JPH08248175A - Element test device of liquid metal-cooled reactor - Google Patents
Element test device of liquid metal-cooled reactorInfo
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- JPH08248175A JPH08248175A JP7052785A JP5278595A JPH08248175A JP H08248175 A JPH08248175 A JP H08248175A JP 7052785 A JP7052785 A JP 7052785A JP 5278595 A JP5278595 A JP 5278595A JP H08248175 A JPH08248175 A JP H08248175A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は液体金属冷却高速増殖炉
の原子炉システムの試験装置に係り、特に原子炉容器内
の多様な熱流動の課題を実証するためのスケールモデル
の要素試験装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a test apparatus for a reactor system of a liquid metal cooled fast breeder reactor, and more particularly to a scale model element test apparatus for demonstrating various heat and fluid problems in a reactor vessel. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】液体金属冷却高速増殖炉は、炉心で発生
した熱を効率的に利用するため、冷却材にナトリウム等
の液体金属を使用し、原子炉出口温度で５５０℃の高温
で運転する。原子炉システムは炉容器、炉心、炉内構造
物、炉上部機器、炉上部蓋構造等により構成されてい
る。原子炉システムには炉心で発生した熱を冷却するた
めの冷却システムが接続されており、冷却システムは、
通常複数の冷却ループより構成される。従って、炉内の
液体金属の熱流動は、炉心、炉内構造物、炉上部機器及
び冷却システム等の関連で複数なものとなり、関連機器
の熱応力による構造健全性についても設計段階での十分
な検討が必要となる。このような炉内の熱流動・構造健
全性については、実際に高温の液体金属を用いて、実機
に近いシステムで確認することが必要となり、通常、ス
ケールモデルの試験装置による確証試験が行われる。2. Description of the Related Art A liquid metal cooled fast breeder reactor uses liquid metal such as sodium as a coolant and operates at a high temperature of 550 ° C. at a reactor outlet temperature in order to efficiently utilize heat generated in a core. . The nuclear reactor system is composed of a reactor vessel, a core, a reactor internal structure, a reactor upper device, a reactor upper lid structure, and the like. A cooling system for cooling the heat generated in the core is connected to the reactor system.
It usually consists of multiple cooling loops. Therefore, the heat and fluid flow of liquid metal in the reactor will be multiple in relation to the core, reactor internals, reactor upper equipment, cooling system, etc., and structural integrity due to thermal stress of related equipment will be sufficient at the design stage. Detailed examination is required. Regarding such heat flow and structural integrity in the furnace, it is necessary to actually use a high-temperature liquid metal and confirm it with a system close to the actual machine, and a confirmation test is usually performed with a scale model test device. .
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記に示した実機に近
いシステムで、実際の高温の液体金属を用いて試験を実
施することには、以下に述べるような技術的及び経済的
な問題がある。There are technical and economical problems as described below for carrying out a test using an actual high temperature liquid metal in a system close to the actual machine described above. .
【０００４】試験装置に関しては、まず、核エネルギー
を用いずに模擬炉心部での液体金属の加熱状態を作り出
す必要があるが、加熱装置をそのまま試験装置の模擬炉
容器の中に組み込むことは発熱体のエネルギー出力密度
を考えると極めて困難である。また、炉内の流動は冷却
系の複数ループの影響を考慮できるようなものとし、か
つ、冷却システムは試験装置の設備容量の観点で可能な
限りシンプルに模擬する必要がある。さらに、スケール
モデルの模擬炉容器により、実機の熱流動で確認したい
状況を適切に模擬する必要がある。加えて、同一の試験
装置で、炉上部機器、炉内機器のいくつかの設計オプシ
ョンの確認試験を可能とする必要がある。Regarding the test apparatus, first, it is necessary to create a heating state of the liquid metal in the simulated core without using nuclear energy. However, it is not possible to incorporate the heating apparatus into the simulated furnace container of the test apparatus as it is. Considering the energy output density of the body, it is extremely difficult. Also, the flow in the furnace should be such that the effects of multiple loops of the cooling system can be taken into consideration, and the cooling system should be simulated as simple as possible in terms of the installed capacity of the test equipment. In addition, it is necessary to properly simulate the situation that you want to confirm with the heat flow of the actual equipment by using the scale model simulated reactor vessel. In addition, it is necessary to enable confirmation tests of several design options for upper furnace equipment and in-reactor equipment with the same test equipment.
【０００５】一方、このような実機のスケールモデルの
確証試験装置は、通常数十ＭＷｔの加熱装置が必要とな
るが、試験に要する燃料費等のコストは極めて大きく、
長時間の試験を実施することは経済性の観点から困難と
なっている。On the other hand, such a scale model confirmation test device for an actual machine usually requires a heating device of several tens of MWt, but the fuel cost and other costs required for the test are extremely large.
It is difficult to carry out a long-term test from the economical point of view.
【０００６】本発明はこのような点を考慮してなされた
ものであり、その第１の目的は、模擬炉容器及び周辺の
冷却システム等を合理的な大きさの範囲で、模擬炉心部
での加熱状態を模擬し、炉内流動への冷却系の複数ルー
プの影響を考慮可能とし、さらに、実機の熱流動の状況
をスケールモデルで適切に模擬可能とした液体金属炉の
要素試験装置を提供することにある。The present invention has been made in consideration of the above points, and a first object of the present invention is to provide a simulated reactor vessel, a peripheral cooling system, etc. within a reasonably large size in a simulated core portion. An element testing device for a liquid metal furnace that simulates the heating state of a liquid metal furnace, can consider the effect of multiple loops of the cooling system on the in-furnace flow, and can properly simulate the heat flow condition of an actual machine with a scale model. To provide.
【０００７】また、第２の目的は、同一の試験装置で炉
上部機器、炉内機器のいくつかの設計オプションの試験
実施を可能とした液体金属炉の要素試験装置を提供する
ことにある。A second object of the present invention is to provide an element testing apparatus for a liquid metal furnace which enables testing of several design options for the furnace upper equipment and the furnace equipment with the same testing equipment.
【０００８】さらに、第３の目的は、試験に要する運転
コストを少なくし、長時間の試験を経済的に実施可能な
液体金属炉の要素試験装置を提供することにある。A third object of the present invention is to provide an element testing apparatus for a liquid metal furnace which can reduce the operating cost required for the test and can economically carry out the test for a long time.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、原子炉を模擬した模擬炉容器と、この模擬炉
容器内に設置されて上部プレナムと下部プレナムとの境
界を構成する仕切り板と、上部プレナムの自由液面上に
形成された模擬カバーガス空間と、前記模擬炉容器の頂
部に設置され複数の貫通孔を有する蓋構造と、前記下部
プレナム内に設けられた高圧室と、外部で温度制御され
た液体金属を前記高圧室に供給する入口配管と、前記上
部プレナムに連設した出口配管とをそれぞれ設けたこと
を特徴とする。In order to achieve the above object, the present invention provides a simulated reactor vessel simulating a nuclear reactor and a partition which is installed in the simulated reactor vessel and forms a boundary between an upper plenum and a lower plenum. A plate, a simulated cover gas space formed on the free liquid surface of the upper plenum, a lid structure having a plurality of through holes installed at the top of the simulated furnace vessel, and a high-pressure chamber provided in the lower plenum. An inlet pipe for supplying liquid metal whose temperature is controlled to the outside to the high-pressure chamber and an outlet pipe connected to the upper plenum are respectively provided.
【００１０】本発明はまた、模擬炉容器内に、模擬炉内
熱交換器を設置するとともに、この模擬炉内熱交換器
に、その内部の液体金属を外部に導出して冷却後の液体
金属を導入する模擬炉内熱交換器液体金属配管を設ける
ようにしたことを特徴とする。According to the present invention, the simulated furnace heat exchanger is installed in the simulated furnace container, and the liquid metal in the simulated furnace heat exchanger is led to the outside and cooled. It is characterized in that a simulated heat exchanger liquid metal pipe for introducing a liquid metal pipe is provided.
【００１１】本発明はまた、模擬炉容器内に、複数の炉
容器模擬出口配管を設け、これら各炉容器模擬出口配管
に、出口配管をそれぞれ接続するようにしたことを特徴
とする。The present invention is also characterized in that a plurality of reactor vessel simulated outlet pipes are provided in the simulated reactor vessel, and the outlet pipes are connected to the respective reactor vessel simulated outlet pipes.
【００１２】本発明はまた、模擬炉容器の内側に、多重
環状空間構造をなす模擬炉壁保護構造を設置し、各環状
空間内の液位を外部から制御可能とするようにしたこと
を特徴とする。The present invention is also characterized in that a simulated furnace wall protection structure having a multiple annular space structure is installed inside the simulated furnace vessel so that the liquid level in each annular space can be controlled from the outside. And
【００１３】本発明はまた、液体金属加熱器、バッファ
タンク、ダンプタンク、循環ポンプ、配管および弁を有
する高温循環系と、液体金属冷却器、バッファタンク、
ダンプタンク、循環ポンプ、配管および弁を有する低温
循環系とを設け、前記両循環系を、入口配管と出口配管
との間にそれぞれ接続するようにしたことを特徴とす
る。The present invention also provides a high temperature circulating system having a liquid metal heater, a buffer tank, a dump tank, a circulation pump, piping and a valve, a liquid metal cooler, a buffer tank,
A dump tank, a circulation pump, a low temperature circulation system having a pipe and a valve are provided, and both circulation systems are respectively connected between an inlet pipe and an outlet pipe.
【００１４】本発明はまた、液体金属加熱器、模擬中間
熱交換器および１次循環ポンプを有する液体金属循環系
を設け、この液体金属循環系を、入口配管と出口配管と
の間に接続するようにしたことを特徴とする。The present invention also provides a liquid metal circulation system having a liquid metal heater, a simulated intermediate heat exchanger and a primary circulation pump, the liquid metal circulation system being connected between the inlet pipe and the outlet pipe. It is characterized by doing so.
【００１５】本発明はまた、液体金属加熱器、バッファ
タンク、ダンプタンク、循環ポンプ、配管および弁を有
する高温循環系と、液体金属冷却器、バッファタンク、
ダンプタンク、循環ポンプ、配管および低温循環系と、
模擬中間熱交換器および１次循環ポンプを有する液体金
属循環系とを設け、前記各循環系を、入口配管と出口配
管との間にそれぞれ接続するようにしたことを特徴とす
る。本発明はまた、模擬中間熱交換器が、高温循環系ま
たは低温循環系のバッファタンクを兼ねるようにしたこ
とを特徴とする。The present invention also provides a high temperature circulation system having a liquid metal heater, a buffer tank, a dump tank, a circulation pump, piping and a valve, a liquid metal cooler, a buffer tank,
Dump tank, circulation pump, piping and low temperature circulation system,
A simulated intermediate heat exchanger and a liquid metal circulation system having a primary circulation pump are provided, and each circulation system is connected between an inlet pipe and an outlet pipe. The present invention is also characterized in that the simulated intermediate heat exchanger also serves as a buffer tank of a high temperature circulation system or a low temperature circulation system.
【００１６】本発明はまた、模擬中間熱交換器を複数設
け、各模擬中間熱交換器を、模擬炉容器に設けられた複
数の出口配管に各別に接続するようにしたことを特徴と
する。The present invention is also characterized in that a plurality of simulated intermediate heat exchangers are provided, and each simulated intermediate heat exchanger is individually connected to a plurality of outlet pipes provided in the simulated furnace vessel.
【００１７】本発明はまた、模擬中間熱交換器の２次側
に、模擬蒸気発生器を設けるようにしたことを特徴とす
る。The present invention is also characterized in that a simulated steam generator is provided on the secondary side of the simulated intermediate heat exchanger.
