JPH10160884A - Emergency core-cooling system of reactor power plant - Google Patents

Emergency core-cooling system of reactor power plant

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JPH10160884A
JPH10160884A JP8317244A JP31724496A JPH10160884A JP H10160884 A JPH10160884 A JP H10160884A JP 8317244 A JP8317244 A JP 8317244A JP 31724496 A JP31724496 A JP 31724496A JP H10160884 A JPH10160884 A JP H10160884A
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JP
Japan
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reactor
pressure
cooling
residual heat
heat removal
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Application number
JP8317244A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuyuki Mizuno
勝之 水野
Akira Tanabe
章 田辺
Wataru Mizumachi
渉 水町
Takashi Sato
崇 佐藤
Takashi Kubokoya
隆 窪小谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an emergency core cooling system of reactor power plant which is combinedly constituted of a system separating the emergency core cooling system of a BWR power station into 3 divisions and injecting cooling water in high pressure and low pressure of the reactor in each division, and a system capable of spray cooling in the reactor containment. SOLUTION: An emergency core cooling system of a reactor power station separates the emergency core cooling system of a BWR in 3 divisions, is provided with high pressure water injection systems 23a and 23b and residual heat removal systems 19a and 19b and with heat exchangers 17 to enable spray cooling in the reactor containment in the first and second divisions, is provided with a reactor core isolation cooling system 21 and a residual heat removal system 19c and a heat exchanger 17 to enable spray cooling in the reactor containment in the third division, and is provided with two systems of automatic depressurization systems 20a and 20b independently of the systems of the three divisions.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、沸騰水型原子力発
電所における非常時の原子炉停止に際して、炉心に対し
て冷却水を注入して原子炉の冷却を行う原子力発電所の
非常用炉心冷却系に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an emergency core cooling system for a nuclear power plant, in which cooling water is injected into a reactor core to cool the reactor when the reactor shuts down in a boiling water nuclear power plant in an emergency. About the system.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の沸騰水型原子力発電所において
は、たとえば 110万kWクラスでBWR−5型と呼ばれ
る沸騰水型原子炉(Boiling Water Reactor ,以下BW
Rと略称する)が採用されている。このBWR−5につ
いては図3の模式構成図に示すように、原子炉1として
内部に炉心2を設置した原子炉圧力容器3には、非常時
の原子炉停止に際して原子炉1の冷却を行うために、非
常用炉心冷却系(Emergency Core Cooling System,E
CCS)として、各種冷却系統の施設が形成されてい
る。
2. Description of the Related Art In a conventional boiling water nuclear power plant, for example, a boiling water reactor (hereinafter referred to as BW-5) of a 1.1 million kW class called BWR-5 type.
R). As for the BWR-5, as shown in the schematic diagram of FIG. 3, the reactor pressure vessel 3 in which the reactor core 2 is installed as the reactor 1 is cooled when the reactor is shut down in an emergency. Emergency Core Cooling System (E)
As CCS), facilities for various cooling systems are formed.

【0003】先ず、前記原子炉圧力容器3内で炉心2の
上部には、炉心2に対して冷却水をスプレイ状に散布す
るための高圧炉心スプレイスパージャー4が設けてあ
り、この高圧炉心スプレイスパージャー4に、高圧炉心
スプレイポンプ5を接続して高圧炉心スプレイ系6を形
成し、原子炉1の炉内圧力が高圧時から低圧時にかけて
冷却水をスプレイ状態として炉心2に散布するスプレイ
注入を行う。
First, a high-pressure core spray sparger 4 for spraying cooling water to the core 2 in a spray form is provided above the core 2 in the reactor pressure vessel 3. A high-pressure core spray pump 5 is connected to the sparger 4 to form a high-pressure core spray system 6, and spraying is performed in which the cooling water is sprayed to the core 2 when the pressure in the reactor 1 is high to low when the cooling water is sprayed. I do.

【0004】また、低圧炉心スプレイスパージャー7
に、低圧炉心スプレイポンプ8を接続して形成した低圧
炉心スプレイ系9は、原子炉1の炉内圧力が低圧時に炉
心2に対して冷却水のスプレイ注水を行う。
A low-pressure core sparger 7
A low-pressure core spray system 9 formed by connecting a low-pressure core spray pump 8 sprays cooling water onto the core 2 when the pressure inside the reactor 1 is low.

【0005】次に、原子炉圧力容器3内で炉心2の上部
に設けた注入管10には、残留熱除去系ポンプ11が接続さ
れていて、炉内圧力が低い時に炉心2に対して冷却水の
注入を行う残留熱除去系(Residual Heat Removal Syst
em,RHR)12が形成されている。
Next, a pump 11 connected to a residual heat removal system is connected to an injection pipe 10 provided above the reactor core 2 in the reactor pressure vessel 3 so that the reactor core 2 is cooled when the reactor pressure is low. Residual Heat Removal System that injects water
em, RHR) 12 are formed.

【0006】さらに、図4の模式構成図に示すように、
前記原子炉1は原子炉格納容器13の内に格納されている
が、この原子炉格納容器13の内部には、冷却水をスプレ
イ状態で散布して原子炉格納容器13内を冷却するため
の、原子炉格納容器スプレイスパージャー14が設置して
ある。
Further, as shown in the schematic diagram of FIG.
The reactor 1 is housed in a reactor containment vessel 13. Inside the reactor containment vessel 13, cooling water is sprayed in a spray state to cool the inside of the reactor containment vessel 13. The reactor containment sparger 14 is installed.

【0007】この原子炉格納容器スプレイスパージャー
14には、原子炉格納容器13の下部に設けられた圧力抑制
室15に貯溜したプール水16を、冷却水として吸い上げる
前記残留熱除去系12の残留熱除去系ポンプ11に、熱交換
器17を挿介して接続した原子炉格納容器スプレイ系18が
形成されている。なお、前記各系統の施設は一般に、信
頼性向上のために複数系で構成されている。
The containment vessel sparger
14, a pool heat 16 stored in a pressure suppression chamber 15 provided at a lower portion of the reactor containment vessel 13 is sucked up as cooling water, and the residual heat removal system pump 11 of the residual heat removal system 12 is provided with a heat exchanger 17. The reactor containment vessel spray system 18 is formed by connecting the above. The facilities of each system are generally constituted by a plurality of systems in order to improve reliability.

【0008】このように、BWR−5における非常用炉
心冷却系としては、図5の系統構成図に示すように、第
1区画、第2区画、第3区画のそれぞれ独立した3つの
区画に冷却水注入システムが構成されている。
Thus, as shown in the system configuration diagram of FIG. 5, the emergency core cooling system in the BWR-5 is divided into three independent sections of a first section, a second section, and a third section. A water injection system is configured.

【0009】また、各区画は互いに物理的、電気的に分
離されており、各区画内での異常事象は、それぞれ他の
2区画の冷却水注入システムの機能に全く影響を与えな
いようにしている。なお、各区画における系統施設は、
主にポンプと配管等の機器から形成されていて、一部の
特記した残留熱除去系には熱交換器17を具備している。
Further, each section is physically and electrically separated from each other, and an abnormal event in each section does not affect the function of the cooling water injection system of the other two sections at all. I have. In addition, system facilities in each section
It is mainly composed of equipment such as a pump and piping, and a heat exchanger 17 is provided in some of the special residual heat removal systems.

【0010】即ち、原子炉1に対して第1区画は、高圧
炉心スプレイ系6で構成されていて、炉内圧力が高い高
圧時は比較的小流量の冷却水を、また炉内圧力が低い低
圧時には比較的大流量の冷却水を高圧炉心スプレイスパ
ージャー4により、スプレイの状態で散布して炉心2に
注入する。
That is, the first section of the reactor 1 is constituted by a high-pressure core spray system 6, and a relatively small flow rate of cooling water is used when the reactor pressure is high and the reactor pressure is low. At low pressure, a relatively large flow rate of cooling water is sprayed in a spray state by a high pressure core sparger 4 and injected into the core 2.

