JPH06201890A - モジュール型乾燥器一体化蒸気分離器 - Google Patents
モジュール型乾燥器一体化蒸気分離器Info
- Publication number
- JPH06201890A JPH06201890A JP5257398A JP25739893A JPH06201890A JP H06201890 A JPH06201890 A JP H06201890A JP 5257398 A JP5257398 A JP 5257398A JP 25739893 A JP25739893 A JP 25739893A JP H06201890 A JPH06201890 A JP H06201890A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steam
- dryer
- separator
- core
- vapor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C15/00—Cooling arrangements within the pressure vessel containing the core; Selection of specific coolants
- G21C15/16—Cooling arrangements within the pressure vessel containing the core; Selection of specific coolants comprising means for separating liquid and steam
-
- 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
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 特に沸騰水型原子炉の炉心を出た蒸気を分離
および乾燥するのに適したモジュール型乾燥器一体化蒸
気分離器を提供する。 【構成】 直立管５８を有し、該直立管の基端部は原子
炉の炉心上側プレナム６０に接続され、遠端部は蒸気分
離器５４の基端部に接続されている。蒸気分離器の遠端
部は蒸気乾燥器５６に流体的に連通して延在している蒸
気入口分配チャンネル８０に接続されている。蒸気乾燥
器は乾燥した蒸気を原子炉の蒸気ドーム８８に通すため
の通気口８６および原子炉の下降領域７４に接続された
排水管８４を有する。
および乾燥するのに適したモジュール型乾燥器一体化蒸
気分離器を提供する。 【構成】 直立管５８を有し、該直立管の基端部は原子
炉の炉心上側プレナム６０に接続され、遠端部は蒸気分
離器５４の基端部に接続されている。蒸気分離器の遠端
部は蒸気乾燥器５６に流体的に連通して延在している蒸
気入口分配チャンネル８０に接続されている。蒸気乾燥
器は乾燥した蒸気を原子炉の蒸気ドーム８８に通すため
の通気口８６および原子炉の下降領域７４に接続された
排水管８４を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自然循環を利用した沸
騰水型原子炉（ＢＷＲ）に関し、更に詳しくは、このよ
うな原子炉の設計における蒸気分離器および乾燥器の改
良に関する。
騰水型原子炉（ＢＷＲ）に関し、更に詳しくは、このよ
うな原子炉の設計における蒸気分離器および乾燥器の改
良に関する。
【０００２】
【従来の技術】既存の大規模なＢＷＲは強制循環型であ
る。発電動作を行うＢＷＲにおいては、最初過冷された
液体（例えば、水）の状態の原子炉冷却材は、（原子炉
の最も下側部分に設けられている）炉心下側プレナムを
含む経路を辿って炉心を通り、炉心に通じている炉心上
側プレナム内へと主冷却液再循環装置（例えば、ジェッ
トポンプまたは混合流モータ駆動ポンプ）によって循環
させられる。それから、炉心上側プレナムを出た流れは
蒸気分離器組立体に通じている直立管を通過する。炉心
を出て、炉心上側プレナム内を通過する原子炉冷却材は
蒸気と水の２相の混合物であり、その比率は燃料束から
の出力、燃料束に入る冷却材中の過冷液体の量、および
燃料束を通る流量のような要因によって変化する。
る。発電動作を行うＢＷＲにおいては、最初過冷された
液体（例えば、水）の状態の原子炉冷却材は、（原子炉
の最も下側部分に設けられている）炉心下側プレナムを
含む経路を辿って炉心を通り、炉心に通じている炉心上
側プレナム内へと主冷却液再循環装置（例えば、ジェッ
トポンプまたは混合流モータ駆動ポンプ）によって循環
させられる。それから、炉心上側プレナムを出た流れは
蒸気分離器組立体に通じている直立管を通過する。炉心
を出て、炉心上側プレナム内を通過する原子炉冷却材は
蒸気と水の２相の混合物であり、その比率は燃料束から
の出力、燃料束に入る冷却材中の過冷液体の量、および
燃料束を通る流量のような要因によって変化する。
【０００３】一般に、機械的な蒸気分離を利用して、炉
心を出た蒸気／水の混合物からタービンに供給される蒸
気を分離することが行われる。この分離は、タービンの
蒸気流内における水分の含有量が非常に高い場合には、
蒸気ライン内および第１ステージのタービンブレード上
における腐食が促進され、またタービンの効率が低下す
るので効果的に達成されなければならない。蒸気分離器
組立体は典型的にはドーム状または平坦なベース上に溶
接された直立管の配列、および各直立管の上部に配置さ
れた、例えば３段の蒸気分離器で構成される。直立管の
１つの機能は、一般に、特にぎっしりと密集した構成
で、隣接する分離器の外径が互いにほとんど接触するよ
うに配列されている直径の大きな蒸気分離器を孤立分離
することであり、このように孤立分離した結果、分離器
の底部において放出される分離された冷却液は原子炉の
縦軸から外向きに原子炉圧力容器の周縁の下降環状領域
へ一層「開放」した流路を有する。
心を出た蒸気／水の混合物からタービンに供給される蒸
気を分離することが行われる。この分離は、タービンの
蒸気流内における水分の含有量が非常に高い場合には、
蒸気ライン内および第１ステージのタービンブレード上