【００１８】本発明はさらに、模擬蒸気発生器を、模擬
炉容器および模擬中間熱交換器をバイパスして液体金属
加熱器に接続できるようにしたことを特徴とする。The present invention is further characterized in that the simulated steam generator can be connected to the liquid metal heater by bypassing the simulated furnace vessel and the simulated intermediate heat exchanger.
【００１９】[0019]
【作用】本発明においては、外部で温度制御された液体
金属が入口配管を介し高圧室内に供給され、炉内の熱流
動・構造健全性につき、実際の高温の液体金属を用いて
試験を実施することが可能となる。In the present invention, the liquid metal whose temperature is controlled externally is supplied into the high pressure chamber through the inlet pipe, and the heat fluid and structural integrity in the furnace are tested using an actual high temperature liquid metal. It becomes possible to do.
【００２０】また、本発明においては、模擬炉内熱交換
器および模擬炉内熱交換器液体金属配管が設けられてい
る。このため、炉内熱交換器運転時の上部プレナム内の
熱流動の試験を行なうことが可能となる。Further, in the present invention, a simulated furnace heat exchanger and a simulated furnace heat exchanger liquid metal pipe are provided. Therefore, it becomes possible to test the heat flow in the upper plenum during the operation of the in-core heat exchanger.
【００２１】また、本発明においては、複数の炉容器模
擬出口配管が設けられ、これら各炉容器模擬出口配管に
は、出口配管がそれぞれ接続されている。このため、ル
ープ毎に流量等を変えて、上部プレナム内の熱流動特性
をさらに詳細に模擬することが可能となる。Further, in the present invention, a plurality of reactor vessel simulated outlet pipes are provided, and the outlet pipes are connected to the respective reactor vessel simulated outlet pipes. Therefore, it is possible to change the flow rate and the like for each loop and to simulate the heat and fluid characteristics in the upper plenum in more detail.
【００２２】また、本発明においては、模擬炉容器の内
側に模擬炉壁保護構造が設置され、各環状空間内の液位
が外部から制御できるようになっている。このため、原
子炉容器の構造健全性を高める低温ナトリウム循環方式
の炉壁保護構造の試験や、実機においてプラントの起動
により液体金属温度が上昇し上部プレナム内液位が上昇
するときに、原子炉容器に接する液位を一定に保つ起動
時液位一定方式の炉壁保護構造の試験等を行うことが可
能となる。Further, in the present invention, the simulated furnace wall protection structure is installed inside the simulated furnace container, and the liquid level in each annular space can be controlled from the outside. For this reason, a test of a low-temperature sodium circulation system wall protection structure that enhances the structural integrity of the reactor vessel, and when the liquid metal temperature rises and the liquid level in the upper plenum rises when the plant starts up in an actual machine, It is possible to perform a test, etc. of the furnace wall protection structure of the constant liquid level at startup, which keeps the liquid level in contact with the container constant.
【００２３】また、本発明においては、模擬炉容器に、
高温循環系と低温循環系とが接続されている。このた
め、流路内に模擬炉容器を含む運転と含まない運転のい
ずれの試験も可能となる。In the present invention, the simulated furnace container is
The high temperature circulation system and the low temperature circulation system are connected. For this reason, it is possible to perform both tests including an operation including the simulated furnace container in the flow path and an operation not including the simulation furnace container.
【００２４】また、本発明においては、液体金属循環系
が模擬炉容器に接続されている。このため、熱交換器を
含めた熱過渡確認試験を行なうことが可能となる。Further, in the present invention, the liquid metal circulation system is connected to the simulated furnace vessel. Therefore, a thermal transient confirmation test including the heat exchanger can be performed.
【００２５】また、本発明においては、模擬炉容器に、
高温循環系、低温循環系および液体金属循環系が接続さ
れている。このため、設計限界確認を含めた熱過渡条件
に対する流動、下流側機器への影響を確認することが可
能となる。Further, in the present invention, the simulated furnace container is
A high temperature circulation system, a low temperature circulation system and a liquid metal circulation system are connected. Therefore, it becomes possible to confirm the flow and the influence on the downstream equipment for the thermal transient condition including the confirmation of the design limit.
【００２６】また、本発明においては、模擬中間熱交換
器がバッファタンクを兼ねている。このため、系統構成
の簡素化が可能となる。Further, in the present invention, the simulated intermediate heat exchanger also serves as a buffer tank. Therefore, the system configuration can be simplified.
【００２７】また、本発明においては、模擬中間熱交換
器が複数設けられ、これらは相互に異なる出口配管に接
続されている。このため、模擬中間熱交換器の試験裕度
が増し、実プラントで想定される１ループ停止事象等の
非対象モードの模擬も可能となる。Further, in the present invention, a plurality of simulated intermediate heat exchangers are provided, and these are connected to mutually different outlet pipes. For this reason, the test margin of the simulated intermediate heat exchanger is increased, and it becomes possible to simulate the non-target mode such as the one-loop stop event expected in the actual plant.
【００２８】また、本発明においては、模擬中間熱交換
器の２次側に、模擬蒸気発生器が設けられている。この
ため、蒸気発生器を含めたプラントの試験が可能とな
る。Further, in the present invention, the simulated steam generator is provided on the secondary side of the simulated intermediate heat exchanger. Therefore, it is possible to test the plant including the steam generator.
【００２９】さらに、本発明においては、模擬蒸気発生
器が、模擬炉容器および模擬中間熱交換器をバイパスし
て液体金属加熱器に接続できるようになっている。この
ため、低コストで蒸気発生器の試験を行なうことが可能
となる。Further, in the present invention, the simulated steam generator can be connected to the liquid metal heater by bypassing the simulated furnace vessel and the simulated intermediate heat exchanger. Therefore, the steam generator can be tested at low cost.
【００３０】[0030]
【実施例】以下、本発明を図面を参照して説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings.
【００３１】図１は、本発明の第１実施例に係る液体金
属冷却炉の要素試験装置を示すもので、図中、符号１は
模擬炉容器であり、この模擬炉容器１内には仕切り板２
によって仕切られた上部プレナム３および下部プレナム
５が構成され、上部プレナム３の自由液面上には、径方
向は実機の縮尺比で高さ方向は実機と同一の模擬カバー
ガス空間４が設定されている。そして、この模擬カバー
ガス空間４を、径方向のみ縮小寸法とすることにより、
カバーガス部の熱流動特性および原子炉容器のナトリウ
ム液面から上部の軸方向の温度分布を詳細に模擬した試
験ができるようになっている。FIG. 1 shows an element testing apparatus for a liquid metal cooling furnace according to the first embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 is a simulated furnace container, and inside the simulated furnace container 1 is a partition. Board 2
The upper plenum 3 and the lower plenum 5 are partitioned by the above, and a simulated cover gas space 4 is set on the free liquid surface of the upper plenum 3 in the radial direction at the scale ratio of the actual machine and in the height direction the same as the actual machine. ing. Then, by setting the simulated cover gas space 4 to have a reduced size only in the radial direction,
A test that simulates the heat-hydraulic characteristics of the cover gas portion and the temperature distribution in the axial direction above the liquid level of the sodium in the reactor vessel in detail can be performed.
【００３２】模擬炉容器１の頂部には、複数の貫通孔６
を有する蓋構造７が設置されており、この蓋構造７から
は、模擬炉上部構造１４が取付フランジ１５を介して上
部プレナム３内に吊下げられているとともに、複数の炉
容器模擬入口配管１６および炉容器模擬出口配管１７が
それぞれ上部プレナム３内に吊下げられている。そして
これにより、原子炉容器の上部プレナム３の体系を模擬
できるようになっている。また貫通孔６を用いて模擬炉
上部構造１４、炉容器模擬入口配管１６および炉容器模
擬出口配管１７を引抜き交換することにより、各種形状
をパラメータに試験ができるようになっている。炉容器
模擬入口配管１６と炉容器模擬出口配管１７とは、蓋構
造７上部で上部連結配管２０を介して相互に連結されて
おり、炉容器模擬入口配管１６は、下部プレナム５に開
口し、またこの下部プレナム５には、出口配管１０が結
合されている。また、模擬炉容器１の下部は、模擬炉容
器支持構造１１により自立可能に支持されている。A plurality of through holes 6 are provided at the top of the simulated furnace container 1.
The lid structure 7 having the above is installed. From this lid structure 7, the simulated reactor superstructure 14 is suspended in the upper plenum 3 via the mounting flange 15, and a plurality of reactor vessel simulated inlet pipes 16 are installed. And the reactor vessel simulated outlet pipe 17 is suspended in the upper plenum 3. By this, the system of the upper plenum 3 of the reactor vessel can be simulated. Further, by pulling out and replacing the simulated reactor superstructure 14, the reactor vessel simulated inlet pipe 16 and the reactor vessel simulated outlet pipe 17 using the through holes 6, it is possible to perform tests with various shapes as parameters. The reactor vessel simulated inlet pipe 16 and the reactor vessel simulated outlet pipe 17 are connected to each other via the upper connecting pipe 20 in the upper part of the lid structure 7, and the reactor container simulated inlet pipe 16 is opened to the lower plenum 5. An outlet pipe 10 is connected to the lower plenum 5. The lower portion of the simulated furnace container 1 is supported by the simulated furnace container support structure 11 so as to be self-supporting.
【００３３】下部プレナム３内には、下部から入口配管
９が連設される高圧室８が設置されており、この高圧室
８内には、ヒータ付模擬燃料集合体１３が設置されてい
る。また、上部プレナム３の自由液面下には、模擬炉内
熱交換器１２が設置されている。Inside the lower plenum 3, a high pressure chamber 8 is installed in which an inlet pipe 9 is continuously provided from the bottom, and in this high pressure chamber 8, a simulated fuel assembly 13 with a heater is installed. Further, below the free liquid surface of the upper plenum 3, a heat exchanger 12 in the simulated furnace is installed.
【００３４】一方、模擬炉容器１の内側には、３重円筒
からなる模擬炉壁保護構造１８が設置されており、この
模擬炉壁保護構造１８の各環状空間には、模擬炉壁保護
構造ナトリウム配管１９がそれぞれ連通している。On the other hand, inside the simulated furnace vessel 1, a simulated furnace wall protection structure 18 consisting of a triple cylinder is installed. In each annular space of this simulated furnace wall protection structure 18, the simulated furnace wall protection structure 18 is installed. The sodium pipes 19 are in communication with each other.
【００３５】以上の構成において、外部で温度制御され
たナトリウムを、下部プレナム３下部に連接された入口
配管９から高圧室８内に流入させ、ヒータ付模擬燃料集
合体１３によって急峻な過渡的温度制御を行い、上部プ
レナム３より流出させることにより、上部プレナム３内
の熱流動特性の各種試験が可能となる。この場合、ナト
リウムの温度は外部の温度制御と模擬燃料集合体１３に
設置のヒータとで自由に制御することができるため、比
較的単純な体系により広範な試験が可能である。上部プ
レナム３内のナトリウムは、炉容器模擬出口配管１７を
通り蓋構造７の上部で上部連結配管２０にて炉容器模擬
入口配管１６に導かれ、模擬炉容器１の下部プレナム５
に流出し、出口配管１０で模擬炉容器１外に導かれる。
この場合、模擬炉容器１内へのナトリウムの入出口配管
９，１０が模擬炉容器１の下部に集中しているため、配
管の引き回しスペースを限定でき、実機との縮尺率を変
えずにコンパクトな試験装置の実現が可能となる。In the above structure, sodium whose temperature is controlled externally flows into the high pressure chamber 8 through the inlet pipe 9 connected to the lower part of the lower plenum 3 and the steep transient temperature is generated by the simulated fuel assembly with heater 13. By controlling and letting it flow out from the upper plenum 3, various tests of the heat-hydraulic characteristics in the upper plenum 3 become possible. In this case, since the temperature of sodium can be freely controlled by the external temperature control and the heater installed in the simulated fuel assembly 13, a wide range of tests can be performed with a relatively simple system. Sodium in the upper plenum 3 passes through the reactor container simulated outlet pipe 17 and is guided to the reactor container simulated inlet pipe 16 by the upper connecting pipe 20 at the upper part of the lid structure 7, and the lower plenum 5 of the simulated furnace container 1 is introduced.
