JPS58223789A - タンク型高速増殖炉 - Google Patents

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〕 本発明はタンク型高速増殖炉の主容器内に設置された主
中間熱交換器において、二次冷却系の停止時に高温冷却
材が冷却されずに低温プール側に流入す゛る゛ことを防
止したタンク型高速増殖炉に関する。

〔発明の技術的背景〕

タンク型高速増殖炉においては、主容器内に複数個の主
中間熱交換器を設置し炉心で加熱された一次冷却材ナト
リウムと、その熱を蒸気発生器に伝える二次冷却材ナト
リウムとの間で熱交換を行なうようにしている。

第１図は従来のタンク型高速増殖炉の概要を示すもので
、炉心１を支持する炉心支持構造物２は吊り胴６を介し
て、主容器４の上端を閉塞するルーフスラブ５に吊り下
げられている。

ルーフスラブ５の中央部近傍に偏心して設けた回転プラ
グ６には制御棒駆動機構７が設置されている。

また、ルーフスラブ５上には複数台の主循環ボンプ８が
設置されており、それらの回転軸９の下端は、ルーフス
ラブ５から垂下するケーシング１０の開放端近傍におい
てインペラ１１に連結されている。

これらのインペラの下方に開口するポンプ出口配管１２
の他端側は炉心入口ブレナム１６内に開口している。

主容器４内には複数基の主中間熱交換器１４が設置され
ている。

これらの主中間熱交換器はルーフスラブ５に吊下げ固定
されたシュラウド１５および外胴１６と、この外胴の上
端に固定されて、ルーフスラブ５に設けた透孔な気密に
遮蔽する上蓋１７と、この上蓋を貫通する同軸状の二次
冷却材出口管１８および二次冷却材入口管１９とを備え
ている。

外胴１６内にはホットブレナム２０、伝熱管部２１　お
よびコールドブレナム２２が設けられており、また外胴
１６の下端には一次冷却材出ロノズル２６が接続されて
いる。

主容器４内は吊り胴６、ケーシング１０および主中間熱
交換器の外胴１６を液密に貫通させた隔離板２４によっ
て高温ブール２５と低温プール２６　　　　□の上下２
室に仕切られており、高温プール２５内の吊り胴６の側
壁および外胴１６のホットブレナム２０側壁には、−次
冷却材の液面レベルよりも低い位置に夫々、−次冷却材
流通孔３ｍ＋１６”が透設されている。

上述のように構成されたタンク型高速増殖炉においては
、主循環ポンプ８を回転することにより、低温ブール２
６内の一次冷却材はインペラ１１によってポンプ出口配
管１２を通して炉心入口プレナム１６に圧送され、炉心
１の近傍を流過する際、加熱されて高温ブール２５に至
り、更に一次冷却材流通孔３ａ、１６ｍを〜通って主中
間熱交換器のホットブレナム２０へ流入し、伝熱管部２
１およびコールドブレナム２２を経て一次冷却材出ロノ
ズル２６から低温プール２６に戻るループを循環する。

一方、二次冷却材入口管１９から主中間熱交換器内に圧
入された二次冷却材は並列した多数の伝熱管より成る伝
熱管部２１の周囲を上昇する際、′　伝熱管内を流下す
る高温の一次冷却材との熱交換によって加熱され、二次
冷却材出口管１８から蒸気発生器（図示せず）に向けて
送出される。

従って、炉心１の核反応熱は主容器４内を循環する一次
冷却材を介して主中間熱交換器で二次冷却材に伝達され
、炉容器４外へ輸送されることになる。

なお、上述した従来の増殖炉においては、−次冷却材の
液面レベルは、り゛−シング１０内を除き、同レベルに
保たれる。

また、主中間熱交換器とこれに連る二次冷却系は複数系
統が設置され、通常は全系統が同時に併行して運転され
るが、二次冷却系側の点検、保修を行なう場合や事故等
で−または１以上の系統を停止する場合には、残りの系
統で運転を続行することになる。

〔背景技術の問題点〕

上述のように、従来のタンク型高速増殖炉では、炉心で
加熱された一次冷却材は主中間熱交換器で冷却された後
で低温プールへ戻されるが、二次冷却系側が停止してい
る系統においては、高温の一次冷却材が冷却されずに低
温プールへ戻されてしまう。

