JPH07325188A - 原子炉隔離時冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】原子炉隔離時冷却装置の運転時に、圧力抑制室
内に不活性ガス系より窒素を供給して圧力抑制室内にお
ける酸素濃度の上昇を抑制する原子炉隔離時冷却装置を
提供する。 【構成】請求項１記載の発明に係る原子炉隔離時冷却装
置は、原子炉隔離時冷却系の注水ポンプ９を駆動するタ
ービン２のグランド部からの漏洩蒸気と非凝縮性ガスを
バロメトリックコンデンサ12内に導入して非凝縮性ガス
を真空ポンプ16を介して圧力制御室４に排出するタービ
ングランドシール装置20を備えて、前記真空ポンプ16の
吸込配管17に設置された真空破壊弁18の吸込側に窒素放
出口25を設け、液体窒素充填タンク21の逃し弁24の排気
口と三方電磁弁24で連通して、真空ポンプ16の起動によ
り窒素を窒素放出口25に供給することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原子炉の隔離時におけ
る炉心冷却に係る原子炉隔離時冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】原子炉隔離時冷却装置については、原子
炉の給水系における給水損失時に停止した炉心の冷却が
不十分となることを防止するため、原子炉圧力容器に補
給水を注入して原子炉の炉心を冷却するように設置され
ている。

【０００３】この原子炉隔離冷却装置の補給水の注入に
は、原子炉内の残留蒸気を利用した蒸気タービン駆動ポ
ンプを使用しており、これら注水ポンプのタービンには
タービングランドシール装置が設けられている。このタ
ービングランドシール装置は、各部グランドから漏洩し
た放射性蒸気がタービンポンプ室内に放出されることを
防止するためのものである。

【０００４】図４の構成図に示すように、図示しない原
子炉圧力容器に接続された図示しない主蒸気管より分岐
したタービン蒸気管１から、原子炉隔離時冷却装置のタ
ービン２に蒸気が移送され、この蒸気はタービン２で仕
事した後に排気管３を介して圧力制御室４の液相部５内
に排気される。

【０００５】なお、前記タービン２に接続されたタービ
ン蒸気管１には各弁６，７，８が介挿されている。ター
ビン蒸気管１からの蒸気によるタービン２の回転力は、
注水ポンプ９を回転させて、図示しない復水貯蔵槽から
冷却水を原子炉圧力容器に移送する。

【０００６】原子炉隔離時冷却装置における前記タービ
ン２の各グランド部から漏洩する蒸気および非凝縮性ガ
スは、夫々管路10を通ってタービングランドシール装置
11に導入され、この漏洩蒸気はバロメトリックコンデン
サ12においてスプレイ水により復水となる。

【０００７】この復水と、前記非凝縮性ガスは真空タン
ク13に流入するが、復水14は復水ポンプ15により前記原
子炉隔離時冷却装置の注水ポンプ９の吸込口へ送出され
る。また、非凝縮性ガスは、真空ポンプ16によって前記
圧力抑制室４の液相部５へ移送されるが、真空ポンプ16
の吸込配管17には、真空タンク13の圧力が過度に低下す
ることを防止するために真空破壊弁18が設置されてい
る。

【０００８】この真空破壊弁18は、真空タンク13の圧力
が所定の設定圧力以下に低下すると、開いてタービン２
が設置されている室内の空気を真空ポンプ16により圧力
抑制室４へ送り込む。

【０００９】この時に、前記タービン室内の空気は酸素
を含むため、原子炉隔離時冷却装置の運転時には、圧力
抑制室４の気相部19内の酸素濃度が上昇する。一方、原
子炉格納容器は、通常運転中はドライウェルおよび原子
炉圧力抑制室４内を窒素で不活性化してある。これは原
子炉格納容器内の酸素濃度を規定値に保っておくことに
より、冷却材喪失事故発生後の水素と酸素の再結合反応
が可能となる濃度に至るまでの時間を十分長くするため
である。