【0011】第2区画は、低圧炉心スプレイ系9とA残
留熱除去系19aで構成していて、前記低圧炉心スプレイ
系9は、炉内圧力の低圧時に冷却水を低圧炉心スプレイ
スパージャー7により、スプレイの状態で散布して炉心
2に注入する。またA残留熱除去系19aは、炉内圧力に
低圧時に冷却水を注入管10により原子炉1内に注入す
る。
The second section is composed of a low-pressure core spray system 9 and an A residual heat removal system 19a. The low-pressure core spray system 9 supplies cooling water by the low-pressure core sparger 7 when the pressure in the furnace is low. , Sprayed and injected into the reactor core 2. The A residual heat removal system 19a injects cooling water into the reactor 1 through the injection pipe 10 when the pressure in the reactor is low.

【0012】なお、前記A残留熱除去系19aには熱交換
器17が具備されていて、原子炉1である前記原子炉圧力
容器3を格納した原子炉格納容器13内に設置している、
原子炉格納容器スプレイスパージャー14を介して、原子
炉格納容器13内に冷却水をスプレイ状に散布して、スプ
レイ冷却する原子炉格納容器スプレイ系18の機能を備え
ている。
The A residual heat removal system 19a is provided with a heat exchanger 17 and is installed in a reactor containment vessel 13 containing the reactor pressure vessel 3 as the reactor 1.
The reactor has a function of a reactor containment spray system 18 for spraying cooling water into the reactor containment 13 through the reactor containment sparger 14 to spray-cool.

【0013】第3区画はB残留熱除去系19bと、C残留
熱除去系12とで構成されていて、このB残留熱除去系19
bとC残留熱除去系12は、炉内圧力の低圧時に注入管10
により冷却水を原子炉1に注入する。なお、前記B残留
熱除去系19bには熱交換器17が具備されていて、前記A
残留熱除去系19aと同様に、原子炉格納容器13内をスプ
レイ冷却する原子炉格納容器スプレイ系18の機能を備え
ている。
The third section is composed of a B residual heat removal system 19b and a C residual heat removal system 12.
The b and C residual heat removal system 12 is used for the injection pipe 10 when the furnace pressure is low.
To inject the cooling water into the reactor 1. The B residual heat removal system 19b is provided with a heat exchanger 17,
Similar to the residual heat removal system 19a, it has a function of a reactor containment spray system 18 for spray cooling the inside of the containment vessel 13.

【0014】このように、非常用炉心冷却系が3つの区
画に分けてあるのは、原子炉1の非常停止時には、全区
画の非常用炉心冷却系を作動させるが、万一非常用炉心
冷却系の一部に不具合があった場合にも、他の健全な区
画において支障なく安全に原子炉1の冷却を実施するた
めである。
As described above, the reason why the emergency core cooling system is divided into three sections is that the emergency core cooling system in all sections is operated when the reactor 1 is stopped in an emergency. This is because, even when a part of the system is defective, the reactor 1 can be safely cooled in other healthy sections without any trouble.

【0015】たとえば、第1区画の非常用炉心冷却系の
配管が破裂して冷却材喪失事故が起こり、かつ、第2区
画の非常用炉心冷却系が単一故障した場合にも、第3区
画の非常用炉心冷却系であるB残留熱除去系19bとC残
留熱除去系12による原子炉1への冷却水の注入により、
原子炉1の冷却は支障なく安全に行える。
For example, even if the emergency core cooling system pipe in the first section ruptures and a coolant loss accident occurs, and the emergency core cooling system in the second section has a single failure, the third section is also used. Injection of cooling water into the reactor 1 by the B residual heat removal system 19b and the C residual heat removal system 12
The cooling of the reactor 1 can be performed safely without any trouble.

【0016】さらに、このBWR−5における非常用炉
心冷却系の一部として、前記3区画の冷却系と独立した
自動減圧系20a,20bが備えられているが、この自動減
圧系20a,20bは、それぞれ複数の逃がし安全弁から構
成されていて、A自動減圧系20aとB自動減圧系20bの
2系統で構成している。
Further, as a part of the emergency core cooling system of the BWR-5, automatic decompression systems 20a and 20b independent of the cooling system of the three sections are provided. , Each of which comprises a plurality of relief safety valves, and is composed of two systems, an A automatic pressure reducing system 20a and a B automatic pressure reducing system 20b.

【0017】前記自動減圧系20a,20bは、たとえば給
水配管の小破断による冷却材喪失事故時に、原子炉1に
おける炉内圧力の過上昇を防止して原子炉圧力容器3の
健全性を確保するために、原子炉圧力容器3から高圧蒸
気を排出して炉内圧力を強制的に下げる安全施設でもあ
る。
The automatic pressure-reducing systems 20a and 20b prevent the pressure inside the reactor 1 from excessively increasing in the event of a coolant loss accident due to, for example, a small break in the water supply pipe, thereby ensuring the integrity of the reactor pressure vessel 3. Therefore, it is also a safety facility that discharges high-pressure steam from the reactor pressure vessel 3 to forcibly lower the pressure in the reactor.

【0018】なお、この自動減圧系20a,20bの作動に
伴う炉内圧力の低下により、前記高圧炉心スプレイ系6
や低圧炉心スプレイ系9、A残留熱除去系19aとB残留
熱除去系19b及びC残留熱除去系12においては、冷却水
の注入が容易となることから、非常用炉心冷却系の機能
はさらに発揮し易くなる。
The pressure in the furnace is reduced by the operation of the automatic pressure reducing systems 20a and 20b.
In the low pressure core spray system 9, the A residual heat removal system 19a, the B residual heat removal system 19b, and the C residual heat removal system 12, the function of the emergency core cooling system is further improved because the cooling water is easily injected. Easy to demonstrate.

【0019】また、以上の外に非常用炉心冷却系ではな
いが、原子炉停止時で原子炉1への給水等が喪失した時
に、原子炉1に対する冷却を行う施設として原子炉隔離
時冷却系21がある。この原子炉隔離時冷却系21において
は、たとえば、給水配管の小破断時等で原子炉1の圧力
が高い時に、原子炉圧力容器3内に冷却水を注入して原
子炉1の冷却を行う実質的な機能も有している。
In addition to the above, although not an emergency core cooling system, a reactor isolation cooling system is provided as a facility for cooling the reactor 1 when water supply to the reactor 1 is lost when the reactor is stopped. There are 21. In the reactor isolation cooling system 21, when the pressure of the reactor 1 is high due to, for example, a small break in the water supply pipe, cooling water is injected into the reactor pressure vessel 3 to cool the reactor 1. It also has substantial functions.

【0020】しかしながら、最近は 135万kWクラスの
改良型沸騰水型原子炉(AdvancedBoiling Water Reacto
r ,以下、ABWRと略称する)を採用したABWR原
子力発電所が建設されている。このABWRにおける非
常用炉心冷却系としては、図6の系統構成図に示すよう
に、それぞれ独立した3つの区画の冷却水注入システム
と、2系統の自動減圧系20a,20bで構成されている。
However, recently, an advanced boiling water reactor of 1.35 million kW class (Advanced Boiling Water Reactor)
r, hereinafter abbreviated as ABWR) has been constructed. As shown in the system configuration diagram of FIG. 6, the emergency core cooling system in the ABWR is composed of three independent cooling water injection systems and two automatic pressure reducing systems 20a and 20b.

【0021】冷却水注入システムの第1区画には、AB
WR原子炉22の炉内圧力が高圧時に原子炉22へ冷却水を
注入できる原子炉隔離時冷却系21と、炉内圧力の低圧時
に原子炉22へ冷却水を注入できるA残留熱除去系19aと
で構成している。なお、前記A残留熱除去系19aは熱交
換器17を具備しており、原子炉格納容器13内の原子炉格
納容器スプレイスパージャー14を介して、原子炉格納容
器13内のスプレイ冷却を行う原子炉格納容器スプレイ系
18の機能を備えている。
In the first section of the cooling water injection system, AB
A reactor isolation cooling system 21 that can inject cooling water into the reactor 22 when the reactor pressure of the WR reactor 22 is high, and an A residual heat removal system 19a that can inject cooling water into the reactor 22 when the reactor pressure is low. It consists of: The A residual heat removal system 19a includes a heat exchanger 17, and performs spray cooling in the reactor containment vessel 13 through the reactor containment spar sparger 14 in the reactor containment vessel 13. Reactor containment spray system
It has 18 functions.