To the outside of the simulated furnace container 1 through the outlet pipe 10.
In this case, since the sodium inlet / outlet pipes 9 and 10 into the simulated furnace container 1 are concentrated in the lower part of the simulated furnace container 1, it is possible to limit the space around which the pipes can be laid out, and the compactness is not changed without changing the scale of the actual machine. It is possible to realize various test equipment.
【００３６】図２は、本発明の第２実施例を示すもの
で、炉容器模擬出口配管１７の下部に、上下のプレナム
３，５を連通させる上下プレナム連通配管２１を設置
し、さらに模擬炉内熱交換器１２に連通する模擬炉内熱
交換器ナトリウム配管２２を、模擬炉容器１下部から引
出すようにしたものである。FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. An upper and lower plenum communication pipe 21 for communicating the upper and lower plenums 3 and 5 is installed below the reactor vessel simulated outlet pipe 17, and the simulated furnace is further provided. The simulated furnace internal heat exchanger sodium pipe 22 communicating with the internal heat exchanger 12 is drawn out from the lower part of the simulated furnace container 1.
【００３７】これにより、模擬炉内熱交換器１２内のナ
トリウムを、模擬炉内熱交換器ナトリウム配管２１によ
り外部に導出して冷却し、冷却後のナトリウムを、模擬
炉内熱交換器ナトリウム配管２１により模擬炉内熱交換
器１２内に導入することにより、炉内熱交換器運転時の
上部プレナム内の熱流動の試験が可能となる。Thus, the sodium in the heat exchanger 12 in the simulated furnace is led out to the outside by the sodium pipe 21 in the heat exchanger in the simulated furnace to be cooled, and the sodium after cooling is sodium pipe in the heat exchanger in the simulated furnace. By introducing the heat exchanger 21 into the simulated in-core heat exchanger 12, it becomes possible to test the heat flow in the upper plenum during the operation of the in-core heat exchanger.
【００３８】また、炉容器模擬出口配管１７の下部に上
下プレナム連通配管２１を設置し、上部プレナム３内の
ナトリウムを一旦炉容器模擬出口配管１７内に吸い上
げ、これを上下プレナム連通配管２１により下部プレナ
ム５に流出させ、出口配管１０にて模擬炉容器１外に導
出する構造としており、蓋構造７にはこれらに係わるナ
トリウム配管を設置していない。また、模擬炉容器１内
に設置の模擬炉内熱交換器１２には内部のナトリウムを
外部へ導出して冷却後導入する模擬炉内熱交換器ナトリ
ウム配管２２が下部プレナム５方向に設置されている。
このため、模擬炉内熱交換器ナトリウム配管２２が蓋構
造７を貫通することなく炉内熱交換器運転時の上部プレ
ナム内の熱流動の試験が可能となる。Further, the upper and lower plenum communication pipes 21 are installed in the lower part of the reactor vessel simulated outlet pipe 17, sodium in the upper plenum 3 is temporarily sucked up into the reactor container simulated outlet pipe 17, and this is lowered by the upper and lower plenum communication pipes 21. The structure is such that it flows out into the plenum 5 and is led out to the outside of the simulated furnace container 1 through the outlet pipe 10, and the lid structure 7 is not provided with sodium pipes related thereto. Further, the simulated reactor heat exchanger 12 installed in the simulated reactor vessel 1 is provided with a simulated reactor heat exchanger sodium pipe 22 extending in the direction of the lower plenum 5 for introducing sodium after cooling the sodium inside and introducing it after cooling. There is.
Therefore, it is possible to test the heat flow in the upper plenum during the operation of the in-core heat exchanger without the simulated in-core heat exchanger sodium pipe 22 penetrating the lid structure 7.
【００３９】また、模擬炉容器１は、模擬炉容器支持構
造１１で下部で支持されているため自立が可能で模擬炉
容器１の設置が容易であり、蓋構造７をナトリウム配管
が貫通しないこととあわせ、貫通孔６を用いて炉容器模
擬出口配管１７を引き抜き形状の異なる物を挿入するこ
とが容易となり、模擬炉上部構造１４の取付フランジ１
５により上部プレナム３内に吊り下げられている模擬炉
上部構造１４の交換が容易となる。Further, since the simulated furnace vessel 1 is supported by the simulated furnace vessel support structure 11 at the lower portion, it can be self-supporting, the simulated furnace vessel 1 can be easily installed, and the lid structure 7 is not penetrated by sodium piping. In addition, it becomes easy to pull out the reactor vessel simulated outlet pipe 17 using the through hole 6 and insert a different shape into the mounting flange 1 of the simulated reactor superstructure 14.
5 facilitates replacement of the simulated furnace superstructure 14 suspended in the upper plenum 3.
【００４０】図３は、本発明の第３実施例を示すもの
で、３体の炉容器模擬出口配管１７の下部に、個別に出
口配管１０をつなぎ、３ループの冷却系を分離できるよ
うにしたものである。なお、高圧室８内のヒータ付模擬
燃料集合体１３（図１参照）は省略されている。FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention. The outlet pipes 10 are individually connected to the lower portions of the three reactor vessel simulated outlet pipes 17 so that a three-loop cooling system can be separated. It was done. The simulated fuel assembly with heater 13 (see FIG. 1) in the high pressure chamber 8 is omitted.
【００４１】このように、各炉容器模擬出口配管１７
に、各別に出口配管が接続されているので、ループ毎に
流量等を変えることにより、上部プレナム３内の熱流動
特性をさらに詳細に模擬することができる。In this way, each reactor vessel simulated outlet pipe 17
Since the outlet pipes are separately connected to each other, the heat flow characteristics in the upper plenum 3 can be simulated in more detail by changing the flow rate or the like for each loop.
【００４２】図４は、本発明の第４実施例を示すもの
で、模擬炉壁保護構造１８間の各環状空間２３に、模擬
炉壁保護構造ナトリウム配管１９をそれぞれ接続すると
ともに、これらに弁Ａ２４、弁Ｂ２５、弁Ｃ２６および
弁Ｄ２７をそれぞれ設置するようにしたものである。FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention. Simulated furnace wall protection structure sodium pipes 19 are connected to the annular spaces 23 between the simulated furnace wall protection structures 18, and valves are connected to these. A24, valve B25, valve C26 and valve D27 are installed respectively.
【００４３】これにより、各弁２４，２５，２６，２７
の切換により、模擬炉壁保護構造１８内のナトリウムの
流動状況を可変とすることができ、さらに模擬炉壁保護
構造内液位２８と上部プレナム内液位とを可変とするこ
とができる。例えば、図４に示すように第１上部プレナ
ム内液位２９及び第２上部プレナム内液位３０の２段階
に切り替えできる。ここで、弁Ａ２４を開、弁Ｂ２５を
閉、弁Ｃ２６を開、弁Ｄ２７を開とし、弁Ａ２４から最
外周空間３１に上部プレナム３内のナトリウムよりも低
温のナトリウムを供給し、弁Ｂ２５を通して排出させ、
このとき第１上部プレナム内液位２９と組み合わせる
と、原子炉容器１を内包するナトリウムよりも低温のナ
トリウムで冷却することにより原子炉容器１の構造健全
性を高める低温ナトリウム循環方式の炉壁保護構造の試
験が可能となる。また、弁Ａ２４を開、弁Ｂ２５を閉、
弁Ｃ２６を閉、弁Ｄ２７を開とし、弁Ａ２４から最外周
空間３１のみにナトリウムを供給し、このとき上部プレ
ナム内液位の変化と無関係に模擬炉壁保護構造内液位を
制御することにより、実機においてプラントの起動によ
りナトリウム温度が上昇し上部プレナム内液位が上昇す
る時に原子炉容器１に接する液位を一定に保つ起動時液
位一定方式の炉壁保護構造の試験が可能となる。Accordingly, each valve 24, 25, 26, 27
It is possible to change the flow state of sodium in the simulated furnace wall protection structure 18, and to change the liquid level 28 in the simulated furnace wall protection structure and the liquid level in the upper plenum. For example, as shown in FIG. 4, it is possible to switch between two levels, that is, the first upper plenum liquid level 29 and the second upper plenum liquid level 30. Here, the valve A24 is opened, the valve B25 is closed, the valve C26 is opened, and the valve D27 is opened. Sodium having a temperature lower than that of sodium in the upper plenum 3 is supplied from the valve A24 to the outermost peripheral space 31 and is passed through the valve B25. Let it drain,
At this time, when combined with the liquid level 29 in the first upper plenum, the low-temperature sodium circulation type reactor wall protection that enhances the structural integrity of the reactor vessel 1 by cooling the reactor vessel 1 with sodium having a lower temperature than the sodium contained therein The structure can be tested. Further, the valve A24 is opened, the valve B25 is closed,
By closing the valve C26 and opening the valve D27 and supplying sodium from the valve A24 only to the outermost peripheral space 31, at this time, by controlling the liquid level in the simulated furnace wall protection structure regardless of the change in the liquid level in the upper plenum. , It is possible to test the reactor wall protection structure of the constant liquid level at startup, which keeps the liquid level in contact with the reactor vessel 1 constant when the sodium temperature rises and the liquid level in the upper plenum rises when the plant starts in the actual machine .
【００４４】また、弁Ａ２４を開、弁Ｂ２５を開、弁Ｃ
２６を閉、弁Ｄ２７開とし、弁Ａ２４から最外周空間３
１のみにナトリウムを供給し、このとき上部プレナム内
液位の変化と無関係に模擬炉壁保護構造内液位を制御す
ることにより、実機において、プラントの起動によりナ
トリウム温度が上昇し、上部プレナム内液位が上昇する
時に、原子炉容器に接する液位を一定に保つ起動時液位
一定方式の炉壁保護構造の試験が可能となる。Further, the valve A24 is opened, the valve B25 is opened, and the valve C is opened.
26 is closed, valve D27 is opened, and valve A24 to outermost space 3
By supplying sodium only to No. 1 and controlling the liquid level in the simulated furnace wall protection structure irrespective of the change in the liquid level in the upper plenum at this time, the sodium temperature rises when the plant starts up in the actual machine, When the liquid level rises, it is possible to test the reactor wall protection structure of the constant liquid level at startup that keeps the liquid level in contact with the reactor vessel constant.
【００４５】表１は、これらをまとめたものである。Table 1 is a summary of these.
【００４６】[0046]
【表１】 図５は、本発明の第５実施例を示すもので、模擬原子炉
容器５１に、高温循環系６１および低温循環系６２を配
管６３（ａ，ｂ）を介し接続するようにしたものであ
る。[Table 1] FIG. 5 shows a fifth embodiment of the present invention, in which a high temperature circulation system 61 and a low temperature circulation system 62 are connected to a simulated reactor vessel 51 via pipes 63 (a, b). .