この状態を長期間続けると炉心冷却機能が悪化し、その
都度プラント停止の必要が生じ、稼動率を低下させる原
因となる。

〔発明の目的〕

本発明は背景技術における上述の如き不都合を除去すべ
くなされたもので、二次冷却系側の任意の系統を停止し
てもプラント稼動率が低下することのないタンク型高速
増殖炉を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明のタンク型高速増殖炉は主容器内の高温プールの
一次冷却材を二次冷却材との熱交換によって冷却して低
温プールへ導く複数系統の主中間熱交換器を備えたタン
ク型高速増殖炉において、主中間熱交換器の外胴には低
温プールの一次冷却材の液面レベルよりも高い位置に一
次冷却材流通孔を設けると共に、その上方に圧力導通孔
を設け、前記外胴の上端近傍を覆って下端が一次冷却材
中に開口するシュラウド内に一端が開口する配管の他端
側な弁を介して真空チャンバに接続し、この真空チャ゛
ンバの内圧と主容器内カバーガスの圧力との差圧を検出
する差圧劇の出力信号によって開閉する弁を前記真空チ
ャンバと真空ポンプの間に接続し、二次冷却系が停止す
る際、該当する主中間熱交換器のシュラウド内外の圧力
を等しくしてこのシュラウド内の一次冷却材の液面レベ
ルを前記−次冷却材流通孔よりも下方へ低下させるよう
構成されていることを主たる特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、第２図を参照して本発明の詳細な説明する。

なお、第２図では第１図におけると同一の構成部材には
それらと同じ符号を付し、相違点のみ説明することとす
る。

主中間熱交換器１４の外胴１６のホットブレナム部２０
壁面には平常時の一次冷却材の液面レベルよりもやや高
い位置に一次冷却材流通孔１６＆が設けられ、それより
も更に高い位置に圧力導通孔１６ｂが透設されている。

また、外胴１６内にはコールドブレナム２２に感温部２
７２１が位置するようにして温度計２７が上蓋１７から
差し込まれている。

主中間熱交換器１４の外胴１６と下端が一次冷却材中に
開口するシュラウＦ１５の間の空隙内には配管２８の先
端が開口している。

この配管はルーフスラブ５に設けた透孔な通して炉外に
引出され、その他端側には弁２９を介して真空チャンバ
６０が連結されている。

配管２８の弁２９より上流側から分岐した分岐管６１は
途中に弁６２を介挿されており、また分岐管６１の先端
はルーフスラブ５に設けた透孔な通して炉内に導かれ、
−次冷却材の液面レベルよりも上方のガス空間に開口し
ている。

弁２９と６２は温度計２７の発信部２７ｂからの信号に
よって開閉制御される。

真空チャンバ６０の下流側の配管６６には弁６４を介し
て真空ポンプ６５が接続されている。

また、この真空ポンプの吐出側は図示を省略した希ガス
処理設備に連結されている。

分岐管６１の弁６２より上流側と真空ｔヤンバ６０の間
には差圧計６６が接続されており、その出力信号は弁６
４と真空ポンプ６５に導かれ、これらを開閉または起動
停止させる。

上述のように構成した本発明のタンク型高速増殖炉にお
いて、プラントの通常運転時には、弁２９は開、弁３２
は閉の状態を維持している。

また、真空チャンバ６０の内圧は分岐管３１の弁６２よ
り上流側の内圧より低く保たれている。

従って、シュラウド１５内の一次冷却材の液面レベルは
シュラウド１５の外側の液面レベルより高い位置に維持
され、高温ブール２５の一次冷却材は流通孔１６ｍから
主中間熱交換器１４内に流入して、二次冷却材と熱交換
を行ない、冷却された後、出口ノズル２６から低温プー
ル２６へ流れ出る。

一方、二次冷却系側を停止した場合には、一時的に高温
の一次冷却材が主中間熱交換器を通り、冷却されないま
まコールドプレナム２２まで流下して来るが、この時、
温度計２７が感温し“温度高”の信号を発する。

この信号を受けると、弁２９は閉、弁６２は開となる。

この一連の作動により、シュラクト１５内のガス圧とそ
の外側のガス圧が等しくなり、シュラクト１５内外の一
次冷却材レベルは同じになる。

すなわち、平常運転時にはシュラウド１５内のガス圧が
その外側のガス圧より低く保たれていたため、液面レベ
ルも高い位置に保たれていたものであるが、シュラウド
内外のガス圧が等しくなるとシュラウド内の液面レベル
は低下する。

シュラウド１５内の液面レベルが流通孔１６ｍより下の
位置まで低下すると、高温プール２５の一次冷却材は主
中間熱交換器１４内へ流れ込む血路な遮蔽される。

従って、高温の一次冷却材がそのまま低温プール２６へ
流れ込むことは防止される。

停止中の二次冷却系統を復帰させる場合には、弁２９を
開、弁３２を閉、弁３４を開とし、真空ポンプ６５を起
動して真空チ〜ンパ６０の内圧を分岐管６１の上流側の
内圧より低下させ、所定の差圧関係に達したら弁６４を
閉にして真空ポンプ６５を停止させる。

これによりシュラウド１５内の一次冷却材は液面レベル
が再び上昇し、流通孔１６ａを通して主中間熱交換器内
へ流入する。

なお、弁６４は通常時は、閉とされているが、真空チャ
ンバ６０の内圧が所定の圧力より上昇し始めたら、差圧
計３６からの信号により弁６４を開とすると同時に真空
ポンプ６５を起動させ、所定の差圧に達したら差圧計３
６からの信号により弁６４を閉とし、真空ポンプ３５を
停止させることにより、シュラウド１５の内外の差圧を
常に一定範囲内に維持することができる。

