JPH11133172A - 高速増殖炉の炉内構造 - Google Patents
高速増殖炉の炉内構造Info
- Publication number
- JPH11133172A JPH11133172A JP9292431A JP29243197A JPH11133172A JP H11133172 A JPH11133172 A JP H11133172A JP 9292431 A JP9292431 A JP 9292431A JP 29243197 A JP29243197 A JP 29243197A JP H11133172 A JPH11133172 A JP H11133172A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coolant
- truncated inverted
- reactor
- entrance nozzle
- internal structure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 液体金属冷却型高速増殖炉の炉内における冷
却材流量配分を燃料集合体を交換せずに行う。 【解決手段】 冷却材取入れ用エントランスノズル３３
を備えた複数の燃料集合体３１及び側部に冷却材通過口
４５を備えエントランスノズル３３を個別に受け入れる
連結管４１と連結管４１によって連絡され間に冷却材の
高圧プレナム１７を画成する炉心支持板１１、１３とを
有する炉内構造物１０から構成され、下部の炉心支持板
１３の下方に冷却材の低圧プレナム１９が形成されてい
る高速増殖炉の炉内構造は、下部プレナム１９に開口し
た連結管４１の下部内面に截頭逆円錐面４９を形成し、
エントランスノズル３３の先端部外周に截頭逆円錐内面
４９に対応する截頭逆円錐面３９を形成し、燃料集合体
３１の装荷高さ位置を調整自在に構成して冷却材流量配
分の調整を可能としている。
却材流量配分を燃料集合体を交換せずに行う。 【解決手段】 冷却材取入れ用エントランスノズル３３
を備えた複数の燃料集合体３１及び側部に冷却材通過口
４５を備えエントランスノズル３３を個別に受け入れる
連結管４１と連結管４１によって連絡され間に冷却材の
高圧プレナム１７を画成する炉心支持板１１、１３とを
有する炉内構造物１０から構成され、下部の炉心支持板
１３の下方に冷却材の低圧プレナム１９が形成されてい
る高速増殖炉の炉内構造は、下部プレナム１９に開口し
た連結管４１の下部内面に截頭逆円錐面４９を形成し、
エントランスノズル３３の先端部外周に截頭逆円錐内面
４９に対応する截頭逆円錐面３９を形成し、燃料集合体
３１の装荷高さ位置を調整自在に構成して冷却材流量配
分の調整を可能としている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高速増殖炉の炉内
構造に関し、特に液体金属冷却型高速増殖炉の炉心下方
の炉内構造に関する。
構造に関し、特に液体金属冷却型高速増殖炉の炉心下方
の炉内構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】液体金属ナトリウムを冷却材とする高速
増殖炉においては、六角形断面外被管と同外被管の下端
から延出した冷却材取入れ用エントランスノズルとを備
えた燃料集合体を使用している。そして、燃料ペレット
やブランケット燃料ペレットの詰められた細い核燃料棒
は、束状になって外被管の中に組み込まれていて、エン
トランスノズルの側壁の多数の冷却材導入小孔から流入
した液体ナトリウムが外被管の中を核燃料棒に沿って流
れて冷却を行うようになっている。而して、現在開発中
の一般的な高速増殖炉の炉心は、中心部の核分裂反応が
主として行われる燃料領域と周囲の増殖反応が主として
行われるブランケット領域から構成されていて、必要と
される冷却材流量が異なるから炉内下部にはナトリウム
の高圧プレナムと低圧プレナムが形成されている。
増殖炉においては、六角形断面外被管と同外被管の下端
から延出した冷却材取入れ用エントランスノズルとを備
えた燃料集合体を使用している。そして、燃料ペレット
やブランケット燃料ペレットの詰められた細い核燃料棒