【００４７】すなわち、高温循環系６１は、循環ポンプ
５３、加熱器５２、バッファタンク５４、ダンプタンク
５５及び配管６４（ａ〜ｇ）より構成され、液体金属を
加熱、循環するとともに、模擬原子炉容器５１に加熱さ
れた高温液体金属を供給することが可能である。一方、
低温循環系６２は、循環ポンプ５８、空気冷却器５６、
補助加熱器５７、バッファタンク５９、ダンプタンク６
０及び配管６５（ａ〜ｈ）より構成され、液体金属を冷
却、循環するとともに、模擬原子炉容器に冷却された低
温液体金属を供給することが可能である。この中で、補
助加熱器５７については、空気冷却器５６出口温度の微
調整用として設置するものである。また、低温循環系６
２のバッファタンク５９の出口に配管６６を接続するこ
とにより、模擬原子炉容器５１の炉壁保護構造に低温の
液体金属を供給することが可能となっている。That is, the high temperature circulation system 61 is composed of a circulation pump 53, a heater 52, a buffer tank 54, a dump tank 55 and pipes 64 (a to g), heats and circulates the liquid metal, and also simulates a nuclear reactor. It is possible to supply heated high temperature liquid metal to the vessel 51. on the other hand,
The low temperature circulation system 62 includes a circulation pump 58, an air cooler 56,
Auxiliary heater 57, buffer tank 59, dump tank 6
0 and the pipes 65 (a to h), the liquid metal can be cooled and circulated, and the cooled low temperature liquid metal can be supplied to the simulated reactor vessel. Among these, the auxiliary heater 57 is installed for fine adjustment of the outlet temperature of the air cooler 56. In addition, the low temperature circulation system 6
By connecting the pipe 66 to the outlet of the second buffer tank 59, it is possible to supply the low temperature liquid metal to the reactor wall protection structure of the simulated reactor vessel 51.
【００４８】これにより、各循環系６１、６２の弁の切
換により、流路内に模擬原子炉容器５１を含む運転及び
含まない運転のいずれも実施可能である。したがって各
々の循環系６１，６２の運用により、模擬原子炉容器５
１に対してはあらゆる熱過渡を負荷することが可能であ
る。例えば、模擬原子炉容器５１に液体金属の急峻な温
度降下を与えようとする場合、初期状態として、高温循
環系６１は、模擬原子炉容器５１から配管６４ａ、循環
ポンプ５３、加熱器５２及び配管６４ｅを介して模擬原
子炉容器５１に戻る流路で高温（例えば５５０℃）運転
し、低温循環系６２は、配管６５ａ、循環ポンプ５８、
空気冷却器５６、補助加熱器５７、バッファタンク５９
及び配管６５ｄ、６５ｅ、６５ｆを介して循環ポンプ５
８に戻る流路、即ち模擬原子炉容器５１をバイパスする
流路で低温（例えば３５０℃）運転した状態から、接続
配管６３ａ、ｂ及び配管６４ｆ、６５ｆ上に設置される
弁の切換により、模擬原子炉容器５１にバッファタンク
５９で蓄えられた低温ナトリウムを配管６５ｄ、６５ｅ
及び６３ｂを介して模擬原子炉容器５１に注入すること
により、模擬原子炉容器に、急激な温度変化（例えば２
００℃の温度降下）が負荷できる。この際、バッファタ
ンク５９は、空気冷却器の過渡的な除熱遅れ等による温
度変動を直接模擬原子炉容器５１に与えず安定した温度
の液体金属を供給する役割を果たしている。As a result, by switching the valves of the circulation systems 61 and 62, both the operation including the simulated reactor vessel 51 in the flow path and the operation not including the simulated reactor vessel 51 can be performed. Therefore, by operating the respective circulation systems 61 and 62, the simulated reactor vessel 5
One can be loaded with any thermal transient. For example, when an abrupt temperature drop of liquid metal is to be applied to the simulated reactor vessel 51, the high temperature circulation system 61 is initially connected to the simulated reactor vessel 51 from the pipe 64a, the circulation pump 53, the heater 52 and the pipe. A high temperature (for example, 550 ° C.) operation is performed in a flow path returning to the simulated reactor vessel 51 via 64e, and the low temperature circulation system 62 includes a pipe 65a, a circulation pump 58,
Air cooler 56, auxiliary heater 57, buffer tank 59
And the circulation pump 5 through the pipes 65d, 65e, 65f
Simulated by switching the valves installed on the connecting pipes 63a and 63b and the pipes 64f and 65f from a state in which a low temperature (for example, 350 ° C.) operation is performed in the flow passage returning to 8, that is, the flow passage bypassing the simulated reactor vessel 51. The low temperature sodium stored in the buffer tank 59 in the reactor vessel 51 is piped 65d, 65e.
And 63b to inject into the simulated reactor vessel 51, a sudden temperature change (for example, 2
A temperature drop of 00 ° C) can be applied. At this time, the buffer tank 59 plays a role of supplying the liquid metal at a stable temperature without directly giving the simulated reactor vessel 51 a temperature variation due to a transient heat removal delay of the air cooler or the like.
【００４９】模擬原子炉容器５１から流れ出た液体金属
は、配管６５ａ、６５ｂを介して再度空気冷却器５６で
冷却されてバッファタンク５９に戻る。また、急激な温
度上昇を負荷する場合には、前記と逆の運用を行えばよ
く、初期状態として低温循環系６２を介して模擬原子炉
容器５１を低温運転した状態から、流路切り替えにより
高温循環系６１からの高温循環とすることにより実施可
能である。さらに高温循環系６１と低温循環系６２の液
体金属を模擬原子炉容器５１の入口で混合させ、各々の
流量比を循環ポンプ５３、５８で調節することにより、
緩慢な温度変化も負荷することが可能である。The liquid metal flowing out of the simulated reactor vessel 51 is cooled again by the air cooler 56 via the pipes 65a and 65b and returns to the buffer tank 59. Further, in the case of applying a sudden temperature rise, the operation reverse to the above may be performed. From the state in which the simulated reactor vessel 51 is operated at a low temperature via the low temperature circulation system 62 as an initial state, a high temperature is obtained by switching the flow path. This can be carried out by using the high temperature circulation from the circulation system 61. Furthermore, by mixing the liquid metals of the high temperature circulation system 61 and the low temperature circulation system 62 at the inlet of the simulated reactor vessel 51, and adjusting the flow rate ratio of each by the circulation pumps 53 and 58,
It is also possible to load slow temperature changes.
【００５０】このように図５の要素試験装置では、試験
で必要とするあらゆる過渡条件の模擬が可能であり、機
器の設計限界確認を含めた柔軟な試験が実施可能であ
る。また、バッファタンク５４，５９を設置することに
より、高温又は低温の液体金属を蓄えることができるた
め、加熱器５２及び空気冷却器５６の容量を小さくする
効率的な設備とすることが可能である。As described above, the element test apparatus of FIG. 5 can simulate all the transient conditions required for the test, and can perform a flexible test including confirmation of the design limit of the equipment. Further, since the high temperature or low temperature liquid metal can be stored by installing the buffer tanks 54 and 59, it is possible to provide efficient equipment for reducing the capacities of the heater 52 and the air cooler 56. .
【００５１】図６は、本発明の第６実施例を示すもの
で、模擬原子炉容器７１に、加熱器７４、中間熱交換器
７２及び１次系循環ポンプ７３を１次系配管７８によっ
て連接し、１次系ループを加熱、冷却及び循環運転が可
能な構成にするとともに、中間熱交換器７２の２次側に
は、蒸気発生器８０及び２次系循環ポンプ８１を配管８
２によって連接し、加熱器７４で発生した熱を中間熱交
換器７２を介して蒸気発生器８０から水蒸気系（図示省
略）で除熱できる構成としたものである。なお、炉内熱
交換器７５による模擬原子炉容器７１内の冷却運転を模
擬するため、模擬炉内熱交換器７５、空気冷却器７６及
び循環ポンプ７７を配管７９によって連接し、除熱運転
を可能としている。FIG. 6 shows a sixth embodiment of the present invention, in which a heater 74, an intermediate heat exchanger 72 and a primary system circulation pump 73 are connected to a simulated reactor vessel 71 by a primary system pipe 78. In addition, the primary loop is configured to be capable of heating, cooling, and circulating operation, and the steam generator 80 and the secondary circulation pump 81 are provided on the secondary side of the intermediate heat exchanger 72 through the pipe 8
It is configured such that the heat generated by the heater 74 can be removed from the steam generator 80 by the steam system (not shown) through the intermediate heat exchanger 72. In order to simulate the cooling operation inside the simulated reactor vessel 71 by the in-reactor heat exchanger 75, the simulated in-reactor heat exchanger 75, the air cooler 76 and the circulation pump 77 are connected by the pipe 79 to perform the heat removal operation. It is possible.
【００５２】このように、模擬原子炉容器７１に加熱器
７４及び中間熱交換器７２を連接するとともに、中間熱
交換器７２の２次側は、蒸気発生器８０に連接して熱交
換が可能な構成としているので、中間熱交換器７２及び
蒸気発生器８０の要素試験も同時に実施することが可能
になると同時に、蒸気発生器除熱喪失等の事故事象に対
して、実機プラントに近い状態の模擬が可能となる。ま
た、模擬炉内熱交換器７５から、循環ポンプ７７によっ
て空気冷却器７６に循環する流路を設置したことによ
り、模擬炉内熱交換器７５による模擬原子炉容器７１の
除熱運転を行った際の模擬原子炉容器７１内温度変化・
温度分布等を詳細に把握することが可能である。従っ
て、図６の実施例によれば、複数の機器の要素試験が実
施できるとともに、熱交換器を含めた熱過渡確認試験の
機能も合わせ持つ効率的な要素試験装置とすることが可
能である。As described above, the heater 74 and the intermediate heat exchanger 72 are connected to the simulated reactor vessel 71, and the secondary side of the intermediate heat exchanger 72 is connected to the steam generator 80 for heat exchange. Since it is configured as described above, it becomes possible to simultaneously perform the element tests of the intermediate heat exchanger 72 and the steam generator 80, and at the same time, in the case of an accident event such as loss of heat removal from the steam generator, a state close to the actual plant It becomes possible to simulate. In addition, the heat removal operation of the simulated reactor vessel 71 by the simulated reactor heat exchanger 75 was performed by installing a flow path circulating from the simulated reactor heat exchanger 75 to the air cooler 76 by the circulation pump 77. Change in temperature inside the simulated reactor vessel 71
It is possible to grasp the temperature distribution in detail. Therefore, according to the embodiment of FIG. 6, it is possible to implement an element test of a plurality of devices and to provide an efficient element test device that also has a function of a thermal transient confirmation test including a heat exchanger. .
【００５３】なお、図５では模擬炉内熱交換器の循環ル
ープを省略しているが、図６と同様の模擬炉内熱交換器
及び空気冷却器の循環ループを設置して除熱模擬試験を
行うことにより、同様の試験が可能である。Although the circulation loop of the heat exchanger in the simulated furnace is omitted in FIG. 5, the heat removal simulation test is performed by installing the circulation loop of the heat exchanger in the simulated furnace and the circulation loop of the air cooler similar to those in FIG. The same test can be performed by performing.
【００５４】図７は、本発明の第７実施例を示すもの
で、中間熱交換器を複数機設置するようにしたものであ
る。FIG. 7 shows a seventh embodiment of the present invention, in which a plurality of intermediate heat exchangers are installed.
【００５５】すなわち、模擬原子炉容器７１の出口ノズ
ル（図示の例では３本）の内１本は、中間熱交換器Ａ７
２ａ及び１次系循環ポンプＡ７３ａを配管７８ａによっ
て連接し、残りについては、中間熱交換器Ｂ７２ｂ及び
１次系循環ポンプＢ７３ｂを配管７８ｂによって連接
し、各々の中間熱交換器の出口配管を合流させた後に加
熱器７４を介して模擬原子炉容器７１に流入させるよう
に構成したものである。なお、中間熱交換器Ａ７２ａ及
び中間熱交換器Ｂ７２ｂの２次側については、蒸気発生
器８０及び２次系循環ポンプ８１を各々の２次系配管８
２ａ、８２ｂによって分岐・合流させることにより、１
基の蒸気発生器８０によって除熱運転が可能な構成とな
っている。That is, one of the outlet nozzles (three in the illustrated example) of the simulated reactor vessel 71 is the intermediate heat exchanger A7.
