JPS5951390A - 高速増殖炉 - Google Patents

高速増殖炉

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JPS5951390A
JPS5951390A JP57161751A JP16175182A JPS5951390A JP S5951390 A JPS5951390 A JP S5951390A JP 57161751 A JP57161751 A JP 57161751A JP 16175182 A JP16175182 A JP 16175182A JP S5951390 A JPS5951390 A JP S5951390A
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JP
Japan
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core
reactor
coolant
reactor vessel
fast breeder
Prior art date
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JP57161751A
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English (en)
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JPH0339278B2 (ja
Inventor
桜井 彰雄
誠 松村
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Toshiba Corp
Central Research Institute of Electric Power Industry
Original Assignee
Central Research Institute of Electric Power Industry
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

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  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

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〕 本発明は炉心上方に旋回流発生装置を備えた高速増殖炉
に関する。
〔発明の技術的背景〕
第1図および第2図を参照して従来例を説明する。第1
図はループ形高速増殖炉の概略構成を示す縦断面図であ
る。図中1は冷却材流入口1人および冷却材流出口IB
を有する原子炉容器を示す。この原子炉容器1内には冷
却材2が収容されており、上部開口ICは遮蔽体3によ
シ閉塞されている。また上記原子炉容器1内には複数の
燃料集合体(図示せず)、制御棒(図示せず)等よ多構
成された炉心4が設置されている。この炉心4外周には
ブランケット燃料集合体5、中性子遮蔽体6が設けられ
ている。そしてこれら炉心4、ブランケット燃料集合体
5および中性子遮蔽体6等は炉心支持構造物7を介して
前記原子炉容器1に支持固定されている。
そして上記炉心支持構造物1の1つとしての熱遮蔽板8
は原子炉容器1内を上下に2分し上方を上部ブレナム9
、下方を下部ブレナム1oとしている。上記炉心4上方
には制御棒駆動機構(図示せず)、炉内計装設備(図示
せず)等の炉心上部機構を収容した炉心上部機構継胴1
1が前記遮蔽体3を貫通して設けられている。そして炉
心上部機構継胴11と炉心4との間には複数の整流筒1
2kからなる整流装置12が設けられている。そして上
記炉心上部機構継胴11外周の前記熱遮蔽板8上方には
内筒13が設けられている。そしてとの内筒13により
原子炉容器1への熱衝撃を緩和させる構成である。
以上の構成のループ形高速増殖炉によると、冷却材流入
口IAよシ流入した冷却材2は下部プレナム10内に流
入し炉心4を下方から上方に通流する。そして炉心4か
ら流出した冷却材2は整流装置12を通流した後内筒1
3内に流れ込み、内筒13と原子炉容器1との間のアニ
ユラス部14を介して前記冷却材流出口IBから流出す
る。
次に第2図を参照してタンク形高速増殖炉の概略構成を
説明する。図中51は原子炉容器を示す。この原子炉容
器51内には冷却材52が収容されている。また上記原
子炉容器51の上部開口51にはルーフスラブ53によ
シ閉塞されている。上記原子炉容器51の上部にはフラ
ンジ部51Bが形成されており原子炉容器51はこのフ
ランジ部51Bを介してリングガータ54にさらにこの
リングガータ54を介して原子炉容器室55に設置され
ておシその荷重を伝達している。原子炉容器1内には複
数の燃料集合体(図示せず)、制御棒(図示せず)等よ
多構成されている炉心56が設置されている。この炉心
56は炉心支持構造物57に収容されており、かつこの
炉心支持構造物57を介して前記原子炉容器51に支持
されている。上記炉心支持構造物57と原子炉容器51
との間には隔壁58が設置されている。そしてこの隔壁
58によって原子炉容器51内を上下に2分し上方を上
部プレナム59、下方を下部プレナム60としている。
前記炉心56上方には制御棒駆動機構(図示せず)、炉
内計装設備(図示せず)等の炉心上部機構を収容した炉
心上部機構継胴61が前記ルーフスラブ53を貫通して
設置されている。さらに炉心56外周にはルーフスラグ
53を貫通して中間熱交換器62、循環ポンプ63が設
置されている。
以上の構成のタンク形高速増殖炉によると冷却材52は
炉心56を下方から上方に通流しその・際昇温する。そ
