JPH10282285A

JPH10282285A - 原子炉建屋

Info

Publication number: JPH10282285A
Application number: JP9092112A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Taguchi; 圭介田口; Yoshihisa Akata; 喜央赤田; Takashi Saito; 隆斎藤; Yuichi Noda; 祐一野田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-04-10
Filing date: 1997-04-10
Publication date: 1998-10-23

Abstract

(57)【要約】【課題】平面積及び体積を縮小した小型の原子炉建屋
を実現するとともに、ＲＣＣＶ内に設置される機器を簡
素化しかつ点検補修を容易とし、プラントの信頼性を向
上させる。【解決手段】原子炉圧力容器３を内蔵するＲＣＣＶ４
の下部ドライウェル７に隣接しかつウェットウェル８の
下方に、機器を収納する機器室17、18を設ける。機器室
17、18内には主にＥＣＣＳ13やＲＩＰ／ＣＲＤ15に関わ
る機器を収納する。また原子炉ウェル23に隣接する燃料
貯蔵プール11の底部を段差のない平面形状とする。原子
炉ウェル23の上部に鉄板製のカバーを設け、原子炉ウェ
ル内の貯留水をＥＣＣＳの第２水源とする。また機器室
17と下部ドライウェル７とを連絡するアクセストンネル
16を設ける。さらに、前記ウェットウェルの上方に上部
ドライウェル６に隣接して機器室19としてペネトレーシ
ョン処理室を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は沸騰水型原子炉の原
子炉格納容器及び機器室等から構成される原子炉建屋に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の沸騰水型原子炉（以下ＢＷＲとい
う。）の中で最新のものに新型改良型ＢＷＲ（以下ＡＢ
ＷＲという。）が知られている。このＡＢＷＲの原子炉
建屋及び鉄筋コンクリート製原子炉格納容器（以下ＲＣ
ＣＶという。）について図を参照してその概要を説明す
る。図５は一般的なＡＢＷＲの概略断面図である。

【０００３】図５において、原子炉建屋１は、岩盤に設
置したマット２の直上に設けられ原子炉圧力容器３を格
納するＲＣＣＶ４と、このＲＣＣＶ４の外側に設けられ
た各種機器室５等の設備から構成される。なお、図中符
号20は原子炉一次格納容器バウンダリを示している。

【０００４】またＲＣＣＶ４の外側には、各種機器室５
と、サプレッションプール８内を貫通する機器搬出入用
アクセストンネル16により下部ドライウェル７と連絡す
る補修室17と、制御棒駆動機構15を制御する水圧流路切
替機構等からなる水圧制御ユニット18と、ＲＣＣＶ４に
設けられた配管等の貫通部（ペネトレーション）の処理
を行うペネトレーション処理室19と、原子炉建屋１外壁
と隣接する通路21等が設置されている。

【０００５】ＲＣＣＶ４の中央部に設置された原子炉圧
力容器３は図示しない炉心を内包しており、またＲＣＣ
Ｖ４の床から立設したペデスタル10により支持されてい
る。このほかＲＣＣＶ4 は、原子炉圧力容器３を包囲す
る上部ドライウェル６と、この上部ドライウェルの下方
に位置し原子炉圧力容器３の底部に設置した原子炉冷却
材再循環ポンプ及び制御棒駆動機構15を内包する下部ド
ライウェル７と、サプレッションプール水８ａを貯留す
るサプレッションプール８が構築されたウェットウェル
９とから構成される。

【０００６】ＲＣＣＶ４の上部には、原子炉圧力容器３
の上方に位置する原子炉ウェル23と、この原子炉ウェル
23からの放射線を遮蔽するためのコンクリート製の原子
炉ウェルプラグ26と、原子炉ウェル23に隣接し使用済燃
料を貯蔵し冷却する使用済燃料プール11と、原子炉ウェ
ル23に隣接し定期検査時に図示しない気水分離器、蒸気
乾燥器等のＲＣＣＶ４の各種機器を仮置きする機器仮置
プール12とから構成される。

【０００７】使用済燃料貯蔵プール11は底面22に段差が
設けられており、ＲＣＣＶ４上方の方がその隣接部より
水深が小さい。ＲＣＣＶ４隣接部における使用済燃料貯
蔵プール11の水深を図中ｈで示した。この深さｈは、原
子炉圧力容器３と使用済燃料貯蔵プール11において使用
済燃料を移送し貯蔵する際の遮蔽上の要求から決定され
ている。

