JPH06103353B2 - 液体金属冷却型原子炉の冷却装置 - Google Patents
液体金属冷却型原子炉の冷却装置Info
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- JPH06103353B2 JPH06103353B2 JP59120825A JP12082584A JPH06103353B2 JP H06103353 B2 JPH06103353 B2 JP H06103353B2 JP 59120825 A JP59120825 A JP 59120825A JP 12082584 A JP12082584 A JP 12082584A JP H06103353 B2 JPH06103353 B2 JP H06103353B2
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は、液体金属冷却型原子炉の冷却設備として、原
子炉容器の外部に設置されている２次冷却系の冷却装置
に関する。
子炉容器の外部に設置されている２次冷却系の冷却装置
に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］ 液体金属冷却材を使用している高速増殖炉では、原子炉
冷却材すなわち１次冷却材が高いレベルの放射能を帯び
るので、このような１次冷却系を蒸気発生系から隔離す
る必要がある。またタービン発電機に供給するための蒸
気生成過程において、液体金属と水の熱交換が必要不可
欠である。この両者の接触によって生成する化学反応熱
が甚大であるため、これを逸散させる必要があることか
ら、１次冷却系と蒸気発生系との間にさらに２次冷却系
を設置している。従来の液体金属冷却型原子炉における
２次冷却系を第３図を参照して説明する。原子炉容器１
内には炉心２が配置され、さらにこの炉心２を冷却する
液体金属冷却材３を原子炉容器１内で循環させる１次主
循環ポンプ４と,1次冷却材と２次冷却材との熱交換を担
う中間熱交換器５とからなる１次冷却系が配置されてい
る。２次冷却系は、中間熱交換器５と，図示しないター
ビン発電機に供給するための蒸気を生成する蒸気発生器
６と,2次冷却材を循環させるための堅型有液面機械式２
次主循環ポンプ８と，これらの機器を接続する配管７と
から構成されている。そして、上記従来例においては、
２次冷却系の配置において蒸気発生器６と２次主循環ポ
ンプ８の各機器を壁９によって別部屋に配置していた。
また蒸気発生器６と２次主循環ポンプ８の両機器とも接
続配管７にとってはアンカー点となるため、各機器間に
設置する配管は熱膨張を吸収するため蛇行させる必要が
あり、そのため配管長が長くなるという不具合があっ
た。
冷却材すなわち１次冷却材が高いレベルの放射能を帯び
るので、このような１次冷却系を蒸気発生系から隔離す
る必要がある。またタービン発電機に供給するための蒸
気生成過程において、液体金属と水の熱交換が必要不可
欠である。この両者の接触によって生成する化学反応熱
が甚大であるため、これを逸散させる必要があることか
ら、１次冷却系と蒸気発生系との間にさらに２次冷却系
を設置している。従来の液体金属冷却型原子炉における
２次冷却系を第３図を参照して説明する。原子炉容器１
内には炉心２が配置され、さらにこの炉心２を冷却する
液体金属冷却材３を原子炉容器１内で循環させる１次主
循環ポンプ４と,1次冷却材と２次冷却材との熱交換を担
う中間熱交換器５とからなる１次冷却系が配置されてい
る。２次冷却系は、中間熱交換器５と，図示しないター
ビン発電機に供給するための蒸気を生成する蒸気発生器
６と,2次冷却材を循環させるための堅型有液面機械式２
次主循環ポンプ８と，これらの機器を接続する配管７と
から構成されている。そして、上記従来例においては、
２次冷却系の配置において蒸気発生器６と２次主循環ポ
ンプ８の各機器を壁９によって別部屋に配置していた。
また蒸気発生器６と２次主循環ポンプ８の両機器とも接
続配管７にとってはアンカー点となるため、各機器間に
設置する配管は熱膨張を吸収するため蛇行させる必要が
あり、そのため配管長が長くなるという不具合があっ
た。
