JPH07209470A - Decay heat removing device for fast reactor - Google Patents

Decay heat removing device for fast reactor

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JPH07209470A
JPH07209470A JP6004600A JP460094A JPH07209470A JP H07209470 A JPH07209470 A JP H07209470A JP 6004600 A JP6004600 A JP 6004600A JP 460094 A JP460094 A JP 460094A JP H07209470 A JPH07209470 A JP H07209470A
Authority
JP
Japan
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heat transfer
transfer tube
header
pipe
heat
Prior art date
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Pending
Application number
JP6004600A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Fumio Kasahara
文雄 笠原
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
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP6004600A priority Critical patent/JPH07209470A/en
Publication of JPH07209470A publication Critical patent/JPH07209470A/en
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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Abstract

PURPOSE:To avoid the freezing of secondary sodium in a heat transfer pipe in an air cooler, ensure the flow of the secondary sodium, and keep heat eliminating function. CONSTITUTION:A lower header 19 is connected to the lower end of a heat transfer pipe 12, and a descending pipe 10 is connected to the downstream side secondary sodium outlet port of the lower header 19. Heat transfer pipe headers 21a, 21b are connected to the upstream side heat transfer pipes 12a, 12b of the lower header 19, and bypass pipes 22a, 22b are connected between the heat transfer pipe headers 21, 21b and the descending pipe 10. The bypass pipes 22a, 22b has stop valves 23a, 23b, and heaters 24a, 24b are wound on the bypass pipes between the stop valves 23a, 23b and the descending pipe 10.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は高速増殖炉(以下、高速
炉と記す)における炉停止後の崩壊熱を直接炉心冷却系
(以下、DRACSと記す)により除去する高速炉の崩
壊熱除去装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fast reactor decay heat removal apparatus for directly removing decay heat after a reactor shutdown in a fast breeder reactor (hereinafter referred to as "fast reactor") by a core cooling system (hereinafter referred to as "DRACS"). Regarding

【0002】[0002]

【従来の技術】発電プラントの安全性を確保するため
に、プラントの異常時に確実に原子炉を停止し、炉停止
後の崩壊熱を確実に除去する必要がある。DRACSは
直接炉容器内に浸漬した熱交換器で炉心を冷却するもの
で、極力動的機器に依存しない除去方式として自然環境
によるDRACSが注目されている。
2. Description of the Related Art In order to ensure the safety of a power generation plant, it is necessary to surely stop a nuclear reactor when the plant is abnormal and to reliably remove decay heat after the reactor shutdown. DRACS cools the core with a heat exchanger that is directly immersed in the reactor vessel, and as a removal method that does not depend on dynamic equipment as much as possible, DRACS in the natural environment is drawing attention.

【0003】このDRACSについて図5(a),
(b)を参照しながら説明する。図5(a)において符
号1は炉容器で、この炉容器1内に炉心部2が配設さ
れ、この炉心部2に冷却材の一次ナトリウム3を流入す
る流入管4と、一次ナトリウム3を流出する流出管5が
炉容器1の側壁に接続されている。炉容器1の上端開口
にはその開口を閉塞するプラグ6が設けられている。
Regarding this DRACS, FIG.
Description will be given with reference to (b). In FIG. 5 (a), reference numeral 1 is a reactor vessel, in which a reactor core portion 2 is disposed, and an inlet pipe 4 for introducing the primary sodium 3 of the coolant into the reactor core portion 2 and a primary sodium 3 are provided. An outflow pipe 5 that flows out is connected to a side wall of the furnace vessel 1. A plug 6 for closing the upper end opening of the furnace container 1 is provided.

【0004】炉容器1内上部プレナム20の一次ナトリウ
ム3中には熱交換器7が浸漬されており、この熱交換器
7には二次ナトリウムが流れる上昇管9および下降管10
の一端が接続されている。上昇管9および下降管10の他
端は空気冷却器8内の伝熱管12に接続している。
A heat exchanger 7 is immersed in the primary sodium 3 of the upper plenum 20 in the furnace vessel 1, and in this heat exchanger 7, an ascending pipe 9 and a descending pipe 10 through which secondary sodium flows.
One end of is connected. The other ends of the ascending pipe 9 and the descending pipe 10 are connected to a heat transfer pipe 12 in the air cooler 8.

【0005】上昇管9の外側には電磁ポンプ11が設けら
れ、この電磁ポンプ11により熱交換器7と伝熱管12に二
次ナトリウムを循環させる。また、空気冷却器8は上部
に上部ダンパ13が設けられ、下部にベーン14およびダン
パ15が設けられ、下部ダンパ15は送風機16に接続してい
る。
An electromagnetic pump 11 is provided on the outer side of the rising pipe 9, and the electromagnetic pump 11 circulates secondary sodium in the heat exchanger 7 and the heat transfer pipe 12. Further, the air cooler 8 is provided with an upper damper 13 at the upper portion, a vane 14 and a damper 15 at the lower portion, and the lower damper 15 is connected to a blower 16.

