JPS5855882A - Bwr type reactor - Google Patents

Bwr type reactor

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JPS5855882A
JPS5855882A JP56155191A JP15519181A JPS5855882A JP S5855882 A JPS5855882 A JP S5855882A JP 56155191 A JP56155191 A JP 56155191A JP 15519181 A JP15519181 A JP 15519181A JP S5855882 A JPS5855882 A JP S5855882A
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JP
Japan
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reactor
control rod
steam
pressure vessel
water supply
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JP56155191A
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Japanese (ja)
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JPS623393B2 (en
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勝久 林
茂 渡辺
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Toshiba Corp
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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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
    • 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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は炉心の上側に制御棒駆動機構を備えた沸騰水形
原子炉に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a boiling water nuclear reactor equipped with a control rod drive mechanism above the core.

従来の沸騰水形原子炉は一般に第1図に示されるように
構成されている。すなわちaは原子炉圧力容器でありて
、この圧力容器1内には炉心すが設置される。tた、こ
の炉心すの下方位置には制御棒駆動機構Cが設けられ、
また、炉心すの上方位置には気水分離器dおよび蒸気乾
燥器・が設けられている。そして炉心すで発生した水蒸
気はこれら気水分離器dおよび蒸気乾燥器[相]を通っ
て湿分が除去され、主蒸気管fを介して発電タービン等
の外部熱機器gを駆動する。そして復水器りを経た復水
は給水ポンダ1および給水スノタージャmを通じて再び
原子炉圧力容器1内に送り込まれるようKなっている。
A conventional boiling water nuclear reactor is generally configured as shown in FIG. That is, a is a reactor pressure vessel, and a reactor core is installed inside this pressure vessel 1. In addition, a control rod drive mechanism C is provided below the core.
Additionally, a steam separator d and a steam dryer are provided above the reactor core. The steam generated in the reactor core passes through the steam separator d and the steam dryer [phase] to remove moisture, and drives an external heat equipment g such as a power generation turbine via the main steam pipe f. The condensate that has passed through the condenser is sent back into the reactor pressure vessel 1 through the water supply ponder 1 and the water supply tank m.

また、原子炉圧力容器a内には冷却材再循環用のゾエ、
トポンゾjが設けられ、再循環ポンプkによって冷却材
を循環させるようKなっている。
In addition, inside the reactor pressure vessel a, there is a zoe for coolant recirculation,
A toponzo j is provided and the coolant is circulated by a recirculation pump k.

以上のように構成された従来の原子炉は、制御棒駆動機
構Cが炉心すの下側に設けられており、水圧式制御棒駆
動ユニット等を使用して水圧で制御棒を昇降させるため
、引抜き制御等の水圧制御が比較的やっかいで構造も複
雑である。
In the conventional nuclear reactor configured as described above, the control rod drive mechanism C is provided below the reactor core, and the control rods are raised and lowered by water pressure using a hydraulic control rod drive unit, etc. Water pressure control such as withdrawal control is relatively troublesome, and the structure is complicated.

また制御棒は自重により落下する方向、つまり炉心すの
核反応を促進する方向に重力を受けるため、制御棒の不
用意な引抜き事故を防止する上で厳格な安全対策が必要
となる。たとえば従来は制御棒自身に速度リミッタを取
付けて落下を抑制したり、制御棒駆動機構にロック装置
を設けるなどしているため、構造の複雑化を招いている
。また、制御棒駆動機構Cが比較的放射線汚染度の高い
炉底部に位置することから、制御棒駆動機構Cの放射線
汚染度が高く、したがって制御棒駆動機構eの保守点検
、交換時などくおける作業員の被ばく量が大きいという
問題があった。しかも従来はジ8.トIングjを再循環
−ンプkによって駆動させており、冷却材の給水系とは
゛独立した専用の再循環系を備えているため、原子炉設
備が一層複雑なものとなり、原子炉を小形に構成する上
での障害になっている。
In addition, control rods are subject to gravity in the direction in which they fall due to their own weight, that is, in the direction that promotes nuclear reactions in the reactor core, so strict safety measures are required to prevent accidental withdrawal of control rods. For example, in the past, a speed limiter was attached to the control rod itself to prevent it from falling, or a locking device was provided to the control rod drive mechanism, resulting in a complicated structure. In addition, since the control rod drive mechanism C is located at the bottom of the reactor where the degree of radiation contamination is relatively high, the degree of radiation contamination of the control rod drive mechanism C is high, and therefore it is difficult to maintain and replace the control rod drive mechanism e. There was a problem that workers were exposed to a large amount of radiation. Moreover, conventionally, Ji8. The engine is driven by a recirculation pump, which has a dedicated recirculation system independent of the coolant water supply system, which makes the reactor equipment even more complex and allows the reactor to be made smaller. This has become an obstacle in configuring the system.

また、従来の原子炉では気水分離器dおよび蒸気乾燥器
・を沸騰水面に対して隔離した構造となっていないため
、気水分離器dおよび蒸気乾燥器・を通過した乾燥蒸気
に沸騰水面で生じた湿った蒸気が混入し易く、良質な蒸
気を得る上で問題であった。
In addition, in conventional nuclear reactors, the steam separator d and the steam dryer are not isolated from the boiling water surface, so the dry steam that has passed through the steam separator d and the steam dryer is exposed to the boiling water surface. It was easy for the wet steam generated in the process to get mixed in, which was a problem in obtaining high-quality steam.