は、束状になって外被管の中に組み込まれていて、エン
トランスノズルの側壁の多数の冷却材導入小孔から流入
した液体ナトリウムが外被管の中を核燃料棒に沿って流
れて冷却を行うようになっている。而して、現在開発中
の一般的な高速増殖炉の炉心は、中心部の核分裂反応が
主として行われる燃料領域と周囲の増殖反応が主として
行われるブランケット領域から構成されていて、必要と
される冷却材流量が異なるから炉内下部にはナトリウム
の高圧プレナムと低圧プレナムが形成されている。
【０００３】図３に燃料領域の炉心下部の構造を概念的
に示している。図において、燃料集合体１（炉心構成要
素とも呼ばれることがある。）のエントランスノズル３
は、側壁に冷却材導入口５を備え、下部先端は端栓７で
閉じられている。エントランスノズル３を受け入れて支
持する炉内構造物の連結管９は、上下が炉心支持板１
１，１３に連結され、更に冷却材通過口１５を有してい
る。そして、炉心支持板１１，１３の間にナトリウムの
高圧プレナム１７が形成され、ここのナトリウムが冷却
材通過口１５，冷却材導入口５を通ってエントランスノ
ズル３内に入り、燃料集合体１の中を上昇する。炉心支
持板１３の下方には低圧プレナム１９が形成されてい
る。
に示している。図において、燃料集合体１（炉心構成要
素とも呼ばれることがある。）のエントランスノズル３
は、側壁に冷却材導入口５を備え、下部先端は端栓７で
閉じられている。エントランスノズル３を受け入れて支
持する炉内構造物の連結管９は、上下が炉心支持板１
１，１３に連結され、更に冷却材通過口１５を有してい
る。そして、炉心支持板１１，１３の間にナトリウムの
高圧プレナム１７が形成され、ここのナトリウムが冷却
材通過口１５，冷却材導入口５を通ってエントランスノ
ズル３内に入り、燃料集合体１の中を上昇する。炉心支
持板１３の下方には低圧プレナム１９が形成されてい
る。
【０００４】而して、前述のように炉内構造物は、流量
配分に合わせて高圧プレナムと低圧プレナムとを形成し
ているので、原子炉の運転開始後に途中で流量配分を変
更調整するには炉内構造物を変えずに次のように燃料集
合体１を別のものに取り替えている。即ち図４に示すよ
うに、エントランスノズル２３の端栓２７の周囲にスリ
ット２９を形成した燃料集合体２１を使用する。そうす
ると、高圧プレナム１７から通過口１５を通ったナトリ
ウムの一部がスリット２９を通って低圧プレナム１９に
流出し、量の幾分減少したナトリウムが導入口２５を通
ってエントランスノズル２３に流入し、流量が調節され
る。尚、原子炉容器に入ったナトリウムは先ず高圧プレ
ナムに流入し、一部のナトリウムが所定の流路を流れて
圧力降下を受けた後低圧プレナムに入るようになってい
る。
配分に合わせて高圧プレナムと低圧プレナムとを形成し
ているので、原子炉の運転開始後に途中で流量配分を変
更調整するには炉内構造物を変えずに次のように燃料集
合体１を別のものに取り替えている。即ち図４に示すよ
うに、エントランスノズル２３の端栓２７の周囲にスリ
ット２９を形成した燃料集合体２１を使用する。そうす
ると、高圧プレナム１７から通過口１５を通ったナトリ
ウムの一部がスリット２９を通って低圧プレナム１９に
流出し、量の幾分減少したナトリウムが導入口２５を通
ってエントランスノズル２３に流入し、流量が調節され
る。尚、原子炉容器に入ったナトリウムは先ず高圧プレ
ナムに流入し、一部のナトリウムが所定の流路を流れて
圧力降下を受けた後低圧プレナムに入るようになってい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述のように従来の炉
内構造においては、冷却材の流量調節のためにエントラ
ンスノズルの異なる別の燃料集合体を使用しているが、
このようにすると高価な燃料集合体を少なくとも２種類
用意しておく必要があるから、原子炉運転の経費が大き
くなると共に未だ燃焼可能な燃料成分を多く含む燃料集
合体を使用から除外するので、不経済になることがあっ
た。更に、高速増殖炉の燃料集合体の交換は、特殊な燃
料交換機を使用して遮蔽プラグで閉じられた原子炉容器
の中で行われるので、燃料寿命が尽きない内に燃料交換