【0006】空気冷却器8は図5(b)に示したように
筐体17に上部ヘッダ18と下部ヘッダ19が接続されてお
り、図1(b)に示したように上部ヘッダ18は上昇管9
と伝熱管12の上端とを接続し、下部ヘッダ19は下降管10
と伝熱管12の下端とを接続している。
The air cooler 8 has an upper header 18 and a lower header 19 connected to a housing 17 as shown in FIG. 5B, and the upper header 18 rises as shown in FIG. 1B. Tube 9
Is connected to the upper end of the heat transfer tube 12, and the lower header 19 is
And the lower end of the heat transfer tube 12 are connected.

【0007】しかして、上記構成の高速炉の崩壊熱除去
装置において、炉心部2の崩壊熱により加熱された一次
ナトリウムは、上部プレナム20で熱交換器7に流入し、
二次ナトリウムと熱交換する。二次ナトリウムは電磁ポ
ンプ11の駆動により上昇管9を経て、空気冷却器8に流
入し、最終ヒートシンクである空気と熱交換される。通
常運転時においては、空気冷却器8による除熱は不要で
あるため、空気の流れをダンパ13,15により遮断する。
Thus, in the decay heat removal apparatus for a fast reactor having the above structure, the primary sodium heated by the decay heat of the core 2 flows into the heat exchanger 7 at the upper plenum 20.
Heat exchange with secondary sodium. The secondary sodium flows into the air cooler 8 through the rising pipe 9 by the drive of the electromagnetic pump 11, and is heat-exchanged with the air which is the final heat sink. During normal operation, heat removal by the air cooler 8 is unnecessary, so the air flow is shut off by the dampers 13, 15.

【0008】原子炉が停止した場合、ダンパ13,15が開
けられ、送風機16により空気が送り込まれ除熱される
が、崩壊熱は時間とともに減衰するため、ベーン14によ
り送風量が制御される。また、送風機16が停止した場合
においても空気冷却器8と上部プレナム20との温度差に
よる自然循環により、冷却を維持することができる。二
次ナトリウムは上部から上部ヘッダ18に流入し複数の伝
熱管12内を下降して熱を放出して下部ヘッダ19から流出
する。
When the nuclear reactor is stopped, the dampers 13 and 15 are opened, and air is sent by the blower 16 to remove heat, but the decay heat decays with time, so the vane 14 controls the amount of blown air. Further, even when the blower 16 is stopped, the cooling can be maintained by the natural circulation due to the temperature difference between the air cooler 8 and the upper plenum 20. Secondary sodium flows into the upper header 18 from the upper part, descends in the plurality of heat transfer tubes 12, releases heat, and flows out from the lower header 19.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上記構成の崩壊熱除去
装置は、ダンパ15を開放しベーン14により空気送風量を
制限して運転されるが、何等かの原因によりベーン14の
制御機能が喪失した場合、必要とされる以上に除熱され
る。
The decay heat removal device having the above-mentioned configuration is operated by opening the damper 15 and limiting the air flow rate by the vane 14, but the control function of the vane 14 is lost due to some cause. If you do, heat is removed more than needed.

【0010】そのため、二次ナトリウムが空気冷却器8
内で凍結し、流れが停止することにより除熱機能が完全
喪失に陥る場合があり、炉心に対する信頼性上の重大な
課題となっている。これらの課題を解決するためにダン
パ13,15およびベーン14の駆動装置,駆動速度の多様化
などが検討されているが、課題の根本的な解決策となっ
ていない。
Therefore, secondary sodium is contained in the air cooler 8
There is a case where the heat removal function is completely lost due to freezing in the inside and stop of the flow, which is a serious problem in reliability for the core. In order to solve these problems, the drive devices for the dampers 13 and 15 and the vanes 14, the diversification of the drive speed, and the like are being studied, but they are not the fundamental solutions to the problems.

【0011】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、二次ナトリウムの凍結そのものを全面的に防
止することではなく、凍結部を避けて二次ナトリウムの
流れを確保することにより、除熱機能を維持することに
あり、比較的簡単な設備変更により炉心の重大な損傷を
回避でき、信頼性の高い高速炉の崩壊熱除去装置を提供
することにある。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is not to completely prevent the freezing of secondary sodium itself, but to avoid the freezing part to ensure the flow of secondary sodium. The purpose of the present invention is to maintain a heat removal function, and to provide a reliable decay heat removal device for a fast reactor that can avoid serious damage to the core by a relatively simple equipment change.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、炉容器内の上
部プレナムの一次ナトリウム中に浸漬された熱交換器
と、この熱交換器に一端が接続された二次ナトリウムが
流れる上昇管および下降管と、この上昇管および下降管
の他端に上部ヘッダおよび下部ヘッダを介して接続され
た前記二次ナトリウムが流れる伝熱管と、この伝熱管を
内蔵した空気冷却器と、この空気冷却器に設けられたベ
ーンおよび上下部のダンパとを具備した高速炉の崩壊熱
除去装置において、前記下部ヘッダより上流側の伝熱管
部位に伝熱管ヘッダを接続し、この伝熱管ヘッダと前記
下部ヘッダの二次ナトリウム出口側の前記下降管との間
に弁を介してバイパス管を設けてなることを特徴とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a heat exchanger immersed in primary sodium in an upper plenum in a furnace vessel, and a riser pipe having one end connected to which secondary sodium flows. A downcomer pipe, a heat transfer pipe through which the secondary sodium flows connected to the other ends of the upcomer pipe and the downcomer pipe through an upper header and a lower header, an air cooler incorporating the heat transfer pipe, and an air cooler In a decay heat removal apparatus for a fast reactor equipped with a vane and upper and lower dampers provided in, a heat transfer tube header is connected to a heat transfer tube portion upstream of the lower header, and the heat transfer tube header and the lower header are connected. A bypass pipe is provided via a valve between the secondary sodium outlet side and the downcomer pipe.