における腐食が促進され、またタービンの効率が低下す
るので効果的に達成されなければならない。蒸気分離器
組立体は典型的にはドーム状または平坦なベース上に溶
接された直立管の配列、および各直立管の上部に配置さ
れた、例えば３段の蒸気分離器で構成される。直立管の
１つの機能は、一般に、特にぎっしりと密集した構成
で、隣接する分離器の外径が互いにほとんど接触するよ
うに配列されている直径の大きな蒸気分離器を孤立分離
することであり、このように孤立分離した結果、分離器
の底部において放出される分離された冷却液は原子炉の
縦軸から外向きに原子炉圧力容器の周縁の下降環状領域
へ一層「開放」した流路を有する。
【０００４】蒸気分離器組立体は、炉心シュラウド（sh
roud）の上側フランジ部上に設けられ、炉心出口プレナ
ム（炉心上側プレナム）領域のカバーを形成している。
各分離器においては、直立管（直立管領域）を通って上
昇する蒸気／水の混合物は混合物に回転を与える羽根に
当たって、渦を形成し、この渦内においては遠心力によ
って蒸気分離器の３段の各々において蒸気から水が分離
される。蒸気は蒸気分離器組立体の上部において分離器
から離れ、乾燥器組立体の下側の湿性蒸気プレナム内を
通過する。分離された水は各分離器の各段の下端部から
出て、直立管を取り囲んでいるプールすなわち「下降
（downcomer ）領域」に入り、下降流と一緒になる。乾
燥器組立体の各乾燥器から、実質的に水分のない蒸気が
出て、この蒸気はタービン発電機を駆動するために使用
される。
roud）の上側フランジ部上に設けられ、炉心出口プレナ
ム（炉心上側プレナム）領域のカバーを形成している。
各分離器においては、直立管（直立管領域）を通って上
昇する蒸気／水の混合物は混合物に回転を与える羽根に
当たって、渦を形成し、この渦内においては遠心力によ
って蒸気分離器の３段の各々において蒸気から水が分離
される。蒸気は蒸気分離器組立体の上部において分離器
から離れ、乾燥器組立体の下側の湿性蒸気プレナム内を
通過する。分離された水は各分離器の各段の下端部から
出て、直立管を取り囲んでいるプールすなわち「下降
（downcomer ）領域」に入り、下降流と一緒になる。乾
燥器組立体の各乾燥器から、実質的に水分のない蒸気が
出て、この蒸気はタービン発電機を駆動するために使用
される。
【０００５】従来知られている蒸気分離器組立体は、典
型的には長い抑えボルトによって炉心シュラウドのフラ
ンジに固定されるか、または分離器組立体は原子炉上部
を圧力容器に組み立てる場合に乾燥器組立体とともに原
子炉上部から接触によって炉心シュラウドのフランジ上
に抑えつけられる。しかしながら、例えば米国特許第
４，９１２，７３３号および第３，９０２，８７６号に
示されているように、蒸気分離器組立体および乾燥器組
立体は一体化されておらず、代わりに原子炉を収容する
原子炉圧力容器（ＲＰＶ）内に個別部品として設けられ
ている。その結果、炉心の燃料交換作業の間、燃料交換
作業が完了するまで、それぞれの組立体を保存しておく
ために別々の保存プールが必要である。これらの別々の
保存プールを必要とすることは、一般に原子炉システム
の費用を増大することがわかる。
型的には長い抑えボルトによって炉心シュラウドのフラ
ンジに固定されるか、または分離器組立体は原子炉上部
を圧力容器に組み立てる場合に乾燥器組立体とともに原
子炉上部から接触によって炉心シュラウドのフランジ上
に抑えつけられる。しかしながら、例えば米国特許第
４，９１２，７３３号および第３，９０２，８７６号に
示されているように、蒸気分離器組立体および乾燥器組
立体は一体化されておらず、代わりに原子炉を収容する
原子炉圧力容器（ＲＰＶ）内に個別部品として設けられ
ている。その結果、炉心の燃料交換作業の間、燃料交換
作業が完了するまで、それぞれの組立体を保存しておく
ために別々の保存プールが必要である。これらの別々の
保存プールを必要とすることは、一般に原子炉システム
の費用を増大することがわかる。
【０００６】更に、分離器−乾燥器の組合せの完全な試
験は動作中の原子炉において達成されるのみであり、現
在の実施方法では、分離器の上部と乾燥器の底部との間
の距離は最小でなければならないということを考える
と、通常の分離器と乾燥器とのすべての組合せが実験的
に試験できないことがわかる。この結果、既存の実験設
備で試験できるように適合された改良されたモジュール
型の蒸気分離器および乾燥器組立体に対する要望があ
る。
験は動作中の原子炉において達成されるのみであり、現
在の実施方法では、分離器の上部と乾燥器の底部との間
の距離は最小でなければならないということを考える
と、通常の分離器と乾燥器とのすべての組合せが実験的
に試験できないことがわかる。この結果、既存の実験設
備で試験できるように適合された改良されたモジュール
型の蒸気分離器および乾燥器組立体に対する要望があ
る。
【０００７】
【発明の概要】本発明は、特に沸騰水型原子炉の炉心か
ら出る蒸気を分離および乾燥するようにされたモジュー
ル型乾燥器一体化蒸気分離器を対象とする。本発明によ
るモジュール型乾燥器一体化蒸気分離器は直立管を有
し、該直立管の基端部は原子炉の炉心の上側プレナムに
接続され、遠端部は蒸気分離器の基端部に接続されてい
る。蒸気分離器の遠端部は蒸気乾燥器に流体的に連通し
て延在している蒸気分配チャンネルに接続されている。
蒸気乾燥器は乾燥した蒸気を原子炉の蒸気ドームに通す
ための通気口および原子炉の下降領域に接続された排水
管を有する。蒸気分離器と蒸気乾燥器をモジュールユニ
ットとして一体化することによって、原子炉の湿性蒸気
プレナムを除去することができる。一体化乾燥器を有す
る本蒸気分離器のモジュール型設計は、該乾燥器一体化
蒸気分離器を原子炉から取り外し易くし、種々の分離器
および乾燥器の一体化された組合せを完全に試験できる
ようにする。更に、原子炉の燃料交換作業の間、この乾
燥器一体化分離器は単一の保存プールに保存することが
でき、これにより別の保存プールを設けなければならな
い費用を不要にする。これらのおよび他の利点はここに