［発明の目的］ 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、機器配置を簡素化して配管長を短縮するとともに原
子炉建物及び原子炉補助建物の空間容積を削減するよう
にした液体金属冷却型原子炉の冷却装置を提供するにあ
る。
は、機器配置を簡素化して配管長を短縮するとともに原
子炉建物及び原子炉補助建物の空間容積を削減するよう
にした液体金属冷却型原子炉の冷却装置を提供するにあ
る。
［発明の概要］ 本発明は上記目的を達成するために、原子炉容器内に配
設した中間熱交換器と前記原子炉容器外に配設した蒸気
発生器とを配管接続してなる液体金属冷却型原子炉の２
次冷却装置において、前記蒸気発生器の本体胴の上部に
液体金属入口分配管を設け、また前記蒸気発生器の本体
胴のほぼ中央部に液体金属出口上昇管を設け、本体胴内
の前記出口上昇管内部に電磁誘導により液体金属にポン
プ作用を与える駆動部となる固定子と外部鉄心を有する
電磁ポンプを収納するとともに前記蒸気発生器の本体胴
の内部に液体金属の液面を有するように構成したもので
ある。
設した中間熱交換器と前記原子炉容器外に配設した蒸気
発生器とを配管接続してなる液体金属冷却型原子炉の２
次冷却装置において、前記蒸気発生器の本体胴の上部に
液体金属入口分配管を設け、また前記蒸気発生器の本体
胴のほぼ中央部に液体金属出口上昇管を設け、本体胴内
の前記出口上昇管内部に電磁誘導により液体金属にポン
プ作用を与える駆動部となる固定子と外部鉄心を有する
電磁ポンプを収納するとともに前記蒸気発生器の本体胴
の内部に液体金属の液面を有するように構成したもので
ある。
［発明の実施例］ 本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第１図は、本発明の一実施例を液体金属冷却型原子炉の
２次冷却系統図を示すものである。同図において、炉心
11を包含する原子炉容器10内に１次主循環ポンプ12及び
中間熱交換器13からなる原子炉の１次冷却系が配設され
ている。２次冷却系は、中間熱交換器13と，蒸気発生器
17と，この中間熱交換器13と蒸気発生器17とを連結する
ために壁15を貫通する配管16とから構成され、また蒸気
発生器17の内部には電磁ポンプ18が配設されている。
２次冷却系統図を示すものである。同図において、炉心
11を包含する原子炉容器10内に１次主循環ポンプ12及び
中間熱交換器13からなる原子炉の１次冷却系が配設され
ている。２次冷却系は、中間熱交換器13と，蒸気発生器
17と，この中間熱交換器13と蒸気発生器17とを連結する
ために壁15を貫通する配管16とから構成され、また蒸気
発生器17の内部には電磁ポンプ18が配設されている。
第２図は、蒸気発生器17の詳細を示す縦断面図であり、
同図に示すように、蒸気発生器17は本体胴19と本体支持
スカート20によって伝熱管21を始めとする構造物を包含
している。液体金属用の配管16と液体金属入口ヘッダ24
と液体金属入口分配管25とで液体金属の入口部分が構成
されている。
同図に示すように、蒸気発生器17は本体胴19と本体支持
スカート20によって伝熱管21を始めとする構造物を包含
している。液体金属用の配管16と液体金属入口ヘッダ24
と液体金属入口分配管25とで液体金属の入口部分が構成
されている。
ところで、本体胴19の上部内側には液体金属の体積変化
吸収のための液面28が形成されている。
吸収のための液面28が形成されている。
また、本体胴19の下部に液体金属のドレン等のためのノ
ズル22を設けており、さらに蒸気発生器17の内部中心部
分には、液体金属の出口上昇管26を、さらにこの出口上
昇管26の外部に伝熱管束内側シュラウド27を配置してい
る。
ズル22を設けており、さらに蒸気発生器17の内部中心部
分には、液体金属の出口上昇管26を、さらにこの出口上
昇管26の外部に伝熱管束内側シュラウド27を配置してい
る。
一方、図示しない給水ポンプからの水が流入する水入口
配管29と水入口へっだ30と水入口分配管31と水入口室32
とで水の入口部分が構成されている。また出口蒸気室33
と出口蒸気分流管34と出口蒸気ヘッダ35と出口蒸気配管
