JPH0572375A - 沸騰水型自然循環炉 - Google Patents
沸騰水型自然循環炉Info
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- JPH0572375A JPH0572375A JP3236525A JP23652591A JPH0572375A JP H0572375 A JPH0572375 A JP H0572375A JP 3236525 A JP3236525 A JP 3236525A JP 23652591 A JP23652591 A JP 23652591A JP H0572375 A JPH0572375 A JP H0572375A
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- Japan
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- pressure vessel
- natural circulation
- hot water
- type natural
- boiling water
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
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Abstract
(57)【要約】
【目的】沸騰水型自然循環炉において、原子炉圧力容器
の内部構造物を大幅に変更することなく、プラント起動
時、圧力容器上部と下部に過大な温度差ができるのを防
止する。 【構成】再生熱交換器胴側出口ライン３３から分岐ライ
ン３４を設け、圧力容器内温水供給配管３２に接続する
ことにより、温水を圧力容器下部へ供給させる。また、
圧力容器下部への温水供給量は弁３５及び弁２０の流量
調節弁を変化させることにより調整される。他の実施例
として、圧力容器ドレンライン２５へ再生熱交換器胴側
出口ライン３３から分岐させた温水注入ライン３８を通
って温水を供給する。このとき、ドレンラインからの温
水注入量は弁３７及び２０の流量調節弁を変化させるこ
とにより調整される。
の内部構造物を大幅に変更することなく、プラント起動
時、圧力容器上部と下部に過大な温度差ができるのを防
止する。 【構成】再生熱交換器胴側出口ライン３３から分岐ライ
ン３４を設け、圧力容器内温水供給配管３２に接続する
ことにより、温水を圧力容器下部へ供給させる。また、
圧力容器下部への温水供給量は弁３５及び弁２０の流量
調節弁を変化させることにより調整される。他の実施例
として、圧力容器ドレンライン２５へ再生熱交換器胴側
出口ライン３３から分岐させた温水注入ライン３８を通
って温水を供給する。このとき、ドレンラインからの温
水注入量は弁３７及び２０の流量調節弁を変化させるこ
とにより調整される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は沸騰水型原子炉に係わ
り、特に、炉心を通る冷却材が冷却材の密度差により圧
力容器内を循環する沸騰水型自然循環炉に関する。
り、特に、炉心を通る冷却材が冷却材の密度差により圧
力容器内を循環する沸騰水型自然循環炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】沸騰水型自然循環炉に関する従来技術と
しては、例えば、特開平２−８０９９８号公報等で提案
されているものがある。沸騰水型自然循環炉は、冷却材
が炉心で加熱されることにより蒸気泡が発生し、炉心上
部において気水分離され、蒸気はタービンへ送られ、水
は炉心を囲むシュラウド外側を通って圧力容器下部に送
られる。このとき、冷却材は外部動力を必要とせず、シ
ュラウド内外の冷却材の気泡密度差により自然循環す
る。
しては、例えば、特開平２−８０９９８号公報等で提案
されているものがある。沸騰水型自然循環炉は、冷却材
が炉心で加熱されることにより蒸気泡が発生し、炉心上
部において気水分離され、蒸気はタービンへ送られ、水
は炉心を囲むシュラウド外側を通って圧力容器下部に送
られる。このとき、冷却材は外部動力を必要とせず、シ
ュラウド内外の冷却材の気泡密度差により自然循環す
る。
【０００３】一方で自然循環炉は循環力が密度水頭差に
よるためプラント起動時、核加熱開始後のように冷却材
の温度が十分上っていず、炉心を通る冷却材が沸騰しな
いような時又は沸騰現象が小さい時には、その自然循環
力は小さいため、循環流量が小さく、圧力容器下部に炉
水の停滞部が生じ核加熱後局所的に冷却魂がたまるよう
になる。これにより、圧力容器下部と上部に温度差がで
き、圧力容器の技術基準で定められている圧力容器上部
と下部の温度差（現行の沸騰水型軽水炉の場合、ΔＴ＝
８０．５℃以下）を満足できなくなる可能性がある。特
開平２−８０９９８号に記載の従来技術は、上述の問題
点も含め自然循環力を向上させるため、給水管を圧力容
器下部まで延長する構成としている。
よるためプラント起動時、核加熱開始後のように冷却材
の温度が十分上っていず、炉心を通る冷却材が沸騰しな
いような時又は沸騰現象が小さい時には、その自然循環
力は小さいため、循環流量が小さく、圧力容器下部に炉
水の停滞部が生じ核加熱後局所的に冷却魂がたまるよう