本発明は上記事情にもとづきなされたものでその目的と
するところは、原子炉の構造を簡略化でき、特に中・小
出力の中形以下の原子炉を得る上で有利となるとともに
1良質な蒸気を得ることができ、しかも制御棒駆動機構
の汚染度を低めることができる沸騰水形原子炉を提供す
ることにある。
The present invention has been made based on the above circumstances, and its purpose is to simplify the structure of a nuclear reactor, to be particularly advantageous in obtaining a medium-sized or smaller nuclear reactor with medium or small output, and to provide high quality. An object of the present invention is to provide a boiling water nuclear reactor that can obtain steam and reduce the degree of contamination of a control rod drive mechanism.

すなわち、本発明の概略は第2図に示したように構成さ
れる。以下第2図を参照して説明する1図中1は炉心2
を内蔵した原子炉圧力容器であって、上記炉心2の上方
位置に制御棒案内管3が鉛直に設置されている。これら
制御棒案内管3の上方には制御棒駆動機構4が設けられ
ており、上記案内管3を通じて炉心2の上方から制御棒
5を昇降するようになっている。また、上記原子炉圧力
容器1の上部の内周壁と制御棒案内管3との間に仕切円
筒6が設けられておシ、この仕切円筒6と原子炉圧力容
器壁7との間の空間部に気水分離器8が設置され、炉心
2で生じた蒸気を導入できるようになっている。また、
気水分離器8の上部には蒸気乾燥器9を設けてあり、乾
燥させた蒸気を主蒸気ノズル10を通じて主蒸気管11
に送るようになっている。
That is, the outline of the present invention is constructed as shown in FIG. In the figure, 1 is the core 2, which will be explained below with reference to Figure 2.
The control rod guide tube 3 is installed vertically above the reactor core 2. A control rod drive mechanism 4 is provided above these control rod guide tubes 3, and the control rods 5 are raised and lowered from above the reactor core 2 through the guide tubes 3. Further, a partition cylinder 6 is provided between the upper inner peripheral wall of the reactor pressure vessel 1 and the control rod guide tube 3, and a space between the partition cylinder 6 and the reactor pressure vessel wall 7 is provided. A steam separator 8 is installed in the reactor core 2 to allow steam generated in the reactor core 2 to be introduced. Also,
A steam dryer 9 is provided above the steam separator 8, and the dried steam is passed through a main steam nozzle 10 to a main steam pipe 11.
It is supposed to be sent to

12は発電タービン等の外部熱機器、13は復水器であ
り、この復水器13には給水配管14が接続されている
。この給水配管J4の途中には給水ポンプ15が設けら
れている。
12 is an external heat device such as a power generation turbine, 13 is a condenser, and a water supply pipe 14 is connected to the condenser 13. A water supply pump 15 is provided in the middle of this water supply pipe J4.

また、炉心2の下面側圧冷却材流入室20を形成してあ
シ、炉心2の下側から冷却材を送り込めるようになって
いる。さらに、原子炉圧力容器1内にはジェ、トIング
21が設置されている。このジェ、トIンf21は、吸
入口2Jaを上記給水ポンププ15の吐出側に連通させ
、また噴射口21bを上記冷却材流入室20に連通させ
たものである。そして給水ポンプ15から噴出する水の
勢いKよ)、吸入口21a周辺の冷却材を吸い込み、冷
却材流入室204fC噴射するようKなっている。なお
、給水配管14は給水4ンプJ5の下流側において、−
例として2方に分岐され、一方の管を上記ジェ、トポン
グ21の吸入口21m1lC接続し、また他方の管を給
水ス、パーシャ22に接続しである。
Further, a side-pressure coolant inflow chamber 20 is formed on the lower surface of the core 2 so that coolant can be fed from the bottom of the core 2. Furthermore, a jet ring 21 is installed inside the reactor pressure vessel 1 . This jet Inf21 has a suction port 2Ja communicated with the discharge side of the water supply pump 15, and an injection port 21b communicated with the coolant inflow chamber 20. The force of water jetted out from the water supply pump 15 (K) sucks in the coolant around the suction port 21a and injects it into the coolant inflow chamber 204fC. In addition, the water supply pipe 14 is connected to - on the downstream side of the water supply 4 pump J5.
For example, the pipe is branched into two, with one pipe connected to the intake port 21mlC of the jet topong 21, and the other pipe connected to the water supply pipe 22.

以上のように構成された本発明原子炉によれば、制御棒
駆動系が全て炉心lの上方に設けられており、炉心2の
上方から制御棒5の挿入・引抜きを行なうため、万一制
御棒駆動機構4郷に不具合を生じて制御棒5が落下する
事故を生じても、核反応を抑制する方向に落下する訳で
あるから、安全対策を講じる上で非常に有利となる。す
なわち、従来のように炉心の下側から制御棒を挿入する
場合に比べて、比較的簡単な構造の制御棒駆動機構4を
採用でき、駆動制御も容易であるとともに、制御棒5に
速度リミッタが不要となシ、安全性も充分に確保できる
According to the nuclear reactor of the present invention configured as described above, all the control rod drive systems are provided above the reactor core 1, and the control rods 5 are inserted and withdrawn from above the reactor core 2, so that even if control Even if an accident occurs in which the control rod 5 falls due to a malfunction in the rod drive mechanism 4, the control rod 5 will fall in a direction that suppresses the nuclear reaction, which is very advantageous in terms of safety measures. That is, compared to the conventional case where the control rods are inserted from the bottom of the reactor core, the control rod drive mechanism 4 with a relatively simple structure can be adopted, the drive control is easy, and the control rods 5 are equipped with speed limiters. There is no need for this, and safety can be ensured sufficiently.