【0013】また、本発明は、炉容器内の上部プレナム
の一次ナトリウム中に浸漬された熱交換器と、この熱交
換器に一端が接続された二次ナトリウムが流れる上昇管
および下降管と、この上昇管および下降管の他端に上部
ヘッダおよび下部ヘッダを介して接続された前記二次ナ
トリウムが流れる伝熱管と、この伝熱管を内蔵した空気
冷却器と、この空気冷却器に設けられたベーンおよび上
下部のダンパとを具備した高速炉の崩壊熱除去装置にお
いて、前記空気冷却器内伝熱管の下部に伝熱管ヘッダを
接続し、この伝熱管ヘッダと前記下部ヘッダとの間に前
記伝熱管ヘッダより熱抵抗が大きい伝熱管を接続してな
ることを特徴とする。
The present invention also provides a heat exchanger immersed in primary sodium of an upper plenum in a furnace vessel, and an up-and-down pipe through which secondary sodium flows, one end of which is connected to the heat exchanger, The heat transfer pipe connected to the other ends of the ascending pipe and the descending pipe through the upper header and the lower header, through which the secondary sodium flows, an air cooler including the heat transfer pipe, and the air cooler In a decay heat removal apparatus for a fast reactor comprising a vane and upper and lower dampers, a heat transfer tube header is connected to a lower portion of the heat transfer tube in the air cooler, and the heat transfer tube header and the lower header are connected to each other. It is characterized by connecting a heat transfer tube having a larger thermal resistance than the heat tube header.

【0014】さらに、本発明は、炉容器内の上部プレナ
ムの一次ナトリウム中に浸漬された熱交換器と、この熱
交換器に一端が接続された二次ナトリウムが流れる上昇
管および下降管と、この上昇管および下降管の他端に上
部ヘッダおよび下部ヘッダを介して接続された前記二次
ナトリウムが流れる伝熱管と、この伝熱管を内蔵した空
気冷却器と、この空気冷却器に設けられたベーンおよび
上下部のダンパとを具備した高速炉の崩壊熱除去装置に
おいて、前記空気冷却器内伝熱管の下部に伝熱管ヘッダ
を接続し、この伝熱管ヘッダと前記下部ヘッダとの間を
バイパスする非凍結性材料製短尺管を接続してなること
を特徴とする。
Further, according to the present invention, the heat exchanger immersed in the primary sodium of the upper plenum in the furnace vessel, and the rising pipe and the descending pipe through which the secondary sodium flows, one end of which is connected to the heat exchanger, The heat transfer pipe connected to the other ends of the ascending pipe and the descending pipe through the upper header and the lower header, through which the secondary sodium flows, an air cooler including the heat transfer pipe, and the air cooler In a decay heat removal apparatus for a fast reactor comprising a vane and upper and lower dampers, a heat transfer tube header is connected to a lower part of the heat transfer tube in the air cooler, and the heat transfer tube header and the lower header are bypassed. It is characterized by connecting short tubes made of non-freezing material.

【0015】[0015]

【作用】空気冷却器内の下部に複数のヘッダとバイパス
管を設け、凍結部上流の二次ナトリウムがバイパス管を
経て流出できるように構成することによって、二次ナト
リウムは入口から下降するため、温度低下により凍結す
る部位は通常伝熱管下部となる。したがって、下部のヘ
ッダからバイパス流路が確保できれば、上流部での除熱
機能は維持される。
[Function] By providing a plurality of headers and bypass pipes in the lower part of the air cooler so that the secondary sodium upstream of the freezing part can flow out through the bypass pipes, the secondary sodium descends from the inlet, The part that freezes when the temperature drops is usually the bottom of the heat transfer tube. Therefore, if the bypass flow passage can be secured from the lower header, the heat removal function at the upstream portion can be maintained.

