JPH0782104B2 - Containment vessel - Google Patents

Containment vessel

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JPH0782104B2
JPH0782104B2 JP62247857A JP24785787A JPH0782104B2 JP H0782104 B2 JPH0782104 B2 JP H0782104B2 JP 62247857 A JP62247857 A JP 62247857A JP 24785787 A JP24785787 A JP 24785787A JP H0782104 B2 JPH0782104 B2 JP H0782104B2
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containment vessel
reactor
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reactor containment
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は原子炉に係わり、万一のプラント異常時に原子
炉格納容器内に放出される熱エネルギーを自然の力によ
り長期的に渡り系外に除去するのに好適な原子炉格納容
器に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of use] The present invention relates to a nuclear reactor, and the thermal energy released into the reactor containment vessel is extended to the outside of the system by natural force in the unlikely event of a plant failure. The present invention relates to a reactor containment vessel suitable for removal.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来技術の例として、現在の沸騰水型原子炉の原子炉格
納容器とこれの補助設備である残留熱除去系について第
6図を用いて説明する。
As an example of a conventional technique, a reactor containment vessel of a current boiling water reactor and a residual heat removal system which is an auxiliary equipment of the vessel will be described with reference to FIG.

沸騰水型原子炉の原子炉格納容器2は、圧力抑制型であ
り原子炉圧力容器1を内包するドライウエル3とサプレ
ツシヨンプール水5を内蔵するサプレツシヨンチエンバ
4、更にドライウエル3とサプレツシヨンプール水5を
連結するベント管6から構成されている。
The reactor containment vessel 2 of a boiling water reactor is a pressure suppression type dry well 3 containing the reactor pressure vessel 1, a suppression chamber 4 containing a suppression pool water 5, and a dry well 3 further. And a vent pipe 6 for connecting the supplement pool water 5.

冷却材喪失事故を仮想すると原子炉圧力容器1からドラ
イウエル3に放出された高温・高圧の蒸気はベント管6
を通りサプレツシヨンプール5に放出されプール水で凝
縮される。この凝縮で、原子炉格納容器2内の過渡の圧
力上昇を抑制する。また、長期的に発生する炉心崩壊熱
に対しては、残留熱除去系7を設置して対処している。
冷却材喪失事故後、非常時冷却系(一般にECCSと略称す
る。)が作動し炉心が再冠水された以降は、炉心崩壊熱
はECCS水によりドライウエル3に、更にベント管6を介
してサプレツシヨンプール水5に移行する。ポンプ8で
吸水されたプール水5の熱は残留熱除去系7の熱交換器
9により原子炉格納容器外に除去される。
Assuming a coolant loss accident, the high-temperature and high-pressure steam released from the reactor pressure vessel 1 to the drywell 3 will be vent pipe 6
It is discharged to the supplement pool 5 through the passage and is condensed with pool water. This condensation suppresses a transient pressure increase in the reactor containment vessel 2. Further, the residual heat removal system 7 is installed to cope with the core decay heat generated in the long term.
After the accident of loss of coolant, after the emergency cooling system (generally abbreviated as ECCS) was activated and the core was re-submerged, the core decay heat was supplied to the dry well 3 by ECCS water, and further via the vent pipe 6. Transfer to the pool water 5. The heat of the pool water 5 absorbed by the pump 8 is removed to the outside of the reactor containment vessel by the heat exchanger 9 of the residual heat removal system 7.

他の従来技術の例として、加圧水型原子炉の閉じ込め構
造物の中の偶発的な圧力の過負荷を制限する装置(特開
昭−50−90888号)について第7図を用いて説明する。
As another example of the prior art, an apparatus for limiting accidental pressure overload in the confinement structure of a pressurized water reactor (Japanese Patent Laid-Open No. 50-90888) will be described with reference to FIG.

加圧水型原子炉の原子炉格納容器2は、原子炉一次系1
を内包する第1の原子炉格納容器壁3、第1の原子炉格
納容器3を内包する第2の原子炉格納容器4、第1の原
子炉格納容器3壁と第2の原子炉格納容器4壁の中間に
内包されたプール水5と第1の原子炉格納容器3の空間
部を連絡するパプリングダクト6から構成されている。
また、パプリングダクト6のプール水5中の先端には噴
流装置7が設置されている。
The containment vessel 2 of the pressurized water reactor is the primary reactor system 1
Of the first reactor containment wall 3, which contains the first reactor containment vessel 3, the second reactor containment vessel 4 which contains the first reactor containment vessel 3, the first reactor containment vessel 3 wall and the second reactor containment vessel It is composed of pool water 5 contained in the middle of the four walls and a coupling duct 6 connecting the space of the first reactor containment vessel 3.
A jet device 7 is installed at the tip of the coupling duct 6 in the pool water 5.