【0022】第2区画は原子炉22の炉内圧力が高圧時か
ら低圧時にかけて原子炉22へ冷却水を注入できるA高圧
注水系23aと、炉内圧力が低圧時に原子炉22へ冷却水を
注入できるB残留熱除去系19bとから構成している。さ
らに、前記B残留熱除去系19bは熱交換器17を具備して
おり、前記A残留熱除去系19aと同様に、原子炉格納容
器スプレイ系18の機能を備えている。
The second section includes an A high-pressure water injection system 23a capable of injecting cooling water into the reactor 22 when the pressure inside the reactor 22 is high to low, and a cooling water to the reactor 22 when the pressure inside the reactor 22 is low. And a B residual heat removal system 19b that can be injected. Further, the B residual heat removal system 19b has a heat exchanger 17, and has the function of the reactor containment spray system 18 like the A residual heat removal system 19a.

【0023】第3区画は前記第2区画と同様で、原子炉
22の炉内圧力が高圧時から低圧時にかけて原子炉22へ冷
却水を注入できるB高圧注水系23bと、炉内圧力が低圧
時に原子炉22へ冷却水を注入できるC残留熱除去系19c
とで構成している。なお、前記C残留熱除去系19cは熱
交換器17を具備していて、前記A残留熱除去系19aと同
様に、原子炉格納容器スプレイ系18の機能を備えてい
る。
The third section is the same as the second section,
A high-pressure B water injection system 23b that can inject cooling water into the reactor 22 when the pressure inside the reactor 22 is high to low, and a C residual heat removal system 19c that can inject cooling water into the reactor 22 when the pressure inside the furnace is low.
It consists of: The C residual heat removal system 19c has a heat exchanger 17, and has the function of a reactor containment spray system 18 like the A residual heat removal system 19a.

【0024】また、上記A高圧注水系23aとB高圧注水
系23bによる原子炉22への冷却水の注入については、上
記図3に示した残留熱除去系12と類似した構造で、図示
しない高圧注水ポンプにより吸い上げた圧力抑制室15に
貯溜したプール水16を、冷却水として注入管により原子
炉22へ注入する構成としている。
The injection of the cooling water into the reactor 22 by the A high-pressure water injection system 23a and the B high-pressure water injection system 23b has a structure similar to that of the residual heat removal system 12 shown in FIG. The pool water 16 sucked up by the water injection pump and stored in the pressure suppression chamber 15 is injected as cooling water into the reactor 22 through an injection pipe.

【0025】[0025]

【発明が解決しようとする課題】BWR−5及びABW
Rにおける非常用炉心冷却系は、いずれも3つの区画に
分割されていて、原子炉停止時に必要な信頼性と安全性
を確保する機能を満たしている。しかしながら、BWR
−5とABWRの非常用炉心冷却系のシステムについて
詳細に比較すると、ABWRの方がBWR−5より信頼
性と安全上で勝っている。
SUMMARY OF THE INVENTION BWR-5 and ABW
The emergency core cooling system at R is divided into three sections, all of which fulfill the function of ensuring the required reliability and safety when the reactor is shut down. However, BWR
A detailed comparison of the emergency core cooling system of the ABWR-5 and ABWR shows that the ABWR is more reliable and safer than the BWR-5.

【0026】即ち、BWR−5の非常用炉心冷却系にお
いては、図5に示すように炉内圧力の高圧時から冷却水
を注入できる系統は、第1区画の高圧炉心スプレイ系6
と、非常用炉心冷却系の外に設けた原子炉隔離時冷却系
21との2系統である。なお、他の第2区画と第3区画に
ついては、それぞれ低圧炉心スプレイ系9とA残留熱除
去系19a、及びB残留熱除去系19bとC残留熱除去系12
で、いずれも低圧時に冷却水の注入が可能な系統のみで
ある。
That is, in the emergency core cooling system of the BWR-5, as shown in FIG. 5, a system capable of injecting cooling water from a high pressure in the furnace is a high pressure core spray system 6 in the first section.
And a reactor isolation cooling system outside the emergency core cooling system
21 and two systems. In the other second and third sections, the low pressure core spray system 9 and the A residual heat removal system 19a, and the B residual heat removal system 19b and the C residual heat removal system 12
In each case, only a system capable of injecting cooling water at low pressure.

【0027】これに対してABWRでは、図6に示すよ
うに炉内圧力の高圧時から冷却水を原子炉22に注入でき
る系統は3系統あり、第1区画は原子炉隔離時冷却系2
1、第2区画にはA高圧注水系23aが、第3区画にはB
高圧注水系23bと、それぞれ各区画に配分されている。
On the other hand, in the ABWR, as shown in FIG. 6, there are three systems in which cooling water can be injected into the reactor 22 when the pressure in the reactor is high, and the first section is a cooling system 2 when the reactor is isolated.
1, high pressure water injection system 23a in the second section, B in the third section
The high-pressure water injection system 23b is distributed to each section.

【0028】また、低圧時に冷却水を原子炉22に注入す
ることが可能な系統も、A残留熱除去系19a〜C残留熱
除去系19cが、それぞれ各区画に配分されていて、これ
により、各区画に炉内圧力の高圧時から冷却水を原子炉
22に注入できる系統と、低圧時に冷却水を注入できる系
統が共に設けられている。
Also, in a system capable of injecting cooling water into the nuclear reactor 22 at a low pressure, A residual heat removal systems 19a to 19c are respectively allocated to the respective sections. Cooling water is supplied to each section from the reactor pressure when the reactor pressure is high.
A system capable of injecting cooling water at low pressure and a system capable of injecting cooling water at low pressure are both provided.

【0029】さらに、前記原子炉格納容器スプレイ系18
の機能で、原子炉格納容器13内をスプレイ冷却すること
ができる熱交換器17を具備した残留熱除去系について
も、BWR−5では第2区画のA残留熱除去系19aと、
第3区画のB残留熱除去系19bとの2系統だけである。
しかしABWRにおいては、第1区画乃至第3区画の各
区画に設けたA残留熱除去系19a〜C残留熱除去系19c
の3系統において、いずれも原子炉格納容器スプレイ系
18の機能が具備されている。
Further, the reactor containment spray system 18
The BWR-5 also has a residual heat removal system 19a in the second section of the BWR-5, which has a heat exchanger 17 capable of spray cooling the inside of the reactor containment vessel 13 with the function of
There are only two systems, that is, the B residual heat removal system 19b in the third section.
However, in the ABWR, A residual heat removal systems 19a to 19c provided in each of the first to third sections are provided.
In all three systems, the reactor containment spray system
It has 18 functions.

【0030】以上から、万一前記非常用炉心冷却系の系
統において故障が発生した場合に、非常用炉心冷却系と
して、原子炉1に対する炉内圧力の高圧時及び低圧時の
冷却水注入による冷却と、原子炉格納容器13内のスプレ
イ冷却の機能が低下する条件は、ABWRの方が少ない
ことから信頼性と共に安全上も優れている。
As described above, if a failure occurs in the emergency core cooling system, the emergency core cooling system is cooled by injecting cooling water into the reactor 1 when the reactor pressure is high and low. The conditions under which the function of spray cooling in the reactor containment vessel 13 is reduced are excellent in reliability and safety because ABWR is less.