して炉心56から流出し炉心上部機構継胴6ノ内に流入
しこの炉心上部機構継胴6ノの流出口61kから上部プ
レナム59内に歯大する。そして中間熱交換器62内に
流、大して2次冷却材(図示せず)と熱交換して下部ブ
レナム60内に流入する。そして循環ポンゾロ3によシ
加圧されて再度炉心56下方に送シ込まれる。
〔背景技術の問題点〕  。
させる為に上部、グレナ、広領域を十分に大きくし、熱
的混合を促進させる構成となっている。しかしながらル
ーズ形およびタンク形共に冷却材は複数のルーズに分割
されておシそれぞれのループで熱交換を行ない循環する
わけだが各機器の特性の違いにより冷却材に若干の温度
差が生じることがある。また上記複数のルーズの内1つ
のループが事故を起し停止した場合にはこの停止したル
ー!を補修しながら運転を続ける(以後N−1ループ運
転という)という運転方法がとられることがあり、この
場合にも冷却材の熱的混合をさらに促進させる必要があ
る。さらに原子炉が緊急停止した場合には、上方に高温
の冷却材が位置し下方に低温の冷却材が位置して上下方
向に層状温度分布が形成され、炉内機器、原子炉容器等
に熱応力を発生させる恐れがあシ、上部プレナム内にお
ける冷却材の熱的混合をさらに促進させ炉内機器および
原子炉容器等の錐全性を確保する必要がある。
〔発明の目的〕
本発明の目的とするところは、炉心上方は旋回流発生装
置を設け、炉心から流出してくる冷却材に旋回流を発生
させることによシ、N−1ル一グ運転時、原子炉緊急停
止時等における冷却材の熱的混合を促進させ炉内機器お
よび原子炉容器等の健全性ひいては原子炉の健全性を維
持することができる高速増殖炉を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明による高速増殖炉は、上部に開口を有し冷却材を
収容する原子炉容器と、上記開口を閉塞するように設け
られた遮蔽体と、上記原子炉容器内に設けられた炉心と
、この炉心上方に炉心の半径方向に対して傾斜して設け
られた複数の旋回流発生装置とを具備した構成である。
すなわち炉心上方に旋回流発生装置を設けて炉心から流
出してくる冷却材に旋回流を発生させる構成である。
したがって旋回流の発生によシ冷却材の熱的混合を促進
させることができ冷却材の水平方向の温度分布、上下方
向の層状温度分布を低減させるととが可能とな勺炉内機
器および原子炉容器の熱応力の発生を低減させるととが
でき、健全性および安全性を大いに向上させることがで
きる。
〔発明の実施例〕
第3図ないし第5図を参照して本発明による第1実施例
を説明する。第3図はループ形高速増殖炉の概略構成を
示す縦断面図である。図中101は冷却材流入口101
におよび冷却材流出口101Bを有する原子炉容器を示
す。この原子炉容器101内には冷却材102が収容さ
れており、上部開口101Cは遮蔽体103により閉塞
されている。また上記原子炉容器101内には複数の燃
料集合体(図示せず)、制御棒(図示せず)等より構成
された炉心104が設置されている。この炉心104外
周にはブランケット燃料集合体105、中性子遮蔽体1
06が設けられている。そしてこれら炉心104、ブラ
ンケット燃料集合体105および中性子遮蔽体106等
は炉心支持構造物107を介して前記原子炉容器10ノ
に支持固定されている。そして上記炉心支持構造物10
7の1つとしての熱遮蔽板108は原子炉容器10ノ内
を上下に2分し上部を上部ブレナム109、下方を下部
ブレナム110としている。上記炉心104上方には制
御棒駆動機構(図示せず)、炉内計装設備(図示せず)
等の炉心上部機構を収容した炉心上部機構継胴111が
前記遮蔽体10Bを貫通して設けられている。そして炉
心上部機構継胴111と炉心104との間には複数の整
流筒112Aからなる整流装置112が設けられている
。そして上記炉心上部機構継胴111外周の前記熱遮蔽
板10g上方には内筒113が設けられている。そして
との内筒113により原子炉容器101への熱衝撃を緩
和させる構成である。
前記炉心上部機構継胴111下端面には第4図に示すよ
うに旋回流発生装置としての複数の板体114が炉心の
半径方向に対して傾斜して設けられている。この複数の
板体114を設けることにより炉心104から流出し整
流装置112を通過した冷却材102に旋回流を発生さ
せる構成である。
以上の構成のループ形高速増殖炉によると、冷却材流入
口101人より流入した冷却材102は下部ブレナム1
10内に流入し炉心104を下方から上方に通流する。
そして炉心104から流出した冷却材102は整流装置
112を通流した後炉心上部機構継胴111の下端面に
当接し板体114の存在により旋回力を持って内筒11
3内に放出される。内筒113内に放出された冷却材1
02は旋回流を起しそれによって攪拌が促進され熱的混
合が十分に行なわれる。
そして冷却材102は内筒113と原子炉容器101と
の間のアニユラス部114を介して前記冷却材流出口1
01Bから流出する。
すなわち炉心上部機構継胴11!下端面に複数の板体1
14を炉心104の半径方向に対して傾斜させて設ける
ことに、より、炉心104を流出してくる冷却材102
に旋回力を与えそれによって旋回流を発生させる構成で
ある。
したがって内筒113内において冷却材102の攪拌が
促進されそれによって熱的混合が十分に行なわれ水平方
向および上下方向の温度分布の低減を図ることができる
次に第6図ないし第8図を参照して第2の実原子炉容器
を示す。この原子炉容器201内には冷却材202が収
容されている。また上記原子炉容器201の上部開口2
01Aはルーフスラブ203により閉塞されている。上
記原子炉容器201の上部にはフランジ部201Bが形
成されておシ原子炉容器201はこのフランジ部201
Bを介してリングガータ204にさらにこのリングガー
タ204を介して原子炉容器室205に設置されておシ