【0016】通常運転時にバイパス管への流れを防止す
るためにバイパス管に弁を設置することにより異常が発
生しない場合の除熱機能には、何等の影響を与えること
はない。また、伝熱管の一部の熱抵抗を大きくし、最悪
の条件下でも凍結しない伝熱管を設けることにより流路
を確保することである。さらに、伝熱管の長さを実用的
に短くした伝熱管を部分的に設けることである。
By installing a valve in the bypass pipe in order to prevent the flow to the bypass pipe during normal operation, there is no effect on the heat removal function when no abnormality occurs. In addition, the heat resistance of a part of the heat transfer tube is increased, and a heat transfer tube that does not freeze even under the worst conditions is provided to secure the flow path. Further, it is to partially provide a heat transfer tube whose length is practically shortened.

【0017】空気冷却器内の二次ナトリウムは凍結温度
(約100 ℃)以下となると凍結する可能性があるが、最
も厳しい条件は炉心部の上方に設けられた上部プレナム
の温度が低温停止状態(約200 ℃)まで低下し、電磁ポ
ンプによるナトリウムの強制循環ができない場合であ
る。
The secondary sodium in the air cooler may freeze at temperatures below the freezing temperature (about 100 ° C.), but the most severe condition is that the temperature of the upper plenum located above the core is low This is the case when the temperature drops to about 200 ° C and forced circulation of sodium by the electromagnetic pump is not possible.

【0018】このような場合、空気冷却器内の二次ナト
リウムが凍結すれば、除熱機能の悪化により、上部プレ
ナムの温度は徐々に上昇する。温度上昇速度は緩慢であ
り、運転員が異常に気付いて措置をとるに十分な程度で
ある。
In such a case, if the secondary sodium in the air cooler freezes, the heat removal function deteriorates and the temperature of the upper plenum gradually rises. The rate of temperature rise is slow and sufficient for the operator to notice and take action.

【0019】したがって、運転員がバイパス管を開放す
ることにより、二次ナトリウムの流れが確保でき、凍結
部上流側での除熱量は維持される。また、運転員操作に
期待しない方法として、凍結温度近傍で自動的に開放す
る弁を設置したり、熱抵抗の大きな伝熱管の長さが実用
的に短い伝熱管を部分的に設置することで凍結後の空気
冷却器内の二次ナトリウムの流れを確保することもでき
る。
Therefore, by opening the bypass pipe by the operator, the flow of secondary sodium can be secured and the amount of heat removed on the upstream side of the freezing part is maintained. Also, as a method not expected for operator operation, by installing a valve that automatically opens near the freezing temperature or partially installing a heat transfer tube with a large heat transfer tube with a large thermal resistance, It is also possible to ensure the flow of secondary sodium in the air cooler after freezing.

【0020】[0020]

【実施例】図1(a)を参照しながら本発明に係る高速
炉の崩壊熱除去装置の第1の実施例を説明する。なお、
図1(b)は従来例で、本実施例と対比するために併記
したものである。
EXAMPLE A first example of the decay heat removal apparatus for a fast reactor according to the present invention will be described with reference to FIG. In addition,
FIG. 1B shows a conventional example, which is also shown for comparison with the present example.

【0021】本実施例では崩壊熱除去装置の空気冷却器
を改良したものなので、図1ではその要部のみを概略的
に示し、その他の部分は省略してある。したがって、本
実施例では従来例と異なる改良点のみ重点的に説明す
る。
Since the air cooler of the decay heat removing apparatus is improved in this embodiment, only the main parts thereof are schematically shown in FIG. 1, and the other parts are omitted. Therefore, in this embodiment, only the points of improvement different from the conventional example will be mainly described.

【0022】すなわち、図1(a)において、蛇行状に
形成された伝熱管12の下端に下部ヘッダ19が接続され、
この下部ヘッダ19の下流側に二次ナトリウム出口となる
下降管10が接続している。
That is, in FIG. 1A, the lower header 19 is connected to the lower end of the heat transfer tube 12 formed in a meandering shape,
The downcomer pipe 10 serving as a secondary sodium outlet is connected to the downstream side of the lower header 19.

【0023】下部ヘッダ19から上流側の二次ナトリウム
の凍結が予想される凍結予想部28の伝熱管部位12a,12
bにそれぞれ伝熱管ヘッダ21a,21bを接続し、この伝
熱管ヘッダ21a,21bと下降管10との間にバイパス管22
a,22bを接続する。バイパス管22a,22bには止め弁
23a,23bが接続され、止め弁23a,23bと下降管10と
の間のバイパス管22a,22bの外周面にヒーター24a,
24bが巻回されている。
The heat transfer tube portions 12a, 12 of the freezing predicting portion 28 where the secondary sodium on the upstream side from the lower header 19 is expected to freeze
The heat transfer tube headers 21a and 21b are connected to b respectively, and the bypass tube 22 is provided between the heat transfer tube headers 21a and 21b and the downcomer 10.
Connect a and 22b. Stop valves on the bypass pipes 22a and 22b
23a and 23b are connected, and heaters 24a and 24a are provided on the outer peripheral surfaces of the bypass pipes 22a and 22b between the stop valves 23a and 23b and the downcomer pipe 10.
24b is wound.