【0031】本発明の目的とするところは、BWR−5
を採用した原子力発電所で、非常用炉心冷却系を3つに
区画すると共に、各区画に原子炉に高圧時から冷却水を
注入できる系統と、低圧時に冷却水が注入できて原子炉
格納容器内にスプレイ冷却が可能な系統を組合せて、非
常用炉心冷却系の信頼性と安全性を向上した原子力発電
所の非常用炉心冷却系を提供することにある。
The purpose of the present invention is to provide a BWR-5
In a nuclear power plant that adopts a system, the emergency core cooling system is divided into three sections, and a cooling water can be injected into the reactor from high pressure into each section, An object of the present invention is to provide an emergency core cooling system for a nuclear power plant in which a system capable of spray cooling is combined to improve the reliability and safety of the emergency core cooling system.

【0032】[0032]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項1記載の発明に係る原子力発電所の非常用炉心冷
却系は、沸騰水型原子炉による原子力発電所の非常用炉
心冷却系において、前記非常用炉心冷却系を3つの区画
に分割して第1区画及び第2区画はそれぞれ炉内圧力の
高圧時から低圧時にかけて原子炉内に冷却水を注入でき
る高圧注水系と炉内圧力の低圧時に冷却水を原子炉内に
注入できる残留熱除去系を設けると共に、前記残留熱除
去系は熱交換器を具備して原子炉格納容器内のスプレイ
冷却を可能とし、第3区画は炉内圧力の高圧時に原子炉
内に冷却水を注入できる原子炉隔離時冷却系と炉内圧力
の低圧時に原子炉内に冷却水を注入できる残留熱除去系
を設けると共に、前記残留熱除去系は熱交換器を具備し
て原子炉格納容器内のスプレイ冷却を可能とし、さらに
前記3区画の冷却系と独立した2系統の自動減圧系を設
けたことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an emergency core cooling system for a nuclear power plant, comprising: a boiling water reactor; The emergency core cooling system is divided into three sections, and a first section and a second section are each provided with a high-pressure water injection system capable of injecting cooling water into the reactor from high pressure to low pressure in the reactor and a pressure in the reactor. A residual heat removal system capable of injecting cooling water into the reactor at a low pressure, the residual heat removal system includes a heat exchanger to enable spray cooling in the reactor containment vessel, A reactor isolation cooling system that can inject cooling water into the reactor when the internal pressure is high and a residual heat removal system that can inject cooling water into the reactor when the reactor pressure is low are provided. Reactor containment vessel with heat exchanger Spray cooling permits a and characterized by further providing the automatic depressurization system of independent two systems and cooling system of the third section.

【0033】原子炉の非常停止に際しては、非常用炉心
冷却系により原子炉内へ冷却水を注入して冷却を行う
が、この際に3つの区画に独立して分割された非常用炉
心冷却系の第1区画と第2区画では、炉内圧力が高圧時
から低圧時にかけて高圧注水系により冷却水を注入す
る。また、低圧時には残留熱除去系からも冷却水を注入
すると共に、この残留熱除去系の熱交換器を介して原子
炉格納容器内に冷却水をスプレイ状に散布して冷却す
る。
At the time of an emergency shutdown of the reactor, cooling is performed by injecting cooling water into the reactor by an emergency core cooling system. At this time, the emergency core cooling system independently divided into three sections is provided. In the first and second sections, cooling water is injected by a high-pressure water injection system when the pressure in the furnace is high to low. In addition, at low pressure, cooling water is injected from the residual heat removal system, and cooling water is sprayed into the reactor containment via the heat exchanger of the residual heat removal system to cool the reactor vessel.

【0034】第3区画においては、炉内圧力の高圧時に
原子炉隔離時冷却系により冷却水を注入し、低圧時には
残留熱除去系からも冷却水を注入すると共に、この残留
熱除去系の熱交換器を介して原子炉格納容器内をスプレ
イ冷却する。なお、前記第1区画乃至第3区画の冷却系
は、いずれも独立していることから、一部の冷却系が故
障しても、これに影響されずに原子炉の冷却を行う。
In the third section, cooling water is injected by the reactor isolation cooling system when the pressure in the reactor is high, cooling water is injected from the residual heat removal system when the pressure is low, and the heat of the residual heat removal system is also increased. The inside of the containment vessel is spray-cooled via the exchanger. Since the cooling systems of the first to third sections are all independent, even if a part of the cooling system fails, the reactor is cooled without being affected by the failure.

【0035】さらに、炉内圧力が過度に上昇した場合に
は、2系統の自動減圧系が作動して炉内圧力を低下させ
ることから、前記3区画の冷却系による原子炉への冷却
水の注水が容易となり冷却機能が向上する。
Further, when the pressure inside the reactor rises excessively, the two automatic pressure reducing systems operate to lower the pressure inside the reactor. Water injection is easy and the cooling function is improved.

【0036】請求項2記載の発明に係る原子力発電所の
非常用炉心冷却系は、沸騰水型原子炉による原子力発電
所の非常用炉心冷却系において、前記非常用炉心冷却系
を3つの区画に分割して第1区画及び第2区画はそれぞ
れ炉内圧力の高圧時から低圧時にかけて原子炉内に冷却
水を注入できる高圧注水系と炉内圧力の低圧時に冷却水
を炉心上部にスプレイ注入する残留熱除去系を設けると
共に、前記残留熱除去系は熱交換器を具備して原子炉格
納容器内のスプレイ冷却を可能とし、第3区画は炉内圧
力の高圧時に冷却水を原子炉内に注入できる原子炉隔離
時冷却系と炉内圧力の低圧時に冷却水を原子炉内に注入
できる残留熱除去系を設けると共に、前記残留熱除去系
は熱交換器を具備して原子炉格納容器内のスプレイ冷却
を可能とし、さらに前記3区画の冷却系と独立した2系
統の自動減圧系を設けたことを特徴とする。
The emergency core cooling system for a nuclear power plant according to the invention according to claim 2 is an emergency core cooling system for a nuclear power plant using a boiling water reactor, wherein the emergency core cooling system is divided into three sections. The first section and the second section are divided into a high pressure water injection system capable of injecting cooling water into the reactor from a high pressure to a low pressure in the reactor and a spray water is injected into the upper part of the core at a low pressure in the reactor. In addition to providing a residual heat removal system, the residual heat removal system includes a heat exchanger to enable spray cooling in the reactor containment vessel, and the third section supplies cooling water into the reactor when the reactor pressure is high. A reactor isolation cooling system that can be injected and a residual heat removal system that can inject cooling water into the reactor when the pressure in the reactor is low are provided, and the residual heat removal system includes a heat exchanger and is provided inside the reactor containment vessel. Spray cooling Characterized by providing an automatic depressurization system of independent two systems and cooling system of the third section.

【0037】原子炉の非常停止に際しては、非常用炉心
冷却系により原子炉内へ冷却水を注入して冷却を行う
が、この際に3つの区画に独立して分割された非常用炉
心冷却系の第1区画と第2区画では、炉内圧力が高圧時
から低圧時にかけて高圧注水系により冷却水を注入す
る。また、低圧時には残留熱除去系からも冷却水をスプ
レイ状態にして注入すると共に、この残留熱除去系の熱
交換器を介して原子炉格納容器内に冷却水をスプレイ状
に散布して冷却する。
At the time of an emergency shutdown of the nuclear reactor, cooling is performed by injecting cooling water into the reactor by an emergency core cooling system. At this time, the emergency core cooling system divided into three sections independently. In the first and second sections, cooling water is injected by a high-pressure water injection system when the pressure in the furnace is high to low. In addition, at low pressure, cooling water is sprayed from the residual heat removal system and injected, and cooling water is sprayed into the reactor containment vessel through the heat exchanger of the residual heat removal system to be cooled. .