になる。これにより、圧力容器下部と上部に温度差がで
き、圧力容器の技術基準で定められている圧力容器上部
と下部の温度差（現行の沸騰水型軽水炉の場合、ΔＴ＝
８０．５℃以下）を満足できなくなる可能性がある。特
開平２−８０９９８号に記載の従来技術は、上述の問題
点も含め自然循環力を向上させるため、給水管を圧力容
器下部まで延長する構成としている。
【０００４】また、上述の現象は、現行の強制循環方式
の原子炉においても、原子炉を停止したとき（再循環ポ
ンプを停止したとき）に圧力容器内で自然循環が発生
し、圧力容器下部に冷水がたまることが知られている。
これを防止する手段として、従来技術では、圧力容器最
下部のドレンラインから圧力容器内の冷却材を吸い込
み、原子炉冷却材浄化系へ送水することにより、圧力容
器下部に冷水がたまるのを防止している。
の原子炉においても、原子炉を停止したとき（再循環ポ
ンプを停止したとき）に圧力容器内で自然循環が発生
し、圧力容器下部に冷水がたまることが知られている。
これを防止する手段として、従来技術では、圧力容器最
下部のドレンラインから圧力容器内の冷却材を吸い込
み、原子炉冷却材浄化系へ送水することにより、圧力容
器下部に冷水がたまるのを防止している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】特開平２−８０９９８
号に記載の沸騰水型自然循環炉は、自然循環力向上のた
め、供給配管を延長して圧力容器下部に給水させるもの
であるが、以下に述べる問題点がある。 給水を下方で吐出するため、原子炉より発生した蒸気
シュラウド外側を下方へ流入するキャリアンダボイドの
凝縮ができないため、シュラウド内外の密度差が大きく
とれず、自然循環力が低下する可能性がある。 圧力容器内部に大口径配管を引迴すことになり構造が
複雑となり、圧力容器内部構造物の物量増加につなが
る。 ダウンカマ内の給水配管が自然循環の流動抵抗にな
る。
号に記載の沸騰水型自然循環炉は、自然循環力向上のた
め、供給配管を延長して圧力容器下部に給水させるもの
であるが、以下に述べる問題点がある。 給水を下方で吐出するため、原子炉より発生した蒸気
シュラウド外側を下方へ流入するキャリアンダボイドの
凝縮ができないため、シュラウド内外の密度差が大きく
とれず、自然循環力が低下する可能性がある。 圧力容器内部に大口径配管を引迴すことになり構造が
複雑となり、圧力容器内部構造物の物量増加につなが
る。 ダウンカマ内の給水配管が自然循環の流動抵抗にな
る。
【０００６】又、強制循環炉で採用しているドレン抜き
を行なう従来技術では、配管破断時の冷却材の流出量を
抑制するためドレンラインの配管口径が小さく、ドレン
配管内流量を大きくすることができない。本発明の目的
は、原子炉圧力容器の内部構造物を大幅に変更すること
なく、プラント起動時、圧力容器上部と下部に過大な温
度差ができるのを防止できる沸騰水型自然循環炉を提供
することである。
を行なう従来技術では、配管破断時の冷却材の流出量を
抑制するためドレンラインの配管口径が小さく、ドレン
配管内流量を大きくすることができない。本発明の目的
は、原子炉圧力容器の内部構造物を大幅に変更すること
なく、プラント起動時、圧力容器上部と下部に過大な温
度差ができるのを防止できる沸騰水型自然循環炉を提供
することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、第１の概念として、原子炉の起動時、圧
力容器の下部に停滞する冷水塊に温水を供給させる手段
を設けたものである。また、本発明は、第２の概念とし
て、原子炉の起動時、圧力容器の下部に流体を供給し、
圧力容器の下部に停滞する冷水塊を撹拌させる手段を設
けたものである。更に、本発明は、第３の概念として、
炉心を囲むシュラウドを圧力容器最下部まで延長し、こ
のシュラウド延長部分の壁面に円周状に上下多段に多数
の孔を形成したものである。
に、本発明は、第１の概念として、原子炉の起動時、圧
力容器の下部に停滞する冷水塊に温水を供給させる手段
を設けたものである。また、本発明は、第２の概念とし
て、原子炉の起動時、圧力容器の下部に流体を供給し、
圧力容器の下部に停滞する冷水塊を撹拌させる手段を設
けたものである。更に、本発明は、第３の概念として、
炉心を囲むシュラウドを圧力容器最下部まで延長し、こ
のシュラウド延長部分の壁面に円周状に上下多段に多数
の孔を形成したものである。
【０００８】
【作用】本発明の第１の概念においては、圧力容器の下
部に停滞する冷水塊に温水を供給させる手段を設けるこ
とにより、その温水により冷水塊が撹拌され、特にその
温水を圧力容器最下部のドレンラインより供給した場合
は、更にその温水で対流を起こして冷水塊を流動させる
ことが可能となり、これにより、プラント起動時、圧力
容器下部に冷却魂がたまり、圧力容器内で温度成層化現
象が発生するという自然循環炉特有の現象を防止するこ
とができる。すなわち、圧力容器上部と下部に過大な温
度差ができるのを防止できる。本発明の第２の概念にお
いては、圧力容器の下部に流体を供給し、圧力容器の下
部に停滞する冷水塊を撹拌させる手段を設けることによ
り、その流体の撹拌作用により同様に圧力容器上部と下
部に過大な温度差ができるのを防止できる。本発明の第
３の概念においては、炉心を囲むシュラウドを圧力容器