冷却材喪失事故時に原子炉一次系1から第1の原子炉格
納容器3内に放出された高温高圧の蒸気は、パプリング
ダクト6を介してプール水5で凝縮され、原子炉格納容
器2の過渡の圧力上昇を抑制する。また、第1の原子炉
格納容器3内の雰囲気から格納容器壁を介してのプール
水5への自然放熱によつて炉心崩壊熱を除去する。
The high-temperature and high-pressure steam released from the reactor primary system 1 into the first reactor containment vessel 3 at the time of the loss of coolant is condensed by the pool water 5 through the coupling duct 6 and is stored in the reactor containment vessel 2. Suppresses transient pressure rise. Further, the core decay heat is removed by natural heat dissipation from the atmosphere in the first reactor containment vessel 3 to the pool water 5 through the containment vessel wall.

パプリングダクト6の先端に設置した噴流装置7により
強制的にプール水5を循環させることによりプール水5
温度の局所的な温度上昇を回避して、パプリングダクト
先端での蒸気凝縮、及び第1の原子炉格納容器3壁から
の自然放熱を促進する。
The pool water 5 is forcibly circulated by the jet device 7 installed at the tip of the coupling duct 6.
A local temperature rise of the temperature is avoided, and steam condensation at the tip of the coupling duct and natural heat radiation from the wall of the first reactor containment vessel 3 are promoted.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

上記従来技術の内の前者の例である沸騰水型原子炉の原
子炉格納容器では、長期間にわたる炉心崩壊熱の除去に
対して残留熱除去系を設置し対処しているが、そのため
のコスト高及び核分裂生成物を含んだプール水が原子炉
格納容器外に引き回される。また、ポンプ,弁などの動
作機器を設置するため信頼性の維持の為の定期試験を実
施する必要があつた。
In the reactor containment vessel of a boiling water reactor, which is the former example of the above-mentioned prior art, a residual heat removal system is installed to cope with the removal of core decay heat over a long period of time, but the cost therefor Pool water containing high and fission products is routed outside the containment vessel. In addition, it was necessary to carry out regular tests to maintain reliability in order to install operating equipment such as pumps and valves.

上記従来技術の内の後者の例である加圧水型原子炉の原
子炉格納容器では、上記問題に対処するためサプレツシ
ヨンチエンバのプール水5中に噴流装置7を設置するこ
とにより、第1の原子炉格納容器壁からプール水5への
自然放熱を行なう構造としているが、プール水5の熱除
去手段が無く原子炉格納容器群4内からの自然放熱のみ
で事故後長期の炉心崩壊熱を除去しやすい構造となつて
おらず、プール水5が高温に成るまでの一時的な間だけ
において有効である。
In the reactor containment vessel of a pressurized water reactor, which is the latter example of the above-mentioned conventional techniques, the jet device 7 is installed in the pool water 5 of the suppression chamber to solve the above-mentioned problem. Although it has a structure to radiate natural heat from the wall of the reactor containment vessel to the pool water 5, there is no means for removing heat of the pool water 5 and only the natural heat radiating from the reactor containment group 4 leads to long-term core collapse heat after the accident. Is not easy to remove, and is effective only for a temporary period until the pool water 5 reaches a high temperature.

また、噴流装置によるプール水の強制循環により第1の
原子炉格納容器壁3からのプール水への自然放熱を更に
円滑にする構造としているが、原子炉格納容器が大型化
するなどの課題がある。
Further, although the structure is made such that the forced circulation of the pool water by the jet device further facilitates the natural heat dissipation from the first reactor containment vessel wall 3 to the pool water, there is a problem that the reactor containment vessel becomes large. is there.

