JPS58166294A - 原子炉水位回復装置 - Google Patents

原子炉水位回復装置

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JPS58166294A
JPS58166294A JP57048562A JP4856282A JPS58166294A JP S58166294 A JPS58166294 A JP S58166294A JP 57048562 A JP57048562 A JP 57048562A JP 4856282 A JP4856282 A JP 4856282A JP S58166294 A JPS58166294 A JP S58166294A
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JP
Japan
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water level
reactor
pressure vessel
reactor pressure
rcic
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Pending
Application number
JP57048562A
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English (en)
Inventor
春日 肇
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • YGENERAL 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
    • 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
    • YGENERAL 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
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は原子炉隔離時冷却系(RCIC)が起動した後
の原子炉圧力容器内の冷却材の水位を早期Kll復させ
る原子炉水位回復装置に関する。
〔発明の技術的背景〕
第1図にもとづいて背景技術を説明する。図中1は原子
炉格納容器で、この内部には原子炉圧力容器2が格納さ
れている。また原子炉格納容器2内の底部はダイヤフラ
ム70ア3によって区画され九圧力抑制御!4となって
おり、この圧力抑制型4内にはプール水5が収容されて
いる。そして上記ダイヤ7ラム70ア3よシ多数本(1
本のみ図示する)のベント管6・・・がノール水5の水
面下まで抵出されている。前記原子炉格納容器2の外部
には復水タンク7と、RCIC4ンf1、このIyf8
を駆動するRCICタービン9及びこのタービン9を制
御するRCIC制御回路10より構成される原子炉隔離
時冷却系(以後RCICと称する。)11とが設置され
ている。
前記原子炉圧力容器2の内部には炉心12が設けられる
とともに冷却材13が収容されている。そしてこの冷却
材13の水位は状況に応じていくつかの基準が設定され
ている2図中り、−。
L−はそれらの基準水位を示すもので、各基準水位Ll
〜Lm #iそれぞれ次のような意味をもっている。
L、・・・最低位に設定された基準水位で、^圧注入系
(HPCI)や高圧スプレィ系(HPC8)等の非常用
炉心冷却系(以後ECC8と称する−1)起動用基準水
位 り雪・・・原子溶隔−並びにECC8及びRCIC起動
用基準水位 L3・・・低水位によるスクラム基準水位L4・・・低
水位警報用基準水位 り、・・・通常運転時基準水位 り、・・・高水位警報用基準水位 L$・・・タービントリ、f及び給水トリツノ用基準水
位 そこで、原子炉運転中に例えば給水が喪失すると原子炉
圧力容器2内の冷却材13の水位は通常運転時基準水位
から次第に低下していく。
そして水位がスクラム基準水位Ls tで低下すると原
子炉はスクラムされ、原子炉出力は急激に減少する。
しかしながら、原子炉スクラム後も崩壊熱によって原子
炉から主蒸気が流出し続けるので原子炉圧力容器2内の
水位はスクラム基準水位L3を超えてさらに低下し続け
ることとなる。このとき、水位がECC8及びRCIC
CIC起動用基準水位上3がると原子炉II′i隔離さ
れ、同時にRCICと−ECC8が作動して原子炉圧力
容器2内へ冷却材13の供給がなされ、さらにその後の
水位低下を防止するためのインターロックが組まれる。
そしてECC8およびRCICCIC起動用基準水位上
3原子炉が隔離された後に崩壊熱で発生した蒸気は逃が
し安全弁(図示せず)を通して圧力抑制御i[4へ導か
れ、炉内の圧力は適正な範囲に保たれる0この時、上記
逃がし安全弁を通して流出し九冷却材の分だけ原子炉水
位は低下することになるので、この分を補給するQ)が
kLcIcであり、一方ECC8はもつと大きな冷却材
喪失事故を想定して設けられた非常用炉心冷却系である
。前記基準水位L2でRCICとECC8が起動した後
#i原子炉圧力容器2内の水位は上昇に転じるが、水位
の過度の上昇を防止するためタービン)!J、7’及び
給水トリツノ用基準水位L@が設けである。そこで冷却
材13の水位がこの基準水位り、に達するとRCIC及
びECC8Fi停止する。そしてそのft1i再び原子
炉圧力容器2内の水位が低下し、前記基準水位L3に至