しかも、制御棒案内管3および制御棒駆動機構4等が比
較的放射線汚染度の低い原子炉上部に設けられるから、
たとえば制御棒駆動機構4の保守・点検、交換作業を行
なう際に作業員の被ばくを低減できる。よって安全性が
高く、かつ作業性が向上する。
Moreover, since the control rod guide tube 3, control rod drive mechanism 4, etc. are installed in the upper part of the reactor where the degree of radiation contamination is relatively low,
For example, the radiation exposure of workers can be reduced when performing maintenance, inspection, and replacement work on the control rod drive mechanism 4. Therefore, safety is high and workability is improved.

しかも上記構成によれば給水ポンプ15から送り出す冷
却材によってジェットポンプ21を直接駆動するもので
あるから、従来のように再循環ポンプを使用した専用の
再循環系は不要となり、構造が簡略化する。したがって
、上記したごとく制御棒駆動系を全て炉心2の上方に設
置したことと相まって、原子炉を小形に構成する上で非
常に有利となり、WK中・小出力の中形以下の沸騰水形
原子炉を得る上での効果は大きい。
Moreover, according to the above configuration, since the jet pump 21 is directly driven by the coolant sent out from the water supply pump 15, a dedicated recirculation system using a recirculation pump as in the past is not required, and the structure is simplified. . Therefore, in combination with the fact that all the control rod drive systems are installed above the reactor core 2 as described above, this is very advantageous in configuring the reactor in a compact size. The effect on obtaining a furnace is great.

しかも本発明によれば、仕切円筒6と原子炉圧力容器J
との間の空間部に気水分離器Iと蒸気乾燥器9を設置し
てあシ、沸騰水面で生じる湿った蒸気を仕切円筒6の内
側に閉じ込めることができるため、気水分離器8と蒸気
乾燥器9を湿った蒸気から隔離できる。したがって、気
水分離器8および蒸気乾燥器9を通過した乾燥蒸気に湿
った蒸気が混入することを防止できるから、第1図に示
した従来のものに比べて良質の蒸気を効率良く得ること
ができるものである。
Moreover, according to the present invention, the partition cylinder 6 and the reactor pressure vessel J
A steam separator I and a steam dryer 9 are installed in the space between the steam separator 8 and the steam dryer 9. The steam dryer 9 can be isolated from moist steam. Therefore, since it is possible to prevent wet steam from being mixed into the dry steam that has passed through the steam separator 8 and the steam dryer 9, high-quality steam can be obtained more efficiently than in the conventional system shown in FIG. It is something that can be done.

次に、本発明を具体化した一実施例について、第3図な
いし第13図を参照して説明する。なお、WJ2図と共
通する箇所については同一符号を付して説明は省略する
Next, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 13. In addition, the same reference numerals are given to the parts common to those in the WJ2 diagram, and the description thereof will be omitted.

第3図において図中1鼻は原子炉圧力容器1の蓋であっ
て、この蓋11はへ、ドダルト30によって圧力容器本
体1bに固定されている。
In FIG. 3, reference numeral 1 indicates the lid of the reactor pressure vessel 1, and this lid 11 is fixed to the pressure vessel main body 1b by a bolt 30.

また、上記圧力容器1内vcVi、炉心2の外側を構成
する円筒状のシュラウドS1が設置されている・そして
このシJLラウド3ノの上部に上部格子板31が設けら
れ、ま水下部に炉心支持板33が設けられている。この
炉心支持板JJには燃料支持金具34が設置されていて
、上部格子板32との間で燃料集合体35を4本−組に
して保持するようになりでいる。これら燃料集合体15
は、四角筒状の庫チャンネルメツクス内に多数の燃料棒
を収容したものであり、従来の沸騰水形原子炉の燃料集
合体と同機の構造をなしている。そして、第5図に示し
たように中央に制御棒5が挿通している。
In addition, a cylindrical shroud S1 that constitutes the outside of the reactor core 2 is installed inside the pressure vessel 1, and an upper lattice plate 31 is provided above the JL shroud 3, and the reactor core A support plate 33 is provided. A fuel support fitting 34 is installed on this core support plate JJ, and is configured to hold four fuel assemblies 35 between it and the upper grid plate 32. These fuel assemblies 15
A large number of fuel rods are housed in a rectangular cylindrical chamber called Channelmex, and the structure is the same as that of a conventional boiling water reactor fuel assembly. As shown in FIG. 5, a control rod 5 is inserted through the center.