本発明の目的は、原子炉格納容器の壁からの自然放熱を
大巾に増加させるに好適な原子炉格納容器を提供するこ
とにある。
An object of the present invention is to provide a reactor containment vessel suitable for greatly increasing natural heat dissipation from the wall of the reactor containment vessel.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的は、格納容器内に原子炉圧力容器とサプレツシ
ヨンチエンバとを内包し、前記サプレツシヨンチエンバ
内プール水とサプレッションチェンバと区画された前記
格納容器内のドライウェル空間とを連通するベント管と
を備えた原子炉格納容器において、前記格納容器の壁と
前記サプレッションチェンバとの間に前記サプレッショ
ンチェンバの水平外周囲に配置した中間ドライウェル空
間を前記ドライウェルと連通して備え、前記中間ドライ
ウェルの外側の外壁面に接する液体を内蔵する外周プー
ルを備え、前記サプレッションチェンバの外壁面と前記
中間ドライウェルの内側の外壁面とに接する液体を内蔵
する中間プールを、前記中間ドライウェルと前記サプレ
ッションチェンバとの間に設け、前記外周プールと前記
中間プールとの各上部とをリターンラインで連通し、前
記リターンラインよりも下方において、前記外周プール
と前記中間プールとを連結ラインで連通したことを特徴
とした原子炉格納容器で達成される。
The above-mentioned object is to include a reactor pressure vessel and a suppression chamber in the containment vessel, and to communicate the pool water in the suppression chamber and the suppression chamber with the drywell space in the containment vessel defined by the suppression chamber. In a nuclear reactor containment vessel having a vent pipe to be provided, an intermediate dry well space arranged around a horizontal outer periphery of the suppression chamber between the wall of the containment vessel and the suppression chamber is provided in communication with the dry well, The intermediate dry well is provided with an outer peripheral pool that is in contact with an outer outer wall surface of the intermediate dry well, and the intermediate dry pool that is in contact with an outer wall surface of the suppression chamber and an inner outer wall surface of the intermediate dry well is Provided between a well and the suppression chamber, each of the outer peripheral pool and the intermediate pool A Department communicated with the return line, in the lower than the return line, are accomplished by the peripheral pool and the intermediate pool and characterized in that the communicating by connecting lines to the reactor containment vessel.

〔作用〕[Action]

通常運転中の原子炉格納容器(ドライウエル,サプレツ
シヨンチエンバ)空間部は、非凝縮性ガス(空気)で満
たされている。冷却材喪失事故を仮想すると、破断口か
ら高温高圧の一次系冷却材がドライウエル内に放出さ
れ、ドライウエル内圧力温度を上昇させる。ドライウエ
ルの圧力上昇に伴いドライウエル空間部の空気は、事故
後、比較的短期間にベント系を介してサプレツシヨンチ
エンバ空間部に移行する。従つて、事故後長期の原子炉
格納容器内雰囲気は、ドライウエル空間部で高温高圧の
蒸気,サプレツシヨンチエンバ空間部で空気と蒸気の混
合状態にある。
The space of the containment vessel (dry well, suppression chamber) during normal operation is filled with non-condensable gas (air). When the loss of coolant accident is assumed, the high-temperature and high-pressure primary system coolant is discharged into the drywell from the break point, and the pressure temperature inside the drywell is increased. As the pressure in the drywell increases, the air in the drywell space moves to the space in the suppression chamber via the vent system in a relatively short time after the accident. Therefore, the atmosphere inside the reactor containment vessel for a long time after the accident is in a mixed state of high temperature and high pressure steam in the drywell space and air and steam in the suppression chamber space.

雰囲気中の空気量と蒸気量の比と雰囲気から格納容器壁
への熱伝達率の関係を第3図に示すが、これにより、原
子炉格納容器壁面での蒸気凝縮過程においては、格納容
器内雰囲気の空気量の割合が大きくなる程雰囲気から格
納容器壁への熱伝達が悪化することになる。
Figure 3 shows the relationship between the ratio of the amount of air in the atmosphere to the amount of steam and the heat transfer coefficient from the atmosphere to the wall of the containment vessel. The larger the proportion of air in the atmosphere, the worse the heat transfer from the atmosphere to the containment wall.

以上より、全体表面積を増やすなどの原子炉格納容器を
大型化するようなことをせずに(格納容器壁全面積を増
加させず)、格納容器壁からの自然放熱を大巾に促進す
る方法の1つとして、ドライウエル空間部の格納容器壁
面積の格納容器壁全面積に対する割合を増加させること
が放熱性を良くすることとなることがわかつた。
From the above, a method of greatly promoting natural heat dissipation from the containment wall without increasing the overall surface area or increasing the size of the containment vessel (without increasing the total area of the containment wall) As one of the above, it has been found that increasing the ratio of the area of the wall of the storage container in the drywell space to the total area of the wall of the storage container improves heat dissipation.

本発明でも、ドライウエル空間に放出された高温高圧な
蒸気は、その一部が中間ドライウエル内にも入り、中間
ドライウエル内に入った蒸気が保有する熱は中間ドライ
ウエルの外壁面を通じて外周プール側と中間プール側の
液体に奪われて、凝縮し、低温低圧と成り、効率の良い
自然放熱が達成され、中間プール内の液体は外周プール
との間でリターンラインと連結ラインとを通じて循環し
て一層効率の良い自然放熱に寄与する用が得られる。
Also in the present invention, a part of the high-temperature and high-pressure vapor released into the drywell space also enters the intermediate drywell, and the heat held by the vapor entering the intermediate drywell is passed through the outer wall surface of the intermediate drywell to the outer periphery. The liquids in the pool and intermediate pool condense, condense, become low temperature and low pressure, and efficient natural heat dissipation is achieved.The liquid in the intermediate pool circulates with the outer pool through the return line and the connection line. This contributes to more efficient natural heat dissipation.