記載されている開示に基づいて本技術分野に専門知識を
有する者に容易に明らかであろう。
ら出る蒸気を分離および乾燥するようにされたモジュー
ル型乾燥器一体化蒸気分離器を対象とする。本発明によ
るモジュール型乾燥器一体化蒸気分離器は直立管を有
し、該直立管の基端部は原子炉の炉心の上側プレナムに
接続され、遠端部は蒸気分離器の基端部に接続されてい
る。蒸気分離器の遠端部は蒸気乾燥器に流体的に連通し
て延在している蒸気分配チャンネルに接続されている。
蒸気乾燥器は乾燥した蒸気を原子炉の蒸気ドームに通す
ための通気口および原子炉の下降領域に接続された排水
管を有する。蒸気分離器と蒸気乾燥器をモジュールユニ
ットとして一体化することによって、原子炉の湿性蒸気
プレナムを除去することができる。一体化乾燥器を有す
る本蒸気分離器のモジュール型設計は、該乾燥器一体化
蒸気分離器を原子炉から取り外し易くし、種々の分離器
および乾燥器の一体化された組合せを完全に試験できる
ようにする。更に、原子炉の燃料交換作業の間、この乾
燥器一体化分離器は単一の保存プールに保存することが
でき、これにより別の保存プールを設けなければならな
い費用を不要にする。これらのおよび他の利点はここに
記載されている開示に基づいて本技術分野に専門知識を
有する者に容易に明らかであろう。
【０００８】
【実施例の記載】蒸気分離器および乾燥器の設計の通常
の知識を理解するために、簡略化されたＢＷＲを全体的
に１０で示している図１について説明する。ＢＷＲ１０
は、給水入口１４を介して給水され、蒸気出口１６を介
して蒸気を排出するように構成された原子炉圧力容器
（ＲＰＶ）１２を有する。炉心１８はシュラウド２０内
に配設されている。炉心シュラウド２０およびＲＰＶ１
２は炉心環状領域２２を画成している。下降領域２４を
下方に流れる過冷却水は、炉心１８を通って流れる前
に、炉心環状領域２２を通って２６で示す炉心下側プレ
ナム領域に入ることができる。水と蒸気の混合物は炉心
１８を出て、２８で示されている炉心上側プレナム領域
内に流れる。この炉心上側プレナム領域は炉心１８の上
に配設されているシュラウド上部３０によって画成され
ている。炉心上側プレナム２８から、２相混合物は複数
の直立管３２に入る。この直立管２８はＲＰＶ１２とと
もに下降領域２４を画成している。直立管３２はシュラ
ウド上部３０の上に配設され、炉心上側プレナム２８お
よび対応する数の個々の蒸気分離器３４の間を流体的に
連通して両者間に延在している。蒸気分離器３４は、該
蒸気分離器を流れる２相混合物から分離された水が下降
領域２４に入るための出口連通部を有している。下降領
域２４内の分離された水は給水入口１４から入ってくる
給水と結合し、炉心１８を通る連続したエンドレスな流
れを形成するための水として蓄積される。典型的な水位
が３６で示されている。
の知識を理解するために、簡略化されたＢＷＲを全体的
に１０で示している図１について説明する。ＢＷＲ１０
は、給水入口１４を介して給水され、蒸気出口１６を介
して蒸気を排出するように構成された原子炉圧力容器
（ＲＰＶ）１２を有する。炉心１８はシュラウド２０内
に配設されている。炉心シュラウド２０およびＲＰＶ１
２は炉心環状領域２２を画成している。下降領域２４を
下方に流れる過冷却水は、炉心１８を通って流れる前
に、炉心環状領域２２を通って２６で示す炉心下側プレ
ナム領域に入ることができる。水と蒸気の混合物は炉心
１８を出て、２８で示されている炉心上側プレナム領域
内に流れる。この炉心上側プレナム領域は炉心１８の上
に配設されているシュラウド上部３０によって画成され
ている。炉心上側プレナム２８から、２相混合物は複数
の直立管３２に入る。この直立管２８はＲＰＶ１２とと
もに下降領域２４を画成している。直立管３２はシュラ
ウド上部３０の上に配設され、炉心上側プレナム２８お
よび対応する数の個々の蒸気分離器３４の間を流体的に
連通して両者間に延在している。蒸気分離器３４は、該
蒸気分離器を流れる２相混合物から分離された水が下降
領域２４に入るための出口連通部を有している。下降領
域２４内の分離された水は給水入口１４から入ってくる
給水と結合し、炉心１８を通る連続したエンドレスな流
れを形成するための水として蓄積される。典型的な水位
が３６で示されている。
【０００９】また、蒸気分離器３４は、湿気を含んだ蒸
気が３８で示す湿性蒸気プレナム領域内に入るための出
口連通部を有している。従来、別個の乾燥器組立体４０
は湿性蒸気プレナム３８と流体的に連通している入口４
２を備えている。従って、蒸気分離器３４を通って集め
られた蒸気は湿性蒸気プレナム３８内を通過し、それか
ら入口４２を通って乾燥器組立体４０内に入る。蒸気か
ら分離された水は排水管４４を通って下降領域２４に戻
る。乾燥した蒸気、すなわち実質的に水分のない蒸気
は、出口４６を通過して４８で示す蒸気ドーム領域内に
入り、ＲＰＶ１２から蒸気出口１６を通って回収され
る。壁４５は乾燥器組立体４０および蒸気ドーム領域４
８を湿性蒸気プレナム３８から分離している。
気が３８で示す湿性蒸気プレナム領域内に入るための出
口連通部を有している。従来、別個の乾燥器組立体４０
は湿性蒸気プレナム３８と流体的に連通している入口４
２を備えている。従って、蒸気分離器３４を通って集め
られた蒸気は湿性蒸気プレナム３８内を通過し、それか
ら入口４２を通って乾燥器組立体４０内に入る。蒸気か
ら分離された水は排水管４４を通って下降領域２４に戻
る。乾燥した蒸気、すなわち実質的に水分のない蒸気
は、出口４６を通過して４８で示す蒸気ドーム領域内に
入り、ＲＰＶ１２から蒸気出口１６を通って回収され
る。壁４５は乾燥器組立体４０および蒸気ドーム領域４
８を湿性蒸気プレナム３８から分離している。
【００１０】次に、図２を参照すると、本発明のモジュ
ール型乾燥器一体化蒸気分離器が一体化された蒸気乾燥
器５６および蒸気分離器５４を有するものとして全体的
に５０で示されている。蒸気分離器５４は例えば通常の
遠心力タイプのものでよく、米国特許第３，９０２，８
７６号およびウルフ他（Wolf et al）の論文”沸騰水型