最下部まで延長した延長部分の壁面に円周状に上下多段
に多数の孔を形成することにより、冷却材が圧力容器底
部まで循環する循環路が形成され、循環水は圧力容器底
部まで到達することが可能となり、これにより同様に圧
力容器上部と下部に過大な温度差ができるのを防止でき
る。
部に停滞する冷水塊に温水を供給させる手段を設けるこ
とにより、その温水により冷水塊が撹拌され、特にその
温水を圧力容器最下部のドレンラインより供給した場合
は、更にその温水で対流を起こして冷水塊を流動させる
ことが可能となり、これにより、プラント起動時、圧力
容器下部に冷却魂がたまり、圧力容器内で温度成層化現
象が発生するという自然循環炉特有の現象を防止するこ
とができる。すなわち、圧力容器上部と下部に過大な温
度差ができるのを防止できる。本発明の第２の概念にお
いては、圧力容器の下部に流体を供給し、圧力容器の下
部に停滞する冷水塊を撹拌させる手段を設けることによ
り、その流体の撹拌作用により同様に圧力容器上部と下
部に過大な温度差ができるのを防止できる。本発明の第
３の概念においては、炉心を囲むシュラウドを圧力容器
最下部まで延長した延長部分の壁面に円周状に上下多段
に多数の孔を形成することにより、冷却材が圧力容器底
部まで循環する循環路が形成され、循環水は圧力容器底
部まで到達することが可能となり、これにより同様に圧
力容器上部と下部に過大な温度差ができるのを防止でき
る。
【０００９】
【実施例】まず、図２を用いて、沸騰水型自然循環炉の
概要を説明する。沸騰水型自然循環炉において、圧力容
器１は、冷却材４が充填され、炉心３及び炉心３を囲む
シュラウド２から構成されている。この冷却材は炉心３
で加熱されることにより蒸気泡５が発生し、気液二相流
となりシュラウド２内を上昇する。ここで、発生した蒸
気は主蒸気管８を通り、タービンへ送られる。又、蒸発
しなかった冷却材はシュラウド２と圧力容器１との間の
環状流路を通って圧力容器下部に送られ、再び炉心３に
戻る。このように、圧力容器１内の冷却材４は、シュラ
ウド２の内側と外側との冷却材の密度差により自然循環
する。この自然循環は、プラント起動時、核加熱開始後
のように冷却材の温度が十分上っていず、炉心３を通る
冷却材が沸騰しないような時、あるいは、沸騰現象が小
さいときにおいても、冷却材が加熱されることにより密
度変化し、圧力容器内を自然循環するようになってい
る。しかし、このように炉心を通る冷却材の沸騰が小さ
いときには、シュラウド２の内側と外側の冷却材の密度
差が小さいため、その自然循環力は小さく十分な循環流
量を得ることができない。このため、圧力容器下部の冷
却材は撹拌されず、冷水塊６が圧力容器下部にたまる温
度成層化現象が発生する。一方、圧力容器の技術基準に
おいては、圧力容器上部と下部の温度差ΔＴを８０．５
℃以下にするように定められており、プラント起動時の
温度成層化現象による圧力容器上部と下部の温度差をで
きるだけ小さくする必要がある。
概要を説明する。沸騰水型自然循環炉において、圧力容
器１は、冷却材４が充填され、炉心３及び炉心３を囲む
シュラウド２から構成されている。この冷却材は炉心３
で加熱されることにより蒸気泡５が発生し、気液二相流
となりシュラウド２内を上昇する。ここで、発生した蒸
気は主蒸気管８を通り、タービンへ送られる。又、蒸発
しなかった冷却材はシュラウド２と圧力容器１との間の
環状流路を通って圧力容器下部に送られ、再び炉心３に
戻る。このように、圧力容器１内の冷却材４は、シュラ
ウド２の内側と外側との冷却材の密度差により自然循環
する。この自然循環は、プラント起動時、核加熱開始後
のように冷却材の温度が十分上っていず、炉心３を通る
冷却材が沸騰しないような時、あるいは、沸騰現象が小
さいときにおいても、冷却材が加熱されることにより密
度変化し、圧力容器内を自然循環するようになってい
る。しかし、このように炉心を通る冷却材の沸騰が小さ
いときには、シュラウド２の内側と外側の冷却材の密度
差が小さいため、その自然循環力は小さく十分な循環流
量を得ることができない。このため、圧力容器下部の冷
却材は撹拌されず、冷水塊６が圧力容器下部にたまる温
度成層化現象が発生する。一方、圧力容器の技術基準に
おいては、圧力容器上部と下部の温度差ΔＴを８０．５
℃以下にするように定められており、プラント起動時の
温度成層化現象による圧力容器上部と下部の温度差をで
きるだけ小さくする必要がある。
【００１０】類似の現象は現行の強制循環方式の原子炉
においても発生する。すなわち、現行の強制循環方式の
原子炉において、原子炉を停止したとき（循環ポンプを
停止したとき）に圧力容器内で自然循環が発生し、圧力
容器下部に冷水がたまることが知られている。これを防
止する手段として、現行の強制循環方式の原子炉では、
図３に示すように圧力容器１Ａの最下部のドレンライン
２５を原子炉冷却材浄化系の吸込みライン１１に弁１２
を介して接続し、圧力容器下部の冷却材を原子炉冷却材
浄化ポンプ１５により吸込み、原子炉冷却材浄化系を通
って給水ライン２１より圧力容器上部へ戻すようにして
いる。これにより、圧力容器下部の冷水塊は常にドレン
ラインから流出すするため、圧力容器上部と下部の冷却
材の温度差を小さくすることができる。なお、このと
き、原子炉冷却材浄化系の主吸込ライン９とドレンライ
ン２５の流出比は９：１程度である。