【０００８】原子炉圧力容器３の上部側面に一次冷却材
が流通する原子炉系一次配管14が接続している。また、
原子炉圧力容器３とサプレッションプール８とは非常用
炉心冷却系（以下、ＥＣＣＳという。）13により接続さ
れている。万一、原子炉系一次配管14の破損等により冷
却材喪失事故が発生した場合においても、ＲＣＣＶ４内
に冷却材及び事故時に発生する蒸気を原子炉一次格納容
器バウンダリ20内に保持することにより、放射線の大気
中への拡散を抑制する。同時に、ＥＣＣＳ13の作動によ
りサプレッションプール水８ａ等を原子炉圧力容器３内
に注入して炉心燃料を有効に冷却する。これによりＡＢ
ＷＲは、外部の一般公衆に放射線被爆の不当なリスクを
与えることを厳に防止した、十分に高い健全性を備えた
構成となっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このような図５に示し
た従来のＡＢＷＲの原子炉建屋１では、ＲＣＣＶ４の内
部にサプレッションプール８が設置され、ＲＣＣＶ４
の外側に各種機器室５が設置されている。よって原子炉
建屋１の設置面積及び容積は、ＲＣＣＶ４と各種機器室
５の大きさに依存する。

【００１０】また、サプレッションプール８がマット２
の直上に位置するために、原子炉格納容器３の下部に設
置される冷却材再循環ポンプや制御棒駆動機構等の各種
機器15を定期検査時に点検するためには、点検に要する
機器を、サプレッションプール８内を貫通する機器搬出
入アクセストンネル16を通って下部ドライウェル７と補
修室17間で搬出あるいは搬入する必要がある。よって、
かかる搬出入を容易として設備点検の効率を向上させる
ことが求められている。

【００１１】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
り、従来のＲＣＣＶ及び各種機器室の配置を変更するこ
とにより、原子炉建屋全体の小型化を図ることを目的と
する。

【００１２】また本発明は、機器室の配置の変更に伴っ
て機器搬出入アクセストンネルの配置を変更しその長さ
を小さくすることにより、下部ドライウェル内への機器
の搬出入を容易とすることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、炉心を内包する原子炉圧力容器と、こ
の原子炉圧力容器を内蔵する原子炉格納容器と、原子炉
圧力容器を包囲する上部ドライウェルと、この上部ドラ
イウェルの下方に位置し原子炉圧力容器の底部に設置し
た原子炉冷却材再循環ポンプ及び制御棒駆動機構を内蔵
する下部ドライウェルと、上部ドライウェルの下方に位
置し内部にサプレッションプールを有するウェットウェ
ルと、原子炉圧力容器の上方に位置する原子炉ウェル
と、サプレッションプールと原子炉圧力容器を注水手段
を介して連絡する非常用炉心冷却系とを具備する原子炉
建屋において、原子炉格納容器の下部ドライウェルに隣
接しかつウェットウェルの下方に位置し機器を収納する
機器室を具備することを特徴とする原子炉建屋を提供す
る。

【００１４】従来の原子炉建屋においてウェットウェル
に隣接配置される機器室の配置を変更することにより、
原子炉建屋の設置面積を縮小しより簡素な系統とする。
さらに本発明では、ウェットウェルの下方に位置する機
器室のうち少なくとも一部の機器室に非常用炉心冷却
系、制御棒駆動機構及び冷却材再循環ポンプのうちいず
れかに関わる機器を収納することとする。これらの機器
は従来は原子炉格納容器のウェットウェルに隣接し設け
られる機器室に収納されていたが、その配置を変更する
ことにより設備全体の小型化を図る。またこの際、原子
炉ウェルに隣接し原子炉格納容器の上方に位置し使用済
燃料を貯蔵する燃料貯蔵プールを具備し、この燃料貯蔵
プールの底部を段差のない平面形状に構成することとす
る。

【００１５】さらに、原子炉ウェルの上部に鉄板製のカ
バーを具備し、かつ原子炉ウェルは非常用炉心冷却系と
連絡し、原子炉ウェル内の貯留水を非常用炉心冷却系に
より原子炉圧力容器内への注水源の一部とする。これに
より、非常用炉心冷却系の信頼性をさらに向上させるこ
とができる。