【0024】しかして、上記第1の実施例において、上
昇管9を流れる二次ナトリウムは上部ヘッダ18に流入し
た後、伝熱管12を蛇行しながら下降し、下部ヘッダ19を
経て流出する。
In the first embodiment, however, the secondary sodium flowing through the rising pipe 9 flows into the upper header 18, then descends while meandering the heat transfer pipe 12, and flows out through the lower header 19.

【0025】二次ナトリウムの入口温度は最も低い場合
で200 ℃であり、約100 ℃で凍結するまで流下するた
め、凍結予想部28は下流の二次ナトリウム出口近傍の下
降管10までとなる。
The inlet temperature of the secondary sodium is 200 ° C. in the lowest case, and since it flows down until it freezes at about 100 ° C., the freezing predicting portion 28 reaches the downcomer pipe 10 near the outlet of the secondary sodium on the downstream side.

【0026】計算によれば、空気入口温度が11℃以上で
あれば、二次ナトリウム側および空気側ともに自然循環
状態でも、二次ナトリウムが100 ℃以上となって凍結し
ないという結果が得られている。したがって空気入口温
度がさらに低下した場合でも、伝熱管の大部分のナトリ
ウムは凍結温度に達することはない。
According to the calculation, if the air inlet temperature is 11 ° C or higher, the result is obtained that the secondary sodium does not freeze up to 100 ° C or higher even in the natural circulation state on both the secondary sodium side and the air side. There is. Therefore, even if the air inlet temperature is further reduced, most of the sodium in the heat transfer tube will not reach the freezing temperature.

【0027】しかしながら、凍結部位が伝熱管ヘッダ21
aと下部ヘッダ19の間で発生した場合、止め弁23aを開
放することで二次ナトリウムはヘッダ21aからバイパス
管22aを経て出口に達する。よって、上部ヘッダ18から
伝熱管ヘッダ21aまでの除熱量を確保することができ
る。
However, the frozen portion is the heat transfer tube header 21.
When it occurs between a and the lower header 19, by opening the stop valve 23a, the secondary sodium reaches the outlet from the header 21a via the bypass pipe 22a. Therefore, the amount of heat removed from the upper header 18 to the heat transfer tube header 21a can be secured.

【0028】同様に凍結部位が上方の伝熱管ヘッダ21b
と下方の伝熱管ヘッダ21aの間にある場合には止め弁23
bを開放する。よって、上部ヘッダ18伝熱管ヘッダ21b
までの除熱量を確保することができる。
Similarly, the heat transfer tube header 21b having a frozen portion above
And the lower heat transfer tube header 21a, the stop valve 23
Open b. Therefore, the upper header 18 heat transfer tube header 21b
It is possible to secure the heat removal amount up to.

【0029】ただし、上述した動作において、バイパス
管22a,22bでの凍結を防止するため、ヒータ24a,24
bを設け止め弁23a,23bの開放前に予熱する必要があ
る。
However, in the above-mentioned operation, the heaters 24a and 24a are provided in order to prevent freezing in the bypass pipes 22a and 22b.
b must be provided and preheated before opening the stop valves 23a, 23b.

【0030】本実施例によれば、空気冷却器8のダンパ
13,15およびベーン14の誤開等に伴う二次ナトリウムの
凍結により生じる熱除去機能の喪失を伝熱管ヘッダ21
a,21bとバイパス管22a,22bにより回避することが
できる。また、通常の除熱モードが維持されている場合
にはバイパス管22a,22bを止め弁23a,23bによって
閉鎖し、通常の除熱機能を維持できる。
According to this embodiment, the damper of the air cooler 8 is
Loss of heat removal function caused by freezing of secondary sodium due to misopening of 13, 15 and vanes 14 etc.
It can be avoided by using a and 21b and bypass pipes 22a and 22b. Further, when the normal heat removal mode is maintained, the bypass pipes 22a and 22b are closed by the stop valves 23a and 23b, so that the normal heat removal function can be maintained.

【0031】なお、上述した二次ナトリウムの凍結につ
いては下降管10または上昇管9に流量計を設置すること
によって可能であり、さらには前述した伝熱管ヘッダ21
a,21bに温度検出手段を設置し、二次ナトリウム温度
が所定値(例えばナトリウム凍結温度等)になったこと
によって検出することができる。そして、このナトリウ
ム凍結検知手段による凍結信号の出力によって止め弁23
a,23bを自動的に開動作させることによって、確実に
除熱機能を維持させることができる。
The freezing of the secondary sodium described above can be performed by installing a flow meter in the downcomer pipe 10 or the upcomer pipe 9, and further, the heat transfer pipe header 21 described above.
It is possible to detect when the secondary sodium temperature reaches a predetermined value (for example, sodium freezing temperature) by installing a temperature detecting means in a and 21b. Then, the stop valve 23 is output by the output of the freeze signal by the sodium freeze detecting means.
By automatically opening a and 23b, the heat removal function can be reliably maintained.