36とで蒸気の出口部分が構成されている。
配管29と水入口へっだ30と水入口分配管31と水入口室32
とで水の入口部分が構成されている。また出口蒸気室33
と出口蒸気分流管34と出口蒸気ヘッダ35と出口蒸気配管
36とで蒸気の出口部分が構成されている。
電磁ポンプ18は、液体金属の出口上昇管26の上部に据付
フランジ43を介して挿入され、三相の電源ケーブル41か
ら端子箱42にてMIケーブル等の被覆ケーブル40に変換後
液体金属中に存する固定子38の部分をらせん状等に設備
された上記被覆ケーブルにて構成し、かつその外部に液
体金属の流動するアニュラス空間37を配して、円筒状の
外部鉄心39を配置したものである。
フランジ43を介して挿入され、三相の電源ケーブル41か
ら端子箱42にてMIケーブル等の被覆ケーブル40に変換後
液体金属中に存する固定子38の部分をらせん状等に設備
された上記被覆ケーブルにて構成し、かつその外部に液
体金属の流動するアニュラス空間37を配して、円筒状の
外部鉄心39を配置したものである。
なお、液体金属の出口部分は、主として前記出口上昇管
26および電磁ポンプ18部分におけるアニュラス空間37と
出口上昇管26とにより構成されている。
26および電磁ポンプ18部分におけるアニュラス空間37と
出口上昇管26とにより構成されている。
次に、上記実施例の動作について説明する。
炉心11で発生した熱を冷却する１次冷却材を１次主ポン
プ12により循環させることにより中間熱交換器13を介し
て２次冷却系に伝達する。蒸気発生器17内に内蔵された
電磁ポンプ18により２次冷却材の液体金属が循環され、
中間熱交換器13で収熱した高温の液体金属が配管16を経
たのち、液体金属入口ヘッダ24に至り次に液体金属入口
分配管25にて流量分配されたのち、蒸気発生器17の本体
胴19の上部内側に流入する。そして高温の液体金属は伝
熱管21の外側を流下し、水・蒸気に熱を与え降温して低
温の液体金属となる。このような低温の液体金属は本体
胴19の下部鏡部23においてその流れ方向を反転し、出口
上昇管26の内部を上昇する。電磁ポンプ18の電磁誘導に
より外部鉄心39と固定子38の間のアニュラス空間37を前
記電磁ポンプの発熱を吸収して冷却し流動しながら加圧
された液体金属は、再び出口上昇管26を経たのち蒸気発
生器17から流出し、配管16に至る。
プ12により循環させることにより中間熱交換器13を介し
て２次冷却系に伝達する。蒸気発生器17内に内蔵された
電磁ポンプ18により２次冷却材の液体金属が循環され、
中間熱交換器13で収熱した高温の液体金属が配管16を経
たのち、液体金属入口ヘッダ24に至り次に液体金属入口
分配管25にて流量分配されたのち、蒸気発生器17の本体
胴19の上部内側に流入する。そして高温の液体金属は伝
熱管21の外側を流下し、水・蒸気に熱を与え降温して低
温の液体金属となる。このような低温の液体金属は本体
胴19の下部鏡部23においてその流れ方向を反転し、出口
上昇管26の内部を上昇する。電磁ポンプ18の電磁誘導に
より外部鉄心39と固定子38の間のアニュラス空間37を前
記電磁ポンプの発熱を吸収して冷却し流動しながら加圧
された液体金属は、再び出口上昇管26を経たのち蒸気発
生器17から流出し、配管16に至る。
一方、水・蒸気側では図示しない給水ポンプから送り込
まれた水は、水入口配管29から水入口ヘッダ30に流入
後、水入口分配管31にて流量配分された後、複数個に分
割されて水入口室32に至る。この水入口水室32から伝熱
管21の内部に分配送入された水は、伝熱管21内を上昇し
ながら吸熱し、蒸気となったのち、出口蒸気室33に至
り、出口蒸気分流管34の内部を通過し、出口蒸気ヘッダ
35で合流したのち、出口蒸気配管36から流出し、図示し
ないタービンに至る。
まれた水は、水入口配管29から水入口ヘッダ30に流入
後、水入口分配管31にて流量配分された後、複数個に分
割されて水入口室32に至る。この水入口水室32から伝熱
管21の内部に分配送入された水は、伝熱管21内を上昇し
ながら吸熱し、蒸気となったのち、出口蒸気室33に至
り、出口蒸気分流管34の内部を通過し、出口蒸気ヘッダ