〔実施例〕〔Example〕

本実施例では、原子炉格納容器壁からの自然放熱を促進
する手段として、同出願人及び同発明者等の一部により
格納容器外側に外周プールを設置することが考えられて
いる。しかし、外周プールはドライウエル部に格納容器
を貫通する配管が多数有するため設置できず、サプレツ
シヨンチエンバ(または、ドライウエル下部)外周にだ
け設置する構造としている。この場合、外周プールは原
子炉格納容器壁を介して、サプレツシヨンプール水、及
びサプレツシヨンチエンバ雰囲気からの自然放熱を促進
させるが、サプレツシヨンプール水から原子炉格納容器
壁への熱伝達が円滑に行われ自然放熱の促進に充分寄与
するのに比較して、サプレツシヨンチエンバ雰囲気から
原子炉格納容器壁への熱伝達は充分でなく、その結果、
サプレツシヨンチエンバ外側に外周プールを設置しただ
けでは、事故後長期的に発生する炉心崩壊熱を原子炉格
納容器壁からの自然放熱だけにより系外に放熱すること
は達成されない。
In this example, as a means for promoting natural heat dissipation from the wall of the reactor containment vessel, it is considered by some of the applicants and the inventors to install an outer peripheral pool outside the containment vessel. However, the outer pool cannot be installed because there are many pipes penetrating the containment vessel in the dry well, and the structure is installed only on the outer periphery of the suppression chamber (or the lower part of the dry well). In this case, the outer peripheral pool promotes natural heat dissipation from the suppression pool water and the atmosphere of the suppression chamber through the reactor containment vessel wall, but from the suppression pool water to the reactor containment vessel wall. Compared to the smooth heat transfer and sufficient contribution to promotion of natural heat dissipation, the heat transfer from the suppression chamber atmosphere to the reactor containment wall is not sufficient, and as a result,
Even if only the outer pool is installed outside the suppression chamber, it is not possible to radiate the core decay heat generated in the long term after the accident to the outside of the system only by natural heat radiation from the wall of the reactor containment vessel.

本実施例では、上記の課題を解消するため、原子炉格納
容器壁全面がドライウエル壁となるようにサプレツシヨ
ンチエンバと原子炉格納容器壁の間の空間がドライウエ
ル空間となるような原子炉格納容器構造(ベント系含
む。)とすることにより、熱伝達率のよいドライウエル
雰囲気から原子炉格納容器壁を介しての外周プールの自
然放熱を促進させる。
In the present embodiment, in order to solve the above problems, the space between the suppression chamber and the reactor containment wall becomes a drywell space so that the entire reactor containment wall becomes a drywell wall. By adopting a reactor containment structure (including a vent system), natural heat dissipation of the outer pool from the dry well atmosphere with good heat transfer coefficient through the reactor containment wall is promoted.

更に、本実施例では、サプレツシヨンチエンバとドライ
ウエル空間の間に、一方の側面はサプレツシヨンチエン
バに接し他方はドライウエル空間に接する水を満たし外
周プールと連結した中間プールを設置する。これによ
り、ドライウエル雰囲気から外周プールへの自然放熱に
加え、サプレツシヨンチエンバ(プール水、及び雰囲
気)とドライウエル雰囲気から中間プールへの自然放熱
が得られる。また、中間プール水と外周プール水の温度
差によるプール水の自然循環により、より一層,自然放
熱を促進する。
Further, in this embodiment, an intermediate pool is provided between the supplement chamber and the dry well space, one side of which is in contact with the supplement chamber and the other is in contact with the dry well space, which is filled with water and which is connected to the outer pool. To do. As a result, in addition to natural heat dissipation from the drywell atmosphere to the outer peripheral pool, natural heat dissipation from the suppression chamber (pool water and atmosphere) and the drywell atmosphere to the intermediate pool can be obtained. In addition, natural circulation of the pool water due to the temperature difference between the intermediate pool water and the peripheral pool water further promotes natural heat dissipation.

以上より、事故後長期的に発生する炉心崩壊熱を原子炉
格納容器壁からの自然放熱だけにより系外に放熱するこ
とが達成される。
From the above, it is possible to radiate the core decay heat generated in the long term after the accident to the outside of the system only by natural heat radiation from the wall of the reactor containment vessel.

以下に、本発明の具体的構造の実施例を各図を用いて説
明する。本発明の一実施例を第1図,第2図に示すが、
説明を容易にする為、本発明の検討段階での一実施例を
参考用に第4図に示しその比較と併せて本発明の実施例
を説明する。
Examples of specific structures of the present invention will be described below with reference to the drawings. One embodiment of the present invention is shown in FIG. 1 and FIG.
For ease of explanation, one embodiment in the examination stage of the present invention is shown in FIG. 4 for reference, and the embodiment of the present invention will be described together with its comparison.