【0032】つぎに図2により本発明の第2の実施例を
説明する。この第2の実施例が第1の実施例と異なる点
は図2(b)に拡大して示したようにバイパス管22の開
口端にバイメタル製弁を設けたことにある。その他の部
分は第1の実施例と同様なので、その説明は省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The second embodiment differs from the first embodiment in that a bimetal valve is provided at the open end of the bypass pipe 22 as shown in an enlarged view in FIG. 2 (b). Since the other parts are the same as those in the first embodiment, the description thereof will be omitted.

【0033】第2の実施例によれば、バイパス管22a,
22bの閉鎖を凍結時に自動的に解除できるため、凍結温
度100 ℃近傍で変形するバイメタル製弁25によりその弁
25を開放することでバイパス管22を開放し、凍結部をバ
イパスさせる。
According to the second embodiment, the bypass pipe 22a,
Since the closing of 22b can be automatically released at the time of freezing, the valve is made by a bimetal valve 25 that deforms near the freezing temperature of 100 ° C.
By opening 25, the bypass pipe 22 is opened and the freezing part is bypassed.

【0034】これにより運転員による操作の必要性がな
く、凍結時の機能維持を図ることができる。なお、第1
および第2の実施例とともに凍結位置の不確かさを考慮
して伝熱管ヘッダ21とバイパス管22を複数個設けること
もできる。
As a result, there is no need for operation by the operator, and the function can be maintained during freezing. The first
In addition to the second embodiment, a plurality of heat transfer tube headers 21 and a plurality of bypass tubes 22 may be provided in consideration of the uncertainty of the freezing position.

【0035】つぎに図3により本発明の第3の実施例を
説明する。この第3の実施例が第1の実施例と異なる点
は伝熱管12の凍結予想部28に伝熱管ヘッダ21を接続する
が、バイパス管22および止め弁23を設置しないで、その
代りに伝熱管ヘッダ21から下流側の伝熱管12の一部を熱
抵抗の大きい材料製伝熱管26で置き換えてなることであ
る。その他の部分は従来例と同様であるため、その説明
は省略する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The third embodiment is different from the first embodiment in that the heat transfer tube header 21 is connected to the freezing predicting portion 28 of the heat transfer tube 12, but the bypass tube 22 and the stop valve 23 are not installed, and instead, the heat transfer is performed. That is, a part of the heat transfer tube 12 on the downstream side of the heat tube header 21 is replaced with a heat transfer tube 26 made of a material having a large thermal resistance. The other parts are the same as in the conventional example, and therefore the description thereof is omitted.

【0036】この第3の実施例によれば、他の伝熱管12
が凍結しても熱抵抗が大きい材料製伝熱管26内の二次ナ
トリウムは凍結しないため、伝熱管ヘッダ21から上流の
伝熱管12内の二次ナトリウムは熱抵抗が大きい材料製伝
熱管26を経て下部ヘッダ19に到達できる。したがって、
通常運転時の除熱量は若干減少するが、運転員による操
作が不要となる効果がある。
According to this third embodiment, another heat transfer tube 12
Since the secondary sodium in the heat transfer tube 26 made of a material having a large thermal resistance does not freeze even if it freezes, the secondary sodium in the heat transfer tube 12 upstream from the heat transfer tube header 21 will cause the heat transfer tube 26 made of a material having a large heat resistance to You can reach the lower header 19 via Therefore,
Although the amount of heat removed during normal operation is slightly reduced, there is an effect that the operation by the operator is unnecessary.

【0037】つぎに図4により本発明の第4の実施例を
説明する。この第4の実施例が第1の実施例と異なる点
は伝熱管12の凍結予想部28に伝熱管ヘッダ21を接続する
が、下降管10に直結するバイパス管22および止め弁23を
設置しないで、その代りに伝熱管ヘッダ21と下部ヘッダ
19との間をバイパスする非凍結性短尺管27を接続したこ
とである。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The difference of the fourth embodiment from the first embodiment is that the heat transfer pipe header 21 is connected to the freezing predicting portion 28 of the heat transfer pipe 12, but the bypass pipe 22 and the stop valve 23 directly connected to the downcomer pipe 10 are not installed. Instead, heat transfer tube header 21 and lower header
That is, the non-freezing short pipe 27 that bypasses between 19 and is connected.

【0038】その他の部分は従来例と同様であるため、
その説明は省略する。なお、非凍結性短尺管27の材質は
二次ナトリウムが凍結しない温度の保湿性を有し、ナト
リウムと反応しないものならば任意に選択できる。
Since the other parts are the same as the conventional example,
The description is omitted. The material of the non-freezing short tube 27 can be arbitrarily selected as long as it has a moisture retaining property at a temperature at which secondary sodium does not freeze and does not react with sodium.