【0038】第3区画においては、炉内圧力の高圧時に
は原子炉隔離時冷却系により冷却水を注入し、低圧時に
は残留熱除去系からも冷却水をスプレイ状態にして注入
すると共に、この残留熱除去系の熱交換器を介して原子
炉格納容器内をスプレイ冷却する。なお、前記第1区画
乃至第3区画の冷却系は、いずれも独立していることか
ら、一部の冷却系が故障しても、これに影響されずに原
子炉の冷却を行う。
In the third section, when the pressure in the reactor is high, cooling water is injected by the cooling system during isolation of the reactor, and when the pressure is low, cooling water is sprayed from the residual heat removal system and injected. The inside of the reactor containment is spray-cooled via the heat exchanger of the removal system. Since the cooling systems of the first to third sections are all independent, even if a part of the cooling system fails, the reactor is cooled without being affected by the failure.

【0039】さらに、炉内圧力が過度に上昇した場合に
は、2系統の自動減圧系が作動して炉内圧力を低下させ
ることから、前記3区画の冷却系による原子炉への冷却
水の注水が容易となり冷却機能が向上する。
Further, when the pressure inside the reactor rises excessively, the two automatic pressure reducing systems operate to lower the pressure inside the reactor, so that the cooling water supplied to the reactor by the cooling system of the three compartments is used. Water injection is easy and the cooling function is improved.

【0040】[0040]

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態について図
面を参照して説明する。なお、上記した従来技術と同じ
構成部分については、同一符号を付して詳細な説明は省
略する。第1実施の形態は請求項1に係り、沸騰水型原
子炉にたとえばBWR−5を採用した原子力発電所につ
いては、図1の系統構成図に示すようにBWR−5の原
子炉1に対する非常用炉心冷却系は、それぞれ独立した
3つの区画の冷却水注入システムと、2系統の自動減圧
系20a,20bとで構成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the same components as those of the above-described conventional technology are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted. The first embodiment relates to claim 1, and for a nuclear power plant employing, for example, BWR-5 for the boiling water reactor, as shown in the system configuration diagram of FIG. The reactor core cooling system is composed of three independent cooling water injection systems and two automatic pressure reducing systems 20a and 20b.

【0041】第1区画は、炉内圧力の高圧時から低圧時
にかけて原子炉1に冷却水を注入できるA高圧注水系23
aと、炉内圧力の低圧時に原子炉1に冷却水を注入でき
るA残留熱除去系19aとから構成している。なお、前記
A残留熱除去系19aは熱交換器17を具備しており、原子
炉格納容器13内の原子炉格納容器スプレイスパージャー
14を介して、原子炉格納容器13内に冷却水をスプレイ状
に散布して冷却を行う、原子炉格納容器スプレイ系18の
機能を備えている。
The first section is provided with an A high-pressure water injection system 23 capable of injecting cooling water into the reactor 1 when the pressure in the reactor is high to low.
a and a residual heat removal system 19a capable of injecting cooling water into the reactor 1 when the pressure in the reactor is low. The A residual heat removal system 19a includes a heat exchanger 17, and the reactor containment vessel sparger inside the reactor containment vessel 13.
The reactor has a function of a reactor containment spray system 18 for spraying cooling water into the reactor containment 13 in a spray form through the reactor 14 for cooling.

【0042】第2区画も前記第1区画と同様で、B高圧
注水系23bと、熱交換器17を具備して原子炉格納容器ス
プレイ系18の機能を備えているB残留熱除去系19bによ
り構成している。第3区画は炉内圧力の高圧時に原子炉
1に冷却水を注入できる原子炉隔離時冷却系21と、低圧
時に原子炉1に冷却水を注入できる共に、原子炉格納容
器スプレイ系18の機能を具備した、前記A残留熱除去系
19aと同じ構成のC残留熱除去系19cとから構成されて
いる。
The second section is the same as the first section, and includes a B high-pressure water injection system 23b and a B residual heat removal system 19b having a heat exchanger 17 and functioning as a reactor containment spray system 18. Make up. The third section has the functions of a reactor isolation cooling system 21 that can inject cooling water into the reactor 1 when the pressure inside the reactor is high, and a cooling water spray system 18 that can inject cooling water into the reactor 1 when the pressure is low. A residual heat removal system, comprising:
19a and a C residual heat removal system 19c having the same configuration.

【0043】従って、この冷却水注入システムにおいて
は、それぞれ独立して3つの区画に分割された各区画に
は、高圧時の冷却系と低圧時の冷却系の2系統が組み合
せて配分されており、合計6系統の冷却系で構成されて
いる点は、上記ABWRと同様のシステム構成である。
Therefore, in this cooling water injection system, each of the three divided sections is independently divided into three sections, a high-pressure cooling system and a low-pressure cooling system. The cooling system is composed of a total of six systems, which is the same system configuration as the ABWR.

【0044】また、自動減圧系20a,20bは前記3区画
の冷却系と独立していて、複数の逃がし安全弁から構成
されており、原子炉圧力容器3から高圧蒸気を排出して
炉内圧力を強制的に下げることにより、原子炉圧力容器
3に過度の炉内圧力が加わることを防止する安全施設で
ある。さらに、この自動減圧系20a,20bは炉内圧力を
低下させることから、前記A高圧注水系23a及びB高圧
注水系23bと共に、A残留熱除去系19a〜C残留熱除去
系19cにおいて、冷却水の注入が容易となり冷却機能が
向上する。
The automatic decompression systems 20a and 20b are independent of the three-compartment cooling system and are constituted by a plurality of relief safety valves, and discharge high-pressure steam from the reactor pressure vessel 3 to reduce the pressure in the reactor. It is a safety facility that prevents an excessive pressure inside the reactor from being applied to the reactor pressure vessel 3 by forcibly lowering it. Further, since the automatic pressure reducing systems 20a and 20b lower the pressure in the furnace, the cooling water in the A residual heat removal systems 19a to 19c together with the A high pressure water injection system 23a and the B high pressure water injection system 23b is used. And the cooling function is improved.

【0045】次に、上記構成による作用について説明す
る。BWR−5の原子力発電所における非常時の原子炉
停止に際して非常用炉心冷却系においては、原子炉1に
対して第1区画はA高圧注水系23aにより、炉内圧力の
高圧時から低圧時にかけて冷却水を炉心2に注入して原
子炉1の冷却を行う。
Next, the operation of the above configuration will be described. In the emergency core cooling system at the time of an emergency reactor shutdown at the BWR-5 nuclear power plant, the first section of the reactor 1 is provided with the A high-pressure water injection system 23a for the reactor 1 from high pressure to low pressure in the reactor. Cooling water is injected into the reactor core 2 to cool the reactor 1.

【0046】また、炉内圧力が低下した低圧時にはA残
留熱除去系19aからも、冷却水を炉心2に注入して原子
炉1の冷却を行うと共に、原子炉格納容器スプレイ系18
の機能により、熱交換器17を経由して冷却水を原子炉格
納容器スプレイスパージャー14からスプレイ状に散布し
て、原子炉格納容器13内のスプレイ冷却を行う。第2区
画においてもB高圧注水系23bとB残留熱除去系19bに
より、前記第1区画と同様にして、高圧時及び低圧時に
炉心2への注水による原子炉1の冷却と、原子炉格納容
器13内のスプレイ冷却を行う。
When the pressure in the reactor is low and the pressure in the reactor is low, cooling water is injected from the A residual heat removal system 19a into the reactor core 2 to cool the reactor 1 and the reactor containment spray system 18a.
With this function, the cooling water is sprayed from the containment vessel sparger 14 via the heat exchanger 17 in a splay manner to spray-cool the inside of the containment vessel 13. In the second section as well, the B high-pressure water injection system 23b and the B residual heat removal system 19b cool the reactor 1 by injecting water into the core 2 at high pressure and low pressure, as in the first section, Perform spray cooling in 13.

【0047】第3区画では、炉内圧力が高い時には原子
炉隔離時冷却系21で、また低圧時にはC残留熱除去系19
cからも原子炉1に冷却水を注入して、原子炉1の冷却
を行うと共に、低圧時にはC残留熱除去系19cが具備す
る原子炉格納容器スプレイ系18の機能で、原子炉格納容
器13内のスプレイ冷却を行う。
In the third section, when the pressure inside the reactor is high, the cooling system 21 for isolating the reactor is used, and when the pressure is low, the C residual heat removing system 19 is used.
c, cooling water is injected into the reactor 1 to cool the reactor 1, and at the time of low pressure, the function of the reactor containment spray system 18 provided in the C residual heat removal system 19c is used. Perform spray cooling inside.

