・・給水管、
４・・・水位計、５・・・蒸気管、６・・蒸気止弁、７
・・・注水管、８・・・注水弁、］０・・・排水管、１
２・・・貯水槽、１６・・・圧力抑制室プール、２０・
・・蒸気インゼクタ、２３・・・流量計、２４・・・弁
、２５・・・タイマ。出願人代理人　　　佐　　藤　　−雄第１図第２図第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

原子炉への給水停止時に、水源内の冷却水を注水管を介
して原子炉に供給する原子炉隔離時冷却設備において、
前記注水管の途中に、原子炉から発生した蒸気のエネル
ギによって冷却水を供給する蒸気インゼクタを設置した
ことを特徴とする原子炉隔離時冷却設備。