【００１０】したがって、この手段としてプラント内に
は不活性ガス系が設置されている。なお、この不活性ガ
ス系の装置は、原子炉建屋外に液体窒素を充填したタン
クが設けてあり、タンク内の圧力を一定に保つためにタ
ンクに設置した逃がし弁からほぼ常時、窒素を大気に放
出している。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】原子炉隔離時冷却装置
の運転時において真空タンク13内の圧力が過度に低下し
た場合は、真空破壊弁18が開いて、タービン室内の酸素
を含む空気を真空タンク13内に導入すると共に、真空タ
ンク13内の空気を真空ポンプ16により圧力抑制室４の液
相部５内へ送出する。

【００１２】その結果として圧力抑制室４内の酸素濃度
が上昇するので、不活性ガス系を運転して酸素濃度を低
下させる必要があり、このように、原子炉隔離時冷却装
置が運転された時には、圧力抑制室４内に酸素を含む空
気が流入していた。

【００１３】このような圧力抑制室４内への空気流入
は、原子炉格納容器内を不活性雰囲気に維持するという
観点からは好ましくなく、また原子炉隔離時冷却装置運
転の都度に、不活性ガス系を運転することは原子力プラ
ント運転上好ましくない。なお、原子力プラントの通常
運転中で、定期的に原子炉隔離時冷却装置の試験運転を
実施する場合も同様な事態となる可能性がある。

【００１４】本発明の目的とするところは、原子炉隔離
時冷却装置の運転時に、圧力抑制室内に不活性ガス系よ
り窒素を供給して、圧力抑制室内における酸素濃度の上
昇を抑制する原子炉隔離時冷却装置を提供することにあ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１記載の発明に係る原子炉隔離時冷却装置は、原
子炉隔離時冷却系の注水ポンプを駆動するタービンのグ
ランド部からの漏洩蒸気および非凝縮性ガスをバロメト
リックコンデンサ内に導入して前記非凝縮性ガスを真空
ポンプを介して圧力制御室に排出するタービングランド
シール装置を備えた原子炉隔離時冷却装置において、前
記真空ポンプの吸込配管に設置された真空破壊弁の吸込
側に窒素放出口を設ける。

【００１６】また、プラント内に設置した不活性ガス系
の液体窒素充填タンクの逃し弁の排気口と三方電磁弁を
介挿した連絡配管にて接続すると共に、この三方電磁弁
は前記液体窒素充填タンクに充填された窒素を前記真空
破壊弁に供給するために連絡配管を連通方向および連絡
配管を遮断して前記液体窒素充填タンクに充填された窒
素を大気開放させる２方向の切替えを可能にして、前記
真空ポンプの起動によって前記連絡配管を連通させる方
向に切替えて真空破壊弁の吸込側に窒素を供給すること
を特徴とする。

【００１７】請求項２記載の発明に係る原子炉隔離時冷
却装置は、前記真空ポンプの吸込配管に設置された真空
破壊弁の吸込側に窒素放出口を設け、プラント内に設置
した試験配管窒素保管用の窒素供給配管と電磁弁を介挿
した連絡配管にて接続すると共に、真空ポンプの起動に
よってこの電磁弁を開いて前記真空破壊弁の吸込側に窒
素を供給することを特徴とする。

【００１８】請求項３記載の発明に係る原子炉隔離時冷
却装置は、前記真空ポンプの吸込配管に設置された真空
破壊弁の吸込側に窒素放出口を設け、窒素ガスボンベと
電磁弁を介挿した連絡配管にて接続すると共に、真空ポ
ンプの起動によってこの電磁弁を開いて前記真空破壊弁
の吸込側に窒素を供給することを特徴とする。

【００１９】

【作用】請求項１記載の発明は、原子炉停止時に原子炉
が隔離され、原子炉隔離時冷却装置が作動して真空ポン
プが作動すると、三方電磁弁が作動して不活性ガス系の
液体窒素充填タンクの逃がし弁排気口から出た窒素は、
三方電磁弁と連絡配管を介して真空破壊弁の吸込側の窒
素放出口へ送られて大気に放出される。