(1)本発明にいたる検討段階での一実施例 本発明の検討段階での一実施例を第4図を用いて説明す
る。
(1) One Example in the Study Stage of the Present Invention One embodiment in the study stage of the present invention will be described with reference to FIG.

A.構造 本発明の検討段階での一実施例の原子炉格納容器2は、
沸騰水型原子炉と同様に圧力抑制型であり、原子炉圧力
容器1を内包するドライウエル3とサプレツシヨンプー
ル5を内包するサプレツシヨンチエンバ4とドライウエ
ル3とサプレツシヨンプール5を連結するベント管6か
ら構成されている。また、サプレツシヨンチエンバ4の
外側に水を内蔵した外周プール11を設置している。更
に、格納容器の補助設備としてプール水5及び外周プー
ル水11を除熱し原子炉格納容器2空間部にスプレイし、
また、外周プール11に戻す残留熱除去系ポンプ8,残留熱
除去系熱交換器9,スプレイヘツダ10から構成される残留
熱除去系7を有している。
A. Structure The reactor containment vessel 2 of one embodiment in the study stage of the present invention is
Similar to a boiling water reactor, it is a pressure suppression type, and includes a dry well 3 containing a reactor pressure vessel 1 and a suppression chamber 4 containing a suppression pool 5; a dry well 3; and a suppression pool 5 It is composed of a vent pipe 6 for connecting the. Further, an outer peripheral pool 11 containing water is installed outside the suppression chamber 4. Further, as auxiliary equipment for the PCV, the pool water 5 and the peripheral pool water 11 are removed of heat and sprayed into the space of the reactor PC2
Further, it has a residual heat removal system 7 composed of a residual heat removal system pump 8, a residual heat removal system heat exchanger 9, and a spray head 10 returned to the outer peripheral pool 11.

B.作用 万一、冷却材喪失事故が発生した場合、原子炉圧力容器
1からドライウエル3に高温高圧の蒸気が放出されドラ
イウエル3内圧力・温度が急激に上昇し、ベント管6を
通つてサプレツシヨンプール5水中に放出されている。
蒸気はサプレツシヨンプール5水が完全に凝縮され、原
子炉格納容器2内の過度の圧力上昇を抑制する。また、
ドライウエル3内空気は事故後比較的短期間にベント管
6,サプレツシヨンプール5を通りサプレツシヨンチエン
バ4空間部に移行する。
B. Action If a coolant loss accident occurs, high-temperature, high-pressure steam will be released from the reactor pressure vessel 1 to the drywell 3, and the pressure / temperature inside the drywell 3 will rise sharply, causing it to pass through the vent pipe 6. The supplement pool 5 was released into the water.
The steam completely condenses the water in the suppression pool 5 and suppresses an excessive increase in pressure in the reactor containment vessel 2. Also,
The air inside the drywell 3 is vented in a relatively short time after the accident.
6, Passing through the suppression pool 5 and moving to the space 4 of the suppression chamber 4.

従つて、事故後長期間の炉心崩壊熱は、ドライウエル3
空間部,サプレツシヨンチエンバ4空間部,及びサプレ
ツシヨンプール5水に分配されている。
Therefore, the core decay heat for a long time after the accident was
It is distributed to the space part, the suppression chamber 4 space part, and the suppression pool 5 water.

サプレツシヨンチエンバ4空間部、及びサプレツシヨン
プール5水に分配された炉心崩壊熱は、原子炉格納容器
2壁を介して外周プール11に自然放熱される。また、サ
プレツシヨンプール5水に分配された炉心崩壊熱は、残
留熱除去系7により除去される。
The core decay heat distributed to the space portion of the suppression chamber 4 and the water of the suppression pool 5 is naturally radiated to the outer peripheral pool 11 via the wall of the reactor containment vessel 2. Further, the core decay heat distributed to the water of the supplement pool 5 is removed by the residual heat removal system 7.

C.評価 炉心崩壊熱除去能力の評価例を第5図に示す。C. Evaluation Figure 5 shows an example of evaluation of core decay heat removal capacity.

第4図に示すように、サプレツシヨンチエンバ4外側に
外周プール11を設置しただけでは、原子炉格納容器2壁
からの自然放熱だけでは、事故後の炉心崩壊熱を除去で
きない。これを補うため、残留熱除去系7により、ドラ
イウエル3,サプレツシヨンチエンバ4空間部にプール水
5をスプレイして炉心崩壊熱をプール水5に移行させ、
このプール水を熱交換器9により除熱する。
As shown in FIG. 4, if the outer peripheral pool 11 is installed on the outside of the suppression chamber 4, the core decay heat after the accident cannot be removed only by natural heat dissipation from the wall of the reactor containment vessel 2. To compensate for this, the residual heat removal system 7 sprays the pool water 5 into the dry well 3 and the suppression chamber 4 space to transfer the core decay heat to the pool water 5,
The pool water is removed by the heat exchanger 9.