原子炉の汽水分離器の進歩（Advances in Steam-Water
Separators for Boiling Water Reactors ）”，ＡＳＭ
Ｅ Ｐａｐｅｒ Ｎｏ．７３−ＷＡ−Ｐｗｒ−４，１９
７３年１１月を参照されたい。蒸気乾燥器５６は例えば
内部羽根を有するものでよい。モジュール型乾燥器一体
化蒸気分離器５０は、特に例えば通常のＢＷＲ、新型Ｂ
ＷＲ（ＡＢＷＲ）、および簡略化ＢＷＲ（ＳＢＷＲ）の
ような強制循環型または自然循環型ＢＷＲに使用される
ように適合させることができる。原子炉の内部構造、構
成および動作は、次に示す刊行物に示されているように
従来周知である：グラストン（Glasstone ）およびセソ
ンスク（Sesonske），原子炉工学（Nuclear Reactor En
gineering ），ｐｐ．７４８−７５３，第３版，バンノ
ストランド（VanNostrand ），レインホルト（Reinhol
d）（ニュヨーク州，ニュヨーク，１９８１年）；ウル
フ（Wolfe ）およびウイルケンス（Wilkens ），”沸騰
水型原子炉の設計と安全性における改良（Improvements
in Boiling Water Reactor Designs and Safety）”，
米国原子力協会トピカルミーティング（American Nucle
ar Society Topical Meeting），ワシントン州，シアト
ル，１９８８年５月１−５日；ダンカン（Duncan）およ
びマッキャンドルス（McCandless），”新型簡略沸騰水
型原子炉（An Advanced Simplfied Boiling Water Reac
tor ）”，米国原子力協会トピカルミーティング，ワシ
ントン州，シアトル，１９８８年５月１−５日；および
レイヒ（Lahey ）およびムーディ（Moody ），沸騰水型
原子炉の熱水力学（The Thermal Hydraulics of a Boil
ing Water NuclearReactor ），特に第２章，ｐｐ．１
５−４４，米国原子力協会（レグランジ・パーク（LeGr
ange Park ）, Ｉ１１．１９７７）。通常のＢＷＲ、Ａ
ＢＷＲ、およびＳＢＷＲはすべて上述した文献に記載さ
れ説明されている。これらの文献はそれぞれここに参考
として引用しておく。
ール型乾燥器一体化蒸気分離器が一体化された蒸気乾燥
器５６および蒸気分離器５４を有するものとして全体的
に５０で示されている。蒸気分離器５４は例えば通常の
遠心力タイプのものでよく、米国特許第３，９０２，８
７６号およびウルフ他（Wolf et al）の論文”沸騰水型
原子炉の汽水分離器の進歩（Advances in Steam-Water
Separators for Boiling Water Reactors ）”，ＡＳＭ
Ｅ Ｐａｐｅｒ Ｎｏ．７３−ＷＡ−Ｐｗｒ−４，１９
７３年１１月を参照されたい。蒸気乾燥器５６は例えば
内部羽根を有するものでよい。モジュール型乾燥器一体
化蒸気分離器５０は、特に例えば通常のＢＷＲ、新型Ｂ
ＷＲ（ＡＢＷＲ）、および簡略化ＢＷＲ（ＳＢＷＲ）の
ような強制循環型または自然循環型ＢＷＲに使用される
ように適合させることができる。原子炉の内部構造、構
成および動作は、次に示す刊行物に示されているように
従来周知である：グラストン（Glasstone ）およびセソ
ンスク（Sesonske），原子炉工学（Nuclear Reactor En
gineering ），ｐｐ．７４８−７５３，第３版，バンノ
ストランド（VanNostrand ），レインホルト（Reinhol
d）（ニュヨーク州，ニュヨーク，１９８１年）；ウル
フ（Wolfe ）およびウイルケンス（Wilkens ），”沸騰
水型原子炉の設計と安全性における改良（Improvements
in Boiling Water Reactor Designs and Safety）”，
米国原子力協会トピカルミーティング（American Nucle
ar Society Topical Meeting），ワシントン州，シアト
ル，１９８８年５月１−５日；ダンカン（Duncan）およ
びマッキャンドルス（McCandless），”新型簡略沸騰水
型原子炉（An Advanced Simplfied Boiling Water Reac
tor ）”，米国原子力協会トピカルミーティング，ワシ
ントン州，シアトル，１９８８年５月１−５日；および
レイヒ（Lahey ）およびムーディ（Moody ），沸騰水型
原子炉の熱水力学（The Thermal Hydraulics of a Boil
ing Water NuclearReactor ），特に第２章，ｐｐ．１
５−４４，米国原子力協会（レグランジ・パーク（LeGr
ange Park ）, Ｉ１１．１９７７）。通常のＢＷＲ、Ａ
ＢＷＲ、およびＳＢＷＲはすべて上述した文献に記載さ
れ説明されている。これらの文献はそれぞれここに参考
として引用しておく。
【００１１】有益なことに、多数のモジュール型乾燥器
一体化蒸気分離器５０がＢＷＲに組み入れることがで
き、これにより湿性蒸気プレナム、および蒸気分離器と
乾燥器の個々の部品を不要にすることができる。モジュ
ール型乾燥器一体化蒸気分離器５０のＢＷＲへの組み入
れは、蒸気分離器５４の直立管５８の基端部を炉心上側
プレナム６０の出口に接続することにより行うことがで
きる。炉心上側プレナム６０は炉心シュラウド６５のシ
ュラウド上部６１によって画成されていることを理解す
ることができる。炉心の熱を運搬する関係にある給水お
よび再循環冷却材の通過によって形成された２相（水と
蒸気）の混合物６２は、炉心上側プレナム６０から直立
管５８を通って蒸気分離器５４内を通過することができ
る。水と蒸気の混合物６２が蒸気分離器５４の円筒胴体
部６４を通って運搬されるにつれて、遠心力を発生し
て、蒸気から水を分離するために、円筒胴体部６４の基
端部に位置する入口旋回器によって螺旋状の運動を混合
物に与えることができる。入口旋回器によって水と蒸気
の混合物６２に与えられる螺旋状の運動の結果、水と蒸