【００２０】これにより、真空タンク内の圧力が過度に
低下して真空破壊弁が開いた場合には、窒素が真空破壊
弁から真空ポンプを経由して圧力抑制室に吸引される。
したがって、原子炉隔離時冷却装置の作動時において、
圧力抑制室内への空気の流入が少なく、不活性ガスの窒
素濃度が高くなり、酸素濃度の上昇が抑制される。

【００２１】請求項２記載の発明は、原子炉隔離時冷却
装置が作動して、真空ポンプが作動すると電磁弁が開
き、試験配管窒素保管用の窒素供給配管からの窒素が連
絡配管を介して真空破壊弁の吸込側の窒素放出口へ送ら
れて大気に放出される。

【００２２】ここで、真空タンク内の圧力が過度に低下
して真空破壊弁が開いた場合には、窒素が真空破壊弁よ
り真空タンクと真空ポンプ内に流入して、真空ポンプに
より圧力抑制室に送られる。したがって、原子炉隔離時
冷却装置の作動時に、圧力抑制室内の酸素濃度は上昇し
ない。

【００２３】請求項３記載の発明は、原子炉隔離時冷却
装置が作動して、真空ポンプが作動すると電磁弁が開
き、窒素ガスボンベからの窒素が連絡配管を介して真空
破壊弁の吸込側の窒素放出口へ送られて大気に放出され
る。

【００２４】ここで、真空タンク内の圧力が過度に低下
して真空破壊弁が開いた場合には、窒素が真空タンクと
真空ポンプ内に流入し、真空ポンプにより圧力抑制室に
送られる。したがって、原子炉隔離時冷却装置の作動時
に、圧力抑制室における酸素濃度の上昇が抑制される。

【００２５】

【実施例】本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。なお、上記した従来技術と同じ構成部分には同一符
号を付して詳細な説明を省略する。第１実施例において
は、図１の系統図に示すように原子炉隔離時冷却装置の
タービン２の各グランド部からの漏洩蒸気および非凝縮
性ガスは、各管路10を介してタービングランドシール装
置20に導入される。

【００２６】この漏洩蒸気はバロメトリックコンデンサ
12でスプレイ水により復水となり、この復水と前記非凝
縮性ガスは真空タンク13に流入するが、復水14は復水ポ
ンプ15により原子炉隔離冷却装置のポンプ９の吸込口へ
送出される。また、非凝縮性ガスは真空ポンプ16によっ
て圧力抑制室４へ送られる。

【００２７】前記真空ポンプ16の吸込配管17には真空破
壊弁18が設置されていて、この真空破壊弁18の吸込口と
屋外に設置した不活性ガス系の液体窒素充填タンク21の
逃がし弁22の排気側が連絡配管23にて接続されていて、
この連絡配管23には前記真空ポンプ16の運転によって流
路を変更する三方電磁弁24が設けてある。また、真空破
壊弁18には吸込口の雰囲気が加圧状態にならないように
吸込側の一部に窒素放出口25を配置して構成する。

【００２８】次に上記構成による作用について説明す
る。原子炉が正常運転をしていて原子炉隔離時冷却装置
が作動していない状態では、不活性ガス系の液体窒素充
填タンク21の逃がし弁22の排気口から出された窒素は、
三方電磁弁24から直接大気へ放出される。この時の三方
電磁弁24は、真空ポンプ16が作動していないことを条件
として、開設定方向24ａのようになっている。

【００２９】原子炉の運転に異常が発生して原子炉が隔
離され、原子炉隔離時冷却装置が作動して真空ポンプ16
が作動すると、不活性ガス系の液体窒素充填タンク21の
逃がし弁22の排気口から出された窒素は、三方電磁弁24
より直接放出されずに、連通配管23を介して真空破壊弁
18の吸込側の窒素放出口25へ送られて、大気へ放出され
る。

