JPS60247196A - Emergency core cooling device for boiling-water type reactor - Google Patents

Emergency core cooling device for boiling-water type reactor

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Publication number
JPS60247196A
JPS60247196A JP59103031A JP10303184A JPS60247196A JP S60247196 A JPS60247196 A JP S60247196A JP 59103031 A JP59103031 A JP 59103031A JP 10303184 A JP10303184 A JP 10303184A JP S60247196 A JPS60247196 A JP S60247196A
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JP
Japan
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reactor
core
pressure
containment vessel
spray
Prior art date
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Pending
Application number
JP59103031A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
信義 荒木
隆 窪小谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS60247196A publication Critical patent/JPS60247196A/en
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    • 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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  • Structure Of Emergency Protection For 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。
(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】 (発明の技術分野) 本発明は沸騰水型原子炉(以下BWRと称す)に係り、
例えば配管破断事故発生時に炉心を冷却する沸騰水型原
子炉の非常用炉心冷却装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] (Technical Field of the Invention) The present invention relates to a boiling water nuclear reactor (hereinafter referred to as BWR),
For example, the present invention relates to an emergency core cooling system for a boiling water reactor that cools the core in the event of a pipe rupture accident.

[発明の技術的背景] 沸騰水型原子炉は一般に以下のような構成となっている
。すなわち原子炉建屋内には原子炉格納容器が設置され
ており、この原子炉格納容器内には原子炉圧力容器がペ
デスタルに支持されて設置されている。この原子炉圧力
容器内には、複数の燃料集合体および制御棒等からなる
炉心および冷却水が収容されている。上記冷却水は炉心
を下方から上方に流通し、その際炉心の婢反応熱により
昇温して水と蒸気の二層流状前となる。二層′流状 ゛
態となった冷却水は、炉心上方の気水分離器内に流入し
て水と蒸気に分離される。分離された蒸気は、気水分離
器上方に設置された蒸気乾燥器内に流入して乾燥され乾
燥蒸気となり、前記原子炉圧力容器に接続された主蒸気
管を介してタービン系に移送され、そこで発電に供され
る。
[Technical Background of the Invention] A boiling water reactor generally has the following configuration. That is, a reactor containment vessel is installed within the reactor building, and a reactor pressure vessel is installed within the reactor containment vessel, supported by a pedestal. This reactor pressure vessel houses a reactor core consisting of a plurality of fuel assemblies, control rods, etc., and cooling water. The above-mentioned cooling water flows from the bottom to the top of the core, and as it does so, its temperature rises due to the heat of reaction in the core, resulting in a two-layer flow of water and steam. The cooling water, now in a two-layered flow state, flows into the steam-water separator above the core and is separated into water and steam. The separated steam flows into a steam dryer installed above the steam separator and is dried into dry steam, which is transferred to the turbine system via the main steam pipe connected to the reactor pressure vessel, There, it is used for power generation.

上記構成の沸騰水型原子炉において、種々の配管破断事
故が想定され、例えば再循環系を構成する再循環配管が
破断した場合には、該破断箇所より冷却水が流出する冷
却水喪失事故が発生する。
In a boiling water reactor with the above configuration, various types of piping rupture accidents are expected. For example, if the recirculation piping that makes up the recirculation system ruptures, a cooling water loss accident may occur in which cooling water flows out from the rupture point. Occur.

このような冷却水喪失事故が発生すると、原子炉圧力容
器内の水位が徐々に低下し、炉心が露出することが予想
される。炉心が露出した状態が長時間に亘ると、炉心に
装架されている燃料の温度が上昇して、炉心の健全性が
損なわれるおそれがある。一方上記破断した再循環配管
の破断口からは冷却水が流出し、その結果原子炉格納容
器内の温度が上昇するとともに、その圧力も上昇し二次
災害を誘発することが懸念される。そこで通常かかる冷
却水喪失事故が発生した場合に、炉心を冷却する為に、
非常用炉心冷却装置が設置されている。
If such a loss of cooling water accident occurs, it is expected that the water level in the reactor pressure vessel will gradually drop, exposing the reactor core. If the reactor core remains exposed for a long time, the temperature of the fuel installed in the reactor core may rise, which may impair the integrity of the reactor core. On the other hand, cooling water flows out from the fractured opening of the fractured recirculation pipe, and as a result, the temperature and pressure inside the reactor containment vessel rise, and there is a concern that this may lead to a secondary disaster. Therefore, in order to cool the reactor core in the event of such a loss of cooling water accident,
An emergency core cooling system is installed.