【００１６】さらに、ウェットウェルの下方に位置する
機器室と下部ドライウェルとを連絡するアクセストンネ
ルを具備する。これにより、下部ドライウェルにおける
機器の点検補修を容易とすることができる。

【００１７】さらに、ウェットウェルの下方に位置する
機器室に隣接する通路を具備し、かつこの通路とウェッ
トウェルの下方に位置する機器室とを円周状の構造壁で
隔てる。また、原子炉格納容器の上部ドライウェルに隣
接しかつウェットウェルの上方に位置し機器を収納する
機器室を具備する。またこのウェットウェルの上方に位
置する機器室のうち少なくとも一部の機器室を原子炉格
納容器の配管等の貫通部の処理を行うペネトレーション
処理室とする。これにより、貫通部の処理をより容易に
行うことができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態を図に
基づいて説明する。図１は本実施形態に係る原子炉建屋
の概略断面図である。なお、図中図５と同一の構成部分
には同一符号を付して重複する部分の説明は省略し要部
のみを説明する。

【００１９】本実施形態においては、下部ドライウェル
７に隣接する各種機器室をマット２の直上に設置してお
り、下部ドライウェル７に隣接してこの各種機器室の上
部にサプレッションプール８を内包するウェットウェル
９を設置している。なお図ではマット２の直上に位置す
る各種機器室として代表的に補修室17及び制御棒駆動制
御ユニット18を示している。さらに、この補修室17、制
御棒駆動機構制御ユニット18に代表される各種機器室及
びウェットウェルの外側には、構造壁24ａを介して通路
21等を設置し、さらに外側に原子炉建屋１の外壁を設け
ている。

【００２０】また、従来のＲＣＣＶでは図５に示すよう
にウェットウェル９の直上の空間は全て上部ドライウェ
ル６により占められていたが、本実施形態ではウェット
ウェル９の直上の空間のうち原子炉圧力容器３側に上部
ドライウェル６を設け、この上部ドライウェル６に隣接
して各種機器室を配置する。なお図では各種機器室とし
て代表的にペネトレーション機器室19を示している。こ
の機器室19を配置したことにより、上部ドライウェル６
の外壁はウェットウェル９の外壁よりも内側に位置し、
原子炉一次格納容器バウンダリ20を段付きの形状として
いる。

【００２１】さらに、ＲＣＣＶ４の上方に、使用済燃料
貯蔵プール11および機器仮置プール12を設置している。
なお、図中使用済燃料プール11における深さｈは、原子
炉圧力容器３と使用済燃料貯蔵プール11において使用済
燃料を移送し貯蔵する際の遮蔽上の要求から決定される
ものとする。この使用済燃料プール11の底面22は、従来
は図５に示すように遮蔽要求上から段差が設けられてい
たが、本実施形態においては底面22は平面状に成型され
ている。

【００２２】また、従来は原子炉ウェルからの放射線を
遮蔽するためにコンクリート製の原子炉ウェルプラグを
設置していたが、本実施形態では、通常時には原子炉ウ
ェル23内に水を湛えておき、かつ原子炉ウェル23からの
放射線を遮蔽するための水遮蔽として機能させるととも
に安全上の観点から、原子炉ウェル23の上部に鉄板性の
カバー27を設置する。このカバー27により原子炉ウェル
23内の貯留水に塵などの不純物が混入するのを防ぐ。さ
らに、この原子炉ウェル23はＥＣＣＳ13の配管と図示し
ない配管により接続しており、原子炉ウェル23内の貯留
水を必要に応じてＥＣＣＳ13の水源として使用すること
とする。すなわち、本実施形態におけるＥＣＣＳ13は、
サプレッションプール水８ａを第１水源としかつ原子炉
ウェル23内の貯留水を第２水源としている。

【００２３】図２は図１における原子炉建屋のＡ−Ａ矢
視方向の概略断面図である。ＲＣＣＶ４を包囲して補修
室17及び制御棒駆動機構水圧制御ユニット18が設置さ
れ、この外部に設けられた略円筒状の構造壁24ａと原子
炉建屋１の外壁25の間に通路21等が設けられている。ま
た、ＲＣＣＶ４と構造壁24ａとを繋ぐ構造壁24ｂがＲＣ
ＣＶ４から放射状に設けられている。