2a and the primary system circulation pump A73a are connected by the pipe 78a, and for the rest, the intermediate heat exchanger B72b and the primary system circulation pump B73b are connected by the pipe 78b, and the outlet pipes of the respective intermediate heat exchangers are joined. After that, it is configured to flow into the simulated reactor vessel 71 via the heater 74. Regarding the secondary sides of the intermediate heat exchanger A72a and the intermediate heat exchanger B72b, the steam generator 80 and the secondary system circulation pump 81 are connected to the respective secondary system pipes 8
1 by branching and merging with 2a and 82b
A heat removal operation is possible by the base steam generator 80.
【００５６】このように、模擬原子炉容器７１に２基の
中間熱交換器Ａ７２ａ、中間熱交換器Ｂ７２ｂを連接し
ているので、複数の中間熱交換器の要素試験が可能とな
る。また、模擬原子炉容器試験体における１ループの機
能喪失事象等非対象運転の模擬も可能である。すなわ
ち、１次系は、１次系循環ポンプＡ７３ａを駆動して模
擬原子炉容器７１から中間熱交換器Ａ７２ａを経る流路
と、１次系循環ポンプＢ７３ｂを駆動して模擬原子炉容
器７１から中間熱交換器Ｂ７２ｂを経る流路を同時に運
転し、両流路が合流して加熱器７４に至り、さらに模擬
原子炉容器７１に戻る閉ループで循環した状態から、１
次系循環ポンプＡ７３ａが故障し、ポンプトリップに至
る事象を模擬すると、１次系循環ポンプＢ７３ｂから吐
出された液体金属は、１次系循環ポンプＡ７３ａから中
間熱交換器Ａ７２ａを経て模擬原子炉容器７１に至る流
路を逆流する実機プラントと同様の挙動が模擬可能であ
り、非対象運転時における模擬原子炉容器での複雑な温
度挙動の把握が可能となる。As described above, since the two intermediate heat exchangers A72a and B72b are connected to the simulated reactor vessel 71, it is possible to perform a plurality of intermediate heat exchanger element tests. It is also possible to simulate non-target operations such as one-loop function loss events in the simulated reactor vessel test body. That is, the primary system drives the primary system circulation pump A73a to drive the flow path from the simulated reactor vessel 71 to the intermediate heat exchanger A72a, and drives the primary system circulation pump B73b to drive the simulated reactor vessel 71 from the simulated reactor vessel 71. From the state in which the flow paths passing through the intermediate heat exchanger B72b are simultaneously operated, the both flow paths merge to reach the heater 74, and further to the simulated reactor vessel 71, are circulated in a closed loop,
When the event that the secondary circulation pump A73a fails and causes a pump trip is simulated, the liquid metal discharged from the primary circulation pump B73b passes from the primary circulation pump A73a through the intermediate heat exchanger A72a to the simulated reactor vessel. It is possible to simulate the same behavior as an actual plant that flows backward through the flow path reaching 71, and it is possible to understand the complicated temperature behavior in the simulated reactor vessel during non-target operation.
【００５７】このように図７の実施例によれば、図６の
実施例で得られる効果に加えて、中間熱交換器の試験裕
度が増すとともに、実プラントで想定される１ループ停
止事象等の非対象モードの模擬も可能な試験装置とする
ことが可能となる。As described above, according to the embodiment shown in FIG. 7, in addition to the effect obtained in the embodiment shown in FIG. 6, the test margin of the intermediate heat exchanger is increased and the one-loop stop event expected in the actual plant is obtained. It is possible to provide a test apparatus capable of simulating non-target modes such as.
【００５８】図８は、本発明の第８実施例を示すもの
で、図５に示した模擬原子炉容器５１と高温循環系６１
及び低温循環系６２からなる要素試験装置と、図７に示
した模擬原子炉容器７１に複数の中間熱交換器を連接す
る試験装置とを、模擬原子炉容器及び加熱器を兼用して
結合したものである。FIG. 8 shows an eighth embodiment of the present invention. The simulated reactor vessel 51 and the high temperature circulation system 61 shown in FIG.
And an element test apparatus including the low temperature circulation system 62 and a test apparatus for connecting a plurality of intermediate heat exchangers to the simulated reactor vessel 71 shown in FIG. 7 are combined to serve as the simulated reactor vessel and the heater. It is a thing.
【００５９】すなわち、図５に示す系統構成は、前記の
如く急峻な熱過渡を含めて任意の熱過渡を模擬原子炉容
器５１試験体に負荷する熱過渡試験装置であり、図７
は、模擬原子炉容器に接続される機器の影響を含めた実
機プラントの熱過渡模擬が可能な試験装置である。これ
らの機能を一つの試験装置で達成するため、図８は、図
５の構成に模擬原子炉容器５１を兼用して中間熱交換器
７２ａ、７２ｂ及び１次系循環ポンプ７３ａ、７３ｂを
１次系配管７８ａ、７８ｂによって接続している。That is, the system configuration shown in FIG. 5 is a thermal transient test device for applying an arbitrary thermal transient including a steep thermal transient to the simulated reactor vessel 51 test body as described above.
Is a test device capable of simulating thermal transients of an actual plant, including the effects of equipment connected to the simulated reactor vessel. In order to achieve these functions with a single test apparatus, FIG. 8 shows that the simulated reactor vessel 51 is also used in the configuration of FIG. 5 and the intermediate heat exchangers 72a and 72b and the primary system circulation pumps 73a and 73b are primary. They are connected by system pipes 78a and 78b.
【００６０】プラントの通常運転を模擬する際には、１
次系配管７８ａ、７８ｂによって模擬原子炉容器５１か
ら中間熱交換器７２ａ、７２ｂに送り、熱交換を行って
低温にした上で１次系循環ポンプ７３ａ、７３ｂを経て
模擬原子炉容器５１（下部）に戻し、そこから下部接続
配管１３によって高温循環系６１の加熱器５２で加熱し
た上で再度模擬原子炉容器５１に循環する運転を行う。
この状態から、事故模擬試験を実施する場合には、図７
と同様に運用することができる。When simulating the normal operation of the plant, 1
The simulated reactor vessel 51 is sent from the simulated reactor vessel 51 to the intermediate heat exchangers 72a, 72b through the secondary system pipes 78a, 78b for heat exchange to lower the temperature, and then the primary system circulation pumps 73a, 73b are used for the simulated reactor vessel 51 (lower part). ), From which the lower connecting pipe 13 heats the heater 52 of the high-temperature circulation system 61 and then circulates the simulated reactor vessel 51 again.
When carrying out the accident simulation test from this state,
It can be operated in the same way as.
【００６１】一方、高温循環系６１の流路を低温循環系
６２に切り替えることにより、模擬原子炉容器５１には
急峻な熱過渡が負荷可能であり、中間熱交換器７２ａ、
７２ｂ等の下流側機器に対しても実機プラント条件を上
回る厳しい熱過渡に対する影響を見ることができる。On the other hand, by switching the flow path of the high temperature circulation system 61 to the low temperature circulation system 62, a sharp thermal transient can be loaded on the simulated reactor vessel 51, and the intermediate heat exchanger 72a,
Even for downstream equipment such as 72b, it is possible to see the effects of severe thermal transients exceeding the actual plant conditions.
【００６２】このように、図８の系統構成によれば、図
７に示した効果に加えて、設計限界確認を含めた種々の
熱過渡条件に対する流動、下流側機器への影響を確認す
ることが可能となる。As described above, according to the system configuration of FIG. 8, in addition to the effect shown in FIG. 7, it is possible to confirm the flow on various thermal transient conditions including the confirmation of the design limit and the influence on the downstream equipment. Is possible.
【００６３】図９は、本発明の第９実施例を示すもの
で、高温循環系のバッファタンクを、中間熱交換器の外
容器と兼用としたものである。FIG. 9 shows a ninth embodiment of the present invention, in which the buffer tank of the high temperature circulation system is also used as the outer container of the intermediate heat exchanger.
【００６４】すなわち、模擬原子炉容器５１、高温循環
系６１、低温循環系６２、中間熱交換器７２ａ、７２ｂ
及びその循環ループを構成することは図８と同じである
が、図８における高温循環系６１のバッファタンク５４
を中間熱交換器７２ａの外容器を兼用し、図８の系統構
成をより合理的にしたものである。このため、中間熱交
換器７２ａには、上部出入口配管７８ａに加えてバッフ
ァタンクの接続配管６４ｃ、６４ｄ、６４ｇを接続する
構成としている。That is, the simulated reactor vessel 51, the high temperature circulation system 61, the low temperature circulation system 62, and the intermediate heat exchangers 72a and 72b.
And the construction of its circulation loop are the same as in FIG. 8, but the buffer tank 54 of the high temperature circulation system 61 in FIG.
Is also used as the outer container of the intermediate heat exchanger 72a to make the system configuration of FIG. 8 more rational. Therefore, the intermediate heat exchanger 72a is configured to be connected with the connection pipes 64c, 64d, 64g of the buffer tank in addition to the upper outlet / inlet pipe 78a.
【００６５】図８の系統構成は、図５の任意の熱過渡負
荷機能と、図７の系統熱過渡挙動確認及び複数機器の試
験機能のために模擬原子炉容器５１及び加熱器５２のみ
を兼用しており、試験装置の物量が大きくなることが考
えられる。これを改善するため、中間熱交換器７２ａの
外容器を高温循環系のバッファタンク５４と共用するこ
とにより、系統構成の簡素化を計ることが可能である。
プラントの通常運転を模擬する際の運転方法は図８にお
ける場合と同様であり、高温循環系６１から低温循環系
６２に切り替える運用も図５又は図８における場合と同
様である。中間熱交換器７２ａの外容器は、例えば１次
系配管７８ａの中の液体金属を空とし、模擬原子炉容器
５１との流路を切り離すことにより図５と全く同様の構
成でバッファタンクとして使用することが可能である。
このように、図９の構成によれば図８で得られる効果を
より簡素な系統構成で達成することが可能である。The system configuration of FIG. 8 uses only the simulated reactor vessel 51 and the heater 52 for the arbitrary thermal transient load function of FIG. 5 and the system thermal transient behavior confirmation and the test function of a plurality of devices of FIG. Therefore, it is considered that the physical quantity of the test equipment becomes large. In order to improve this, it is possible to simplify the system configuration by sharing the outer container of the intermediate heat exchanger 72a with the buffer tank 54 of the high temperature circulation system.
The operation method when simulating the normal operation of the plant is the same as in the case of FIG. 8, and the operation of switching from the high temperature circulation system 61 to the low temperature circulation system 62 is also the same as in the case of FIG. 5 or 8. The outer container of the intermediate heat exchanger 72a is used as a buffer tank, for example, by completely emptying the liquid metal in the primary system pipe 78a and separating the flow path from the simulated reactor container 51 by using the same configuration as in FIG. It is possible to
As described above, according to the configuration of FIG. 9, the effect obtained in FIG. 8 can be achieved with a simpler system configuration.