気の混合物６２のうちの密度のより濃い水の相の一部は
蒸気分離器５４の典型的な３段の各々の羽根６８ａ−ｃ
に向けられる。図示の典型的な３段の各々において、分
離された水の相６６はピックオフリング７０ａ−ｃをそ
れぞれ通って円筒胴体部６４から除去され、環状部７２
ａ−ｃを介して下降領域７４内に通過し、シュラウド６
５および原子炉圧力容器７７によって囲まれた領域によ
って画成される炉心環状部７５を通って原子炉の給水に
加わる。環状部７２ａ−ｃは外側スカート７６ａ−ｃと
羽根６８ａ−ｃによって囲まれた領域内に形成されてい
る。水の相６６から自由表面分離メカニズムによって分
離された蒸気が蒸気乾燥器５６をバイパスすることを防
止するために、該蒸気が円筒胴体部６４を通って蒸気乾
燥器５６に至るように蒸気接続部７３が設けられてい
る。
一体化蒸気分離器５０がＢＷＲに組み入れることがで
き、これにより湿性蒸気プレナム、および蒸気分離器と
乾燥器の個々の部品を不要にすることができる。モジュ
ール型乾燥器一体化蒸気分離器５０のＢＷＲへの組み入
れは、蒸気分離器５４の直立管５８の基端部を炉心上側
プレナム６０の出口に接続することにより行うことがで
きる。炉心上側プレナム６０は炉心シュラウド６５のシ
ュラウド上部６１によって画成されていることを理解す
ることができる。炉心の熱を運搬する関係にある給水お
よび再循環冷却材の通過によって形成された２相（水と
蒸気）の混合物６２は、炉心上側プレナム６０から直立
管５８を通って蒸気分離器５４内を通過することができ
る。水と蒸気の混合物６２が蒸気分離器５４の円筒胴体
部６４を通って運搬されるにつれて、遠心力を発生し
て、蒸気から水を分離するために、円筒胴体部６４の基
端部に位置する入口旋回器によって螺旋状の運動を混合
物に与えることができる。入口旋回器によって水と蒸気
の混合物６２に与えられる螺旋状の運動の結果、水と蒸
気の混合物６２のうちの密度のより濃い水の相の一部は
蒸気分離器５４の典型的な３段の各々の羽根６８ａ−ｃ
に向けられる。図示の典型的な３段の各々において、分
離された水の相６６はピックオフリング７０ａ−ｃをそ
れぞれ通って円筒胴体部６４から除去され、環状部７２
ａ−ｃを介して下降領域７４内に通過し、シュラウド６
５および原子炉圧力容器７７によって囲まれた領域によ
って画成される炉心環状部７５を通って原子炉の給水に
加わる。環状部７２ａ−ｃは外側スカート７６ａ−ｃと
羽根６８ａ−ｃによって囲まれた領域内に形成されてい
る。水の相６６から自由表面分離メカニズムによって分
離された蒸気が蒸気乾燥器５６をバイパスすることを防
止するために、該蒸気が円筒胴体部６４を通って蒸気乾
燥器５６に至るように蒸気接続部７３が設けられてい
る。
【００１２】分離された蒸気相７８は、蒸気分離器５４
の遠端部から蒸気入口分配チャンネル８０を通って蒸気
乾燥器５６内に入る。蒸気入口分配チャンネル８０は、
円筒胴体部６４から乾燥器５６内に流体的に連通して延
在するに従って、断面積が低減することが好ましい。乾
燥器５６内では、残っている水８２が蒸気相７８から除
去され、乾燥器排水管８４を通って下降領域７４内に通
過させられる。排水管８４は水８２を炉心環状部７５を
通って原子炉の給水に加えるために水位８５の下側まで
延在していることがわかる。実質的に水分のない乾燥し
た蒸気の相９０は、例えば発電用タービンの作動流体と
して最終的に使用されるために通気口８６を通って蒸気
ドーム領域８８内に通過させられる。壁７６は蒸気ドー
ム領域８８を下降領域７４から分離している。通気口８
６は、蒸気乾燥器５６から離れて延在するに従って、断
面積が増大することが好ましい。
の遠端部から蒸気入口分配チャンネル８０を通って蒸気
乾燥器５６内に入る。蒸気入口分配チャンネル８０は、
円筒胴体部６４から乾燥器５６内に流体的に連通して延
在するに従って、断面積が低減することが好ましい。乾
燥器５６内では、残っている水８２が蒸気相７８から除
去され、乾燥器排水管８４を通って下降領域７４内に通
過させられる。排水管８４は水８２を炉心環状部７５を
通って原子炉の給水に加えるために水位８５の下側まで
延在していることがわかる。実質的に水分のない乾燥し
た蒸気の相９０は、例えば発電用タービンの作動流体と
して最終的に使用されるために通気口８６を通って蒸気
ドーム領域８８内に通過させられる。壁７６は蒸気ドー
ム領域８８を下降領域７４から分離している。通気口８
６は、蒸気乾燥器５６から離れて延在するに従って、断
面積が増大することが好ましい。
【００１３】構成用の材料については、すべての部品が
ＢＷＲ内での使用に適した材料で製造されることが好ま
しい。本発明の教示に従って変更を行うことができるの
で、ここにおける実施例は限定的なものでなく、典型的
な例として示したものである。
ＢＷＲ内での使用に適した材料で製造されることが好ま
しい。本発明の教示に従って変更を行うことができるの
で、ここにおける実施例は限定的なものでなく、典型的
な例として示したものである。
【図１】通常の沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）の簡略断面図
である。
である。
【図２】本発明のモジュール型蒸気分離器および一体化
乾燥器を組み入れたＢＷＲの部分拡大図である。
乾燥器を組み入れたＢＷＲの部分拡大図である。
５０ モジュール型乾燥器一体化蒸気分離器 ５４ 蒸気分離器 ５６ 蒸気乾燥器 ５８ 直立管 ６０ 炉心上側プレナム ６２ 水と蒸気の混合物 ６５ 炉心シュラウド ７３ 蒸気接続部 ７４ 下降領域 ７７ 原子炉圧力容器
Claims (13)
- 【請求項１】 給水用の入口および蒸気ドームに接続さ
れた蒸気出口を有する原子炉圧力容器（ＲＰＶ）の中に
収容された炉心がシュラウド内に配設され、炉心上側プ
レナムがシュラウド上部内に形成され、炉心上側プレナ
ムと流体的に連通し且つ下降領域から炉心の下側に配設
されている炉心下側プレナムまで延在する環状部がシュ
ラウドとＲＰＶとの間に画成されている沸騰水型原子炉
（ＢＷＲ）におけるモジュール型乾燥器一体化蒸気分離