また、上記炉心支持板J3の下側に整流板38が設けら
れている。この整流板18には多数の整流孔S9・・・
を形成してあシ、これら整流孔1g−・を追じて、冷却
材流入室2o内の冷却材が整流家40内に流入できるよ
うになっている・したがって、冷却材流入室2oに送シ
込まれた冷却材を均等に分配し、かつ整流して各燃料支
持金具34のオリフィスtixK5M、入させることが
できる。
Further, a rectifier plate 38 is provided below the core support plate J3. This rectifying plate 18 has a large number of rectifying holes S9...
By forming these straightening holes 1g, the coolant in the coolant inlet chamber 2o can flow into the straightener 40.Therefore, the coolant in the coolant inlet chamber 2o can be sent to the coolant inlet chamber 2o. The injected coolant can be evenly distributed and rectified to enter the orifice tixK5M of each fuel support fitting 34.

また、上部格子板31の上方には、多数の流通孔を設け
た仕切板41が設けられており、さらにこの仕切板41
の上側にシュラウドへ、ド42が設けられている。この
シュラウドヘッド42は中央部が最も低くなるような凹
状をなしている。したがって上記仕切板txt通過して
上昇してくる気水混合物は、気水分離器8のスタンドパ
イプ43の下端開口部に円滑に導びくことができる。
Further, above the upper lattice plate 31, a partition plate 41 having a large number of communication holes is provided, and furthermore, this partition plate 41
A door 42 is provided on the upper side of the shroud. This shroud head 42 has a concave shape with the center being the lowest. Therefore, the steam/water mixture rising through the partition plate txt can be smoothly guided to the lower end opening of the stand pipe 43 of the steam/water separator 8.

また、上記制御棒5は第6図および第7図に示したよう
に、横断面が十字状をなすグレード45内に、メロンカ
ーバイトを充填したIイズンチ、−ゾ46を多数収容し
たものである。
Further, as shown in FIGS. 6 and 7, the control rod 5 is a grade 45 with a cross-shaped cross section, which houses a large number of I-ZON-46 filled with melon carbide. be.

47はチューブ冷却孔である。そして、上記グレード4
jの上下両端部に端部金物411.49を取着し、これ
ら端部金物48.49の外筒端にそれぞれ上部ガイドロ
ー250・・・と下sfイトローラ51・・・を取着し
である。したがって、制御棒案内管3内を円滑に昇降で
きるとともに、各燃料集合体350チャンネルゲ、クス
間を円滑に昇降できるものである。また、上側の端部金
物4gK吊上げ用の制御棒へ、ド52が設けられている
47 is a tube cooling hole. And the above grade 4
Attach end fittings 411.49 to both the upper and lower ends of j, and attach upper guide rows 250... and lower sf guide rollers 51... to the outer cylinder ends of these end fittings 48.49. be. Therefore, it is possible to move up and down smoothly inside the control rod guide tube 3, and also to move up and down smoothly between the channels and the boxes of each fuel assembly 350. Further, a dome 52 is provided on the control rod for lifting the upper end hardware 4gK.

一方、燃料支持金具34は第8図および第9図に示すよ
うに構成されている。すなわち、4箇所に燃料支持孔5
5・・・が形成されているとともに、中央部に略十字状
の制御棒支持穴56が形成され、この制御棒支持穴56
の中心位置に緩衝突子57が設けられている。この緩衝
突子57は、ばね収容室58に収容したばね59の反発
力によって常時上向きに付勢され、頭部が突出している
。また、上記ばね収容室58内には炉水が侵入できるよ
うになっている・また、上記燃料支持孔55・・・は、
鉛直方向に形成された冷却材流通孔60・・・K連通し
ておシ、これら冷却相流通孔60・・−の下端開口部に
流量調整用のオリフィス61・・・が設けられている。
On the other hand, the fuel support fitting 34 is constructed as shown in FIGS. 8 and 9. In other words, there are fuel support holes 5 in four locations.
5... are formed, and a substantially cross-shaped control rod support hole 56 is formed in the center, and this control rod support hole 56
A loose impingement element 57 is provided at the center position. This loose collider 57 is always urged upward by the repulsive force of a spring 59 housed in a spring housing chamber 58, and its head protrudes. In addition, reactor water is allowed to enter the spring housing chamber 58.Furthermore, the fuel support holes 55...
Coolant flow holes 60 . . . K formed in the vertical direction communicate with each other, and orifices 61 .

62は位置決め用のがイドピン嵌合凹部であり、との凹
部62は、炉心支持板33に突設された位置決めピン(
図示せず)K嵌合されるようになっている。
62 is a positioning pin fitting recess, and the recess 62 is used for positioning the positioning pin (
(not shown) is K-fitted.

上記燃料支持金臭34は以上のように構成されるから、
スクラム時等の緊急停止時に制御棒5が急速全挿入され
て端部金物49が燃料支持金具34に衝突する位置まで
落下しても、端部金物49が緩衝突子51に突き当たる
ため、落下衝撃を吸収できる。すなわち、ばね59の反
発力と、ばね収容室58内に溜っている水によるパ、7
7作用によって落下衝撃を吸収できるものである。
Since the fuel support metal odor 34 is configured as described above,
Even if the control rod 5 is quickly fully inserted during an emergency stop such as a scram and falls to a position where the end metal fitting 49 collides with the fuel support fitting 34, the end metal fitting 49 hits the loose collider 51, so the falling impact is can be absorbed. In other words, the repulsive force of the spring 59 and the pressure caused by the water accumulated in the spring storage chamber 58,
7. It can absorb the impact of a fall.