【0039】この第4の実施例によれば、空気冷却器8
のダンパ13,15およびベーン14の誤開等に伴う二次ナト
リウムの凍結により生じる熱除去機能の喪失を非凍結性
短尺管27を設けたことによって回避することができる。
According to this fourth embodiment, the air cooler 8
The provision of the non-freezing short tube 27 can avoid the loss of the heat removal function caused by the freezing of the secondary sodium due to the erroneous opening of the dampers 13, 15 and the vanes 14 of FIG.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明によれば、ダンパ・ベーンの誤開
による空気冷却器内の伝熱管を流れる二次ナトリウムの
凍結時においても、二次ナトリウムの流れを確保して除
熱機能を維持できる。したがって、崩壊熱除去機能が完
全喪失に陥ることはなく、炉心の重大な損傷を回避する
ことができる。
According to the present invention, the secondary sodium flow is secured and the heat removal function is maintained even when the secondary sodium flowing through the heat transfer tube in the air cooler is frozen due to the accidental opening of the damper vane. it can. Therefore, the decay heat removal function is not completely lost, and serious damage to the core can be avoided.

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

【図1】(a)は本発明に係る高速炉の崩壊熱除去装置
の第1の実施例の要部を概略的に示す配管系統図、
(b)は(a)と対比するために併記した従来例を示す
配管系統図。
FIG. 1A is a piping system diagram schematically showing a main part of a decay heat removal system for a fast reactor according to a first embodiment of the present invention,
(B) is a piping system diagram showing a conventional example, which is also shown for comparison with (a).

【図2】(a)は本発明に係る高速炉の崩壊熱除去装置
の第2の実施例を一部切欠して概略的に示す縦断面図、
(b)は(a)のA部を拡大して示す縦断面図。
FIG. 2 (a) is a longitudinal sectional view schematically showing a second embodiment of a decay heat removal apparatus for a fast reactor according to the present invention, with a part of which is cut away;
(B) is a longitudinal cross-sectional view showing an enlarged portion A of (a).

【図3】(a)は本発明に係る高速炉の崩壊熱除去装置
の第3の実施例の要部を概略的に示す配管系統図、
(b)は(a)における装置を概略的に示す縦断面図。
FIG. 3 (a) is a piping system diagram schematically showing a main part of a third embodiment of the decay heat removal apparatus for a fast reactor according to the present invention,
(B) is a longitudinal cross-sectional view schematically showing the device in (a).

【図4】(a)は本発明に係る高速炉の崩壊熱除去装置
の第4の実施例の要部を概略的に示す配管系統図、
(b)は(a)における装置を概略的に示す縦断面図。
FIG. 4 (a) is a piping system diagram schematically showing a main part of a decay heat removal system for a fast reactor according to a fourth embodiment of the present invention,
(B) is a longitudinal cross-sectional view schematically showing the device in (a).