ると再びRCIC及びECC8が起動することになる。
以上のように、全給水流量の喪失時にtj RCI C
とECC8が同時に起動・停止をくり返して原子炉圧力
容器2内の水位が第3図の如く基準水位L3とL−との
間を変動することとなる。しかしながら、基準水位L3
とL「との間の差は2m以上もあるので、このような大
幅な水位変動は水位を監袂する運転員にとって大きな負
担になるばかりでなく原子炉圧力容器2や炉内構造物の
サーマルサイクル上からも好ましくテい。
さらにEccsのくり返し起動回数には設計上の限界が
あるためその限界に早期に到達してしまうおそれもある
。なお、RCIC−? ECC84”を手動操作によっ
てもその流量制御を行なうことができるので、運転員が
注意深く手動操作して原子炉圧力容器2内の水位がそれ
らの基準水位に至らないうちに起動又は停止制御するよ
うにすれば、RCIC+KCC8のくシ返し自動起動停
止を防ぐことも一応考えられないことで1ない。しかし
ながら、そのような手動操作は高度な熟練を要するもの
であシ、それに対して実際のfラントでは給水流量が全
喪失する確率はきわめて低いため、そのようなきわめて
まれな事象に対して運転員に理想的な手動操作を期待す
ること゛は困■である。
〔発明の目的〕 本発明はこのような事情にもとづいてなされたもので、
その目的は給水喪失事故が発生した際の原子炉隔離後に
おけるRCIC及びECC8の繰返1.起動・停止を防
止し、原子炉″圧力容器内の冷却材の水位変動を小さく
抑え、通常運転時基準水位を早期に回復することができ
る原子炉水位回復装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明に係る原子炉水位回復装filFは、原子炉圧力
容器内の冷却材の水位を検出する水位検出器と、前記原
子炉圧力容器内の水位が予め設定された低水位に至った
とき前記水位検出器からの低水位検出信号を受けて起動
して前記原子炉圧力容器内に冷却材を供給するとともに
前記原子炉圧力容器内の水位が予め設定された^水位に
至ったとき停止する原子炉隔離時冷却系及び非常用炉心
冷却系と、前記原子炉隔離時冷却系の起動に伴ない作動
して次にこの原子炉隔離時冷却系を起動させるべき水位
を前記低水位より上位に設定する水位設定装置とを具備
してexされている。
〔発明の実施例〕
第2図にもとづいて本発明の一実施例を説明する。図中
101は原子炉格納容器で、この内部には原子炉圧力容
器102が格納されている1゜箇た原子炉格納容器10
2内の底部はダイヤフラムフロアl0IKよって区画さ
れた圧力抑制@104となっており、この圧力抑制室1
04内にはゾール水105が収容されている。そして上
記ダイヤフラムフロア103より多数本(1本のみ図示
する)のベント管106・・・がゾール水105の水面
下まで延出されている。前記原子炉格納容器102の外
部には復水タンク101と、RCIC/ンプ108、こ
のポンプ108を駆動するRCICタービン109及び
このタービン109を制御するRCIC制御回路110
より構成されるRCIC111が設置されている。また
、原子炉格納容器101の外部にtiEcc871 J
が設置され、さらに水位設定装置113が設置されてい
る。
また1図中1..,1..  ・Ls 、L・はいずれ
も前記原子炉圧力容器′102内部の冷却材114の基
準水位を示すもので、LlはECC8及びRCIC起動
用基準水位、Lsは低水位によるスクラム基準水位、L
s#を通常運転時基準水位、L−はタービントリ、ゾ及
び給水トリツノ用基準水位である。また前記原子炉圧力
容器102内の冷却材114の水位は水位検出器115
により検出されており、この水倍検出器115fi・ら
の検出信号は前記RCIC制御回路110及び前記EC
C8112の制御回路に出力される。
また前記復水タンク10F及び前記原子炉格納容器10
1の圧力抑制室104は前記RCICポンfrottの
吸込側に接続され、かつ前記RCIC/ンf108の吐
出側は前記原子炉圧力容器102の尖端部に接続されて
いる。
次に、以上の如く構成された原子炉水位回復装置の作用
について、原子炉水位の変化kTす第3図(破線)及び
流れ図を示す第4図に沿って説明する。
原子炉運転中に何らかの原因に本って例えば給水流量が
喪失すると(■)、原子炉圧力容器102内の冷却材1
14の水位は、次第に低)1゜ていく(■)。そして水
位がスクノム基準水位L3以下になると原子炉はスクラ
ムされ(Ql)、原子炉出力は急激に減少する。そして
原子炉スクラム後も崩壊熱によって主蒸気流量が原子炉
圧力容器102から流出し続けるので、水位はさらに低
下し続けることとなる(■)。そして水位がECC8及
びRCIC起動水位に達すると、原子炉は隔離され、同
時に水位検出6115からの低水位検出信号がRCIC
制御回路110及びECC811Jの制御回路に出力さ
れ、RCIClll及びECC811Jが起動する(■
)。例えばRCIClllではRCIC制御回路110
からの信号によりRCICタービン109が起動する。
これによってRCIC/ンデ108が駆動され、復水タ
ンク107内の水がRCICボンflO&を通して原子
炉圧力容器102内へ供給される。そして復水タンク1
01内の水量が減少したときは、圧力抑制i!104内
のゾール水105を取和し、引続き原子炉圧力容器10
2内へ供給することができる。また同時にECC811
2の起動によって一層多量の冷却水が原子炉圧力容器1
02内へ供給さする。そして原子炉圧力容器102内の
冷却材114の水位が上昇して(■)タービントリッ!
及び給水トリ、デ用基準水位り、に達すると、水位検出
器115からの高水位検出信号を受けてRCICI 1
1及びECC3I 12が停止する。そしてその後は再
び原子炉圧力容器102内の水位が低下することになる
一方、前記水位検出器115が基準水位り雪を検出し、
RCIClllを起動させるとき、そのRCICI 1
1の起動に伴ない前記水位設定装置113がRCIC制
−回路110からの信号を受けて作動する。この水位設
定装置113はRCICJ I Jの起動水位を前記基
準水位り、よりやや上位に変更子る機能を有するもので
ある。
なお、この起動水位の変更は時間遅れをもって行なわせ
ることもできる。このときECC8112の起動水位は
変更されることがない。従って、RCICI I J及
びECCBI 12”がいったん起動Iて冷却材114
の水位が基準水位り、まで上昇しく■)、RCICJ 
J 1及びECC8112の停止(■)により水位が再
び低下していくと(■)、その水位が前記水位設定装置
113により新たに設定され九設定水位り、 K至ると
RCICIIIのみが再起動することになる(@)。そ
してRCICI 11の起動によシ鳳子炉圧力容器10
2内の水位低下は防止されるので、ECC3J12の再
起動には至らないO なお、例えば開弁信号を受けていったん開弁し九逃し安
全弁が閉弁信号によっても閉弁せず、又は閉弁信号自体
が発せられず開弁したままになる、いわゆゐスタックオ
ーシンなどを伴なう冷却材喪失事故が発生したような場
合には、RCICJ J 1のみでは水位低下を抑える
ことができないこともあるが、このような場合は水位が
基準水位L3まで低下したところでECC8J 12も
起動し、水位の回復が図られることになる(■)。
ここで、RCICI 11及びF:、CC3I I 2
の容量(給水能力)を比較するとECC8112の容量
がRCICJ77よりはるかに大きいOそしてこのよう
な大容量をもったECC8J 1 jが起動しないので
原子炉圧力容器102内の冷却材水位が急激に上昇する
ことはない。従って大幅な水荀俊動を伴なうことなく原
子炉圧力容器102内の水位は第3図中に破線で示す如
く徐々に(ロ)復し、早期に通常運転時基準水位り、を
同機することができるのである。
なお、水位設定装置113の作動解除は参故収拾稜、プ
ラントが冷温停止したときに自動又は手動で行なうよう
にすればよい。
〔発明の効果〕
以上詳述したように、本発明に係る原子炉水位回復装置
は、原子炉圧力容器内の冷却材の水位を検出する水位検
出器と、前記原子炉圧力容器内の水位が予め設定された
低水位に至ったとき前記水位検出器からの低水位検出信
号を受けて起動して前記原子炉圧力容器内に冷却材を供
給するとともに前記原子炉圧力容器内の水位が予め設定
された高水位に至ったとき停止する扉子溶隔離時冷却系
及び非常用炉心冷却系と、前記坤子溶隔離時冷却系の起
動に伴ない作動して次に仁の原子炉隔離時冷却系を起動
させるべき水位を前記低水位より上位に設定する水位設
定装置とを具備して構成されているので、原子炉圧力容
器内における全給水流量喪失時にRCIC及びECC8
の起動に伴なう冷却材水位の大幅な変動が防止される。
また運転員の手動操作に頼ることな(ECC8のくり返
し起動・停止を防止することができ、早期に通常運転時
基準水位を回復することができる。また運転員の負担を
釉滅することができ、その結果、娯操作の発生も防止す
ることができる。さらに原子炉圧力容器や炉内構造物へ
のサーマルサイクルによる影響も最小限に抑えることも
できる。そしてRCICの起動水位設定点を変えるだけ
であるから構成が簡単であって安価に作製することがで
き、またRCICを備えたすべてのwRプラン)K適用
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は背景技術を示す概略構成図、第2図は本発明の
実施例を示す概略構成図、第3図は全給水流量喪失後の
水位変動を従来の場合と比較して示す図、第4図は給水
流量喪失から水位回復に至る過程を示す流れ図である。 101・・・原子炉格納容器、102・・・原子炉圧力
容器、111・・・RCIC,112・・・ECC8。 J 1 、?・・・水位設定装置、114・・・冷却材
、115・・・水位検出器。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦、+3図 え 卆 挟 拾 弧 jF4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 原子炉圧力容器内の冷却材の水位を検出する水位検出器
    と、前記原子炉圧力容器内の水位が予め設定された低水
    位に至ったとき前記水位検出器からの低水位検出信号を
    受けて起動して前記原子炉圧力容器内に冷却材を供給す
    るとともに前記原子炉圧力容器内の水位が予め設定され
    た高水位に至ったとき停止する原子か隔離時冷却系及び
    非常用炉心冷却系と、前記原子炉隔離時冷却系の起動に
    伴ない作動して次にこの原子炉隔離時冷却系を起動させ
    るべき水位を1記低水位より上位に設定する水位設定装
    置とを具備したことを特徴とする原子炉水位回復装Wl
JP57048562A 1982-03-26 1982-03-26 原子炉水位回復装置 Pending JPS58166294A (ja)

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