以上より、本発明の検討段階での実施例においては、事
故後長期間の炉心崩壊熱は、原子炉格納容器2からの自
然放熱に加えて、残留熱除去系7による強制的な熱除去
により系外に除去される。
As described above, in the example in the study stage of the present invention, the core decay heat for a long period after the accident is caused by the natural heat dissipation from the reactor containment vessel 2 and the forced heat removal by the residual heat removal system 7. It is removed outside the system.

(2)本発明の一実施例 本発明の実施例を第1図,第2図を用いて説明する。(2) One Embodiment of the Present Invention An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

A.構造 本発明の原子炉格納容器2は、原子炉圧力容器1,原子炉
圧力容器1外周に設置されたサプレツシヨンプール水5
を内蔵したサプレツシヨンチエンバ4、及びサプレツシ
ヨンチエンバ4外周に設置された水を満たした中間プー
ル8を内包するドライウエル3とドライウエル3とサプ
レツシヨンプール5を連結する中間プール8を貫通し一
端がサプレツシヨンプール水中5にて開口し他端が中間
プール8外周のドライウエル3に設置された垂直ベント
管6に連結された水平ベント管7からなるベント系6,7
と原子炉格納容器2の外周に設置された外周プール9と
中間プール8と外周プール9を通結する連結ライン12、
及びリターンライン11とから構成されている。
A. Structure The reactor containment vessel 2 of the present invention is a reactor pressure vessel 1, a supplement pool water 5 installed on the outer periphery of the reactor pressure vessel 1.
And a dry well 3 containing a water-filled intermediate pool 8 installed on the outer periphery of the suppression chain 4 and a supplemental space 4 connected to the dry well 3, and an intermediate pool for connecting the dry well 3 and the suppression pool 5 A vent system 6,7 consisting of a horizontal vent pipe 7 that penetrates 8 and has one end opened in the supplement pool water 5 and the other end connected to a vertical vent pipe 6 installed in the dry well 3 on the outer periphery of the intermediate pool 8.
And a connecting line 12 connecting the outer pool 9, the intermediate pool 8 and the outer pool 9 installed on the outer periphery of the reactor containment vessel 2,
And a return line 11.

B.万一,冷却材喪失事故が発生した場合、原子炉圧力容
器1からドライウエル3に高温高圧の蒸気が放出されド
ライウエル3内圧力・温度が急激に上昇し、ドライウエ
ル3雰囲気はベント系(垂直ベント管6,水平ベント管
7)を通つてサプレツシヨンプール5水中に放出され
る。蒸気はサプレツシヨンプール5水で完全に凝縮さ
れ、原子炉格納容器2内の過度の圧力上昇を抑制する。
また、ドライウエル3内空気は事故後比較的短期間にベ
ント系6,7,サプレツシヨンプール5を通りサプレツシヨ
ンチエンバ4空間部に移行する。
B. In the unlikely event of a loss of coolant accident, high-temperature and high-pressure steam is released from the reactor pressure vessel 1 to the drywell 3, the pressure and temperature inside the drywell 3 rises rapidly, and the atmosphere in the drywell 3 vents. It is discharged into the water of the supplement pool 5 through the system (vertical vent pipe 6, horizontal vent pipe 7). The steam is completely condensed by the water in the supplement pool 5 and suppresses an excessive pressure rise in the reactor containment vessel 2.
Further, the air in the dry well 3 passes through the vent systems 6 and 7 and the suppression pool 5 and moves into the space of the suppression chamber 4 in a relatively short time after the accident.

従つて、事故後長期間においては、炉心崩壊熱は、ドラ
イウエル3空間部の蒸気,サプレツシヨンチエンバ4空
間部の空気,及びサプレツシヨンプール5水に分配され
ている。
Therefore, in the long term after the accident, the core decay heat is distributed to the steam in the drywell 3 space, the air in the suppression chamber 4 space, and the suppression pool 5 water.