しかも燃料支持金具34のオリスイス6ノは燃料支持孔
55の真下に開口していて、オリフィス61に流入した
冷却材をまっすぐに上昇させて燃料支持孔55まで導び
くことができるから、上記のように整流板18によって
冷却材を整流して均等に配分できるよう圧したことと相
まって、安定した均等の流れで冷却材を燃料集合体35
1C導入できる。すなわち、従来のように燃料支持金具
の側部にオリフィスを設け、このオリフィスを通じて横
方向から冷却材を取シ入れるものに比べて、冷却材の流
れが安定しているから、燃料を均一にかつ効率良く冷却
することができ、燃料の機能と寿命が向上するものであ
る。
Moreover, the orifice 6 of the fuel support fitting 34 opens directly below the fuel support hole 55, and the coolant flowing into the orifice 61 can be raised straight up and guided to the fuel support hole 55, as described above. Coupled with the fact that the coolant is rectified by the baffle plate 18 and pressure is applied so that it can be evenly distributed, the coolant is transferred to the fuel assembly 35 in a stable and even flow.
1C can be introduced. In other words, compared to the conventional method in which an orifice is provided on the side of the fuel support fitting and the coolant is injected from the side through this orifice, the flow of coolant is more stable, so the fuel can be distributed evenly and It enables efficient cooling and improves the functionality and life of the fuel.

一方、上記冷却材流入室20に冷却材を送)込む機能を
もつジェットテンプ21は、吸入口21aの下流側に第
2の吸入口11etを設けた多段ジェット式としてあシ
、よシ多量の冷却材を吸入して再循環させることができ
るよう罠なっている。
On the other hand, the jet balance 21, which has the function of feeding the coolant into the coolant inflow chamber 20, is a multi-stage jet type with a second suction port 11et provided downstream of the suction port 21a. It is a trap that allows coolant to be sucked in and recirculated.

そして、上記ジェットポンプ21は、給水Iング16に
よって駆動されるようになっているから、従来の沸騰水
形原子炉のように再循環Iン!を用いた専用の再循環系
が不要となシ、省設備化を図る上で非常に有利である。
Since the jet pump 21 is driven by the feed water I ring 16, the recirculation I ring is used like a conventional boiling water reactor. There is no need for a dedicated recirculation system, which is very advantageous in terms of equipment savings.

次に、制御棒駆動系について説明する。制御棒案内管3
の上端部には管状のハウジング65が接続されている。
Next, the control rod drive system will be explained. Control rod guide tube 3
A tubular housing 65 is connected to the upper end of the housing.

これらハウジング65および制御棒案内管3は、仕切円
筒Cの内fIK形成された空間に挿通している。上記ハ
ウジング65は圧力容器蓋JaK直接溶接されている。
These housing 65 and control rod guide tube 3 are inserted into a space formed inside fIK of partition cylinder C. The housing 65 is directly welded to the pressure vessel lid JaK.

そして、上記ハウジングC5内に、第10図に示すとと
1!2.チ機構6Gを先端に設けた口。
Then, in the housing C5, as shown in FIG. 10, and 1!2. A mouth with a chi mechanism 6G at the tip.

ドロアが昇降自在に挿通されている。上記う。A drawer is inserted through the drawer so that it can be raised and lowered freely. Above.

チ機構66は、口、ドロアの先端に取着した先%lla
ツIFg7mと、この先端口、ドσ1&に対して昇降自
在に取付けられたスライド部材68と、このスライド部
材68にピン6#を中心として揺動自在に枢着され九2
ツチ7oな゛どからなシ、このう、チ10の先端係止W
670 mが制御棒へ、ドロIK係説できるように構成
されている。九とえば、スライド部材61を先端口。
The opening mechanism 66 has a tip attached to the mouth and the tip of the drawer.
IFg7m, a slide member 68 that is attached to the tip opening and the do σ1& so that it can be raised and lowered, and a slide member 68 that is pivoted to the slide member 68 so as to be swingable about pin 6#.
Tsuchi 7o, etc., this way, Chi 10's tip locking W
The structure is such that 670 m can be connected to the control rod by the Doro IK. For example, the slide member 61 is inserted into the tip opening.

ドロ1aに対して相対的に上昇させ九ときに先端l、ド
47mの第1の押突部11がう、チア0の受は座72K
lr接し、これにより先端係止部20aが制御棒へ、ド
11K係合し、制御棒5とロッド67の連結がなされる
。また、スライド部材68を先端口、ドロアm圧対して
相対的に降下させると、今度は第2の押突部7Bが受は
座74に当接し、これによシ先端係止部70mの保合が
外れる方向に回動し、制御棒へラド52が切離せるよう
になっている。
When it is raised relative to the drawer 1a, the tip l and the first protrusion 11 of the dore 47m are moved, and the support of the cheerer 0 is the seat 72K.
lr contact, whereby the tip locking portion 20a engages with the control rod 11K, and the control rod 5 and rod 67 are connected. Further, when the slide member 68 is lowered relative to the tip opening and the drawer m pressure, the second pushing protrusion 7B comes into contact with the receiver seat 74, thereby securing the tip end locking portion 70m. The rod 52 is rotated in the direction in which it is uncoupled, and the rod 52 can be separated from the control rod.