以下第5図を参照して従来の非常用炉心冷却装置につい
て説明する。第5図は従来の非常用〜炉心冷却装置の概
略構成を示す系統図である。図中符号1は原子炉格納容
器を示し、この原子炉格納容器1内には原子炉圧力容器
2が設置されている。この原子炉圧力容器2内には、冷
却水3および炉心4が収容されている。上記炉心4は、
図示しない複数の燃料集合体および制御棒等から構成さ
れている。また上記原子炉圧力容器2内には、給水配管
5および主蒸気管7が接続されている。前述したように
原子炉圧力容器2内で発生した乾燥蒸気は、この主蒸気
管7を介して図示しないタービン系に供給される。尚上
記主蒸気管7には、主蒸気隔離弁8,9が介挿されてい
る。また上記主蒸気配管には主蒸気逃し配管10が分岐
接続されており、この主蒸気逃し配管10には、主蒸気
逃し弁11が介挿されている。尚図中符号12.13お
よび14は弁を示す。
A conventional emergency core cooling system will be described below with reference to FIG. FIG. 5 is a system diagram showing a schematic configuration of a conventional emergency core cooling system. Reference numeral 1 in the figure indicates a reactor containment vessel, and a reactor pressure vessel 2 is installed within this reactor containment vessel 1. Cooling water 3 and a reactor core 4 are housed within this reactor pressure vessel 2 . The reactor core 4 is
It is composed of a plurality of fuel assemblies, control rods, etc. (not shown). Furthermore, a water supply pipe 5 and a main steam pipe 7 are connected to the inside of the reactor pressure vessel 2 . As described above, dry steam generated within the reactor pressure vessel 2 is supplied to a turbine system (not shown) via this main steam pipe 7. Note that main steam isolation valves 8 and 9 are inserted into the main steam pipe 7. Further, a main steam relief pipe 10 is branched and connected to the main steam pipe, and a main steam relief valve 11 is inserted into the main steam relief pipe 10. In the figure, numerals 12, 13 and 14 indicate valves.

非常用炉心冷却装置はへ区分、8区分およ′びC区分の
3区分より構成されており(図中破線でその区分を示す
)、以下へ区分より順次説明する。
The emergency core cooling system is composed of three sections: Section 1, Section 8, and Section C (the sections are indicated by broken lines in the figure), and the sections will be explained in order below.

まずへ区分は原子炉圧力が低いときに、上記炉心4に給
水して炉心4をスプレィ冷却する低圧炉心スプレィ系L
1と、炉心4を冠水冷却する第1の低圧注水系■とから
構成されている。上記低圧炉心スプレィ系■は、サプレ
ッションプール23から原子炉圧力容器2まで配設され
た低圧炉心スプレィ配管24と、原子炉圧力容器2内に
設置され上記低圧炉心スプレィ配管24の先端に接続さ
れただスプレィノズル25と1.上記低圧スプレィ配管
24に介挿された低圧炉心スプレィポンプ26とから構
成されており、サプレッションブール23内の冷却水を
炉心4にスプレィして炉心4を冷却する。また上記第1
の低圧注水系ILは、。
The first category is the low-pressure core spray system L that supplies water to the reactor core 4 to spray cool it when the reactor pressure is low.
1, and a first low-pressure water injection system (2) for submerging and cooling the core 4. The low-pressure core spray system (2) includes a low-pressure core spray pipe 24 installed from the suppression pool 23 to the reactor pressure vessel 2, and a low-pressure core spray pipe 24 installed inside the reactor pressure vessel 2 connected to the tip of the low-pressure core spray pipe 24. Spray nozzle 25 and 1. It is composed of a low-pressure core spray pump 26 inserted in the low-pressure spray pipe 24, and cools the core 4 by spraying the cooling water in the suppression boule 23 onto the core 4. Also, the first
The low pressure water injection system IL is.