なおまた、本発明においては、主中間熱交換器の液面監
視のために液面計を用いるようにしてもよく、また、弁
２９　、３２　、３４　、温度計２７、差圧計６６およ
び真空ポンプ６５等に多重性、多様性を持たせることに
より、信頼性の向上を図るこ　　　□とも可能である。

〔発明の効果〕

上述の如く、本発明のタンク型高速増殖炉においては主
中間熱交換器内液面制御装置を設け、二次冷却系の−ま
たは１以上の系統が停止した場合には、自動的にこれを
検出し、該当する系統の主中間熱交換器のシュラウド内
の液面レベルを制御して高温の一次冷却材が主中間熱交
換器内に流入しないようにしたから、低温プールに一次
冷却材が高温のまま送り込まれることは阻止される。

従って、炉心冷却機能の悪化によるプラント停止の必要
性は低下し、プラントの稼動率を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のタンク型高速増殖炉を例示する縦断説明
図、第２図は本発明の実施例を示す縦断説明図である。 １　・・・・・・・・・・・・　炉心 ２　・・・・・・・・・・・・　炉心支持構造物６　・
・・・・・・・・・・・　吊り胴４　・・・・・・・・
・・・・　主容器５　・・・・・・・・・・・・　ルー
フスラブ６　・・・・・・・・・・・・　回転プラグ７
　・・・・・・・・・・・・　制御棒駆動機構８　・・
・・・・・・・・・・　主循環ポンプ９　・・・・・・
・・・・・・　回転軸１０　・・・・・・・・・・・・
　ケーシング１１　・・・・・・・・・・・・　インヘ
ラ１２　　・・・・・・・・・・・・　ポンプ出口配管
１３　　・・・・・・・・・・・　炉心入口ブレナム１
４　　・・・・・・・・・・・・　主中間熱交換器１５
　・・・・・・・・・・・・　シュラウド１６　・・・
・・・・・・・・・　外胴１７　　・・・・・・・・・
・・・　上蓋１８　・・・・・・・・・・・・　二次冷
却材出口管１９　　・−・・・・−・・・・・・　二次
冷却材入口管２０　　・・・・・・・・・・・・　ホッ
トブレナム２１　　・・・・・・・・・・・・　伝熱管
部２２　　・・・・・・・・・・・・　コールドブレナ
ム２３　　・・・・・・・・・・・・　−次冷却材出ロ
ノズル２４　　・・・・・・・・・・・・　隔離板２５
　　・・・・・・・・・・・・　高温プール２６　　・
・・・・・・・・・・・　低温プール２７　　・・・・
・・・・・・・・　温度針２８．３３・・・・・・・・
・　配管 ２９．３２．３４・・・弁 ６０　　・・・・・・・・・・・・　真空チャンバ６１
　　・・・・・・・・・・・・　分岐管６５　　・・・
・・・・・・・・・　真空ポンプ６６　　・・・・・・
・・・・・・　差圧計代理人弁理士　須　山　佐　− １ 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、主容器内の高温プールの一次冷却材を二次冷却材と
   の熱交換によって冷却して低温プールへ導く複数系統の
   主中間熱交換器を備えたタンク型高速増殖炉において、
   主中間熱交換器の外胴には低温プールの一次冷却材の液
   面レベルより高い位置に一次冷却材流通孔を設けると共
   に、その上方に圧力導通孔を設け、前記外胴の上端近傍
   を覆って下端が一次冷却材中に開口するシュラウド内に
   一端が開口する配管の他端側を弁を介して真空テ器内カ
   バーガスの圧力との差圧を検出する差圧計の出力信号に
   よって開閉する弁を前記真空チャンバと真空ポンプの間
   に接続し、二次冷却系が停止する際、該当する主本１２
   間熱交換器のシュラウド内外の圧力を等しくしてこのシ
   ュラクト内の一次冷却材の液面レベルを前記−次冷却材
   流通孔よりも下方へ低下させるよう構成したことを特徴
   とするタンク型高速増殖炉。 ２、主中間熱交換器のシュラウドと真空チャンバを結ぶ
   配管の弁よりも上流側から分岐した分岐管に弁を設け、
   この分岐管の先端を前記シュラクト外側のカバーガス内
   に開口させたことを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載のタンク型高速増殖炉。 ６、主中間熱交換器に温度計を設け、主中間熱交換器の
   コールドプレナムを流下する一次冷却材の温度が上昇し
   た際、この温度計の発信部から出力される信号によって
   、配管に設けた弁を閉とし、分岐管に設けた弁を開とす
   るよう構成したことを特徴とする特許請求の範囲第２項
   に記載のタンク型高速増殖炉。