ドライウエル3空間部に分配された炉心崩壊熱は、ドラ
イウエル3空間部の蒸気から原子炉格納容器2壁を介し
て外周プールに熱伝達により移行し、また、中間プール
8壁を介して中間プールにも移行する。また、サプレツ
シヨンチエンバ4空間部、及び,サプレツシヨンプール
5に分配された炉心崩壊熱は、中間プール8壁を介して
中間プール8に移行する。更に、中間プール8水と外周
プール9水の温度差により生じるプール水の自然循環に
よつて、プール水温度の局所的な温度上昇による炉心崩
壊熱のプール水への熱伝達の阻害を回避させる。
The core decay heat distributed to the drywell 3 space is transferred from the steam in the drywell 3 space to the outer pool via the wall of the reactor containment vessel 2 and to the intermediate via the wall of the intermediate pool 8. Move to the pool. Further, the core decay heat distributed to the space portion of the suppression chamber 4 and the suppression pool 5 is transferred to the intermediate pool 8 via the wall of the intermediate pool 8. Furthermore, the natural circulation of the pool water caused by the temperature difference between the water in the intermediate pool 8 and the water in the outer peripheral pool 9 prevents the heat transfer of the core decay heat to the pool water due to the local temperature rise of the pool water temperature. .

C.評価 本発明の自然放熱型原子炉格納容器の具体的な炉心崩壊
熱除去能力について以下に示す。
C. Evaluation Specific core collapse heat removal capacity of the naturally radiating reactor containment vessel of the present invention is shown below.

第5図に評価例を示す。これより、外周プールを設置し
た本発明の検討段階での実施例では、原子炉格納容器壁
からの有意な自然放熱はサプレツシヨンチエンバの空間
部、及び、プール水から格納容器壁を介しての外周プー
ルへの熱伝達により得られるが、これだけでは事故後長
期間の炉心崩壊熱を系外に自然放熱させるには十分でな
く残留熱除去系が必要となる。
FIG. 5 shows an evaluation example. From this, in the embodiment in the study stage of the present invention in which the outer peripheral pool is installed, significant natural heat radiation from the reactor containment wall is caused by the space part of the suppression chamber and the pool water through the containment wall. It can be obtained by heat transfer to the outer peripheral pool, but this alone is not enough to naturally radiate core decay heat to the outside of the system for a long time after the accident, and a residual heat removal system is required.

これと比較し、本発明の原子炉格納容器は、上記の自然
放熱に加えドライウエル空間部の蒸気から外周プール,
中間プールへの熱伝達があり、事故後長期間の炉心崩壊
熱を自然放熱により十分系外に除去できる。
In comparison with this, the reactor containment vessel of the present invention is equipped with the above-mentioned natural heat dissipation, from the vapor in the dry well space to the outer pool,
Since there is heat transfer to the intermediate pool, the core decay heat for a long time after the accident can be sufficiently removed outside the system by natural heat dissipation.

本実施例によれば、原子炉格納容器壁ほぼ全面がドライ
ウエル壁となるようにサプレツシヨンチエンバと原子炉
格納容器壁との間の空間がドライウエル空間となるよう
な原子炉格納容器の構造とすることにより、事故時に熱
伝達率のよい蒸気で満たされているドライウエル雰囲気
から原子炉格納容器への熱伝達面積を増加させて自然放
熱を増大させる。更に、サプレツシヨンチエンバとドラ
イウエル空間の間に外周プールと連結した中間プールを
設置することにより、ドライウエル雰囲気からの熱伝達
面積を更に増加させて自然放熱を増大させ、また、サプ
レツシヨンチエンバからの自然放熱も得られるようにす
る。
According to the present embodiment, the reactor containment vessel is such that the space between the suppression chamber and the reactor containment vessel wall becomes a drywell space so that almost the entire reactor containment vessel wall becomes a drywell wall. With this structure, the area of heat transfer from the drywell atmosphere filled with steam having a high heat transfer coefficient to the reactor containment vessel at the time of an accident is increased and natural heat dissipation is increased. Furthermore, by installing an intermediate pool connected to the outer peripheral pool between the supplement chamber and the drywell space, the heat transfer area from the drywell atmosphere is further increased to increase natural heat dissipation. We will also be able to obtain natural heat dissipation from the seon chiemba.

以上により、固有安全性の向上と残留熱除去系を削除す
ることにより経済性の向上を図ることができる。
As described above, the economical efficiency can be improved by improving the intrinsic safety and eliminating the residual heat removing system.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、原子炉格納容器壁ほぼ全面がドライウ
エル壁となるようにサプレツシヨンチエンバと原子炉格
納容器壁との間の空間がドライウエル空間となるような
原子炉格納容器の構造とし、事故時に熱伝達率の良い蒸
気で満たされているドライウエル雰囲気から原子炉格納
容器外への熱伝達面積を外周プールに接して増加させて
外周プールでの水冷効果を向上し、さらに外周プールと
循環する中間プールによる水冷効果も加わって自然放熱
を従来になく増大させて、固有安全性の向上と残留熱除
去系を削除することによる経済性の向上を図ることがで
きる。
According to the present invention, the reactor containment vessel is designed so that the space between the suppression chamber and the reactor containment vessel wall becomes a drywell space so that almost the entire surface of the reactor containment vessel wall becomes a drywell wall. With the structure, the heat transfer area from the drywell atmosphere filled with steam with good heat transfer coefficient to the outside of the reactor containment vessel is increased in contact with the outer pool to improve the water cooling effect in the outer pool. By adding the water cooling effect of the peripheral pool and the circulating intermediate pool, natural heat dissipation can be increased more than ever before, and the inherent safety can be improved and the economical efficiency can be improved by eliminating the residual heat removal system.