上記サプレッションプール23から原子炉圧力容器2ま
で配設された低圧注水配管27と、この低圧注水配管2
7に介挿された低圧注水ポンプ28とから構成されてお
り、サプレッション・プール23内の冷却水を原子炉圧
力容器2内に供給して炉心4を冠水冷却する。上記低圧
炉心スプレィポンプ26および低圧注水ポンプ28は、
共に所内電、[1!29により駆動され、またこの所内
電源29を喪失した場合でも駆動することができるよう
に、非常用ディーゼル発電機30に接続されている。
A low-pressure water injection pipe 27 arranged from the suppression pool 23 to the reactor pressure vessel 2, and this low-pressure water injection pipe 2
7 and a low-pressure water injection pump 28 inserted into the suppression pool 7, the cooling water in the suppression pool 23 is supplied into the reactor pressure vessel 2 to cool the reactor core 4 by submersion. The low pressure core spray pump 26 and low pressure water injection pump 28 are
Both are powered by the station power source 1!29, and are connected to an emergency diesel generator 30 so that they can be driven even if the station power source 29 is lost.

上記低圧注水配管27には、残留熱除去系熱交換器31
がバイパス配管32を介して接続されており、この残留
熱除去系熱交換器31には原子炉補機冷却器33が接続
されている。すなわち上記サプレッションブール23か
らの冷却水をそのまま原子炉圧力容器2内に供給するの
ではなく、上記残留熱除去系熱交換器31を介して冷却
して供給する。供給された冷却水は例えば配管の破断口
を介して原子炉格納容器1内に流出し、サプレッション
ブール23を介して循環する。これによって原子炉格納
容器1を冷却する。尚図中符@33゜34.35は、低
圧炉心スプレィ配管24に介挿された弁であり、36.
37.38は、低圧注水配管27に介挿された弁を示し
、また符号39゜40は、バイパス配管32に介挿され
た弁を8示す。゛次に8区分について説明する。8区分
は第2の低圧注水系41を有しており、この第2の低圧
注水系上玉は、サプレッションプール23から原子炉圧
力容器2まで配設された2本の低圧注水系配管42.4
3と、これら低圧注水系配管42,43に夫々介挿され
た低圧注水ポンプ44.45とから構成されている。そ
して事故発生時に上記低圧注水ポンプ44,45を駆動
して、サプレッションプール23内の冷却水を原子炉圧
力容器2内に供給して、炉心4を冠水冷却する。上記低
圧注水系配管42には、残留熱除去系熱交換器46がバ
イパス配管47を介して接続されており、この残留熱除
去系熱交換器46には原子炉補機冷却器48が接続さて
いる。すなわち前記へ区分の低圧注水系22と同様に、
サプレッションプール23内の冷却水を、上記残留熱除
去系熱交換器47を介して冷却し、原子炉圧力容器2内
に供給する。
A residual heat removal system heat exchanger 31 is connected to the low pressure water injection pipe 27.
is connected via a bypass pipe 32, and a reactor auxiliary equipment cooler 33 is connected to this residual heat removal system heat exchanger 31. That is, the cooling water from the suppression boule 23 is not directly supplied into the reactor pressure vessel 2, but is cooled and supplied via the residual heat removal system heat exchanger 31. The supplied cooling water flows into the reactor containment vessel 1 through, for example, a break in the piping, and circulates through the suppression boule 23. This cools the reactor containment vessel 1. Note that 33° and 34.35 in the figure are valves inserted in the low-pressure core spray pipe 24, and 36.
Reference numerals 37 and 38 indicate valves inserted in the low-pressure water injection pipe 27, and reference numerals 39 and 40 indicate valves 8 inserted in the bypass pipe 32.゛Next, the eight categories will be explained. Section 8 has a second low-pressure water injection system 41, and the upper part of this second low-pressure water injection system is connected to two low-pressure water injection system piping 42 arranged from the suppression pool 23 to the reactor pressure vessel 2. 4
3, and low-pressure water injection pumps 44 and 45 inserted into these low-pressure water injection system pipes 42 and 43, respectively. When an accident occurs, the low-pressure water injection pumps 44 and 45 are driven to supply cooling water in the suppression pool 23 into the reactor pressure vessel 2, thereby cooling the reactor core 4 by submersion. A residual heat removal system heat exchanger 46 is connected to the low pressure water injection system piping 42 via a bypass piping 47, and a reactor auxiliary equipment cooler 48 is connected to this residual heat removal system heat exchanger 46. There is. That is, similar to the low pressure water injection system 22 in the above section,
The cooling water in the suppression pool 23 is cooled through the residual heat removal system heat exchanger 47 and supplied into the reactor pressure vessel 2.