その荷重を伝達している。原子炉容器201内には複数
の燃料集合体(図示せず)、制御棒(図示せず)等よ多
構成されている炉心206が設置されている。この炉心
206は炉心支持構造物207に収容されておシ、かつ
この炉心支持構造物207を介して前記原子炉容器20
1に支りされている。上記炉心支持構造物207と原子
炉容器201との間には隔壁208が設置されている。
そしてこの隔壁208によって原子炉容器201内を上
下に2分し上方を上部プレナム209、下方を下部プレ
ナム210としている。前記炉心206上方には制御棒
駆動機構(図示せず)、炉内計装設備(図示せず)等の
炉心上部機構を収容した炉心上部機構継胴211が前記
ルーフスラブ203を貫通して設置されている。さらに
炉心206外周にはルーフスラブ203を貫通して中間
熱交換器212循猿ポンプ213が設置されている。
前記炉心上部機構継胴211下部には、第7図に示すよ
うに旋回流発生装置としての複数の板体214が炉心2
06の半径方向に対して傾斜して設けられている。この
複数の板体214を設けることによシ炉心2θ6から流
出してくる冷却材202に旋回流を発生させる構成であ
る。そして上記炉心上部機構継胴211の周壁には旋回
流発生装置としての複数の傾斜ノズル魁て 215が炉心206の半径方向に対して傾i設けられて
いる。そしてこの傾斜ノズル215によシ炉心上部機構
継胴211に流入してきた冷却材202は上部プレナム
209内に流出する際旋回力を与えられる。この旋回力
によって冷却材202に旋回流が発生する構成である。
以上の構成のタンク形高速増殖炉によると冷却材202
は炉心206を下方から上方に通流しその際昇温する。
そして炉心206から流出し炉心上部機構継胴211内
に流入する。そして冷却材202は炉心上部機構継胴2
11内を上方に通流し前記傾斜ノズル215を介して上
部プレナム2θ9内に流出する。そして傾斜ノズル21
5から流出する際旋回力を与えられ、上部ブレナム20
9内に流入した冷却材202に旋回流が発生する。この
旋回流の発生により冷却材202は攪拌され熱的混合が
促進される。
そして冷却材202は中間熱交換器212内に流入しそ
こで2次冷却材(図示せず)と熱交換して下部プレナム
210内に放出される。そして前記循環ポンダ213に
より加圧されて再度炉心206下方に送り込まれる。
また緊急スクラム後の低流量運転時(io〜3(l流量
/定格運転時の流量)においては、前記炉心上部機構継
胴211と炉心206との間の隙間から大半の冷却材2
02が上部ブレナム209内に流出する。このときには
前記板体214により冷却材202に旋回力が与えられ
、上部プレナム209内に流入した冷却材202に旋回
流を発生させる。
すなわち炉心上部機構継胴211下部に複数の板体21
4を炉心206の半径方向に対して傾斜させて設け、か
つ炉心上部機構継胴211周壁に周方向に複数の傾斜ノ
ズル215を炉心206の半径方向に対して傾斜させて
設けることにより炉心206から流出してくる冷却材2
02に旋回力を与えそれによって旋回流を発生させる構
成である。
したがって上部プレナム209内において冷却材202
の攪拌が促進され、それによって水平方向および上下方
向の温度分布の低減を図るととができる。
そして前記第1実施例および上記第2実施例の場合共に
前記N−1ループ運転の実施が容易となりまたN−1ル
ープ運転のみならず他の運転形式の実施をも可能にする
。そしてN−1ル一!運転時あるいは緊急スクラム後の
温度分布を低減させることができそれによって原子炉容
器等の熱応力を低減させることができ、原子炉の健全性
および安全性を大いに向上させることができる。
前記第1および第2実施例では、旋回流発生装置として
の板体114,214炉心上部機構継胴111,211
下端部に、また傾斜ノズル215を炉心上部機構継胴2
11側壁に設けたが、これに限ったことでは々い。例え
ば内筒113内側および原子炉容器701,201内側
に旋回流発生装置を設けても同様の効果を得ることかで
きる。
〔発明の効果〕
本発明による高速増殖炉は、上部に開口を有し冷却材を
収容する原子炉容器と、上記開口を閉塞するように設け
られた遮蔽体と、上記原子炉容器内に設けられた炉心と
、この炉心上方に炉心の半径方向に対して傾斜して設け
られた複数の旋回流発生装置とを具備した構成である。
すなわち炉心上方に旋回流発生装置を設けて炉心から流
出してくる冷却材に旋回流を発生させる構成である。
したがって旋回流の発生により冷却材の熱的混合を促進
させることができ冷却材の水平方向の温度分布、上下方
向の層状温度分布を低減させることが可能となり炉内機
器および原子炉容器の熱応力の発生を低減させることが
でき、健全性および安全性を大いに向上させることがで
きる等その効果は犬である。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2 r−t−tt中中径従来例示す図で
第1図はループ形高速増殖炉の縦断面図、第2図はタン
ク形高速増殖炉の縦断面図、第3図ないし第5図は本発
明の第1実施例を示す図で、第3図はループ形高速増殖
炉の縦断面図、第4図は第3図の一部拡大図、第5図は
第4図のV−V断面図、第6図ないし第8図は本発明の
第2実施例を示す図で、第6図はタンク形高速増殖炉の
縦断面図、第7図は第6図の一部拡大図、第8図は第7
図の■−■断面図である。 101.201・・・原子炉容器、103・・・遮蔽体
、203・・・ルーフスラブ(遮蔽体)1O4゜206
・・・炉心、114,214・・・板体(旋回流発生装
置)、215・・・傾斜ノズル(旋回流発生装置) 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1図 第3図 −454− 第4図 第6図 第7図 455−