【0048】なお、通常は前記第1区画乃至第3区画の
3つの区画における冷却系統が全て作動する。従って、
たとえば第1区画で配管破裂等による冷却材喪失事故が
起こり、かつ、第2区画の冷却系統において単一故障し
た場合にも、第3区画において炉内圧力の高圧時には原
子炉隔離時冷却系21により、また、炉内圧力の低圧時に
はC残留熱除去系19cからも炉心2に冷却水が注入され
て原子炉1は冷却される。
Normally, all the cooling systems in the three sections from the first section to the third section operate. Therefore,
For example, even if a coolant loss accident due to a pipe rupture or the like occurs in the first section and a single failure occurs in the cooling system in the second section, when the reactor pressure is high in the third section, the cooling system at the time of reactor isolation 21 In addition, when the pressure in the reactor is low, cooling water is injected into the reactor core 2 also from the C residual heat removal system 19c, and the reactor 1 is cooled.

【0049】また、C残留熱除去系19cにおいては、そ
の具備する原子炉格納容器スプレイ系18の機能により、
冷却水を原子炉格納容器スプレイスパージャー14からス
プレイ状に散布して、原子炉格納容器13内のスプレイ冷
却を行う。さらに、原子炉1の炉内圧力が過度に上昇す
るような場合には、A自動減圧系20aとB自動減圧系20
bが作動し、原子炉圧力容器3から高圧蒸気を排出する
ことにより炉内圧力が強制的に低下される。
In the C residual heat removal system 19c, the function of the reactor containment spray system 18 provided therein provides
Cooling water is sprayed from the containment vessel sparger 14 in a spray form to perform spray cooling in the containment vessel 13. Further, when the pressure inside the reactor 1 is excessively increased, the A automatic decompression system 20a and the B
b operates and discharges high-pressure steam from the reactor pressure vessel 3 to forcibly reduce the reactor pressure.

【0050】この炉内圧力の低下に伴い、前記第1区画
乃至第3区画におけるA高圧注水系23a及びB高圧注水
系23bと共に、A残留熱除去系19a〜C残留熱除去系19
cにおける冷却水の注入機能が向上して原子炉1の冷却
効果が向上する。なお、前記炉内圧力が強制的低下によ
り、炉内圧力の過度な上昇が防止されるので、原子炉圧
力容器3の機械的な安全性が確保されて信頼性が向上す
る。
With the decrease in the furnace pressure, together with the A high pressure water injection system 23a and the B high pressure water injection system 23b in the first to third sections, the A residual heat removal systems 19a to 19C are used.
The cooling water injection function in c is improved, and the cooling effect of the reactor 1 is improved. In addition, since the furnace pressure is forcibly reduced, an excessive increase in the furnace pressure is prevented, so that mechanical safety of the reactor pressure vessel 3 is ensured and reliability is improved.

【0051】この第1実施の形態によるBWR−5の冷
却水注入システムでは、それぞれ独立して3つの区画に
分割された各区画には、高圧時の冷却系と低圧時の冷却
系の2系統が組み合せて設けられており、合計6系統の
冷却系で構成されていることから、上記したABWRと
同等の信頼性と安全性が得られる。
In the cooling water injection system of the BWR-5 according to the first embodiment, each of the three sections independently divided into two sections, a high-pressure cooling system and a low-pressure cooling system. Are provided in combination, and the cooling system is composed of a total of six systems, so that the same reliability and safety as the above-mentioned ABWR can be obtained.

【0052】さらに、本第1実施の形態においては、従
来のBWR−5が具備している非常用炉心冷却系等の構
成において、冷却水注入システムの区画数や各種ポンプ
の台数及びそれぞれの機能は変えていない。これによ
り、従来のBWR−5原子力発電所における基本的な機
器の配置や配管及びケーブルの敷設ルート等を変える必
要がないので、設計基準全体を大きく変えることなく踏
襲することにより、BWR−5への適用が容易で信頼性
と安全性を向上することができる。
Further, in the first embodiment, in the configuration of the emergency core cooling system or the like provided in the conventional BWR-5, the number of sections of the cooling water injection system, the number of various pumps, and the respective functions Has not changed. As a result, there is no need to change the basic equipment layout, piping and cable laying routes, etc. in the conventional BWR-5 nuclear power plant. Is easy to apply, and reliability and safety can be improved.

【0053】第2実施の形態は請求項2に係り、上記第
1実施の形態の変形例であることから、上記第1実施の
形態と同様の構成部分と、その作用についての説明を省
略して、上記第1実施の形態と異なる部分につい重点に
説明する。図2の系統構成図に示すように原子炉1に対
する非常用炉心冷却系は、それぞれ独立した3つの区画
による冷却水注入システムと、2系統の自動減圧系20
a,20bで構成している。
Since the second embodiment is a modification of the first embodiment according to the second embodiment, the description of the same components as those of the first embodiment and the operation thereof will be omitted. The following description focuses on the differences from the first embodiment. As shown in the system configuration diagram of FIG. 2, the emergency core cooling system for the reactor 1 includes a cooling water injection system having three independent sections, and two automatic pressure reducing systems.
a and 20b.

【0054】第1区画は、炉内圧力の高圧時から低圧時
にかけて原子炉1に冷却水を注入できるA高圧注水系23
aと、炉内圧力の低圧時に原子炉1の炉心2に対して、
冷却水をスプレイ状に散布して注入する炉心スプレイ付
きA残留熱除去系24aとから構成している。
The first section includes an A high-pressure water injection system 23 capable of injecting cooling water into the reactor 1 when the pressure in the reactor is high to low.
a, with respect to the core 2 of the reactor 1 when the pressure in the reactor is low,
A residual heat removal system 24a with a core spray for spraying and injecting cooling water in a spray form.

【0055】また、前記炉心スプレイ付きA残留熱除去
系24aは熱交換器17を具備しており、原子炉格納容器13
内の原子炉格納容器スプレイスパージャー14を介して、
原子炉格納容器13内のスプレイ冷却を行う原子炉格納容
器スプレイ系18の機能を備えている。
The A residual heat removal system 24a with the core spray has a heat exchanger 17, and the reactor containment vessel 13
Via the containment sparger 14 in the reactor
It has a function of a reactor containment spray system 18 for performing spray cooling in the reactor containment 13.

【0056】なお、前記炉心スプレイ付きA残留熱除去
系24aについては、上記第1実施の形態のA残留熱除去
系19aが、原子炉1内の注入管と接続しているのに対し
て、原子炉1内で冷却水を炉心2にスプレイ状に散布す
る、図示しない炉心スプレイスパージャーに接続してい
ること以外は同様の構成としている。
The A residual heat removal system 24a with the core spray is different from the A residual heat removal system 19a of the first embodiment which is connected to the injection pipe in the reactor 1. It has the same configuration except that it is connected to a core spar sparger (not shown) which sprays cooling water in a reactor 2 in a spray shape in the reactor 1.

【0057】第2区画も前記第1区画と同様で、B高圧
注水系23b及び熱交換器17を具備して原子炉格納容器ス
プレイ系18の機能を備えている炉心スプレイ付きB残留
熱除去系24bにより構成していて、前記炉心スプレイ付
きB残留熱除去系24bは、原子炉1の炉心2に対して、
冷却水をスプレイ状に散布して注入する図示しない炉心
スプレイスパージャーに接続している。
The second section is the same as the first section, and has a B high pressure water injection system 23b and a heat exchanger 17, and has a function of a reactor containment spray system 18 and a B residual heat removal system with a core spray. 24b, and the B residual heat removal system 24b with the core spray is provided with respect to the core 2 of the reactor 1.
It is connected to a core sparger (not shown) for spraying and injecting cooling water in a spray form.