そして、上記口、ドロアは制御棒駆動機構4によって昇
降駆動され、口、ドロアと一体に制御棒5を昇降させる
ことができる。上記制御棒駆動機構4としては、たとえ
ばマグネチ、クジャック式の2段う、チ、3段電磁石の
周知の構造を採用でき、スクラム駆動時には電磁石消磁
による自由落下方式とする。
The opening and the drawer are driven up and down by the control rod drive mechanism 4, and the control rod 5 can be moved up and down together with the opening and the drawer. As the control rod drive mechanism 4, for example, a well-known structure such as a magnetic, Kujak type two-stage, vertical, or three-stage electromagnet can be adopted, and during scram drive, a free fall method is used by demagnetizing the electromagnet.

一方、気水分離器8は第12図に示されるように、−例
としてたて形軸流遠心式のものを採用する。すなわち、
43はスタンド/ダイブ、75は静止翼であり、スタン
ド−ダイア”4Jを上昇してきた気水混合物は静止翼7
5で旋回流とされ、遠心分離作用で水は外側、蒸気は内
側に分離される0分離された水は仕切円筒6の外側の水
中に戻される。
On the other hand, as shown in FIG. 12, the steam/water separator 8 adopts, for example, a vertical axial flow centrifugal type. That is,
43 is a stand/dive, 75 is a stationary wing, and the air-water mixture that has risen through the stand-dia "4J"
5, a swirling flow is created, and water is separated to the outside and steam to the inside by centrifugal separation.0 The separated water is returned to the water outside the partition cylinder 6.

上記気水分離器8は、第4図に示したように仕切円筒6
の外側に局方向に複数個設置されており、仕切円筒6に
よって仕切円筒6内の沸騰水面16と隔離されているか
ら、仕切円筒6内に溜っている湿り蒸気が気水分離器8
@に混入することを防止でき、良質な蒸気を蒸気乾燥器
9に送シ込むことができる。しかも仕切板4ノによって
気水混合物を均等に各スタンドパイプ43に配分できる
から、各気水分離器8を効率良く機能させることができ
る。
The steam/water separator 8 has a partition cylinder 6 as shown in FIG.
A plurality of steam separators 8 are installed on the outside of the partition cylinder 6 in the local direction, and are separated from the boiling water surface 16 inside the partition cylinder 6 by the partition cylinder 6.
It is possible to prevent the steam from being mixed with @, and to send high quality steam to the steam dryer 9. Moreover, since the steam/water mixture can be evenly distributed to each standpipe 43 by the partition plate 4, each steam/water separator 8 can function efficiently.

また、蒸気乾燥器9は一例として第13図に示したよう
に構成されている。すなわち、多数の平行波板80・・
・を水平方向に並べるとともに、これら波板80・−・
の底部にドレン樋81を取付けたものであシ、波板80
・・・の間を通過する蒸気が方向を変えるたびに波板8
0・・・に衝突した水滴をドレン樋8ノに集めて蒸気か
ら分離する。
Further, the steam dryer 9 is configured as shown in FIG. 13 as an example. That is, a large number of parallel wave plates 80...
· are arranged horizontally, and these corrugated plates 80...
A drain gutter 81 is attached to the bottom of the corrugated plate 80.
Each time the steam passing between ... changes direction, the corrugated plate 8
The water droplets that collided with 0... are collected in drain gutter 8 and separated from the steam.

この蒸気乾燥器9は、第4図に示したように仕切円筒6
の外@に周方向に沿って複数個設置されており、仕切円
筒6とfイドプレート81との間に収容されている。す
なわち、仕切円筒6内の湿り蒸気から隔離されているた
め、蒸気乾燥器9を通過した乾燥蒸気に湿り蒸気が混入
することを防止でき、良質の蒸気を効率良く得ることが
できる。
This steam dryer 9 has a partition cylinder 6 as shown in FIG.
A plurality of them are installed along the circumferential direction outside @, and are housed between the partition cylinder 6 and the f-id plate 81. That is, since it is isolated from the wet steam in the partition cylinder 6, it is possible to prevent the wet steam from being mixed into the dry steam that has passed through the steam dryer 9, and it is possible to efficiently obtain high-quality steam.

次に、上記一実施例原子炉の作用について説明する。給
水Iンプ15によって送り出され要冷却材は、給水ス・
ダージャ22を通じて原子炉圧力容器1内に噴出し、冷
却材の補給をなすとと4に、ノエ、トポング21の吸入
口21mK送゛られてゾエ、トIンプ21を駆動し、シ
ュラウド31の外側の冷却材を吸入して冷却材流入室2
0内に送り込む。また、給水スフ4−ジヤ22から噴出
する水量に応じて炉内水量が調節される。そして冷却材
流入室20内に流入した冷却材は、JI流版板38通っ
て燃料支持金具34のオリフィス61に流入し、流量が
調整さノtつつ冷却材流通孔60を上昇し、燃料集合体
35の下端に設けた冷却材流入ノズルからチャンネルメ
ックス内に入り、核反応熱を受けつつ上昇する。そして
気水二相流となって燃料集合体35の上部出口から流出
し、仕切板4ノを通り、シュラウドへ、ド42の下面に
沿って外周側に案内されスタンドパイプ43の下端開口
部に流入する。
Next, the operation of the nuclear reactor according to the above embodiment will be explained. The coolant sent out by the water supply pump 15 is sent to the water supply pump 15.
When the coolant is injected into the reactor pressure vessel 1 through the dagger 22 and replenishes the coolant, the coolant is sent to the inlet 21mK of the topong 21 to drive the topimp 21 and coolant is released from the outside of the shroud 31. The coolant is sucked into the coolant inflow chamber 2.
Send it within 0. Further, the amount of water in the reactor is adjusted according to the amount of water spouted from the water supply valve 4-jar 22. The coolant flowing into the coolant inflow chamber 20 passes through the JI flow plate 38, flows into the orifice 61 of the fuel support fitting 34, ascends through the coolant flow hole 60 while the flow rate is adjusted, and flows into the fuel assembly. The coolant enters the Channel MEX through a coolant inflow nozzle provided at the lower end of the body 35 and rises while receiving nuclear reaction heat. Then, it becomes a two-phase flow of air and water, flows out from the upper outlet of the fuel assembly 35, passes through the partition plate 4, goes to the shroud, is guided to the outer circumferential side along the lower surface of the door 42, and enters the lower end opening of the stand pipe 43. Inflow.