においても発生する。すなわち、現行の強制循環方式の
原子炉において、原子炉を停止したとき（循環ポンプを
停止したとき）に圧力容器内で自然循環が発生し、圧力
容器下部に冷水がたまることが知られている。これを防
止する手段として、現行の強制循環方式の原子炉では、
図３に示すように圧力容器１Ａの最下部のドレンライン
２５を原子炉冷却材浄化系の吸込みライン１１に弁１２
を介して接続し、圧力容器下部の冷却材を原子炉冷却材
浄化ポンプ１５により吸込み、原子炉冷却材浄化系を通
って給水ライン２１より圧力容器上部へ戻すようにして
いる。これにより、圧力容器下部の冷水塊は常にドレン
ラインから流出すするため、圧力容器上部と下部の冷却
材の温度差を小さくすることができる。なお、このと
き、原子炉冷却材浄化系の主吸込ライン９とドレンライ
ン２５の流出比は９：１程度である。
【００１１】しかしながら、圧力容器ドレンライン２５
からの吸込流量はドレンライン破断時の条件等によりあ
る流出以上にすることができず、上記方法を自然循環炉
に適用しても依然として圧力容器下部に冷水塊がたまる
ことが知られている。（解析結果ではドレンラインから
４００ｇｐｍの吸込流量が必要。）次に、以上説明した
沸騰水型自然循環炉について、本発明の実施例を図面に
より説明する。図１及び図４から図８は圧力容器下部に
温水を供給させる実施例を示している。図１は圧力容器
１の上部から下部へ温水を供給するための配管３２を圧
力容器内部に設置した実施例である。すなわち、原子炉
起動時、原子炉冷却材浄化系において、弁１２を閉とす
ることにより、原子炉冷却材浄化系内の水は全て主吸込
ライン９から供給され、再生熱交換器１３、非再生熱交
換器１４、原子炉冷却材浄化ポンプ１５、ろ過脱塩装置
１６を通り、再び再生熱交換器１３へ送られ、給水ライ
ンから圧力容器へ注入される。このとき、本実施例で
は、再生熱交換器胴側出口ライン３３から温水注入ライ
ン３４を分岐させ、これを圧力容器内の温水供給配管３
２に接続することにより、温水を圧力容器下部へ供給さ
せる。また、圧力容器下部への温水供給量は弁３５及び
弁２０の流量調節弁を変化させることにより調整され
る。
からの吸込流量はドレンライン破断時の条件等によりあ
る流出以上にすることができず、上記方法を自然循環炉
に適用しても依然として圧力容器下部に冷水塊がたまる
ことが知られている。（解析結果ではドレンラインから
４００ｇｐｍの吸込流量が必要。）次に、以上説明した
沸騰水型自然循環炉について、本発明の実施例を図面に
より説明する。図１及び図４から図８は圧力容器下部に
温水を供給させる実施例を示している。図１は圧力容器
１の上部から下部へ温水を供給するための配管３２を圧
力容器内部に設置した実施例である。すなわち、原子炉
起動時、原子炉冷却材浄化系において、弁１２を閉とす
ることにより、原子炉冷却材浄化系内の水は全て主吸込
ライン９から供給され、再生熱交換器１３、非再生熱交
換器１４、原子炉冷却材浄化ポンプ１５、ろ過脱塩装置
１６を通り、再び再生熱交換器１３へ送られ、給水ライ
ンから圧力容器へ注入される。このとき、本実施例で
は、再生熱交換器胴側出口ライン３３から温水注入ライ
ン３４を分岐させ、これを圧力容器内の温水供給配管３
２に接続することにより、温水を圧力容器下部へ供給さ
せる。また、圧力容器下部への温水供給量は弁３５及び
弁２０の流量調節弁を変化させることにより調整され
る。
【００１２】このように、圧力容器の下部に停滞する冷
水塊に温水を供給させることにより、その温水により冷
水塊を撹拌される、これにより、プラント起動時、圧力
容器下部に冷却魂がたまり、圧力容器内で温度成層化現
象が発生するという自然循環炉特有の現象を防止するこ
とができる。すなわち、圧力容器上部と下部に過大な温
度差ができるのを防止できる。
水塊に温水を供給させることにより、その温水により冷
水塊を撹拌される、これにより、プラント起動時、圧力
容器下部に冷却魂がたまり、圧力容器内で温度成層化現
象が発生するという自然循環炉特有の現象を防止するこ
とができる。すなわち、圧力容器上部と下部に過大な温
度差ができるのを防止できる。
【００１３】また、本実施例では、特開平２−８０９９
８号の発明と比較し、圧力容器内部に設置する温水供給
配管の口径を小さくすることができる。これは、原子炉
冷却材浄化系から分岐したライン３４を温水供給配管３
２に接続しており、弁３５で流量調整できるため、圧力
容器下部の冷却魂を撹拌させるために必要な流量を流せ
る口径を設定すれば良いからである。これに対し、特開
平２−８０９９８号の発明では、圧力容器内部に設置し
ている温水供給配管は給水ラインに接続されており、供
給ラインの配管と同等の口径が必要である。また、本実
施例では、圧力容器上部へ供給ラインからサブクール水
が供給されるため、キャリアンダボイドの凝縮が可能で
あるが、特開平２−８０９９８号の発明ではキャリアン
ダボイドを凝縮させることはできない。
８号の発明と比較し、圧力容器内部に設置する温水供給
配管の口径を小さくすることができる。これは、原子炉
冷却材浄化系から分岐したライン３４を温水供給配管３
２に接続しており、弁３５で流量調整できるため、圧力
容器下部の冷却魂を撹拌させるために必要な流量を流せ
る口径を設定すれば良いからである。これに対し、特開