【0058】第3区画は、炉内圧力の高圧時に原子炉1
に冷却水を注入できる原子炉隔離時冷却系21と、低圧時
に原子炉1に冷却水を注入すると共に、熱交換器17を具
備して原子炉格納容器スプレイ系18の機能を備えた、上
記第1実施の形態のA残留熱除去系19aと同じ構成のC
残留熱除去系19cとから構成されている。また、上記第
1実施の形態と同様に、原子炉圧力容器3の安全施設で
あると共に、原子炉1への冷却水の注入機能を向上する
A自動減圧系20aとB自動減圧系20bの2系統が、前記
3区画の冷却系と独立して設けられている。
The third section is the reactor 1 when the reactor pressure is high.
A reactor isolation cooling system 21 capable of injecting cooling water into the reactor, and a reactor containment spray system 18 having a heat exchanger 17 while injecting cooling water into the reactor 1 at low pressure. C having the same configuration as the A residual heat removal system 19a of the first embodiment.
And a residual heat removal system 19c. In addition, as in the first embodiment, the A automatic depressurizing system 20a and the B automatic depressurizing system 20b are safety facilities for the reactor pressure vessel 3 and improve the function of injecting cooling water into the reactor 1. A system is provided independently of the three-part cooling system.

【0059】なお、前記第1区画の炉心スプレイ付きA
残留熱除去系24aと、第2区画の炉心スプレイ付きB残
留熱除去系24bが、原子炉圧力容器3内において接続す
る炉心スプレイスパージャーとして、たとえば、図3に
示す高圧炉心スプレイスパージャー4及び低圧炉心スプ
レイスパージャー7を流用することは容易である。
The core A with the core spray of the first section was used.
The residual heat removal system 24a and the B residual heat removal system 24b with the core spray in the second section serve as core spargers connected in the reactor pressure vessel 3, for example, the high pressure core sparger 4 shown in FIG. It is easy to divert the low-pressure core sparger 7.

【0060】次に、上記構成による作用について説明す
る。非常用炉心冷却系においては、原子炉1に対して第
1区画は、A高圧注水系23aにより炉内圧力の高圧時か
ら低圧時にかけて冷却水を炉心2に注入して原子炉1の
冷却を行う。また、炉内圧力の低圧時には炉心スプレイ
付きA残留熱除去系24aからも、冷却水を炉心スプレイ
スパージャーにより炉心2に対してスプレイ状で均等に
散布して原子炉1の冷却を行う。
Next, the operation of the above configuration will be described. In the emergency core cooling system, the first section of the reactor 1 is configured such that cooling water is injected into the reactor core 2 from the high pressure to the low pressure of the reactor by the A high-pressure water injection system 23a to cool the reactor 1. Do. Also, when the pressure in the reactor is low, the reactor 1 is cooled by spraying cooling water evenly from the A residual heat removing system 24a with the core spray in a spray shape on the reactor core 2 by the reactor core sparger.

【0061】さらに、炉心スプレイ付きA残留熱除去系
24aでは、原子炉格納容器スプレイ系18の機能により、
熱交換器17を経由して冷却水を原子炉格納容器スプレイ
スパージャー14から、スプレイ状に散布して原子炉格納
容器13内のスプレイ冷却を行う。
Further, an A residual heat removal system with a core spray
At 24a, the function of the reactor containment spray system 18
Cooling water is sprayed from the containment vessel sparger 14 via the heat exchanger 17 in a spray form to perform spray cooling in the containment vessel 13.

【0062】第2区画においてもB高圧注水系23bと炉
心スプレイ付きB残留熱除去系24bにより、前記第1区
画と同様にして高圧時の炉心2への冷却水の注入と、低
圧時に炉心2に対して炉心スプレイスパージャーにより
冷却水をスプレイ状で均等に散布する原子炉1の冷却と
共に、原子炉格納容器13内のスプレイ冷却を行う。
In the second section as well, by the B high pressure water injection system 23b and the B residual heat removal system 24b with the core spray, the cooling water is injected into the core 2 at high pressure and the core 2 at low pressure as in the first section. In addition, the cooling water is sprayed evenly in a spray form by a core sparger to cool the reactor 1 and to spray cool the reactor containment vessel 13.

【0063】第3区画では、炉内圧力が高い時に原子炉
隔離時冷却系21で、また、低圧時にはC残留熱除去系19
cからも、冷却水を炉心2に注入して原子炉1の冷却を
行うと共に、低圧時にはC残留熱除去系19cが具備する
原子炉格納容器スプレイ系18の機能で、原子炉格納容器
13内のスプレイ冷却を行う。
In the third section, the cooling system 21 for isolating the reactor when the pressure inside the reactor is high, and the C residual heat removal system 19 when the pressure in the reactor is low.
c, cooling water is injected into the reactor core 2 to cool the reactor 1, and at the time of low pressure, the function of the reactor containment spray system 18 provided in the C residual heat removal system 19c is used.
Perform spray cooling in 13.

【0064】この第2実施の形態によるBWR−5の冷
却水注入システムでは、それぞれ独立して3つの区画に
分割された各区画には、高圧時の冷却系と低圧時の冷却
系の2系統が組み合せて設てあり、上記ABWRと同様
に合計6系統の冷却系で構成されていることから、上記
したABWRと同等の信頼性と安全性が得られる。
In the cooling water injection system for the BWR-5 according to the second embodiment, each of the three sections independently divided into two sections, a high-pressure cooling system and a low-pressure cooling system. And the cooling system is composed of a total of six cooling systems in the same manner as the ABWR, so that the same reliability and safety as the above-mentioned ABWR can be obtained.

【0065】また、従来のBWR−5が具備している非
常用炉心冷却系等の構成について、たとえば、高圧炉心
スプレイスパージャー4や低圧炉心スプレイスパージャ
ー7を炉心スプレイ付き残留熱除去系24a,24bの炉心
スプレイスパージャーとして流用することができる。
Further, regarding the configuration of the emergency core cooling system and the like provided in the conventional BWR-5, for example, the high-pressure core sparger 4 and the low-pressure core sparger 7 are replaced with a residual heat removal system 24a with a core spray. It can be used as a 24b core sparger.

【0066】従って、冷却材注入システムの区画数や各
種ポンプの台数及びそれぞれの機能と共に、原子炉圧力
容器3に取り付けたノズルや配管数は変えずに、BWR
−5が具備する非常用炉心冷却系等の機構及び機能を踏
襲することができる。これにより、従来のBWR−5原
子力発電所における基本的な機器の配置や配管及びケー
ブルの敷設ルート等を変える必要がなく、従って、上記
第1実施の形態に比べて、さらに、設計基準全体を大き
く変えずにBWR−5への適用が容易で信頼性と安全性
を向上することができる。
Therefore, the number of nozzles and pipes attached to the reactor pressure vessel 3 together with the number of sections of the coolant injection system, the number of pumps and their functions, and the BWR
The mechanism and function of the emergency core cooling system and the like provided in the -5 can be followed. Thereby, there is no need to change the arrangement of basic equipment and the route of laying pipes and cables in the conventional BWR-5 nuclear power plant. Therefore, compared to the first embodiment, the entire design standard is further reduced. It can be easily applied to BWR-5 without largely changing, and can improve reliability and safety.

【0067】[0067]

【発明の効果】以上本発明によれば、BWR原子力発電
所における原子炉の非常停止時に冷却を行う非常用炉心
冷却系について、BWR原子力発電所の基本的設計を変
えることなく、それぞれ独立した高圧時及び低圧時に冷
却水を注入できる系統を組み合わせて3つの区画に分割
すると共に、各区画に原子炉格納容器内のスプレイ冷却
系を具備している。
As described above, according to the present invention, an independent high-pressure cooling system for an emergency core cooling system for cooling a reactor in a BWR nuclear power plant during an emergency stop without changing the basic design of the BWR nuclear power plant. The system is divided into three sections by combining a system capable of injecting cooling water at the time of pressure and low pressure, and each section is provided with a spray cooling system in a reactor containment vessel.