そして気水分離器JKよシ水と分離した湿り蒸気は、蒸
気乾燥器9に入シ、湿分が除去されて乾燥蒸気となシ、
主蒸気ノズル1oがら流出する。そして第2図に示す主
蒸気管11を通じて発電タービン等の外部熱機器12を
駆動し、復水器12を通って復水となり、再び給水Iン
プ15により原子炉圧力容器J内に送υ込まれる。以上
が蒸気の循環ループである。
Then, the wet steam separated from water by the steam separator JK enters the steam dryer 9, where the moisture is removed and it becomes dry steam.
It flows out from the main steam nozzle 1o. Then, external heat equipment 12 such as a power generation turbine is driven through the main steam pipe 11 shown in FIG. It will be done. The above is the steam circulation loop.

一方、炉心2の出力制御は、制御棒駆動機構4を用いて
制御棒5を昇降することにより核反応度を調整して行な
う。そしてスクラム時等の緊急停止時には、制御棒5を
自重により落下させて炉心2に急速全挿入する。この場
合、前記したように、制御棒下端が燃料支持金具34の
緩衝突子57に衝突し、落下衝撃が吸収される。
On the other hand, the output of the core 2 is controlled by adjusting the nuclear reactivity by moving the control rods 5 up and down using the control rod drive mechanism 4. During an emergency shutdown such as a scram, the control rods 5 are dropped by their own weight and quickly fully inserted into the reactor core 2. In this case, as described above, the lower end of the control rod collides with the gentle collider 57 of the fuel support fitting 34, and the impact of the fall is absorbed.

なお、制御棒の落下衝撃を吸収する機構としては、上記
のような緩衝突子57に限らず、たとえば制御棒の下端
にダッシュラムを設け、また炉心支持板側にこのダッシ
ュ2ムに嵌合するダッシ、/ットを設けた緩衝機構を採
用してもよい。
Note that the mechanism for absorbing the falling impact of the control rod is not limited to the above-mentioned gentle collider 57, but may also include, for example, a dash ram provided at the lower end of the control rod, and a dash ram fitted to this dash ram on the core support plate side. A shock absorbing mechanism with a dash and /t may be adopted.

本発明は前記のごとく構成されるものであり、原子炉圧
力容器内の上部を仕切円筒で仕切シ、この仕切円筒の内
側空間を利用して制御棒駆動系を全て炉心の上方位置に
設置したから、従来のように原子炉底部側から制御棒を
挿入するものに比べて駆動制御が容易で安全性が高く、
かつ構造も簡略化する。また、これら制御棒駆動系が比
較的放射線汚染度の低い原子炉上部側に設けられるから
、制御棒駆動系の保守・点検、交換作業などに伴なう被
ばく量の低減が可能となる。
The present invention is constructed as described above, and the upper part of the inside of the reactor pressure vessel is partitioned by a partition cylinder, and the control rod drive system is all installed above the reactor core using the inner space of this partition cylinder. Therefore, drive control is easier and safer than the conventional method in which control rods are inserted from the bottom of the reactor.
Also, the structure is simplified. Furthermore, since these control rod drive systems are installed in the upper part of the reactor where the degree of radiation contamination is relatively low, it is possible to reduce the amount of radiation exposure associated with maintenance, inspection, replacement work, etc. of the control rod drive systems.

また、仕切円筒の内側に湿シ蒸気を閉じ込めるようにし
て、この仕切円筒の外側忙気水分離器と蒸気乾燥器を設
けたから、これら気水分離器と蒸気乾燥器を通過した乾
燥蒸気I/cflシ蒸気が混入することを防止でき、良
質な蒸気が得られる。
In addition, since a steam water separator and a steam dryer are provided outside the partition cylinder so as to confine the wet steam inside the partition cylinder, the dry steam that has passed through the steam separator and the steam dryer is Contamination with CFL steam can be prevented and high quality steam can be obtained.