平２−８０９９８号の発明では、圧力容器内部に設置し
ている温水供給配管は給水ラインに接続されており、供
給ラインの配管と同等の口径が必要である。また、本実
施例では、圧力容器上部へ供給ラインからサブクール水
が供給されるため、キャリアンダボイドの凝縮が可能で
あるが、特開平２−８０９９８号の発明ではキャリアン
ダボイドを凝縮させることはできない。
【００１４】図４は、圧力容器１の最下部に設けられた
圧力容器ドレンライン２５より圧力容器下部へ温水を供
給させるようにした実施例である。圧力容器ドレンライ
ン２５への温水は再生熱交換器胴側出口ライン３３から
分岐させた温水注入ライン３８を通って供給される。こ
のとき、ドレンラインからの温水注入量は弁３７及び２
０の流量調節弁を変化させることにより調整される。
圧力容器ドレンライン２５より圧力容器下部へ温水を供
給させるようにした実施例である。圧力容器ドレンライ
ン２５への温水は再生熱交換器胴側出口ライン３３から
分岐させた温水注入ライン３８を通って供給される。こ
のとき、ドレンラインからの温水注入量は弁３７及び２
０の流量調節弁を変化させることにより調整される。
【００１５】本実施例では、原子炉圧力容器内構造物設
計を変更することなく、現状設備に原子炉冷却材浄化系
から分岐ライン３８を圧力容器ドレンライン２５に接続
することのみで、温水を圧力容器下部に注入することが
可能であり、これにより図１の実施例と同様に、温水に
より冷水塊を撹拌し、圧力容器上部と下部に過大な温度
差ができるのを防止できる。また、本実施例ではドレン
ラインから温水を注入するので、温水と冷水魂との密度
差により圧力容器１の下部で対流を起させ、この対流に
よっても冷水塊を撹拌する効果がある。
計を変更することなく、現状設備に原子炉冷却材浄化系
から分岐ライン３８を圧力容器ドレンライン２５に接続
することのみで、温水を圧力容器下部に注入することが
可能であり、これにより図１の実施例と同様に、温水に
より冷水塊を撹拌し、圧力容器上部と下部に過大な温度
差ができるのを防止できる。また、本実施例ではドレン
ラインから温水を注入するので、温水と冷水魂との密度
差により圧力容器１の下部で対流を起させ、この対流に
よっても冷水塊を撹拌する効果がある。
【００１６】図５及び図６は図４の実施例の温水注入ラ
イン３８に水加熱器４３又は４４を追設した実施例であ
る。図５は水加熱器として電気ヒータ４３を設置した実
施例であり、電気ヒータ４３を用いたのは温水の温度調
整が容易に行えるためである。また、図６は水加熱器と
して熱交換器４４を設置し、高温流体として所内蒸気を
利用した実施例であり、熱交換器４４を用いたのは所内
蒸気を利用できるため、経済的に有利だからである。
イン３８に水加熱器４３又は４４を追設した実施例であ
る。図５は水加熱器として電気ヒータ４３を設置した実
施例であり、電気ヒータ４３を用いたのは温水の温度調
整が容易に行えるためである。また、図６は水加熱器と
して熱交換器４４を設置し、高温流体として所内蒸気を
利用した実施例であり、熱交換器４４を用いたのは所内
蒸気を利用できるため、経済的に有利だからである。
【００１７】このように温水注入ライン３８に水加熱器
４３又は４４を設けることにより、圧力容器内に注入す
る温水の温度を任意に設定することができ、プラント起
動時、核加熱開始直後から温水を供給できるため、圧力
容器の信頼性が向上する。
４３又は４４を設けることにより、圧力容器内に注入す
る温水の温度を任意に設定することができ、プラント起
動時、核加熱開始直後から温水を供給できるため、圧力
容器の信頼性が向上する。
【００１８】図７及び図８は圧力容器１の最下部のドレ
ンライン２５から温水を供給させる手段として、貯水タ
ンク４５、温水供給ポンプ４７、水加熱装置４８又は４
９及び配管４６・弁類３６，３７を有する温水注入シス
テムを設けた実施例である。すなわち、貯水タンク４５
内の水を温水供給ポンプ４７によって昇圧し、水加熱器
４８又は４９により昇温させ、圧力容器ドレンライン２
５より圧力容器下部へ温水を注入するシステムである。
このように温水注入システムを別途設けることにより、
他系統に与える影響を排除でき、また、貯水タンク４
５、ポンプ４７、水加熱装置４８又は４９を任意の位置
に設置できる。このとき、貯水タンクとして、復水貯蔵
タンクを利用することも考えられる。なお、図７は温水
注入システムの水加熱器として電気ヒータ４８を設けた
実施例であり、電気ヒータ４３を用いたのは温水の温度
調整が容易に行えるためである。図８は温水注入システ
ムの水加熱器として熱交換器４９を設け、高温流体とし
て所内蒸気を用いた実施例であり、熱交換器４４を用い
たのは所内蒸気を利用できるため、経済的に有利だから
である。
ンライン２５から温水を供給させる手段として、貯水タ
ンク４５、温水供給ポンプ４７、水加熱装置４８又は４
９及び配管４６・弁類３６，３７を有する温水注入シス
テムを設けた実施例である。すなわち、貯水タンク４５
内の水を温水供給ポンプ４７によって昇圧し、水加熱器
４８又は４９により昇温させ、圧力容器ドレンライン２
５より圧力容器下部へ温水を注入するシステムである。
このように温水注入システムを別途設けることにより、
他系統に与える影響を排除でき、また、貯水タンク４
５、ポンプ４７、水加熱装置４８又は４９を任意の位置