【0068】従って、BWR原子力発電所に対する適用
が容易である共に、原子炉の炉内圧力が高圧時及び低圧
時における冷却水の注入による冷却と、原子炉格納容器
内の冷却について、信頼性と安全性が向上してABWR
原子力発電所と同等のものが得られる。
Therefore, it is easy to apply the present invention to the BWR nuclear power plant, and at the same time, the cooling by injection of the cooling water when the pressure inside the reactor is high or low, and the cooling inside the containment vessel have high reliability. ABWR with improved safety
The equivalent of a nuclear power plant is obtained.

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

【図1】本発明に係る第1実施の形態の非常用炉心冷却
系の系統構成図。
FIG. 1 is a system configuration diagram of an emergency core cooling system according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明に係る第2実施の形態の非常用炉心冷却
系の系統構成図。
FIG. 2 is a system configuration diagram of an emergency core cooling system according to a second embodiment of the present invention.

【図3】従来の非常用炉心冷却系の模式構成図。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a conventional emergency core cooling system.

【図4】従来の原子炉格納容器冷却系の模式構成図。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a conventional reactor containment vessel cooling system.

【図5】従来のBWR−5の非常用炉心冷却系の系統構
成図。
FIG. 5 is a system configuration diagram of a conventional BWR-5 emergency core cooling system.

【図6】従来のABWRの非常用炉心冷却系の系統構成
図。
FIG. 6 is a system configuration diagram of a conventional ABWR emergency core cooling system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…原子炉(BWR)、2…炉心、3…原子炉圧力容
器、4…高圧炉心スプレイスパージャー、5…高圧炉心
スプレイポンプ、6…高圧炉心スプレイ系、7…低圧炉
心スプレイスパージャー、8…低圧炉心スプレイポン
プ、9…低圧炉心スプレイ系、10…注入管、11…残留熱
除去系ポンプ、12…残留熱除去系(RHR)、13…原子
炉格納容器、14…原子炉格納容器スプレイスパージャ
ー、15…圧力抑制室、16…プール水、17…熱交換器、18
…原子炉格納容器スプレイ系、19a…熱交換器を備えた
A残留熱除去系(RHR)、19b…熱交換器を備えたB
残留熱除去系、19c…熱交換器を備えたC残留熱除去
系、20a…A自動減圧系、20b…B自動減圧系、21…原
子炉隔離時冷却系、22…原子炉(ABWR)、23a…A
高圧注水系、23b…B高圧注水系、24a…A炉心スプレ
イ付き残留熱除去系、24b…B炉心スプレイ付き残留熱
除去系。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reactor (BWR), 2 ... Core, 3 ... Reactor pressure vessel, 4 ... High pressure core spray sparger, 5 ... High pressure core spray pump, 6 ... High pressure core spray system, 7 ... Low pressure core spray sparger, 8 ... low pressure core spray pump, 9 ... low pressure core spray system, 10 ... injection pipe, 11 ... residual heat removal system pump, 12 ... residual heat removal system (RHR), 13 ... reactor containment vessel, 14 ... reactor containment spray Sparger, 15… suppression chamber, 16… pool water, 17… heat exchanger, 18
... Reactor containment spray system, 19a ... A residual heat removal system (RHR) with heat exchanger, 19b ... B with heat exchanger
Residual heat removal system, 19c: C residual heat removal system with heat exchanger, 20a: A automatic decompression system, 20b: B automatic decompression system, 21: Reactor isolation cooling system, 22: Reactor (ABWR), 23a ... A
High pressure water injection system, 23b B high pressure water injection system, 24a A residual heat removal system with A core spray, 24b ... residual heat removal system with B core spray.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 崇 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 窪小谷 隆 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Takashi Sato 8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside Toshiba Yokohama Office (72) Inventor Takashi Kubootani 8-six Shin-Sugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Toshiba Yokohama Office

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 沸騰水型原子炉による原子力発電所の非
常用炉心冷却系において、前記非常用炉心冷却系を3つ
の区画に分割して第1区画及び第2区画はそれぞれ炉内
圧力の高圧時から低圧時にかけて原子炉内に冷却水を注
入できる高圧注水系と炉内圧力の低圧時に冷却水を原子
炉内に注入できる残留熱除去系を設けると共に、前記残
留熱除去系は熱交換器を具備して原子炉格納容器内のス
プレイ冷却を可能とし、第3区画は炉内圧力の高圧時に
原子炉内に冷却水を注入できる原子炉隔離時冷却系と炉
内圧力の低圧時に原子炉内に冷却水を注入できる残留熱
除去系を設けると共に、前記残留熱除去系は熱交換器を
具備して原子炉格納容器内のスプレイ冷却を可能とし、
さらに前記3区画の冷却系と独立した2系統の自動減圧
系を設けたことを特徴とする原子力発電所の非常用炉心
冷却系。
In an emergency core cooling system of a nuclear power plant using a boiling water reactor, the emergency core cooling system is divided into three sections, and a first section and a second section each have a high internal pressure of the reactor. A high-pressure water injection system capable of injecting cooling water into the reactor from time to low pressure, and a residual heat removal system capable of injecting cooling water into the reactor at low pressure of the reactor pressure, and the residual heat removal system includes a heat exchanger. And the third section is provided with a reactor isolation cooling system capable of injecting cooling water into the reactor when the reactor pressure is high, and a reactor when the reactor pressure is low. A residual heat removal system capable of injecting cooling water therein is provided, and the residual heat removal system includes a heat exchanger to enable spray cooling in the reactor containment vessel,
An emergency core cooling system for a nuclear power plant, further comprising two automatic pressure reducing systems independent of the cooling system of the three sections.
【請求項2】 沸騰水型原子炉による原子力発電所の非
常用炉心冷却系において、前記非常用炉心冷却系を3つ
の区画に分割して第1区画及び第2区画はそれぞれ炉内
圧力の高圧時から低圧時にかけて原子炉内に冷却水を注
入できる高圧注水系と炉内圧力の低圧時に冷却水を炉心
上部にスプレイ注入する残留熱除去系を設けると共に、
前記残留熱除去系は熱交換器を具備して原子炉格納容器
内のスプレイ冷却を可能とし、第3区画は炉内圧力の高
圧時に冷却水を原子炉内に注入できる原子炉隔離時冷却
系と炉内圧力の低圧時に冷却水を原子炉内に注入できる
残留熱除去系を設けると共に、前記残留熱除去系は熱交
換器を具備して原子炉格納容器内のスプレイ冷却を可能
とし、さらに前記3区画の冷却系と独立した2系統の自
動減圧系を設けたことを特徴とする原子力発電所の非常
用炉心冷却系。
2. An emergency core cooling system for a nuclear power plant using a boiling water reactor, wherein the emergency core cooling system is divided into three sections, and a first section and a second section each have a high internal pressure of the reactor. A high-pressure water injection system that can inject cooling water into the reactor from time to low pressure and a residual heat removal system that sprays cooling water into the upper part of the reactor core when the pressure in the reactor is low,
The residual heat removal system includes a heat exchanger to enable spray cooling in the reactor containment vessel, and the third section includes a reactor isolation cooling system that can inject cooling water into the reactor when the reactor pressure is high. And a residual heat removal system capable of injecting cooling water into the reactor when the pressure in the reactor is low, and the residual heat removal system includes a heat exchanger to enable spray cooling in the reactor containment vessel. An emergency core cooling system for a nuclear power plant, wherein two automatic pressure reducing systems independent of the cooling system of the three sections are provided.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1328731C (en) * 2004-01-14 2007-07-25 株式会社东芝 Emergency core cooling system
EP2019393A1 (en) * 2007-07-26 2009-01-28 Kabushiki Kaisha Toshiba Nuclear reactor with an emergency core cooling system

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