【００２４】この構成により、本実施形態は以下の作用
効果を有する。すなわち、補修室17が下部ドライウェル
７と壁を挟んで隣接しており、そのため従来サプレッシ
ョンプール８内を貫通して設けられていた機器搬出入用
アクセストンネル16を、サプレッションプール８の下方
に壁を貫通して設置している。この結果、機器搬出入用
アクセストンネル16自体の長さを従来より大幅に短くす
ることができることから、アクセストンネル16構築に要
する物量を低減するとともに、下部ドライウェル７内の
機器の保守点検及び保修作業をより容易とすることがで
きる。

【００２５】従来のＡＢＷＲでは図５に示すように、Ｅ
ＣＣＳ13をサプレッションプール８に隣接してマット２
上に設置していた。限られた空間に必要なＥＣＣＳ13の
機器を設置するため、上述したように縦型の比較的大型
のＥＣＣＳポンプをマット２を掘り下げて設置してい
た。一方本実施形態では、従来マット２の直上に配置し
ていたサプレッションプール８をより高位置に配置して
ＥＣＣＳ13の上部に設置することにより、ＥＣＣＳ13に
対し十分な水頭圧を確保することが可能であるから、そ
れだけＥＣＣＳポンプにかかる負荷を小さくできる。

【００２６】よってＥＣＣＳポンプ自体に必要とされる
能力を従来より小さくすることができ、かつＥＣＣＳ機
器室17としてサプレッションプール８の下方に十分に広
い面積をとることが可能であるから、ＥＣＣＳポンプと
して横型のものを用いることができる。さらに、ＥＣＣ
Ｓポンプ設置の際にマット２を掘り下げるなどの作業が
不要となるから、ＥＣＣＳ13をより簡素でかつ設置の容
易なものとすることができる。

【００２７】また本実施形態では、従来マット２の直上
に配置していたサプレッションプール８を機器室の上方
に配置することにより、従来と比較して原子炉建屋全体
の設置面積を小さくすることができる。

【００２８】さらに本実施形態では、従来と比較して使
用済燃料貯蔵プール11の貯蔵容量を大きくすることがで
きるとともに、原子炉ウェル23の遮蔽体である貯留水
を、サプレッションプール水８ａの水量が万一微小とな
った場合のＥＣＣＳ13の第２水源として用いることによ
り、冷却材喪失事故等の設計基準事故への万全な対策を
とることができることから、原子力プラントの安全性を
より向上させることができる。

【００２９】次に本発明の第２の実施形態について説明
する。本実施形態は、図１及び図２に示した第1 の実施
形態に係る原子炉建屋において設けられた、ＲＣＣＶ４
と構造壁24ａとを繋ぐ構造壁24ｂのうち少なくとも一部
を取り払うことにより機器室５の室数を減らしたもので
ある。これは構造要求上許された場合においてとり得る
構造である。この場合、補修室17及び水圧制御ユニット
18は必要に応じ同一の機器室５内に配置するかあるいは
その周辺空間に配置することとする。図３は本実施形態
に係る原子炉建屋の図１におけるＡ−Ａ矢視方向断面図
である。ここでは代表的に機器室５を１室とした場合を
示している。本実施形態によって、第1の実施形態とほ
ぼ同様の作用効果を得ることができる。

【００３０】次に本発明の第３の実施形態について説明
する。本実施形態は、第1 の実施形態に係る原子炉建屋
において設けられた補修室17及び制御棒駆動機構水圧制
御ユニット18の外部に設けられた構造壁24ａのうち少な
くとも一部を取り払い、構造壁24ｄをＲＣＣＶ４と原子
炉建屋１の外壁25を繋ぐよう配置したものである。これ
は構造要求上許された場合においてとり得る構造であ
る。図５は本実施形態に係る原子炉建屋の図１における
Ａ−Ａ矢視方向断面図である。ここでは代表的に構造壁
24ａを全部取り払った場合を示している。本実施形態に
よって、第1 の実施形態とほぼ同様の作用効果を得るこ
とができる。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、サプレッションプール
を機器室上部に設置することにより、従来の機能と同様
の機能を有しかつ従来より平面積及び体積を縮小した小
型の原子炉建屋を実現するとともに、ＥＣＣＳ関連機器
を簡素化し、さらに原子炉再循環ポンプ及び水圧制御ユ
ニットに関する補修室へのアクセスを容易にして点検補
修を容易とすることによりプラントの信頼性をさらに向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１乃至第３の実施形態に係る原子炉
建屋の原子炉格納容器及び周辺設備を示した概略断面面
である。