【００６６】図１０は、本発明の第１０実施例を示すも
ので、模擬原子炉容器５１の内、１ループの上部出入口
を配管７８で中間熱交換器７２及び循環ポンプ７３と接
続するとともに、模擬原子炉容器下部出入口を配管１０
２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、１０２ｅによっ
て加熱器５２と接続し、中間熱交換器試験ループをも構
成している。さらに、他のループは、配管１０４ａ、１
０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｅ、１０４ｆ、１０４ｇ、１
０４ｄによって循環ポンプ１０３、空気冷却器５６、補
助加熱器５７、バッファタンク５９より構成される循環
系に接続している。FIG. 10 shows a tenth embodiment of the present invention. In the simulated reactor vessel 51, the upper inlet / outlet of one loop is connected to the intermediate heat exchanger 72 and the circulation pump 73 by a pipe 78, and Piping 10 at the lower entrance of the simulated reactor vessel
2a, 102b, 102c, 102d, 102e connect to the heater 52 and also form an intermediate heat exchanger test loop. Further, the other loops are the pipes 104a, 1
04b, 104c, 104e, 104f, 104g, 1
04d connects to a circulation system including a circulation pump 103, an air cooler 56, an auxiliary heater 57, and a buffer tank 59.
【００６７】また、模擬原子炉容器５１を経由せず中間
熱交換器７２の外容器に加熱器で加熱された液体金属又
は空気冷却器５６で冷却された液体金属を直接供給・循
環するため、加熱器５２の出入口には循環ポンプ１０１
及び接続配管１０２ｇ、１０２ｉを、また空気冷却器５
６を具備する循環系と中間熱交換器７２を接続する配管
１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃを設けている。さらに模
擬原子炉容器５１の上部出口配管の内、１ループを他の
熱交換器試験体１０６と配管１０７ａ、１０７ｂによっ
て接続することにより、併せて他の熱交換器試験も可能
としている。Further, since the liquid metal heated by the heater or the liquid metal cooled by the air cooler 56 is directly supplied and circulated to the outer container of the intermediate heat exchanger 72 without passing through the simulated reactor container 51, A circulation pump 101 is provided at the inlet and outlet of the heater 52.
And the connecting pipes 102g and 102i, and the air cooler 5
Pipes 105a, 105b, 105c for connecting the circulation system including 6 and the intermediate heat exchanger 72 are provided. Further, by connecting one loop of the upper outlet pipe of the simulated reactor vessel 51 to the other heat exchanger test body 106 by the pipes 107a and 107b, it is possible to perform other heat exchanger tests as well.
【００６８】本実施例においては、模擬原子炉容器５１
に中間熱交換器７２を含む循環ループを設けるととも
に、その他のループは、循環ポンプ１０３、空気冷却器
５６、補助熱交換器５７、バッファタンク５９より構成
される循環系に接続したものである。このように構成さ
れた試験装置においてプラントの通常運転を模擬する際
には、液体金属を一次系配管７８によって模擬原子炉容
器５１から中間熱交換器７２に送り、熱交換を行って低
温にした上で循環ポンプ７３を経て模擬原子炉容器５１
（下部）に戻し、そこから下部接続配管１０２ａ、１０
２ｂを経て加熱器５２で昇温した上１０２ｃ、１０２ｅ
を経て再度模擬原子炉容器５１に循環する運転を行う。
一方、他のループについては、模擬原子炉容器５１の上
部より１次系配管１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０
４ｄの流路を循環ポンプ１０３で等温循環し、模擬原子
炉容器５１入口の配管１０２ｅと合流した上で、再度模
擬原子炉容器５１に戻している。In this embodiment, the simulated reactor vessel 51
In addition to providing a circulation loop including the intermediate heat exchanger 72, the other loops are connected to a circulation system including a circulation pump 103, an air cooler 56, an auxiliary heat exchanger 57, and a buffer tank 59. When simulating the normal operation of the plant in the test apparatus configured as described above, liquid metal was sent from the simulated reactor vessel 51 to the intermediate heat exchanger 72 through the primary system pipe 78 to perform heat exchange to lower the temperature. The simulated reactor vessel 51 is passed through the circulation pump 73 above.
(Lower part), and from there, lower connection pipes 102a, 10
After the temperature is raised by the heater 52 through 2b, 102c, 102e
After that, the operation of circulating the simulated reactor vessel 51 again is performed.
On the other hand, for the other loops, the primary system pipes 104 a, 104 b, 104 c, 10
The flow path 4d is isothermally circulated by the circulation pump 103, merges with the pipe 102e at the inlet of the simulated reactor vessel 51, and then returns to the simulated reactor vessel 51 again.
【００６９】この際、１０３を出た液体金属は、配管１
０４ｅ、１０４ｆ、１０４ｇを用いて少量をバイパスさ
せ、前記中間熱交換器７２の出口温度とほぼ同一となる
ように空気冷却器５６にて冷却、補助加熱器５７で温度
微調整した後、バッファタンク５９を介して模擬原子炉
容器５１に戻る配管１０４ｄに合流させている。At this time, the liquid metal exiting 103 is the pipe 1
04e, 104f and 104g are used to bypass a small amount, and the air is cooled by the air cooler 56 and the temperature is finely adjusted by the auxiliary heater 57 so that the temperature is almost the same as the outlet temperature of the intermediate heat exchanger 72. The pipe 104d returning to the simulated reactor vessel 51 via 59 is joined.
【００７０】このように、実際に熱交換を行うのは、前
述の中間熱交換器７２を含む１ループのみであるが、模
擬原子炉容器５１には、複数ループ（図１０の例では３
ループ）分の流動を模擬することができる。また、この
状態から過渡試験を実施する場合、例えば原子炉スクラ
ム事象を想定すると、炉心での発熱停止を模擬するた
め、模擬原子炉容器下部出口配管１０２ａから加熱器５
２へ至る流路をバイパスして模擬原子炉容器５１に戻る
配管１０２ｄ、１０２ｅ側の流路に切り替え、循環する
ループを形成させる。As described above, the heat exchange is actually performed only in one loop including the intermediate heat exchanger 72 described above, but in the simulated reactor vessel 51, a plurality of loops (in the example of FIG. 10, 3 loops are used).
Loop) flow can be simulated. Further, when the transient test is performed from this state, assuming a reactor scrum event, for example, in order to simulate the stoppage of heat generation in the reactor core, the simulated reactor vessel lower outlet pipe 102a to the heater 5 is used.
The flow path leading to No. 2 is bypassed, and the flow path is switched to the flow path on the side of the pipes 102d and 102e that returns to the simulated reactor vessel 51 to form a circulating loop.
【００７１】これにより、模擬原子炉容器５１の下部入
口ノズルには、配管１０２ｅより循環ポンプ７３出口の
液体金属が直接供給される。一方、他のループについて
は、模擬原子炉容器５１の上部ノズルより配管１０４
ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄにて等温循環してい
た流路を空気冷却器５６及びバッファタンク５９、配管
１０４ｃ、１０４ｅ、１０４ｆ、１０４ｇ、１０４ｄを
経る流路に切り替え、前記模擬原子炉容器入口の配管１
０２ｅに合流することにより、前記バッファタンク５９
で蓄えた中間熱交換器出口温度と同一温度の低温ナトリ
ウムを模擬原子炉容器５１に注入することが可能であ
る。As a result, the liquid metal at the outlet of the circulation pump 73 is directly supplied to the lower inlet nozzle of the simulated reactor vessel 51 through the pipe 102e. On the other hand, for the other loops, the pipe 104 from the upper nozzle of the simulated reactor vessel 51
The flow paths that were isothermally circulated in a, 104b, 104c, and 104d are switched to flow paths that pass through the air cooler 56, the buffer tank 59, and the pipes 104c, 104e, 104f, 104g, and 104d, and the simulated reactor vessel inlet Piping 1
02e, so that the buffer tank 59
It is possible to inject into the simulated reactor vessel 51 the low temperature sodium having the same temperature as the outlet temperature of the intermediate heat exchanger stored in (4).
【００７２】また、このような過渡事象では、中間熱交
換器７２の出口温度は逐次変動するが、他のループにつ
いても模擬原子炉容器５１の出口からそのまま模擬原子
炉容器５１に戻る配管１０４ｄの流量と空気冷却器５６
及びバッファタンク５９を経由する配管１０４ｇの流量
の比を中間熱交換器７２の出口温度と同一になるように
調節・制御することにより、模擬原子炉容器５１には、
実機系統を模擬した熱過渡条件を複数ループ分の流量で
供給することが可能である。In addition, in such a transient event, the outlet temperature of the intermediate heat exchanger 72 fluctuates sequentially, but for the other loops as well, the pipe 104d for returning from the outlet of the simulated reactor vessel 51 to the simulated reactor vessel 51 as it is. Flow rate and air cooler 56
And, by adjusting and controlling the ratio of the flow rate of the pipe 104g passing through the buffer tank 59 to be the same as the outlet temperature of the intermediate heat exchanger 72, the simulated reactor vessel 51 has
It is possible to supply thermal transient conditions simulating an actual machine system at flow rates for multiple loops.
【００７３】また、空気冷却器５６を含む循環系は、基
本的に図５の要素試験装置における低温循環系と同一構
成であり、模擬原子炉容器に対して急峻なコールドショ
ック等の過渡変化を与えることも可能である。また、中
間熱交換器７２を試験対象として、模擬原子炉容器５１
を経由せず直接中間熱交換器７２の外容器に加熱器５２
で加熱された液体金属及び空気冷却器５６で冷却された
液体金属を供給・循環することも可能とするため、加熱
器５２の出入口には循環ポンプ１０１及び接続配管１０
２ｇ、１０２ｉを、また前記空気冷却器５６を具備する
循環系と中間熱交換器７２を接続する配管１０５を設け
ている。これにより、中間熱交換器回りに限定した熱過
渡試験をより小規模な範囲で実施することが可能であ
る。Further, the circulation system including the air cooler 56 has basically the same structure as the low temperature circulation system in the element test apparatus of FIG. 5, so that a transient change such as a sharp cold shock with respect to the simulated reactor vessel is caused. It is also possible to give. In addition, the intermediate heat exchanger 72 is used as a test target, and the simulated reactor vessel 51 is
Directly to the outer container of the intermediate heat exchanger 72 without passing through the heater 52
Since it is possible to supply and circulate the liquid metal heated by the liquid metal and the liquid metal cooled by the air cooler 56, the circulation pump 101 and the connection pipe 10 are provided at the inlet and outlet of the heater 52.
2 g and 102 i, and a pipe 105 for connecting the circulation system including the air cooler 56 and the intermediate heat exchanger 72 are provided. This makes it possible to carry out a thermal transient test limited to the vicinity of the intermediate heat exchanger in a smaller scale.
【００７４】例えば、中間熱交換器７２の容器を試験容
器として転用し、内部に中間熱交換器本体以外の試験体
を挿入、設置した上で当該容器に直接液体金属を供給す
るラインで熱過渡試験を行うことも可能である。For example, the container of the intermediate heat exchanger 72 is diverted as a test container, a test body other than the intermediate heat exchanger main body is inserted and installed therein, and then heat transient is performed in a line for directly supplying the liquid metal to the container. It is also possible to carry out a test.
【００７５】さらに模擬原子炉容器５１の上部出口配管
の内、１ループを他の熱交換器試験体１０６（図１０に
は、具体的に図示していないが、例えば図７に示す他の
中間熱交換器試験体等）と配管１０７によって接続する
ことにより併せて他の熱交換器試験も可能としている。Further, one loop of the upper outlet pipe of the simulated reactor vessel 51 is connected to another heat exchanger test body 106 (not specifically shown in FIG. 10, but for example, another intermediate one shown in FIG. 7). Other heat exchanger tests can also be performed by connecting the heat exchanger test body) to the pipe 107.