に設置できる。このとき、貯水タンクとして、復水貯蔵
タンクを利用することも考えられる。なお、図７は温水
注入システムの水加熱器として電気ヒータ４８を設けた
実施例であり、電気ヒータ４３を用いたのは温水の温度
調整が容易に行えるためである。図８は温水注入システ
ムの水加熱器として熱交換器４９を設け、高温流体とし
て所内蒸気を用いた実施例であり、熱交換器４４を用い
たのは所内蒸気を利用できるため、経済的に有利だから
である。
【００１９】図９及び図１０は圧力容器下部の冷水魂を
強制的に撹拌し、その撹拌を促進させる実施例を示して
いる。図９は圧力容器１の最下部のドレンライン２５か
ら高圧水を注入させ、かつ圧力容器のドレン孔５１の真
上にジェットポンプ５０を設置した実施例である。圧力
容器のドレン孔５１から噴出された高圧水はジェットポ
ンプ５０の作用により囲りの冷水魂を吸い込み、炉心３
へ送り込まれる。このことにより、冷水魂は強く撹拌さ
れ、かつ圧力容器上部からシュラウド２外側を通って循
環してきて冷却材は圧力容器下部まで到達して撹拌を更
に促進し、圧力容器上部と下部に過大な温度差ができる
のを防止できる。
強制的に撹拌し、その撹拌を促進させる実施例を示して
いる。図９は圧力容器１の最下部のドレンライン２５か
ら高圧水を注入させ、かつ圧力容器のドレン孔５１の真
上にジェットポンプ５０を設置した実施例である。圧力
容器のドレン孔５１から噴出された高圧水はジェットポ
ンプ５０の作用により囲りの冷水魂を吸い込み、炉心３
へ送り込まれる。このことにより、冷水魂は強く撹拌さ
れ、かつ圧力容器上部からシュラウド２外側を通って循
環してきて冷却材は圧力容器下部まで到達して撹拌を更
に促進し、圧力容器上部と下部に過大な温度差ができる
のを防止できる。
【００２０】図１０はＮ2 の蓄圧タンク５５より圧力容
器１最下部のドレンライン２５からＮ2 を圧力容器１内
に注入するようにした実施例である。圧力容器ドレン５
１から注入されたＮ2 は気泡となり、囲りの冷水魂を押
し上げながら上昇する。このことにより、冷水魂は強く
撹拌され、圧力容器上部からシュラウド２外側を通って
循環してきた冷却材は圧力容器下部まで到達して撹拌を
促進させ、図９の実施例と同様に圧力容器上部と下部に
過大な温度差ができるのを防止できる。
器１最下部のドレンライン２５からＮ2 を圧力容器１内
に注入するようにした実施例である。圧力容器ドレン５
１から注入されたＮ2 は気泡となり、囲りの冷水魂を押
し上げながら上昇する。このことにより、冷水魂は強く
撹拌され、圧力容器上部からシュラウド２外側を通って
循環してきた冷却材は圧力容器下部まで到達して撹拌を
促進させ、図９の実施例と同様に圧力容器上部と下部に
過大な温度差ができるのを防止できる。
【００２１】なお、炉心を通り圧力容器上部に達したＮ
2 は、圧力容器ベントライン５３から圧力容器外部へ放
出される。このとき、原子炉圧力計５２の指示値により
流量調節弁５４を調節し、圧力容器内の圧力が低くなり
すぎないようにしている。
2 は、圧力容器ベントライン５３から圧力容器外部へ放
出される。このとき、原子炉圧力計５２の指示値により
流量調節弁５４を調節し、圧力容器内の圧力が低くなり
すぎないようにしている。
【００２２】図１１はシュラウド２を圧力容器１の最下
部まで延長し、炉心３より下側のシュラウド延長部２Ａ
の壁面に多数の孔５６を上下多段に設けた実施例であ
る。ここでシュラウド延長部２Ａの壁面の孔５６は下方
へいく程大きくしている。これにより、圧力容器上部か
らシュラウド外側を通って循環してきた冷却材は流動抵
抗の少ないシュラウド延長部２Ａの最下部まで流れるよ
うになり、冷却材が圧力容器底部まで循環する循環路が
形成されるので、冷却材は圧力容器底部まで到達するこ
とが可能となり、圧力容器下部の冷却材を撹拌すること
ができる。したがって、本実施例でも同様に圧力容器上
部と下部に過大な温度差ができるのを防止できる。
部まで延長し、炉心３より下側のシュラウド延長部２Ａ
の壁面に多数の孔５６を上下多段に設けた実施例であ
る。ここでシュラウド延長部２Ａの壁面の孔５６は下方
へいく程大きくしている。これにより、圧力容器上部か
らシュラウド外側を通って循環してきた冷却材は流動抵
抗の少ないシュラウド延長部２Ａの最下部まで流れるよ
うになり、冷却材が圧力容器底部まで循環する循環路が
形成されるので、冷却材は圧力容器底部まで到達するこ
とが可能となり、圧力容器下部の冷却材を撹拌すること
ができる。したがって、本実施例でも同様に圧力容器上
部と下部に過大な温度差ができるのを防止できる。
【００２３】
【発明の効果】本発明は、以上のように構成したので、
原子炉圧力容器の内部構造物を大幅に変更することな
く、プラント起動時、圧力容器上部と下部に過大な温度
差ができるのを防止することができる。
原子炉圧力容器の内部構造物を大幅に変更することな
く、プラント起動時、圧力容器上部と下部に過大な温度
差ができるのを防止することができる。
【図１】本発明の一実施例による沸騰水型自然循環炉の
概略図である。
概略図である。
【図２】従来の沸騰水型自然循環炉の概略図である。
【図３】従来の沸騰水型強制循環炉の概略図である。
【図４】本発明の他の実施例による沸騰水型自然循環炉
の概略図である。
の概略図である。
【図５】本発明の更に他の実施例による沸騰水型自然循