35で合流したのち、出口蒸気配管36から流出し、図示し
ないタービンに至る。
なお、電磁ポンプ18は、固定子38が液体金属の包含され
るアニュラス空間37に『磁場の線型移動』を与え、それ
によって誘起される液体金属中の誘導電流と磁場との相
互作用によって液体金属に駆動力が生じることを利用し
たものである。
るアニュラス空間37に『磁場の線型移動』を与え、それ
によって誘起される液体金属中の誘導電流と磁場との相
互作用によって液体金属に駆動力が生じることを利用し
たものである。
以上説明したように、本実施例によれば、従来の原子炉
冷却装置では必要とされた２次冷却系の機械式ポンプを
設置しなくてよいので、それに伴なって配管長の大幅な
短縮が可能となった。また、２次冷却系ナトリウムイン
ベントリの削減も可能となり、このためドレンタンク等
の容量を低減することができる。また、液体金属出口管
の内部に電磁ポンプを配設したので、電磁ポンプの発熱
を流通する２次冷却ナトリウムによって吸収でき、電磁
ポンプを冷却する冷却器も不要となり、かつ系外への熱
の放射を抑制することができる。
冷却装置では必要とされた２次冷却系の機械式ポンプを
設置しなくてよいので、それに伴なって配管長の大幅な
短縮が可能となった。また、２次冷却系ナトリウムイン
ベントリの削減も可能となり、このためドレンタンク等
の容量を低減することができる。また、液体金属出口管
の内部に電磁ポンプを配設したので、電磁ポンプの発熱
を流通する２次冷却ナトリウムによって吸収でき、電磁
ポンプを冷却する冷却器も不要となり、かつ系外への熱
の放射を抑制することができる。
さらに、機械式ポンプの削減に伴って原子炉建物の部屋
数及び空間容積を低減することができ、また、配管長の
短縮により原子炉補助建物の空間容積を低減することが
できる。
数及び空間容積を低減することができ、また、配管長の
短縮により原子炉補助建物の空間容積を低減することが
できる。
［発明の効果］ 本発明によれば、液体金属冷却型原子炉における２次冷
却系の冷却装置の削減すなわち機械式ポンプを削減する
ことが可能となったので、それに伴なって配管長の短縮
が可能となり、さらにドレンタンク容量の低減化ならび
に原子炉建物及び原子炉補助建物の空間容積の低減化が
可能になるというすぐれた効果を奏する。また、液体金
属出口管の内部に電磁ポンプを配設したので、電磁ポン
プの発熱を、流通する２次冷却ナトリウムによって吸収
でき、電磁ポンプを冷却する冷却器も不要となり、かつ
系外への熱の放射を抑制することができる。
却系の冷却装置の削減すなわち機械式ポンプを削減する
ことが可能となったので、それに伴なって配管長の短縮
が可能となり、さらにドレンタンク容量の低減化ならび
に原子炉建物及び原子炉補助建物の空間容積の低減化が
可能になるというすぐれた効果を奏する。また、液体金
属出口管の内部に電磁ポンプを配設したので、電磁ポン
プの発熱を、流通する２次冷却ナトリウムによって吸収
でき、電磁ポンプを冷却する冷却器も不要となり、かつ
系外への熱の放射を抑制することができる。
第１図は本発明の一実施例の液体金属冷却型原子炉の２
次冷却系統の概略図、第２図は第１図の蒸気発生器の縦
断面図、第３図は従来の液体金属冷却型原子炉の２次冷
却系統の概略図である。 10……原子炉容器,11……炉心 12……１次主循環ポンプ,13……中間熱交換器 14……ルーフスラブ,16……配管 17……蒸気発生器,18……電磁ポンプ 19……本体胴,21……伝熱管 24……液体金属入口ヘッダ 26……液体金属出口上昇管 27……シュラウド,28……液体金属液面 29……水入口配管,30……水入口ヘッダ 33……出口蒸気管,35……出口蒸気ヘッダ 36……出口蒸気配管,37……アニュラス空間
次冷却系統の概略図、第２図は第１図の蒸気発生器の縦
断面図、第３図は従来の液体金属冷却型原子炉の２次冷
却系統の概略図である。 10……原子炉容器,11……炉心 12……１次主循環ポンプ,13……中間熱交換器 14……ルーフスラブ,16……配管 17……蒸気発生器,18……電磁ポンプ 19……本体胴,21……伝熱管 24……液体金属入口ヘッダ 26……液体金属出口上昇管 27……シュラウド,28……液体金属液面 29……水入口配管,30……水入口ヘッダ 33……出口蒸気管,35……出口蒸気ヘッダ 36……出口蒸気配管,37……アニュラス空間