作業を行うのは、原子炉の稼動率を低下するので好まし
いものでなかった。従って、本発明の課題は、燃料集合
体の交換を行わずに冷却材の流量調節を可能にする高速
増殖炉の炉内構造を提供することにある。
内構造においては、冷却材の流量調節のためにエントラ
ンスノズルの異なる別の燃料集合体を使用しているが、
このようにすると高価な燃料集合体を少なくとも２種類
用意しておく必要があるから、原子炉運転の経費が大き
くなると共に未だ燃焼可能な燃料成分を多く含む燃料集
合体を使用から除外するので、不経済になることがあっ
た。更に、高速増殖炉の燃料集合体の交換は、特殊な燃
料交換機を使用して遮蔽プラグで閉じられた原子炉容器
の中で行われるので、燃料寿命が尽きない内に燃料交換
作業を行うのは、原子炉の稼動率を低下するので好まし
いものでなかった。従って、本発明の課題は、燃料集合
体の交換を行わずに冷却材の流量調節を可能にする高速
増殖炉の炉内構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】如上の課題を解決するた
め、本発明によれば、六角形断面外被管と同外被管の下
端から延出した冷却材取入れ用エントランスノズルとを
備えた複数の燃料集合体、及び側部に冷却材通過口を備
え前記エントランスノズルを個別に受け入れる連結管と
同連結管によって連絡され間に冷却材の高圧プレナムを
画成する上部炉心支持板と下部炉心支持板とを有する炉
内構造物から構成され、前記下部炉心支持板の下方に冷
却材の低圧プレナムが形成されている高速増殖炉の炉内
構造において、下部プレナムに開口した連結管の下部内
面に截頭逆円錐内面を形成し、前記エントランスノズル
の先端部外周に前記截頭逆円錐内面に対応する截頭逆円
錐外面を形成し、前記燃料集合体の装荷高さ位置を調整
自在に構成して、截頭逆円錐内面と截頭逆円錐外面の間
に画成される流路幅を調節することにより冷却材の流量
調節を可能とするように構成される。
め、本発明によれば、六角形断面外被管と同外被管の下
端から延出した冷却材取入れ用エントランスノズルとを
備えた複数の燃料集合体、及び側部に冷却材通過口を備
え前記エントランスノズルを個別に受け入れる連結管と
同連結管によって連絡され間に冷却材の高圧プレナムを
画成する上部炉心支持板と下部炉心支持板とを有する炉
内構造物から構成され、前記下部炉心支持板の下方に冷
却材の低圧プレナムが形成されている高速増殖炉の炉内
構造において、下部プレナムに開口した連結管の下部内
面に截頭逆円錐内面を形成し、前記エントランスノズル
の先端部外周に前記截頭逆円錐内面に対応する截頭逆円
錐外面を形成し、前記燃料集合体の装荷高さ位置を調整
自在に構成して、截頭逆円錐内面と截頭逆円錐外面の間
に画成される流路幅を調節することにより冷却材の流量
調節を可能とするように構成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下添付の図面を参照して本発明
の実施形態を説明する。尚、前述の従来構造に関する図
面を含め、同一部分には同一の符号を付している。先ず
図１を参照するに、１体のみ示す複数の燃料集合体３１
からなる炉心を原子炉容器（図示しない。）に支持する
炉内構造物１０は、間に高圧プレナム１７を画成する上
部の炉心支持板１１と下部の炉心支持板１３を有し、こ
れらは複数の連結管４１（１体のみ示す。）で連結され
て、一種のカランドリア構造を形成している。そして、
連結管４１は側壁に冷却材通過口４５を有して、更に下
端の内周面には截頭逆円錐面４９が形成されている。こ
の連結管４１に挿入されるエントランスノズル３３の側
壁には冷却材導入口３５が形成されると共に下端の端栓
３７の周囲には截頭逆円錐面３９が形成され、連結管４
１の截頭逆円錐面４９に密に接するようになっている。
の実施形態を説明する。尚、前述の従来構造に関する図
面を含め、同一部分には同一の符号を付している。先ず
図１を参照するに、１体のみ示す複数の燃料集合体３１
からなる炉心を原子炉容器（図示しない。）に支持する
炉内構造物１０は、間に高圧プレナム１７を画成する上
部の炉心支持板１１と下部の炉心支持板１３を有し、こ