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

第1図は本発明による原子炉設備の縦断面であつて、第
2図のO−A断面を左半分にO−B断面を右半分に示し
た図、第2図は第1図のA−A断面図、第3図は熱伝達
率の変化を蒸気と非凝縮性ガスとの割合で示したグラフ
図、第4図は本願出願人、本願発明の発明者等の一部が
考え付いた原子炉の縦断面図、第5図は事故後の熱量変
動を経時的に示したグラフ図、第6図は従来の沸騰水型
原子炉の縦断面図、第7図は従来の加圧水型原子炉の縦
断面図である。 1…原子炉圧力容器、2…原子炉格納容器、3…ドライ
ウエル、4…サプレツシヨンチエンバ、5…サプレツシ
ヨンプール、6…垂直ベント管、7…水平ベント管、8
…中間プール、9…外周プール、10…外周プール空間
部、11…リターンライン、12…連結ライン、13…原子炉
建屋。
FIG. 1 is a longitudinal section of a nuclear reactor facility according to the present invention, in which the OA section of FIG. 2 is shown on the left half and the OB section is shown on the right half, and FIG. 2 is A of FIG. -A sectional view, FIG. 3 is a graph showing the change of heat transfer rate by the ratio of steam and non-condensable gas, and FIG. 4 is partly conceived by the applicant of the present application and the inventors of the present invention. Fig. 5 is a vertical cross-sectional view of a nuclear reactor, Fig. 5 is a graph showing changes in heat quantity after an accident over time, Fig. 6 is a vertical cross-sectional view of a conventional boiling water reactor, and Fig. 7 is a conventional pressurized water atom. It is a longitudinal cross-sectional view of a furnace. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reactor pressure vessel, 2 ... Reactor containment vessel, 3 ... Dry well, 4 ... Suppression chamber, 5 ... Suppression pool, 6 ... Vertical vent pipe, 7 ... Horizontal vent pipe, 8
… Intermediate pool, 9… perimeter pool, 10… perimeter pool space, 11… return line, 12… connection line, 13… reactor building.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 亨 茨城県日立市幸町3丁目2番1号 日立エ ンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭53−8493(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Toru Takahashi 3-2-1, Sachimachi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi Engineering Co., Ltd. (56) References JP-A-53-8493 (JP, A)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】格納容器内に原子炉圧力容器とサプレッシ
ョンチェンバとを内包し、前記サプレッションチェンバ
内プール水とサプレッションチェンバと区画された前記
格納容器内のドライウェル空間とを連通するベント管と
を備えた原子炉格納容器において、前記格納容器の壁と
前記サプレッションチェンバとの間に前記サプレッショ
ンチェンバの水平外周囲に配置した中間ドライウェル空
間を前記ドライウェルと連通して備え、前記中間ドライ
ウェルの外側の外壁面に接する液体を内蔵する外周プー
ルを備え、前記サプレッションチェンバの外壁面と前記
中間ドライウェルの内側の外壁面とに接する液体を内蔵
する中間プールを、前記中間ドライウェルと前記サプレ
ッションチェンバとの間に設け、前記外周プールと前記
中間プールとの各上部とをリターンラインで連通し、前
記リターンラインよりも下方において、前記外周プール
と前記中間プールとを連結ラインで連通したことを特徴
とした原子炉格納容器。
1. A containment vessel containing a reactor pressure vessel and a suppression chamber, and a vent pipe communicating the pool water in the suppression chamber and the drywell space in the containment vessel partitioned with the suppression chamber. In a nuclear reactor containment vessel provided, an intermediate dry well space arranged on the horizontal outer periphery of the suppression chamber between the wall of the containment vessel and the suppression chamber is provided in communication with the dry well, and the intermediate dry well is provided. The intermediate dry well and the suppression chamber are provided with an outer peripheral pool containing a liquid in contact with the outer wall surface on the outer side, and an intermediate pool containing a liquid in contact with the outer wall surface of the suppression chamber and the inner wall surface of the inner dry well. Between the outer peripheral pool and the intermediate pool A Department communicated with the return line, in the lower than the return line, the peripheral pool and the intermediate pool and characterized in that the communicating by connecting lines to the reactor containment vessel.
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