器であって、 炉心上側プレナムに接続された基端部を有するととも
に、遠端部を有する直立管と、 前記直立管の遠端部に接続された基端部を有するととも
に、遠端部を有する蒸気分離器と、 前記蒸気分離器の遠端部に流体的に連通している蒸気入
口分配チャンネル、前記蒸気ドームに流体的に連通して
いる蒸気通気口、および前記下降領域に接続された排水
管を有する蒸気乾燥器と、を有するモジュール型乾燥器
一体化蒸気分離器。 - 【請求項２】 前記蒸気分離器は遠心力タイプのもので
ある請求項１記載のモジュール型乾燥器一体化蒸気分離
器。 - 【請求項３】 前記蒸気乾燥器は内部羽根を有する請求
項１記載のモジュール型乾燥器一体化蒸気分離器。 - 【請求項４】 前記蒸気入口分配チャンネルは、前記蒸
気分離器の遠端部から前記蒸気乾燥器に向かって断面積
が低減している請求項１記載のモジュール型乾燥器一体
化蒸気分離器。 - 【請求項５】 前記蒸気通気口は、前記蒸気乾燥器から
離れるに従って断面積が増大している請求項１記載のモ
ジュール型乾燥器一体化蒸気分離器。 - 【請求項６】 前記下降領域を前記蒸気分離器に対して
流体的に連通させる蒸気接続部を更に有する請求項１記
載のモジュール型乾燥器一体化蒸気分離器。 - 【請求項７】 前記排水管はＲＰＶの給水水位の下側ま
で延在している請求項１記載のモジュール型乾燥器一体
化蒸気分離器。 - 【請求項８】 給水入口および蒸気ドームに接続された
蒸気出口を有する原子炉圧力容器（ＲＰＶ）の中に収容
された炉心が、シュラウド内に配設され、炉心上側プレ
ナムがシュラウド上部内に形成され、シュラウドおよび
ＲＰＶが炉心上側プレナムに流体的に連通し且つ下降領
域から炉心の下側に配設されている炉心下側プレナムま
で延在している環状部を画成している沸騰水型原子炉
（ＢＷＲ）で、炉心と熱伝達関係に給水を通過させるこ
とによって形成された水および蒸気成分よりなる２相混
合物から蒸気を分離し乾燥させる方法であって、 （ａ）前記２相混合物をモジュール型の蒸気分離器およ
び一体化乾燥器内を通過させ、該モジュール型の蒸気分
離器および一体化乾燥器において、直立管が前記炉心上
側プレナムに流体的に連通して接続され、蒸気分離器が
前記直立管に流体的に連通して接続され、蒸気乾燥器が
前記蒸気分離器に接続されており、前記蒸気乾燥器は、
前記蒸気分離器に流体的に連通している蒸気入口分配チ
ャンネル、前記蒸気ドームに流体的に連通している蒸気
通気口、および前記下降領域に接続されている排水管を
有しており、 （ｂ）前記蒸気分離器においてステップ（ａ）の２相混
合物から水成分の少なくとも一部を分離し、 （ｃ）前記蒸気乾燥器においてステップ（ｂ）からの２
相混合物を乾燥させて、蒸気成分から更に水を分離する
前記方法。 - 【請求項９】 前記ステップ（ｂ）で分離された水を前
記下降領域内に通過させるステップを更に有する請求項
８記載の方法。 - 【請求項１０】 前記ステップ（ｃ）で分離された水を
前記排水管を介して前記下降領域内に通過させるステッ
プを更に有する請求項８記載の方法。 - 【請求項１１】 前記ステップ（ｃ）からの蒸気成分を
前記蒸気通気口を介して蒸気ドーム内に通過させるステ
ップを更に有する請求項８記載の方法。 - 【請求項１２】 蒸気接続部が前記下降領域を前記蒸気
分離器に流体的に連通させるように設けられている請求
項８記載の方法。 - 【請求項１３】 前記排水管はＲＰＶの給水水位の下側
まで延在している請求項８記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US963176 | 1992-10-19 | ||
| US07/963,176 US5321731A (en) | 1992-10-19 | 1992-10-19 | Modular steam separator with integrated dryer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06201890A true JPH06201890A (ja) | 1994-07-22 |
Family
ID=25506849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5257398A Withdrawn JPH06201890A (ja) | 1992-10-19 | 1993-10-15 | モジュール型乾燥器一体化蒸気分離器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5321731A (ja) |
| EP (1) | EP0594383A1 (ja) |
| JP (1) | JPH06201890A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007232423A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Hitachi Ltd | 自然循環式沸騰水型原子炉 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5677955A (en) * | 1995-04-07 | 1997-10-14 | Financial Services Technology Consortium | Electronic funds transfer instruments |
| JPH10221480A (ja) * | 1996-12-06 | 1998-08-21 | Toshiba Corp | 気水分離装置、原子力発電プラント及びボイラー装置 |
| US20040196950A1 (en) * | 2003-03-13 | 2004-10-07 | Koji Ando | Main steam system around nuclear reactor |
| DE10320819B3 (de) * | 2003-05-08 | 2005-01-27 | Framatome Anp Gmbh | Reaktordruckbehälter eines Siedewasserreaktors |