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  上部に開口を有し冷却材を収容する原子炉容
    器と、上記開口を閉塞するように設けられた遮蔽体と、
    上記原子炉容器内に設けられた炉心と、この炉心上方に
    炉心の半径方向に対して傾斜して設けられた複数の旋回
    流発生装置とを具備したことを特徴とする高速増殖炉。
  2. (2)  上記旋回流発生装置は炉心上方に炉心の半径
    方向に対して傾斜した複数の板体にょ多構成されたこと
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の高速増殖炉。
  3. (3)  上記旋回流発生装置は炉心上方に炉心の半径
    方向に対して傾斜した複数の傾斜ノズルにより構成され
    たことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の高速増
    殖炉。
JP57161751A 1982-09-17 1982-09-17 高速増殖炉 Granted JPS5951390A (ja)

Priority Applications (1)

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JP57161751A JPS5951390A (ja) 1982-09-17 1982-09-17 高速増殖炉

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JP57161751A JPS5951390A (ja) 1982-09-17 1982-09-17 高速増殖炉

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JPS5951390A true JPS5951390A (ja) 1984-03-24
JPH0339278B2 JPH0339278B2 (ja) 1991-06-13

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JP57161751A Granted JPS5951390A (ja) 1982-09-17 1982-09-17 高速増殖炉

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5739386A (en) * 1980-08-20 1982-03-04 Tokyo Shibaura Electric Co Nuclear reactor
JPS5810680A (ja) * 1981-07-13 1983-01-21 株式会社東芝 炉心上部機構
JPS5850497A (ja) * 1981-09-22 1983-03-24 株式会社東芝 高速増殖炉

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