そして、給水配管に接続された給水Iンデによって冷却
材再循環用のジェットポンプを直接駆動するから、従来
のように再循環4ノブを用いた専用の再循環系が不要と
なシ、省設備化が図れるなど、効率の高い中・小形原子
炉を提供する上で大きな効果がある。
Since the jet pump for recirculating the coolant is directly driven by the water supply inlet connected to the water supply pipe, there is no need for a dedicated recirculation system using four recirculation knobs as in the past. This will have a major effect on providing highly efficient small and medium-sized nuclear reactors, such as the ability to make equipment easier.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来の原子炉を示す概略縦断面図。 第2図は本発明の構成を示す原子炉の概略縦断面図。第
3図ないし第13図は本発明の一実施例を示し、第3図
は原子炉の縦断面図、第4図は第3図中の■−111’
線に沿う横断面図、第5図は上部格子板部分の横断面図
、第6図は制御棒を一部断面で示す側面図、第7図は同
制御棒の底面図、第8図は燃料支持金具の平面図、第9
図は第8図中のIX−EK線に沿う縦断面図、第1θ図
は制御棒駆動機構の2.一部を示す断面12図は気水分
離器の縦断面図、第13図は蒸気乾燥器の一部の斜視図
である。 1・・・原子炉圧力容器、2・・・炉心、3・・・制御
棒案内管、4・・・制御棒駆動機構、5・・・制御棒、
6・・・仕切円筒、7・・・原子炉圧力容器壁、8・・
・気水分離器、9・・・蒸気乾燥器、14・・・給水配
管、15・・・給水ポンプ、20・・・冷却材流入室、
2100.ジェットポンプ、21a・・・吸入口、21
b・・・噴射口。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦第10図 第13図
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing a conventional nuclear reactor. FIG. 2 is a schematic vertical sectional view of a nuclear reactor showing the configuration of the present invention. 3 to 13 show one embodiment of the present invention, FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of the nuclear reactor, and FIG. 4 is -111' in FIG. 3.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the upper grid plate portion, FIG. 6 is a side view partially showing the control rod in cross section, FIG. 7 is a bottom view of the control rod, and FIG. 8 is a cross-sectional view along the line. Plan view of fuel support fitting, No. 9
The figure is a vertical sectional view taken along the line IX-EK in Figure 8, and Figure 1θ is the 2nd view of the control rod drive mechanism. FIG. 12 is a longitudinal cross-sectional view of the steam separator, and FIG. 13 is a partial perspective view of the steam dryer. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Reactor pressure vessel, 2... Reactor core, 3... Control rod guide tube, 4... Control rod drive mechanism, 5... Control rod,
6... Partition cylinder, 7... Reactor pressure vessel wall, 8...
・Steam water separator, 9... Steam dryer, 14... Water supply piping, 15... Water supply pump, 20... Coolant inflow chamber,
2100. Jet pump, 21a... Suction port, 21
b...Injection port. Applicant's representative Patent attorney Takehiko Suzue Figure 10 Figure 13

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)  炉心を内蔵した原子炉圧力容器と、上記炉心
の上方位置に鉛直に設置した制御棒案内管 3゜と、こ
の制御棒案内管を通じて炉心の上方から制御棒を昇降さ
せる制御棒駆動機構と、上記原子炉圧力容器上部の内周
壁と上記制御棒案内管との間に設けた仕切円筒と、この
仕切円筒と原子炉圧力容器壁との間に収容され上記炉心
で生じた蒸気を導入する気水分離器と、この気水分離器
の上方位置に設けた蒸気乾燥器と、原子炉外部から冷却
材を原子炉圧力容器内に供給する給水配管と、この給水
配管に接続した給水ポンプと、炉心の下面側に形成した
冷却材流入室と、上記原子炉圧力容器内圧収容されかつ
吸入口を上記給水ポンプの吐出側に連通しまた噴射口を
上記冷却材流入室に連通させたジェ、トIングとを具備
したことを特徴とする沸騰水形原子炉。
(1) A reactor pressure vessel with a built-in reactor core, a control rod guide tube 3° installed vertically above the core, and a control rod drive mechanism that raises and lowers the control rods from above the core through this control rod guide tube. and a partition cylinder provided between the inner circumferential wall of the upper part of the reactor pressure vessel and the control rod guide tube, and a partition cylinder accommodated between the partition cylinder and the reactor pressure vessel wall to introduce steam generated in the reactor core. a steam dryer installed above the steam separator, a water supply pipe that supplies coolant from outside the reactor into the reactor pressure vessel, and a water supply pump connected to this water supply pipe. and a coolant inflow chamber formed on the lower surface side of the reactor core, and a jet which accommodates the internal pressure of the reactor pressure vessel and has an inlet communicating with the discharge side of the feedwater pump and an injection port communicating with the coolant inflow chamber. A boiling water nuclear reactor characterized by comprising:
(2)上記給水配管は2方に分岐し、一方の管を上記ジ
ェ、トポンデの吸入口に接続し他方の管を原子炉圧力容
器内の給水スパージャに接続したことを特徴とする特許
請求の範囲第(1)項記載の沸騰水形原子炉。
(2) The above-mentioned water supply pipe is branched into two directions, one pipe is connected to the inlet of the above-mentioned jet and toponde, and the other pipe is connected to the water supply sparger in the reactor pressure vessel. A boiling water nuclear reactor as described in scope item (1).
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5435595A (en) * 1977-08-25 1979-03-15 Toshiba Corp Water boller reactor

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5435595A (en) * 1977-08-25 1979-03-15 Toshiba Corp Water boller reactor

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