【図２】本発明の第１の実施形態に係る原子炉建屋の図
１におけるＡ−Ａ矢視方向概略断面図である。

【図３】本発明の第２の実施形態に係る原子炉建屋の図
１におけるＡ−Ａ矢視方向概略断面図である。

【図４】本発明の第３の実施形態に係る原子炉建屋の図
１におけるＡ−Ａ矢視方向概略断面図である。

【図５】従来の原子炉建屋の原子炉格納容器及び周辺設
備を示した概略断面面である。

【符号の説明】

１，30…原子炉建屋、２…マット、３…原子炉圧力容
器、４…原子炉格納容器、５…各種機器室、６…上部ド
ライウェル、７…下部ドライウェル、８…サプレッショ
ンプール、８ａ…サプレッションプール水、９…ウェッ
トウェル、10…ペデスタル、11…使用済燃料貯蔵プー
ル、12…機器仮置プール、13…非常用炉心冷却系、14…
原子炉一次系配管、15…原子炉冷却材再循環ポンプ及び
制御棒駆動機構、16…アクセストンネル、17…補修室、
18…水圧制御ユニット、19…ペネトレーション処理室、
20…原子炉格納容器バウンダリ、21…通路、22…使用済
燃料貯蔵プール、23…原子炉ウェル、24ａ，24ｂ…構造
壁、25…原子炉建屋外壁、26…原子炉ウェルプラグ、27
…原子炉ウェルカバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者野田祐一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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】炉心を内包する原子炉圧力容器と、この
原子炉圧力容器を内蔵する原子炉格納容器と、前記原子
炉圧力容器を包囲する上部ドライウェルと、この上部ド
ライウェルの下方に位置し前記原子炉圧力容器の底部に
設置した原子炉冷却材再循環ポンプ及び制御棒駆動機構
を内蔵する下部ドライウェルと、前記上部ドライウェル
の下方に位置し内部にサプレッションプールを有するウ
ェットウェルと、前記原子炉圧力容器の上方に位置する
原子炉ウェルと、前記サプレッションプールと前記原子
炉圧力容器を注水手段を介して連絡する非常用炉心冷却
系とを具備する原子炉建屋において、前記原子炉格納容
器の前記下部ドライウェルに隣接しかつ前記ウェットウ
ェルの下方に位置し機器を収納する機器室を具備するこ
とを特徴とする原子炉建屋。
【請求項２】前記ウェットウェルの下方に位置する機
器室のうち少なくとも一部の機器室に前記非常用炉心冷
却系、前記制御棒駆動機構及び前記冷却材再循環ポンプ
のうちいずれかに関わる機器を収納することを特徴とす
る請求項１記載の原子炉建屋。
【請求項３】前記原子炉ウェルに隣接し前記原子炉格
納容器の上方に位置し使用済燃料を貯蔵する燃料貯蔵プ
ールを具備し、かつこの燃料貯蔵プールの底部は段差の
ない平面形状に構成されることを特徴とする請求項１記
載の原子炉建屋。
【請求項４】前記原子炉ウェルの上部に鉄板製のカバ
ーを具備し、かつ前記原子炉ウェルは前記非常用炉心冷
却系と連絡し、前記原子炉ウェル内の貯留水を前記非常
用炉心冷却系により前記原子炉圧力容器内への注水源の
一部とすることを特徴とする請求項１記載の原子炉建
屋。
【請求項５】前記ウェットウェルの下方に位置する機
器室と前記下部ドライウェルとを連絡するアクセストン
ネルを具備することを特徴とする請求項１記載の原子炉
建屋。
【請求項６】前記ウェットウェルの下方に位置する機
器室に隣接する通路を具備し、かつこの通路と前記ウェ
ットウェルの下方に位置する機器室とは円周状の構造壁
で隔てられることを特徴とする請求項１記載の原子炉建
屋。
【請求項７】前記原子炉格納容器の前記上部ドライウ
ェルに隣接しかつ前記ウェットウェルの上方に位置し機
器を収納する機器室を具備することを特徴とする請求項
１記載の原子炉建屋。
【請求項８】前記ウェットウェルの上方に位置する機
器室のうち少なくとも一部の機器室を前記原子炉格納容
器の配管等の貫通部の処理を行うペネトレーション処理
室とすることを特徴とする請求項７記載の原子炉建屋。