れらは複数の連結管４１（１体のみ示す。）で連結され
て、一種のカランドリア構造を形成している。そして、
連結管４１は側壁に冷却材通過口４５を有して、更に下
端の内周面には截頭逆円錐面４９が形成されている。こ
の連結管４１に挿入されるエントランスノズル３３の側
壁には冷却材導入口３５が形成されると共に下端の端栓
３７の周囲には截頭逆円錐面３９が形成され、連結管４
１の截頭逆円錐面４９に密に接するようになっている。
【０００８】このような炉心下部構造において、図示し
ない冷却材ポンプにより圧送されて入口配管から原子炉
容器に流入した低温ナトリウムは、高圧プレナム１７に
入り、更に一部は低圧プレナム１９に達する。高圧プレ
ナム１７内のナトリウムは、連結管４１の冷却材通過口
４５とエントランスノズル３３の冷却材導入口３５を順
次通り、エントランスノズル３３内に入り、しかる後上
向きに流れて外被管内を燃料棒の周囲に沿って流れ、核
反応熱を吸収して高温ナトリウムとなる。エントランス
ノズル３３内のナトリウムは、高圧プレナム１７と低圧
プレナム１９との圧力差を利用して燃料集合体３１の浮
き上りを抑制する。
ない冷却材ポンプにより圧送されて入口配管から原子炉
容器に流入した低温ナトリウムは、高圧プレナム１７に
入り、更に一部は低圧プレナム１９に達する。高圧プレ
ナム１７内のナトリウムは、連結管４１の冷却材通過口
４５とエントランスノズル３３の冷却材導入口３５を順
次通り、エントランスノズル３３内に入り、しかる後上
向きに流れて外被管内を燃料棒の周囲に沿って流れ、核
反応熱を吸収して高温ナトリウムとなる。エントランス
ノズル３３内のナトリウムは、高圧プレナム１７と低圧
プレナム１９との圧力差を利用して燃料集合体３１の浮
き上りを抑制する。
【０００９】そして、燃料集合体３１へのナトリウムの
流入流量を調節する場合は、図２に示すように、燃料集
合体３１を交換せずに幾分取り付け位置を上昇させる。
そうすると連結管４１の截頭逆円錐面４９とエントラン
スノズル３３の截頭逆円錐面３９との間に環状の隙間４
８が発生し、ここを通って高圧ナトリウムの一部が低圧
プレナム１９に流入し、燃料集合体３１に流入するナト
リウムの量が減少される、即ち流量調節が行われる。
尚、燃料集合体３１の上昇量を適宜選択すれば、それに
応じて環状の隙間４８の幅が変わり、流量調節量が適切
に調整される。
流入流量を調節する場合は、図２に示すように、燃料集
合体３１を交換せずに幾分取り付け位置を上昇させる。
そうすると連結管４１の截頭逆円錐面４９とエントラン
スノズル３３の截頭逆円錐面３９との間に環状の隙間４
８が発生し、ここを通って高圧ナトリウムの一部が低圧
プレナム１９に流入し、燃料集合体３１に流入するナト
リウムの量が減少される、即ち流量調節が行われる。
尚、燃料集合体３１の上昇量を適宜選択すれば、それに
応じて環状の隙間４８の幅が変わり、流量調節量が適切
に調整される。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
炉内構造物の連結管の下部内周面に截頭逆円錐内面を形
成し、燃料集合体のエントランスノズルの先端外周に截
頭逆円錐外面を形成したので、燃料集合体の取り付け高
さを調整することにより截頭逆円錐内面と截頭逆円錐外
面との間に幅の調節自在の環状隙間を出現させて、燃料
集合体を交換せずに冷却材の流量調節を行うことができ
る。
炉内構造物の連結管の下部内周面に截頭逆円錐内面を形
成し、燃料集合体のエントランスノズルの先端外周に截
頭逆円錐外面を形成したので、燃料集合体の取り付け高
さを調整することにより截頭逆円錐内面と截頭逆円錐外
面との間に幅の調節自在の環状隙間を出現させて、燃料
集合体を交換せずに冷却材の流量調節を行うことができ
る。
【図１】本発明の実施形態を示す概略部分断面図であ
る。
る。
【図２】前記実施形態の作用を説明するための概略部分
断面図である。
断面図である。
【図３】従来の炉内構造を示す概略部分断面図である。
【図４】従来の炉内構造を示す概略部分断面図である。
１０ 炉内構造物 １１，１３ 炉心支持板 １７ 高圧プレナム １９ 低圧プレナム ３１ 燃料集合体 ３３ エントランスノズル ３５ 冷却材導入口 ３７ 端栓 ３９ 截頭逆円錐面 ４１ 連結管 ４５ 通過口 ４９ 截頭逆円錐面