【００７６】このように、図１０の系統構成に従えば、
１ループが中間熱交換器を含む循環系で構成され、他の
ループは通常熱交換を行わない循環系で構成するととも
に、過渡時はバッファタンクで予め貯留した液体金属を
用いて中間熱交換器出口と同様な熱過渡を模擬すること
が可能であるため、中間熱交換器を含む実機系統の熱過
渡、流動確認試験がより少ない加熱源で実施可能であ
る。また、空気冷却器を含む循環系は、実機熱過渡条件
を上回るコールドショック負荷用の低温循環系としても
使用することが可能であり、熱過渡試験、系統試験等巾
広い試験に適用可能である。As described above, according to the system configuration of FIG.
One loop is composed of a circulation system including an intermediate heat exchanger, the other loop is composed of a circulation system which normally does not perform heat exchange, and at the time of transition, an intermediate heat exchanger is used by using liquid metal previously stored in a buffer tank. Since it is possible to simulate the same heat transient as at the outlet, the heat transient and flow confirmation test of the actual system including the intermediate heat exchanger can be carried out with a smaller heating source. In addition, the circulation system including the air cooler can be used as a low temperature circulation system for cold shock loads that exceed actual machine transient conditions, and is applicable to a wide range of tests such as thermal transient tests and system tests. .
【００７７】さらに、加熱器出口の高温液体金属及び空
気冷却器出口の低温液体金属は、中間熱交換器の容器に
直接供給、循環することも可能であり、中間熱交換器容
器を用いた熱過渡試験をより範囲を限定して実施するこ
とが可能となっている。Furthermore, the high temperature liquid metal at the outlet of the heater and the low temperature liquid metal at the outlet of the air cooler can be directly supplied to and circulated in the container of the intermediate heat exchanger. It is possible to carry out the transient test in a more limited range.
【００７８】図１１は、本発明の第１１実施例を示すも
ので、図６に示す構成の系統設備において、蒸気発生器
の水蒸気側にタービン発電設備を設置するようにしたも
のである。すなわち、図１１において液体金属ループで
構成される図中蒸気発生器８０より左側の部分は、図６
と同様であり、蒸気発生器８０をタービン発電機８３、
復水器８４、復水ポンプ８５、脱気器８６、給水加熱器
８７及び給水加熱器８８と配管８９によって連接するこ
とにより、蒸気発生器８０で発生した加熱蒸気で発電が
可能な構成としたものである。FIG. 11 shows an eleventh embodiment of the present invention. In the system equipment having the configuration shown in FIG. 6, the turbine power generation equipment is installed on the steam side of the steam generator. That is, the portion on the left side of the steam generator 80 in the drawing constituted by the liquid metal loop in FIG.
And the steam generator 80 to the turbine generator 83,
By connecting the condenser 84, the condensate pump 85, the deaerator 86, the feed water heater 87, and the feed water heater 88 with the pipe 89, the heating steam generated by the steam generator 80 can generate electricity. It is a thing.
【００７９】通常、試験装置では、蒸気発生器８０で発
生した過熱蒸気をタービン発電機のかわりに減温、減圧
器等によって廃熱しているが、このように構成される大
型設備の加熱器７４（通常、燃料として液化石油ガス等
を使用）の運転費用は多大であることから、蒸気発生器
８０の定常運転試験等過渡的な試験を実施しない期間に
ついては、タービン発電機８３に通気して発電を行う効
率的な運用が可能である。このように、図１１の実施例
によれば、発電による試験装置の有効利用が可能であ
り、運転コストの削減が可能な試験装置とすることがで
きる。Normally, in the test equipment, the superheated steam generated in the steam generator 80 is wasted by a temperature reducer, a pressure reducer or the like instead of the turbine generator. Since the operating cost of (usually liquefied petroleum gas or the like is used as fuel) is large, the turbine generator 83 is ventilated during a period when a transient test such as a steady operation test of the steam generator 80 is not performed. It is possible to operate efficiently to generate electricity. As described above, according to the embodiment of FIG. 11, it is possible to effectively use the test device by power generation and to reduce the operating cost.
【００８０】図１２は、本発明の第１２実施例を示すも
ので、図１１のように構成される系統設備において、模
擬原子炉容器及び中間熱交換器をバイパスして蒸気発生
器の試験を実施できるようにしたものである。FIG. 12 shows a twelfth embodiment of the present invention. In the system equipment constructed as shown in FIG. 11, the simulated reactor vessel and the intermediate heat exchanger are bypassed to test the steam generator. It can be implemented.
【００８１】すなわち、図１２において、１次系、２次
系及び水蒸気設備の構成は図８と同様であり、加熱器７
４から模擬原子炉容器７１に至る配管７８より分岐して
中間熱交換器７２から蒸気発生器８０に至る２次系配管
８２に合流し、蒸気発生器８０に流入できるバイパス配
管９０を設けるとともに、蒸気発生器８０から２次系循
環ポンプ８１に至る２次系配管８２より分岐して中間熱
交換器７２の１次側出口配管７８に合流するバイパス配
管９１を設置したものである。That is, in FIG. 12, the configurations of the primary system, the secondary system and the steam facility are the same as those in FIG.
A bypass pipe 90 that branches from a pipe 78 extending from 4 to the simulated reactor vessel 71 and joins a secondary system pipe 82 extending from the intermediate heat exchanger 72 to the steam generator 80 and can flow into the steam generator 80, A bypass pipe 91 that branches from a secondary pipe 82 from the steam generator 80 to the secondary circulation pump 81 and joins the primary outlet pipe 78 of the intermediate heat exchanger 72 is installed.
【００８２】これにより、蒸気発生器８０の運転試験を
行う場合には、模擬原子炉容器７１及び中間熱交換器７
２を介して蒸気発生器８０を運転する必要はなく、むし
ろこれらの機器およびその接続配管の放熱、中間熱交換
器７２の熱交換性能の影響によって加熱器７４の出力を
より大きくして運転する必要がある。したがって、上記
のように蒸気発生器８０の運転試験の際には、１次系の
機器をバイパスすることにより、加熱器７４の運転コス
トの削減が可能となり、またタービン発電機８３による
発電を行う際にはその発電効率も向上する。Accordingly, when the operation test of the steam generator 80 is conducted, the simulated reactor vessel 71 and the intermediate heat exchanger 7 are
It is not necessary to operate the steam generator 80 via 2 but rather the output of the heater 74 is made larger by the heat radiation of these devices and their connecting pipes and the heat exchange performance of the intermediate heat exchanger 72. There is a need. Therefore, as described above, in the operation test of the steam generator 80, the operation cost of the heater 74 can be reduced by bypassing the primary system device, and the turbine generator 83 generates electric power. In that case, the power generation efficiency is also improved.
【００８３】このように図１２の実施例によれば、より
低コストで蒸気発生器８０の試験が実施可能であるとと
もに、発電コストを削減することも可能な試験装置とな
る。As described above, according to the embodiment shown in FIG. 12, the test of the steam generator 80 can be performed at a lower cost, and the power generation cost can be reduced.
【００８４】[0084]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、炉
内の熱流動・構造健全性等につき、実際の高温の液体金
属を用いて試験を行なうことができる。As described above, according to the present invention, it is possible to carry out a test for the thermal fluidity and structural integrity in the furnace using an actual high temperature liquid metal.
【００８５】また本発明は、模擬炉内熱交換器および模
擬炉内熱交換器液体金属配管を設けているので、炉内熱
交換器運転時の上部プレナム内の熱流動の試験を、蓋構
造に液体金属用の配管を設けることなく行なうことがで
きる。Further, according to the present invention, since the simulated furnace heat exchanger and the simulated furnace heat exchanger liquid metal pipe are provided, the test of the heat flow in the upper plenum during the operation of the furnace heat exchanger is performed by the lid structure. Can be performed without providing a pipe for liquid metal.
【００８６】また本発明は、複数の炉容器模擬出口配管
の各々に出口配管を接続するようにしているので、ルー
プ毎に流量等を変えることにより、上部プレナム内の熱
流動特性をさらに詳細に模擬することができる。Further, in the present invention, since the outlet pipe is connected to each of the plurality of simulated reactor vessel outlet pipes, the heat flow characteristics in the upper plenum can be further detailed by changing the flow rate for each loop. Can be simulated.
【００８７】また本発明は、模擬炉容器の内側に模擬炉
壁保護構造を設置し、各環状空間内の液位を外部から制
御できるようにしているので、低温ナトリウム循環方式
の炉壁保護構造の試験や、起動時液位一定方式の炉壁保
護構造の試験等、各種の試験を行うことができる。Further, according to the present invention, since the simulated furnace wall protection structure is installed inside the simulated furnace vessel and the liquid level in each annular space can be controlled from the outside, the low temperature sodium circulation system furnace wall protection structure is provided. And various tests such as the test of the furnace wall protection structure of the constant liquid level at startup can be performed.
【００８８】また本発明は、模擬炉容器に高温循環系と
低温循環系とを接続するようにしているので、流路内に
模擬炉容器を含む運転と含まない運転のいずれの試験も
行なうことができる。Further, according to the present invention, since the high-temperature circulation system and the low-temperature circulation system are connected to the simulated furnace vessel, both the operation including the simulated furnace vessel in the flow path and the operation not including the simulated furnace vessel can be conducted. You can
【００８９】また本発明は、模擬炉容器に液体金属循環
系を接続するようにしているので、熱交換器を含めた熱
過渡確認試験を行なうことができる。Further, according to the present invention, since the liquid metal circulation system is connected to the simulated furnace vessel, the thermal transient confirmation test including the heat exchanger can be conducted.
【００９０】また本発明は、模擬炉容器に、高温循環
系、低温循環系および液体金属循環系を接続するように
しているので、設計限界確認を含めた種々の熱過渡条件
に対する流動、下流側機器への影響を確認することがで
きる。Further, according to the present invention, since the high temperature circulation system, the low temperature circulation system and the liquid metal circulation system are connected to the simulated furnace vessel, the flow and the downstream side for various thermal transient conditions including the confirmation of the design limit are confirmed. You can check the effect on the equipment.
【００９１】また本発明は、模擬中間熱交換器にバッフ
ァタンクを兼ねさせるようにしているので、系統構成を
簡素化することができる。Further, in the present invention, since the simulated intermediate heat exchanger also serves as the buffer tank, the system configuration can be simplified.
【００９２】また本発明は、複数の模擬中間熱交換器毎
に格別に出口配管を接続するようにしているので、模擬
中間熱交換器試験裕度が増し、実プラントで想定される
１ループ停止事象等の非対象モードを模擬することがで
きる。Further, according to the present invention, since the outlet pipes are specially connected to each of the plurality of simulated intermediate heat exchangers, the simulated intermediate heat exchanger test margin is increased, and one loop stop expected in the actual plant is stopped. Non-target modes such as events can be simulated.
【００９３】また本発明は、模擬中間熱交換器の２次側
に、模擬蒸気発生器を設けるようにしているので、蒸気
発生器を含めたプラントの試験を行うことができる。Further, according to the present invention, since the simulated steam generator is provided on the secondary side of the simulated intermediate heat exchanger, it is possible to test the plant including the steam generator.
【００９４】さらに本発明は、模擬蒸気発生器を、模擬
炉容器および模擬中間熱交換器をバイパスして液体金属
加熱器に接続できるようにしているので、低コストで蒸
気発生器の試験を行なうことができる。Further, according to the present invention, since the simulated steam generator can be connected to the liquid metal heater by bypassing the simulated furnace container and the simulated intermediate heat exchanger, the steam generator can be tested at low cost. be able to.
【図１】本発明の第１実施例に係る液体金属冷却炉の要
素試験装置を示す構成図。FIG. 1 is a configuration diagram showing an element testing apparatus for a liquid metal cooling furnace according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２実施例を示す図１相当図。FIG. 2 is a view corresponding to FIG. 1 showing a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第３実施例を示す図１相当図。FIG. 3 is a view corresponding to FIG. 1 showing a third embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第４実施例を示す要部相当図。FIG. 4 is a view corresponding to a main part showing a fourth embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第５実施例を示す系統図。FIG. 5 is a system diagram showing a fifth embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第５実施例を示す系統図。FIG. 6 is a system diagram showing a fifth embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第７実施例を示す系統図。FIG. 7 is a system diagram showing a seventh embodiment of the present invention.