| JP2006322683A (ja) * | 2005-05-20 | 2006-11-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 蒸気発生器 |
| US8520794B2 (en) * | 2005-06-16 | 2013-08-27 | General Electric Company | Method and device for facilitating a uniform loading condition for a plurality of support members supporting a steam dryer in a nuclear reactor |
| US7596199B2 (en) * | 2006-01-04 | 2009-09-29 | General Electric Company | Method and device for stabilizing a steam dryer assembly in nuclear reactor pressure vessel |
| GB0622411D0 (en) * | 2006-11-10 | 2006-12-20 | Quintel Technology Ltd | Phased array antenna system with electrical tilt control |
| US8068575B2 (en) * | 2007-11-15 | 2011-11-29 | Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc | Acoustic load mitigator |
| US8105022B2 (en) * | 2009-03-30 | 2012-01-31 | Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc | Vane configurations for steam dryers |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3253999A (en) * | 1961-08-18 | 1966-05-31 | Westinghouse Electric Corp | Boiling water nuclear reactor with improved vapor separating arrangement |
| US3339631A (en) * | 1966-07-13 | 1967-09-05 | James A Mcgurty | Heat exchanger utilizing vortex flow |
| US3603062A (en) * | 1968-11-21 | 1971-09-07 | Gen Electric | Gas-liquid separator |
| US3629065A (en) * | 1969-07-23 | 1971-12-21 | Atomic Energy Commission | Apparatus for increasing power density in a boiling liquid nuclear reactor |
| US3667430A (en) * | 1970-06-04 | 1972-06-06 | Gen Electric | Modular combined moisture separator and reheater |
| US3793142A (en) * | 1971-10-11 | 1974-02-19 | Asea Atom Ab | Nuclear reactor having means for clamping a steam treating unit |
| US3902876A (en) * | 1972-07-21 | 1975-09-02 | Gen Electric | Gas-liquid vortex separator |
| SE7309949L (sv) * | 1973-07-16 | 1975-01-17 | Atomenergi Ab | Separator for en behandling av anga och vatten. |
| US4162191A (en) * | 1977-04-29 | 1979-07-24 | Alexander Cella | Modular steam generator for use in nuclear power plants |
| US4322233A (en) * | 1979-05-02 | 1982-03-30 | Westinghouse Electric Corp. | Apparatus for separating entrained liquid from a liquid gas mixture |
| JPS59220671A (ja) * | 1983-05-30 | 1984-12-12 | 株式会社日立製作所 | 炉内構造物 |
| US4629481A (en) * | 1985-01-18 | 1986-12-16 | Westinghouse Electric Corp. | Low pressure drop modular centrifugal moisture separator |
| US4912733A (en) * | 1989-03-27 | 1990-03-27 | General Electric Company | Steam-water separating system for boiling water nuclear reactors |
| US5075074A (en) * | 1990-05-29 | 1991-12-24 | General Electric Company | Steam-water separating system for boiling water nuclear reactors |