【図5】(a)は従来の高速炉の崩壊熱除去装置を説明
するための崩壊熱除去システム系統図、(b)は(a)
における崩壊熱除去装置を示す縦断面図。
FIG. 5 (a) is a decay heat removal system system diagram for explaining a conventional decay heat removal device for a fast reactor, and FIG.
FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing the decay heat removal device in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…炉容器、2…炉心部、3…一次ナトリウム、4…流
入管、5…流出管、6…プラグ、7…熱交換器、8…空
気冷却器、9…上昇管、10…下降管、11…電磁ポンプ、
12…伝熱管、13…上部ダンパ、14…ベーン、15…下部ダ
ンパ、16…送風機、17…筐体、18…上部ヘッダ、19…下
部ヘッダ、20…上部プレナム、21(21a,21b) …伝熱
管ヘッダ、22(22a,22b) …バイパス管、23(23a,
23b) …止め弁、24(24a,24b) …ヒーター、25…バ
イメタル製弁、26…熱抵抗が大きい材料製伝熱管、27非
凍結性短尺管、28…凍結予想部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Furnace container, 2 ... Core part, 3 ... Primary sodium, 4 ... Inflow pipe, 5 ... Outflow pipe, 6 ... Plug, 7 ... Heat exchanger, 8 ... Air cooler, 9 ... Rise pipe, 10 ... Downcomer pipe , 11 ... Electromagnetic pump,
12 ... Heat transfer tube, 13 ... Upper damper, 14 ... Vane, 15 ... Lower damper, 16 ... Blower, 17 ... Housing, 18 ... Upper header, 19 ... Lower header, 20 ... Upper plenum, 21 (21a, 21b) ... Heat transfer pipe header, 22 (22a, 22b) ... Bypass pipe, 23 (23a,
23b) ... Stop valve, 24 (24a, 24b) ... Heater, 25 ... Bimetal valve, 26 ... Heat transfer tube made of material with high thermal resistance, 27 Non-freezing short tube, 28 ... Freezing prediction section.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 炉容器内の上部プレナムの一次ナトリウ
ム中に浸漬された熱交換器と、この熱交換器に一端が接
続された二次ナトリウムが流れる上昇管および下降管
と、この上昇管および下降管の他端に上部ヘッダおよび
下部ヘッダを介して接続された前記二次ナトリウムが流
れる伝熱管と、この伝熱管を内蔵した空気冷却器と、こ
の空気冷却器に設けられたベーンおよび上下部のダンパ
とを具備した高速炉の崩壊熱除去装置において、前記下
部ヘッダより上流側の伝熱管部位に伝熱管ヘッダを接続
し、この伝熱管ヘッダと前記下部ヘッダの二次ナトリウ
ム出口側の前記下降管との間に弁を介してバイパス管を
設けてなることを特徴とする高速炉の崩壊熱除去装置。
1. A heat exchanger immersed in primary sodium of an upper plenum in a furnace vessel, a riser pipe and a downcomer pipe, one end of which is connected to the heat exchanger, through which secondary sodium flows, and the riser pipe and A heat transfer tube through which the secondary sodium flows connected to the other end of the downcomer via an upper header and a lower header, an air cooler incorporating the heat transfer tube, a vane and upper and lower parts provided in the air cooler. In a decay heat removal apparatus for a fast reactor equipped with a damper, a heat transfer tube header is connected to a heat transfer tube portion upstream of the lower header, and the descent on the secondary sodium outlet side of the heat transfer tube header and the lower header is performed. A decay heat removal device for a fast reactor, characterized in that a bypass pipe is provided between the pipe and the pipe via a valve.
【請求項2】 前記バイパス管にはヒーターが設けられ
前記下部ヘッダとの間にバイメタル弁が設けられている
ことを特徴とする請求項1記載の高速炉の崩壊熱除去装
置。
2. The decay heat removal apparatus for a fast reactor according to claim 1, wherein the bypass pipe is provided with a heater and a bimetal valve is provided between the bypass pipe and the lower header.
【請求項3】 炉容器内の上部プレナムの一次ナトリウ
ム中に浸漬された熱交換器と、この熱交換器に一端が接
続された二次ナトリウムが流れる上昇管および下降管
と、この上昇管および下降管の他端に上部ヘッダおよび
下部ヘッダを介して接続された前記二次ナトリウムが流
れる伝熱管と、この伝熱管を内蔵した空気冷却器と、こ
の空気冷却器に設けられたベーンおよび上下部のダンパ
とを具備した高速炉の崩壊熱除去装置において、前記空
気冷却器内伝熱管の下部に伝熱管ヘッダを接続し、この
伝熱管ヘッダと前記下部ヘッダとの間に前記伝熱管ヘッ
ダより熱抵抗が大きい伝熱管を接続してなることを特徴
とする高速炉の崩壊熱除去装置。
3. A heat exchanger immersed in primary sodium of an upper plenum in a furnace vessel, a riser pipe and a downcomer pipe, one end of which is connected to the heat exchanger, through which secondary sodium flows, and the riser pipe and A heat transfer tube through which the secondary sodium flows connected to the other end of the downcomer via an upper header and a lower header, an air cooler incorporating the heat transfer tube, a vane and upper and lower parts provided in the air cooler. In a decay heat removal apparatus for a fast reactor equipped with a damper of, a heat transfer tube header is connected to a lower part of the heat transfer tube in the air cooler, and heat is transferred from the heat transfer tube header between the heat transfer tube header and the lower header. A decay heat removal device for a fast reactor characterized by being connected with a heat transfer tube having a large resistance.
【請求項4】 炉容器内の上部プレナムの一次ナトリウ
ム中に浸漬された熱交換器と、この熱交換器に一端が接
続された二次ナトリウムが流れる上昇管および下降管
と、この上昇管および下降管の他端に上部ヘッダおよび
下部ヘッダを介して接続された前記二次ナトリウムが流
れる伝熱管と、この伝熱管を内蔵した空気冷却器と、こ
の空気冷却器に設けられたベーンおよび上下部のダンパ
とを具備した高速炉の崩壊熱除去装置において、前記空
気冷却器内伝熱管の下部に伝熱管ヘッダを接続し、この
伝熱管ヘッダと前記下部ヘッダとの間をバイパスする非
凍結性材料製短尺管を接続してなることを特徴とする高
速炉の崩壊熱除去装置。
4. A heat exchanger immersed in primary sodium in an upper plenum in a furnace vessel, a riser pipe and a downcomer pipe having one end connected to the heat exchanger, through which secondary sodium flows, and the riser pipe and A heat transfer tube through which the secondary sodium flows connected to the other end of the downcomer via an upper header and a lower header, an air cooler incorporating the heat transfer tube, a vane and upper and lower parts provided in the air cooler. In a decay heat removal apparatus for a fast reactor equipped with a damper, a non-freezing material that connects a heat transfer tube header to a lower part of the heat transfer tube in the air cooler and bypasses between the heat transfer tube header and the lower header. A decay heat removal device for a fast reactor, which is characterized by connecting short tubes.
JP6004600A 1994-01-20 1994-01-20 Decay heat removing device for fast reactor Pending JPH07209470A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013217711A (en) * 2012-04-05 2013-10-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Cooling apparatus
JP2017504035A (en) * 2014-01-31 2017-02-02 ステート・アトミック・エナジー・コーポレーション・ロスアトム・オン・ビハーフ・オブ・ザ・ロシアン・フェデレーションState Atomic Energy Corporation ‘Rosatom’ On Behalf Of The Russian Federation Reactor system with lead-cooled fast reactor

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