環炉の概略図である。
環炉の概略図である。
【図６】本発明の更に他の実施例による沸騰水型自然循
環炉の概略図である。
環炉の概略図である。
【図７】本発明の更に他の実施例による沸騰水型自然循
環炉の概略図である。
環炉の概略図である。
【図８】本発明の更に他の実施例による沸騰水型自然循
環炉の概略図である。
環炉の概略図である。
【図９】本発明の更に他の実施例による沸騰水型自然循
環炉の概略図である。
環炉の概略図である。
【図１０】本発明の更に他の実施例による沸騰水型自然
循環炉の概略図である。
循環炉の概略図である。
【図１１】本発明の更に他の実施例による沸騰水型自然
循環炉の概略図である。
循環炉の概略図である。
【図１２】本発明の更に他の実施例による沸騰水型自然
循環炉のシュラウドの斜視図である。
循環炉のシュラウドの斜視図である。
１ 圧力容器 ２ シュラウド ２Ａ シュラウド延長部 ３ 炉心 ４ 冷却材 ６ 冷水塊 １３ 再生熱交換器 ２５ ドレンライン ３４ 温水注入ライン ３８ 温水注入ライン ４３ 電気ヒータ ４４ 熱交換器 ４５ 貯水タンク ４６ 温水注入ライン ４８ 電気ヒータ ４９ 熱交換器 ５０ ジェットポンプ ５５ Ｎ2 蓄圧タンク ５６ 孔
Claims (14)
- 【請求項１】 炉心を通る冷却材が冷却材の密度差によ
り圧力容器内を循環する沸騰水型自然循環炉において、 原子炉の起動時、前記圧力容器の下部に停滞する冷水塊
に温水を供給させる手段を設けたことを特徴とする沸騰
水型自然循環炉。 - 【請求項２】 請求項１記載の沸騰水型自然循環炉にお
いて、前記温水供給手段は、前記圧力容器の外部より温
水を供給する温水注入ラインと、前記温水注入ラインに
接続され、前記圧力容器の内部を圧力容器上部から下部
に延びる温水供給配管を有することを特徴とする沸騰水
型自然循環炉。 - 【請求項３】 請求項１記載の沸騰水型自然循環炉にお
いて、前記温水供給手段は、前記圧力容器最下部のドレ
ンラインに接続され、このドレンラインを介して温水を
供給する温水注入ラインを有することを特徴とする沸騰
水型自然循環炉。 - 【請求項４】 炉心を通る冷却材が冷却材の密度差によ
り圧力容器内を循環する沸騰水型自然循環炉において、 原子炉の起動時、前記圧力容器最下部のドレンラインか
ら圧力容器に流体を供給し、圧力容器の下部に停滞する
冷水塊を撹拌させる手段を設けたことを特徴とする沸騰
水型自然循環炉。 - 【請求項５】 請求項４記載の沸騰水型自然循環炉にお
いて、前記撹拌手段は、前記ドレンラインより前記流体
として温水を供給させる手段を含むことを特徴とする沸
騰水型自然循環炉。 - 【請求項６】 請求項５記載の沸騰水型自然循環炉にお
いて、前記温水供給手段は、原子炉冷却材浄化系におけ
る再生熱交換器の胴側出口ラインから分岐し、前記ドレ
ンラインに接続される温水注入ラインを有することを特
徴とする沸騰水型自然循環炉。 - 【請求項７】 請求項５記載の沸騰水型自然循環炉にお
いて、前記温水供給手段は、貯水タンク、温水供給ポン
プ、温水加熱装置及び配管・弁類を有し、前記ドレンラ
インに接続される温水注入システムを有することを特徴
とする沸騰水型自然循環炉。 - 【請求項８】 請求項７記載の沸騰水型自然循環炉にお
いて、前記温水注入システムは、前記温水加熱装置とし
て電気ヒータを有することを特徴とする沸騰水型自然循
環炉。 - 【請求項９】 請求項７記載の沸騰水型自然循環炉にお
いて、前記温水注入システムは、前記温水加熱装置とし
て、温水加熱用の高熱媒体として所内蒸気を利用した熱
交換器を有することを特徴とする沸騰水型自然循環炉。 - 【請求項１０】 炉心を通る冷却材が冷却材の密度差に
より圧力容器内を循環する沸騰水型自然循環炉におい
て、 原子炉の起動時、前記圧力容器の下部に流体を供給し、
圧力容器の下部に停滞する冷水塊を撹拌させる手段を設
けたことを特徴とする沸騰水型自然循環炉。 - 【請求項１１】 請求項１０記載の沸騰水型自然循環炉
において、前記撹拌手段は、前記圧力容器最下部に設置
され、圧力容器最下部のドレンラインから圧力容器に供
給される流体を駆動水として圧力容器底部の周囲流体を
吸引し、前記冷水塊を撹拌するジェットポンプを有する
ことを特徴とする沸騰水型自然循環炉。 - 【請求項１２】 請求項１０記載の沸騰水型自然循環炉
において、前記撹拌手段は、前記圧力容器最下部のドレ
ンラインに接続され、このドレンラインを介して高圧の
ガス状流体を圧力容器内部に供給する手段を含むことを
特徴とする沸騰水型自然循環炉。 - 【請求項１３】 炉心を通る冷却材が冷却材の密度差に
より圧力容器内を循環する沸騰水型自然循環炉におい
て、 前記炉心を囲むシュラウドを圧力容器最下部まで延長
し、このシュラウド延長部分の壁面に円周状に上下多段
に多数の孔を形成したことを特徴とする沸騰水型自然循
環炉。 - 【請求項１４】 請求項１３記載の沸騰水型自然循環炉
において、前記多数の孔は、下段に行くにしたがって開