【００３０】この状態で、真空タンク13内の圧力が過度
に低下して真空破壊弁18が開いた場合には、液体窒素充
填タンク21の逃がし弁22の排気口から出された窒素は、
連絡配管23と窒素放出口25から真空破壊弁18を通って真
空タンク13内に流入すると共に、真空ポンプ16により圧
力抑制室４に送り込まれる。

【００３１】したがって、原子炉隔離時冷却装置の作動
時での圧力抑制室４の気相部19内は、窒素が多く送り込
まれ、空気の流入が少ないことから酸素濃度は上昇せ
ず、圧力抑制室４内が容易に不活性雰囲気に維持するこ
とができる。

【００３２】第２実施例は、図２の系統構成図に示すよ
うに、原子炉隔離時冷却装置のタービン２における各グ
ランド部の漏洩蒸気および非凝縮性ガスは、各管路10を
介してタービングランドシール装置26に導入される。

【００３３】漏洩蒸気はバロメトリックコンデンサ12で
スプレイ水により復水となり、この復水と前記非凝縮性
ガスは真空タンク13に流入して、復水14は復水ポンプ15
により原子炉隔離時冷却装置の注水ポンプ９の吸込側の
窒素放出口25へ送られる。また、非凝縮性ガスは真空ポ
ンプ16によって圧力抑制室４へ送られる。

【００３４】前記真空ポンプ16の吸込配管17には真空破
壊弁18が設置されていて、この真空破壊弁18の吸込側に
は、吸込口の雰囲気が加圧状態にならないように吸込側
の一部に窒素放出口25を設け、この窒素放出口25と原子
炉隔離時冷却装置のタービン室内にある試験配管の窒素
保管用の窒素配管27を接続して、真空ポンプ16の運転に
よって開く電磁弁28が介挿されて構成している。

【００３５】次に上記構成による作用について説明す
る。原子炉隔離時冷却装置が作動して、真空ポンプ16が
作動すると電磁弁28が開き、試験配管の窒素保管用窒素
配管27からの窒素は、電磁弁28と連絡配管23を介して真
空破壊弁18の吸込側の窒素放出口25へ送られて大気に放
出される。

【００３６】ここで、真空タンク13内の圧力が過度に低
下して真空破壊弁18が開いた場合には、窒素保管用窒素
配管27から窒素が真空破壊弁18を通って真空タンク13内
に流入し、真空タンク13内の雰囲気は真空ポンプ16によ
り圧力抑制室４内に送られる。

【００３７】したがって、原子炉隔離時冷却装置の作動
時に、圧力抑制室４内に流入する空気は少なく、窒素の
供給が多いことから圧力抑制室４における酸素濃度が上
昇することはない。

【００３８】第３実施例は、図３の系統構成図に示すよ
うに、原子炉隔離時冷却装置のタービン２の各グランド
部からの漏洩蒸気および非凝縮性ガスは、各管路10を介
してタービングランドシール装置29に導入され、漏洩蒸
気はバロメトリックコンデンサ12でスプレイ水により復
水となる。

【００３９】この復水と前記非凝縮性ガスは真空タンク
13に流入して、復水14は復水ポンプ15により原子炉隔離
時冷却装置の注水ポンプ９の吸込口へ送出される。ま
た、非凝縮性ガスは真空ポンプ16によって圧力抑制室４
へ送り込まれる。

【００４０】前記真空ポンプ16の吸込配管17には真空破
壊弁18が設置されていて、この真空破壊弁18の吸込側に
は吸込口の雰囲気が加圧状態にならないように、窒素放
出口25が設けられ、原子炉隔離時冷却装置のタービン室
内に設けた専用の窒素ガスボンベ30と、真空ポンプ16の
運転によって開く電磁弁28を介挿した連絡配管23が接続
されて構成している。

【００４１】次に上記構成による作用について説明す
る。原子炉隔離時冷却装置が作動し、真空ポンプ16が作
動すると電磁弁28が開く。これにより専用に設けた窒素
ガスボンベ30から吹き出した窒素が、電磁弁28と連絡配
管23を介し、真空破壊弁18の吸込側に設けた窒素放出口
25へ送られて大気に放出される。