| US5130082A (en) * | 1990-12-20 | 1992-07-14 | General Electric Company | Low pressure drop gas-liquid separator |
| JPH05164878A (ja) * | 1991-12-17 | 1993-06-29 | Hitachi Ltd | 気水分離器・蒸気乾燥器一体構造 |
| JPH05164879A (ja) * | 1991-12-18 | 1993-06-29 | Hitachi Ltd | 原子炉圧力容器内構造 |
-
1992
- 1992-10-19 US US07/963,176 patent/US5321731A/en not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-10-15 JP JP5257398A patent/JPH06201890A/ja not_active Withdrawn
- 1993-10-18 EP EP93308268A patent/EP0594383A1/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007232423A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Hitachi Ltd | 自然循環式沸騰水型原子炉 |
| JP4568238B2 (ja) * | 2006-02-28 | 2010-10-27 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 自然循環式沸騰水型原子炉 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0594383A1 (en) | 1994-04-27 |
| US5321731A (en) | 1994-06-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4629481A (en) | Low pressure drop modular centrifugal moisture separator | |
| US3788282A (en) | Vapor-liquid separator | |
| EP0495304A1 (en) | Low pressure drop gas-liquid separator | |
| WO2007100041A1 (ja) | 気水分離器 | |
| US3401082A (en) | Integral steam generator and nuclear reactor combination | |
| EP0018840A1 (en) | Separator for removing entrained moisture from saturated steam in a nuclear steam generator | |
| JPH06201890A (ja) | モジュール型乾燥器一体化蒸気分離器 | |
| US3329130A (en) | Pressure recovery axial flow vapor-liquid separator | |
| US4947485A (en) | Method for obtaining load-following capability in natural circulation, free-surface separation boiling water reactors | |
| US4912733A (en) | Steam-water separating system for boiling water nuclear reactors | |
| US5085826A (en) | Steam dryer | |
| US5303275A (en) | Forced-circulation reactor with fluidic-diode-enhanced natural circulation | |
| US5885333A (en) | Low pressure drop steam separators | |
| US5075074A (en) | Steam-water separating system for boiling water nuclear reactors | |
| JP3971146B2 (ja) | 気水分離器及び沸騰水型原子炉 | |
| US3185630A (en) | Boiling coolant reactor with integral vapor separation and nuclear superheat | |
| JPH02268294A (ja) | 食違い形チムニーを具備した沸騰水型原子炉系 | |
| US20090092216A1 (en) | Steam generator dual system sludge and loose parts collector | |
| JPH037841B2 (ja) | ||
| JPH06174206A (ja) | 気水分離器 | |
| US5180546A (en) | Boiling water reactor with downcomer steam release channel | |
| EP0859368A1 (en) | Low pressure drop steam separators | |
| JPH04230896A (ja) | 出力調整可能な自然循環沸騰水型原子炉 | |
| JPH04315993A (ja) | 気水分離器 | |
| EP0418072A1 (en) | Vapor generating reactor system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001226 |