口面積が大きいことを特徴とする沸騰水型自然循環炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3236525A JPH0572375A (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 沸騰水型自然循環炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3236525A JPH0572375A (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 沸騰水型自然循環炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0572375A true JPH0572375A (ja) | 1993-03-26 |
Family
ID=17001985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3236525A Pending JPH0572375A (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 沸騰水型自然循環炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0572375A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007225511A (ja) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Hitachi Ltd | 原子炉監視装置及び出力制御装置 |
| JP2007232503A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Hitachi Ltd | 原子炉システム及び原子炉制御方法 |
| WO2009097033A3 (en) * | 2007-11-15 | 2009-11-12 | The State Of Oregon Acting By And Through The State System Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University | Stable startup system for a nuclear reactor |
| JP2011017720A (ja) * | 2010-09-17 | 2011-01-27 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 原子炉システム及び原子炉制御方法 |
| US9330796B2 (en) | 2007-11-15 | 2016-05-03 | Nuscale Power, Llc | Stable startup system for a nuclear reactor |
-
1991
- 1991-09-17 JP JP3236525A patent/JPH0572375A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007225511A (ja) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Hitachi Ltd | 原子炉監視装置及び出力制御装置 |
| JP2007232503A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Hitachi Ltd | 原子炉システム及び原子炉制御方法 |
| WO2009097033A3 (en) * | 2007-11-15 | 2009-11-12 | The State Of Oregon Acting By And Through The State System Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University | Stable startup system for a nuclear reactor |
| US8891723B2 (en) | 2007-11-15 | 2014-11-18 | State of Oregon Acting by and Through The State Board of Higher Education on Behalf or Oregon State University, The Oregon State University | Stable startup system for a nuclear reactor |
| US9330796B2 (en) | 2007-11-15 | 2016-05-03 | Nuscale Power, Llc | Stable startup system for a nuclear reactor |
| US9431136B2 (en) | 2007-11-15 | 2016-08-30 | Nuscale Power, Llc | Stable startup system for nuclear reactor |
| JP2011017720A (ja) * | 2010-09-17 | 2011-01-27 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 原子炉システム及び原子炉制御方法 |
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