【００４２】ここで、真空タンク13内の圧力が過度に低
下して真空破壊弁18が開いた場合には、窒素ガスボンベ
30からの窒素は真空破壊弁18を通って真空タンク13内に
流入し、真空ポンプ16により圧力抑制室４へ送り込まれ
る。したがって、原子炉隔離時冷却装置の作動時に、圧
力抑制室４内は空気の流入に比べて窒素の供給が多いこ
とから酸素濃度が上昇することはない。

【００４３】

【発明の効果】以上本発明によれば、原子炉隔離時冷却
装置の機能は従来と同じで、原子炉の給水損失、あるい
は定期的な試験運転のための原子炉停止時で原子炉隔離
時冷却装置を運転した場合にも、圧力抑制室内の酸素濃
度が上昇することがない。

【００４４】このために、その都度、不活性ガス系を運
転して圧力抑制室内の酸素濃度を規定値内に調整する必
要がないので、原子炉運転の安全性向上と運転員の負担
を軽減する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施例の原子炉隔離時冷却装
置の系統構成図。

【図２】本発明に係る第２実施例の原子炉隔離時冷却装
置の系統構成図。

【図３】本発明に係る第３の実施例の原子炉隔離時冷却
装置の系統構成図。

【図４】従来の原子炉隔離時冷却装置の系統構成図。

【符号の説明】

１…タービン蒸気管、２…タービン、３…排気管、４…
圧力抑制室、５…液相部、６〜８…弁、９…注水ポン
プ、10…管路、11，20，26，29…タービングランドシー
ル装置、12…バロメトリックコンデンサ、13…真空タン
ク、14…復水、15…復水ポンプ、16…真空ポンプ、17…
吸込配管、18…真空破壊弁、19…気相部、21…不活性ガ
ス系の液体窒素充填タンク、22…逃がし弁、23…連絡配
管、24…三方電磁弁、24ａ…開設定方向、25…窒素放出
口、27…窒素配管、28…電磁弁、30…窒素ガスボンベ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原子炉隔離時冷却系の注水ポンプを駆動
   するタービンのグランド部からの漏洩蒸気および非凝縮
   性ガスをバロメトリックコンデンサ内に導入して前記非
   凝縮性ガスを真空ポンプを介して圧力制御室に排出する
   タービングランドシール装置を備えた原子炉隔離時冷却
   装置において、前記真空ポンプの吸込配管に設置された
   真空破壊弁の吸込側に窒素放出口を設け、プラント内に
   設置した不活性ガス系の液体窒素充填タンクの逃し弁の
   排気口と三方電磁弁を介挿した連絡配管にて接続すると
   共に、この三方電磁弁は前記液体窒素充填タンクに充填
   された窒素を前記真空破壊弁に供給するために連絡配管
   を連通方向および連絡配管を遮断して前記液体窒素充填
   タンクに充填された窒素を大気開放させる２方向の切替
   えを可能にして、前記真空ポンプの起動によって前記連
   絡配管を連通させる方向に切替えて真空破壊弁の吸込側
   に窒素を供給することを特徴とする原子炉隔離時冷却装
   置。
2. 【請求項２】 前記真空ポンプの吸込配管に設置された
   真空破壊弁の吸込側に窒素放出口を設け、プラント内に
   設置した試験配管窒素保管用の窒素供給配管と電磁弁を
   介挿した連絡配管にて接続すると共に、真空ポンプの起
   動によってこの電磁弁を開いて前記真空破壊弁の吸込側
   に窒素を供給することを特徴とする請求項１記載の原子
   炉隔離時冷却装置。
3. 【請求項３】 前記真空ポンプの吸込配管に設置された
   真空破壊弁の吸込側に窒素放出口を設け、窒素ガスボン
   ベと電磁弁を介挿した連絡配管にて接続すると共に、真
   空ポンプの起動によってこの電磁弁を開いて前記真空破
   壊弁の吸込側に窒素を供給することを特徴とする請求項
   １記載の原子炉隔離時冷却装置。