【図８】本発明の第８実施例を示す系統図。FIG. 8 is a system diagram showing an eighth embodiment of the present invention.
【図９】本発明の第９実施例を示す系統図。FIG. 9 is a system diagram showing a ninth embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の第１０実施例を示す系統図。FIG. 10 is a system diagram showing a tenth embodiment of the present invention.
【図１１】本発明の第１１実施例を示す系統図。FIG. 11 is a system diagram showing an eleventh embodiment of the present invention.
【図１２】本発明の第１２実施例を示す系統図。FIG. 12 is a system diagram showing a twelfth embodiment of the present invention.
１ 模擬炉容器 ２ 仕切り板 ３ 上部プレナム ４ 模擬カバーガス空間 ５ 下部プレナム ６ 貫通孔 ７ 蓋構造 ８ 高圧室 ９ 入口配管 １０ 出口配管 １１ 模擬炉容器支持構造 １２ 模擬炉内熱交換器 １３ ヒータ付模擬燃料集合体 １４ 模擬炉上部構造 １６ 炉容器模擬入口配管 １７ 炉容器模擬出口配管 １８ 模擬炉壁保護構造 １９ 模擬炉壁保護構造ナトリウム配管 ２２ 模擬炉内熱交換器ナトリウム配管 ５１、７１ 模擬原子炉容器 ５２、７４ 加熱器 ５３、５８、７７ 循環ポンプ ５４、５９ バッファタンク ５５、６０ ダンプタンク ５６、７６ 空気冷却器 ６１ 高温循環系 ６２ 低温循環系 ７２、７２ａ、７２ｂ 中間熱交換器 ７３、７３ａ、７３ｂ １次系循環ポンプ ８０ 蒸気発生器 ８１ ２次系循環ポンプ ８３ タービン発電機 ８４ 復水器 ８５ 復水ポンプ ８６ 脱気器 ８７ 給水ポンプ ９０、９１ バイパス配管 1 Simulated Reactor Vessel 2 Partition Plate 3 Upper Plenum 4 Simulated Cover Gas Space 5 Lower Plenum 6 Through Hole 7 Lid Structure 8 High Pressure Chamber 9 Inlet Piping 10 Outlet Piping 11 Simulated Reactor Vessel Support Structure 12 Simulated Reactor Heat Exchanger 13 Simulated Heater Fuel assembly 14 Simulated reactor superstructure 16 Reactor vessel simulated inlet piping 17 Reactor vessel simulated outlet piping 18 Simulated reactor wall protection structure 19 Simulated reactor wall protection structure Sodium piping 22 Simulated reactor heat exchanger sodium piping 51, 71 Simulated reactor vessel 52,74 Heater 53,58,77 Circulation pump 54,59 Buffer tank 55,60 Dump tank 56,76 Air cooler 61 High temperature circulation system 62 Low temperature circulation system 72,72a, 72b Intermediate heat exchanger 73,73a, 73b Primary system circulation pump 80 Steam generator 81 Secondary system circulation pump 83 Turbine generator 84 Condensate 85 condensate pump 86 deaerator 87 water supply pump 90, 91 bypass pipe
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中 村 博 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 藤 木 憲 治 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 山 下 卓 哉 茨城県東茨城郡大洗町成田町4002 動力 炉・核燃料開発事業団 大洗工学センター 内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Hiroshi Nakamura, Hiroshi Nakamura, 2-4 Suehiro-cho, Tsurumi-ku, Yokohama, Kanagawa 2-4, Toshiba Corp. Keihin Works (72) Inventor Takuya Yamashita 4002 Narita-cho, Oarai-cho, Higashi-Ibaraki-gun, Ibaraki 4002 Power Reactor and Nuclear Fuel Development Corporation Oarai Engineering Center
Claims (12)
炉容器内に設置されて上部プレナムと下部プレナムとの
境界を構成する仕切り板と、上部プレナムの自由液面上
に形成された模擬カバーガス空間と、前記模擬炉容器の
頂部に設置され複数の貫通孔を有する蓋構造と、前記下
部プレナム内に設けられた高圧室と、外部で温度制御さ
れた液体金属を前記高圧室に供給する入口配管と、前記
上部プレナムに連設した出口配管とを具備することを特
徴とする液体金属冷却炉の要素試験装置。1. A simulated reactor vessel simulating a nuclear reactor, a partition plate installed in the simulated reactor vessel to form a boundary between the upper plenum and the lower plenum, and formed on the free liquid surface of the upper plenum. A simulated cover gas space, a lid structure installed at the top of the simulated furnace vessel and having a plurality of through holes, a high pressure chamber provided in the lower plenum, and a liquid metal whose temperature is controlled externally to the high pressure chamber. An element testing device for a liquid metal cooling furnace, comprising: an inlet pipe for supplying; and an outlet pipe connected to the upper plenum.
するとともに、この模擬炉内熱交換器に、その内部の液
体金属を外部に導出して冷却後の液体金属を導入する模
擬炉内熱交換器液体金属配管を設けたことを特徴とする
請求項１記載の液体金属冷却炉の要素試験装置。2. A simulated furnace heat exchanger is installed in a simulated furnace vessel, and the liquid metal inside the simulated furnace heat exchanger is introduced to the outside to introduce the cooled liquid metal into the simulated furnace heat exchanger. The element testing apparatus for a liquid metal cooling furnace according to claim 1, wherein a liquid heat exchanger in the simulated furnace is provided with a liquid metal pipe.
管を設け、これら各炉容器模擬出口配管に、出口配管を
それぞれ接続したことを特徴とする請求項１または２記
載の液体金属冷却炉の要素試験装置。3. The liquid metal according to claim 1, wherein a plurality of furnace container simulated outlet pipes are provided in the simulated furnace container, and the outlet pipes are connected to the respective reactor container simulated outlet pipes. Element testing equipment for cooling furnaces.
なす模擬炉壁保護構造を設置し、各環状空間内の液位を
外部から制御可能としたことを特徴とする請求項１，２
または３記載の液体金属冷却炉の要素試験装置。4. A simulated furnace wall protective structure having a multiple annular space structure is installed inside the simulated reactor vessel, and the liquid level in each annular space can be controlled from the outside. Two
Alternatively, the element testing device for the liquid metal cooling furnace according to the item 3.
タンク、循環ポンプ、配管および弁を有する高温循環系
と、液体金属冷却器、バッファタンク、ダンプタンク、
循環ポンプ、配管および弁を有する低温循環系とを備
え、前記両循環系は、入口配管と出口配管との間にそれ
ぞれ接続されていることを特徴とする請求項１記載の液
体金属冷却炉の要素試験装置。5. A high temperature circulation system having a liquid metal heater, a buffer tank, a dump tank, a circulation pump, piping and a valve, a liquid metal cooler, a buffer tank, a dump tank,
2. A liquid metal cooling furnace according to claim 1, further comprising: a circulation pump, a low temperature circulation system having a pipe and a valve, the both circulation systems being respectively connected between an inlet pipe and an outlet pipe. Element test equipment.
１次循環ポンプを有する液体金属循環系を備え、この液
体金属循環系は、入口配管と出口配管との間に接続され
ていることを特徴とする請求項１記載の液体金属冷却炉
の要素試験装置。6. A liquid metal circulation system having a liquid metal heater, a simulated intermediate heat exchanger, and a primary circulation pump, the liquid metal circulation system being connected between an inlet pipe and an outlet pipe. 2. The element testing device for a liquid metal cooling furnace according to claim 1.
管が設けられ、これらの出口配管のうちの１本は中間熱
交換器試験体に連接され、他の出口配管は液体金属冷却
器、バッファタンク、循環ポンプ、配管および弁を有す
る循環系に連接されていることを特徴とする請求項１記
載の液体金属冷却炉の要素試験装置。7. A plurality of reactor vessel simulated outlet pipes are provided in the simulated reactor vessel, one of these outlet pipes is connected to the intermediate heat exchanger test body, and the other outlet pipes are liquid metal cooled. The element testing apparatus for a liquid metal cooling furnace according to claim 1, wherein the element testing apparatus is connected to a circulation system having a vessel, a buffer tank, a circulation pump, a pipe and a valve.
タンク、循環ポンプ、配管および弁を有する高温循環系
と、液体金属冷却器、バッファタンク、ダンプタンク、
循環ポンプ、配管および低温循環系と、模擬中間熱交換
器および１次循環ポンプを有する液体金属循環系とを備
え、前記各循環系は、入口配管と出口配管との間にそれ
ぞれ接続されていることを特徴とする請求項１記載の液
体金属冷却炉の要素試験装置。8. A high temperature circulation system having a liquid metal heater, a buffer tank, a dump tank, a circulation pump, piping and a valve, a liquid metal cooler, a buffer tank, a dump tank,
A circulation pump, a pipe and a low temperature circulation system, and a liquid metal circulation system having a simulated intermediate heat exchanger and a primary circulation pump are provided, and each circulation system is connected between an inlet pipe and an outlet pipe. The element testing apparatus for a liquid metal cooling furnace according to claim 1, wherein:
温循環系のバッファタンクを兼ねていることを特徴とす
る請求項８記載の液体金属冷却炉の要素試験装置。9. The element testing apparatus for a liquid metal cooling furnace according to claim 8, wherein the simulated intermediate heat exchanger also serves as a buffer tank of a high temperature circulation system or a low temperature circulation system.
擬中間熱交換器は、模擬炉容器に設けた複数の出口配管
に各別に接続されていることを特徴とする請求項７，８
または９記載の液体金属冷却炉の要素試験装置。10. A plurality of simulated intermediate heat exchangers are provided, and each simulated intermediate heat exchanger is individually connected to a plurality of outlet pipes provided in the simulated furnace vessel.
Alternatively, the element testing device for the liquid metal cooling furnace according to item 9.
気発生器が設けられていることを特徴とする請求項７，
８，９または１０記載の液体金属冷却炉の要素試験装
置。11. A simulated steam generator is provided on the secondary side of the simulated intermediate heat exchanger.
The element test apparatus for a liquid metal cooling furnace according to 8, 9, or 10.
擬中間熱交換器をバイパスして液体金属加熱器に接続可
能となっていることを特徴とする請求項１１記載の液体
金属冷却炉の要素試験装置。12. The liquid metal cooling furnace according to claim 11, wherein the simulated steam generator is connectable to the liquid metal heater by bypassing the simulated furnace container and the simulated intermediate heat exchanger. Element test equipment.
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|---|---|---|---|
| JP07052785A JP3074124B2 (en) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | Element test equipment for liquid metal cooling furnace |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007315938A (en) * | 2006-05-26 | 2007-12-06 | Toshiba Corp | Method of testing flow force vibration in natural circulation type boiling water reactor |
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| CN109599193A (en) * | 2018-12-12 | 2019-04-09 | 中国原子能科学研究院 | A kind of spiral tube exchanger Flow vibration experiment simulator and its test method |
| CN113896320A (en) * | 2021-09-23 | 2022-01-07 | 苏州金泽水资源环境研究有限公司 | Deep well aeration test device capable of simulating high-pressure low-temperature anaerobism |
| CN114371119A (en) * | 2021-12-10 | 2022-04-19 | 核工业西南物理研究院 | Liquid metal multi-sample constant-load stress corrosion test device and method |
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1995
- 1995-03-13 JP JP07052785A patent/JP3074124B2/en not_active Expired - Fee Related
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