Claims (1)
- 【請求項１】原子炉容器内に配設した中間熱交換器と前
記原子炉容器外に配設した蒸気発生器とを配管接続して
なる液体金属冷却型原子炉の２次冷却装置において、前
記蒸気発生器の本体胴の上部に液体金属入口分配管を設
け、また前記蒸気発生器の本体胴のほぼ中央部に液体金
属出口上昇管を設け、本体胴内の前記出口上昇管内部に
電磁誘導により液体金属にポンプ作用を与える駆動部と
なる固定子と外部鉄心を有する電磁ポンプを収納すると
ともに前記蒸気発生器の本体胴の内部に液体金属の液面
を有するように構成したことを特徴とする液体金属冷却
型原子炉の冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59120825A JPH06103353B2 (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | 液体金属冷却型原子炉の冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59120825A JPH06103353B2 (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | 液体金属冷却型原子炉の冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61794A JPS61794A (ja) | 1986-01-06 |
| JPH06103353B2 true JPH06103353B2 (ja) | 1994-12-14 |
Family
ID=14795893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59120825A Expired - Fee Related JPH06103353B2 (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | 液体金属冷却型原子炉の冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06103353B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2531536B2 (ja) * | 1990-02-01 | 1996-09-04 | 動力炉・核燃料開発事業団 | ２次系削除型高速増殖炉及びその蒸気発生器 |
| KR101603316B1 (ko) * | 2014-12-19 | 2016-03-15 | 한국생산기술연구원 | 액체금속을 작동매체로 하는 보일러 및 이를 포함하는 발전 시스템 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2321750A1 (fr) * | 1975-08-22 | 1977-03-18 | Commissariat Energie Atomique | Perfectionnement apporte aux circuits secondaires d'un reacteur nucleaire |
| FR2451616A2 (fr) * | 1979-02-09 | 1980-10-10 | Electricite De France | Perfectionnements aux circuits caloporteurs secondaires pour reacteurs nucleaires refroidis par du sodium liquide |
-
1984
- 1984-06-14 JP JP59120825A patent/JPH06103353B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61794A (ja) | 1986-01-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |