JPS5819240B2 - 高速増殖炉炉入口ナトリウム温度の制御方法と装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液体金属たとえばナトリウムを冷却材とする高
速増殖炉炉入口ナトリウム温度の制御装置に関する。

第１図は高速増殖炉プラントの熱除去系ケ流れる媒体の
流路線図を示す。

高速増殖炉１の炉心２を構成する核燃料が発生する熱を
奪った主−次冷却系３を流れる液体金属・たとえば一次
ナトリウムは、原子炉外に設置さ些た中間熱交換４にお
いて、主二次冷却系６を流れる二次ナトリウムに熱を伝
達した後−次ナトリウムポンプ５により原子炉１に送ら
れて主−次冷却系３内を循環する。

高温となった主二次冷却系６中の二次ナトリウムは蒸気
発生器７に導かれてその有する熱を水−蒸気系８に与え
て二次ナトリウムポンプ９により中間交換器４に送られ
て主二次冷却系６内を循環する。

水−蒸気系８で舛生じた高温高圧の蒸気はタービン１０
に導かれて機械的仕事をするか、あるいは発電機を駆動
してその熱を電力に変換し、復水して給水ポンプ１１に
より蒸気発生器Ｉに送られて水−蒸気系８を循環する。

補助炉心冷却系１２は主二次冷却系６の高温側Ａと低温
側Ｂを連通させ蒸気発生器７をバイパスさせる形で設け
られている。

この補助炉心冷却系（以下ＡＣＣ８とよぷ）１２は一般
に原子炉停止時、蒸気発生器７が作動せず除熱できない
とき、原子炉の崩壊熱を除去する機能を有し、その除熱
能力は原子炉の定格出力の５％程度に定められる。

ＡＣＣ８１２は構造的には空気冷却器であって、流量調
節弁１３によって二次ナトリウムが凝固しない程度に流
量を維持すると共に、その有する熱を送風機１４によっ
て送られる空気流量で除去する。

。一般に高速増殖炉プラントは、その出力が約３０％以
上に達するまでは一次ナトリウム流量、二次ナトリウム
流量、給水流量、給水温度等の主要なプロセス量を一定
に保持する運転方式を採り、この間の起動操作はすべて
手動で行なわれる。

原子炉の出力上昇すなわち核加熱を開始すると、一次、
二次のナトリウム流量が一定に保持され、中間熱交換器
二次入口ナトリウム温度もほぼ一定になっていることか
ら、中間熱交換器の伝熱特性により中間熱交換器−次出
ロナトリウム温度は原子炉出口ナトリウム温度の上昇と
共に上昇する。

中間熱交換器−次出ロナトリウム温度の上昇は原子炉入
口ナトリウム温度の上昇であり、これは原子炉の出力上
昇とは無関係に原子炉出口ナトリウム温度を上昇させる
働きをする。

従って原子炉の出力上昇中には原子炉入口ナトリウム温
度を所定の温度に制卸しておかないと、計画した原子炉
出力に見合った原子炉出口ナトリウム温度にすることは
できず、極端な場合には炉出力上昇中に原子炉出口ナト
リウム温度が設計温度を超えて異常に上昇する可能性が
生ずる。

さらに原子炉の入口ナトリウム温度を所定温度に制卸し
ない場合、前述したように原子炉出口ナトリウム温度の
上昇を計画通り、たとえば５０℃／ｈｒ以下の温度変化
率を保ち、しかもできるだけ短時間で昇温を完了するこ
とは困難である。

計画通りに昇温するためには複雑な制卸棒操作が必要と
なり、能率的でない上に現実的でない欠点がある。

本発明の目的は原子炉トリップ後の崩壊熱を除去する目
的で設置されるＡＣＣ８を利用して原子炉入口ナトリウ
ム温度を所定の値に制（財）することによって前述の欠
点を除去した高速増殖炉炉入口ナトリウム温度の制御装
置を提供するにある。

以下本発明の実施例について第２′図を参照して詳細に
説明する。

第１図と同一部分には同一符号を附した第２図は本発明
の一実施例を示す。

この図において、原子炉入口には入口ナトリウム温度を
測定する温度計１５が設けてあり、温度計１５の出力す
なわち温度信号は温度制卸器１７に入力されている。

温度側脚器１７は入力された温度信号と目標値を比較し
ＡＣＣ８の冷却風を発生する送風機１４の入口ベーン角
度、回転数、ダレ心の開度等を変更する操作信号１９を
発生し、冷却風量を調整しＡＣＣ８における除熱量を変
化さ騒、原子炉人口ナトリウム温度を目標値に保つ。

なお、本発明は上記実施例の入に限定されない。

例えば、第２図中、点線で示すように温度制卸器１７に
よりＡＣＣ８のナトリウム流量調節弁１３の開度を調整
する操作信号１８を発生させるようにしてもよい。

この場合にあっては、ナトリウム流量の変動によりＡＣ
Ｃ８の除熱量を調整しり原子炉入口ナトリウム温度を目
標値に保つことができる。

さらに、第２図に点線で示すように中間熱交換器−次出
ロナトリウム温度を測定する温度計１６を設け、この出
力を温度制卸器１７に入力させ、これにより前ナトリウ
ム温度を目標値に保つようにしてもよい。

また、ＡＣＣ８による除熱量の調整を冷却風量およびナ
トリウム流量の双方によって行うこともできる。

本発明によれば高速増殖炉プラントのナトリウム系につ
いては一次ナトリウム流量、２次ナトリウム流量を一定
に制卸したまま起動できるほか、昇温中は原子炉出口の
ナトリウム温度は監視するだけでよいから運転操作が簡
素化され、このため誤操作の可能性が減じ信頼性が向上
する。

また原子炉入口ナトリウム温度を所定の温度に側倒する
ことにより、原子炉出口のナトリウム温度は原子炉出力
にほぼ比例して上昇する。

このため制呻棒の引抜操作が大幅に簡略されるから短時
間の起動が容易になり、誤操作がへり信頼性の向上が期
待される。

本発明においては、原子炉入口ナトリウム温度の上昇を
抑えるための冷却装置を必要とするが、特別な冷却装置
を設置する代りにすべての原子カプラントが備えている
ＡＣＣ８を利用するので大幅なコスト低下が実現される
。

本実施例ではＡＣＣ８は主２次冷却系に設けられたが、
主−次冷却系に設けてもよく、またどのような形式たと
えばナトリウム対ナトリウムの熱交換形式でもよいこと
はもちろんである。

図面の簡単な説明 □第１図
は本発明が適用される高速増殖炉プラントの流路線図、
第２図は本発明の要部を示し、周辺の機器を省略した図
である。

１・・・・・・原子炉、２・・・・・・炉心、３・・・
・・・−決事冷却系、４・・・・・・中間熱交換器、５
・・・・・・一次ナトリウムポンプ、６・・・・・・二
次主冷却系、７・・・・・・蒸気発生器、８・・・・・
・水−蒸気系、９・・・・・・二次ナトリウムポンプ、
１０・・・・・・タービン、１１・・・・・・給水ポン
プ、１２・・・・・・補助炉心冷却系（ＡＣＣ８）、１
３・・・・・・ナトリウム流量調節弁、１４・・・・・
・送風機、１５，１６・・・・・・温度計、１７・・・
・・・温度側（２）器、１８，１９・・・・・・操作信
号。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 原子炉の炉心を冷却する主−次ナトリウム系と、中
   間熱交換器を介して前記主二次ナトリウム系から熱を伝
   達される主二次ナトリウム系と、この主二次ナトリウム
   系から受熱し蒸気を発生する蒸気発生器と、前記主二次
   ナトリウム系または主二次ナトリウム系の何れか一方に
   前記中間熱交換器または蒸気発生器をバイパスする形で
   設けた補助炉心冷却系とを有する高速増殖炉プラントの
   熱除去系におし・て、原子炉入口ナトリウム温度を測定
   する温度計および中間熱交換器−次出ロナトリウム温度
   を測定する温度計の何れか一方を設け、前記倒れか一方
   の温度計の温度信号を受は目標値と比較して前記補助炉
   心冷却系のナトリウム流量および冷却風量の何れか一方
   または双方を調整する温度制御器とを設けたことを特徴
   とする高速増殖炉入口ナトリウム温度の制御装置。