Claims (1)
- 【請求項１】 六角形断面外被管と同外被管の下端から
延出した冷却材取入れ用エントランスノズルとを備えた
複数の燃料集合体、及び側部に冷却材通過口を備え前記
エントランスノズルを個別に受け入れる連結管と同連結
管によって連絡され間に冷却材の高圧プレナムを画成す
る上部炉心支持板と下部炉心支持板とを有する炉内構造
物から構成され、前記下部炉心支持板の下方に冷却材の
低圧プレナムが形成されている高速増殖炉の炉内構造に
おいて、 前記下部プレナムに開口した前記連結管の下部内面に截
頭逆円錐内面を形成し、前記エントランスノズルの先端
部外周に前記截頭逆円錐内面に対応する截頭逆円錐外面
を形成し、前記燃料集合体の装荷高さ位置を調整自在に
構成してなることを特徴とする高速増殖炉の炉内構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9292431A JPH11133172A (ja) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | 高速増殖炉の炉内構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9292431A JPH11133172A (ja) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | 高速増殖炉の炉内構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11133172A true JPH11133172A (ja) | 1999-05-21 |
Family
ID=17781710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9292431A Withdrawn JPH11133172A (ja) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | 高速増殖炉の炉内構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11133172A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013117500A (ja) * | 2011-12-05 | 2013-06-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 原子炉 |
| JP2019515295A (ja) * | 2016-05-04 | 2019-06-06 | ハイドロミン ニュクレアル エネルジー ソシエテ ア レスポンサビリテ リミティー | 冷却ダクトを装備した燃料要素を備える原子炉 |
| JP2022031925A (ja) * | 2018-02-22 | 2022-02-22 | 三菱重工業株式会社 | 原子炉の炉心構成要素、及び、原子炉 |
-
1997
- 1997-10-24 JP JP9292431A patent/JPH11133172A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013117500A (ja) * | 2011-12-05 | 2013-06-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 原子炉 |
| JP2019515295A (ja) * | 2016-05-04 | 2019-06-06 | ハイドロミン ニュクレアル エネルジー ソシエテ ア レスポンサビリテ リミティー | 冷却ダクトを装備した燃料要素を備える原子炉 |
| JP2022031925A (ja) * | 2018-02-22 | 2022-02-22 | 三菱重工業株式会社 | 原子炉の炉心構成要素、及び、原子炉 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050104 |