供給された冷却水は、例えば配管の破断口より原子炉格
納容器1内に流出し、上記サプレッションブール23を
介して循環する。これによって原子炉格納容器1を冷却
する。上記2台の低圧注水ポンプ44.45は、共に前
記所内型8!29に接続されているとともに、所内電源
29を喪失した場合でも駆動することができるように、
非常用ディーゼル発電1lI50に接続されている。尚
図中符号51.52.53は、低圧注水配管42に介挿
された弁を示し、符号54.55,56は低圧注水配管
43に介挿された弁を示し、また符号57および58は
バイパス配管47に介挿された弁を示す。
The supplied cooling water flows into the reactor containment vessel 1 from, for example, a break in the pipe and circulates through the suppression boule 23 . This cools the reactor containment vessel 1. The two low-pressure water injection pumps 44 and 45 are both connected to the in-house type 8!29, and are configured so that they can be driven even if the in-house power source 29 is lost.
Connected to emergency diesel power generator 1lI50. In the figure, numerals 51, 52, and 53 indicate valves inserted in the low-pressure water injection pipe 42, numerals 54, 55, and 56 indicate valves inserted in the low-pressure water injection pipe 43, and numerals 57 and 58 indicate valves inserted in the low-pressure water injection pipe 43. A valve inserted into bypass piping 47 is shown.

次にC区分の構成について説明する。このC区分は高圧
炉心スプレィ系61を有しており、この高圧炉心スプレ
ィ系61は、サプレッションブール23あるいは復水貯
蔵タンク62がら原子炉圧力容器2まで配設された高圧
炉心スプレィ配管63と、原子炉圧力容器2内に設置さ
れ、上記高圧炉心スプレィ配管63の先端に接続された
スプレィノズル64と、上記高圧スプレィ配管63に介
挿された高圧炉心スプレィポンプ65.とがら構成され
ている。そしてサプレッションブール2′3あ ゛るい
は復水貯蔵タンク62内の冷却水を、スプレィノズル6
4を介して炉心4にスプレィして、炉心4を冷却する。
Next, the configuration of section C will be explained. This C section has a high-pressure core spray system 61, which includes a high-pressure core spray pipe 63 disposed from the suppression boul 23 or condensate storage tank 62 to the reactor pressure vessel 2, A spray nozzle 64 installed in the reactor pressure vessel 2 and connected to the tip of the high pressure core spray pipe 63, and a high pressure core spray pump 65 inserted into the high pressure spray pipe 63. It is made up of spikes. Then, the cooling water in the suppression boule 2'3 or the condensate storage tank 62 is transferred to the spray nozzle 6.
4 to the reactor core 4 to cool the reactor core 4.

また上記高圧炉心スプレィポンプ55は、前記所内電源
29に接続されていると゛ともに、非常用ディーゼル発
電1167にも接続されており、万−所内型a!29を
喪失した場合にも駆動することができるように構成され
ている。尚図中符号68.69.70および71は上記
高圧炉心スプレィ配管63に介挿された弁を示す。
The high-pressure core spray pump 55 is connected to the in-station power source 29 and also to the emergency diesel power generation 1167. It is configured so that it can be driven even if the main unit 29 is lost. Reference numerals 68, 69, 70 and 71 in the figure indicate valves inserted in the high pressure core spray pipe 63.

このように非常用炉心冷却装置は3つの区分A。In this way, emergency core cooling systems fall into three categories A.

BよびCより構成されており、万一いずれかの区分に故
障が発生したとしても、その他の区分により炉心4を確
実に冷却することが可能である。
It is composed of B and C, and even if a failure occurs in either section, the core 4 can be reliably cooled by the other sections.

[背景技術の問題点] 上記構成によると、へ区分および8区分については、炉
心4を冷却する機能および原子炉格納容器1を冷却する
機能の両方を備えているが、C区分については、炉心4
を冷却する高圧炉心スプレィ系11のみから構成されて
いる為に、′炉心4の冷却を行なうことはできても原子
炉格納容器1の冷却を行なうことは不可能である。した
がってへ区分および8区分の原子炉格納容器1を冷却す
る機能が喪失された場合(現実には殆ど起りえない)に
は、原子炉格納容器1内の温度上昇を抑制することがで
きないという問題があり、へ区分、B区分およびC区分
の全てに原子炉格納容器1を冷却する機能を備えること
が要求されていた。またこのように3つの区分に均等な
冷却機能を備えることは、次の点からも必要とされる。
[Problems in the background art] According to the above configuration, the sections F and 8 have both the function of cooling the reactor core 4 and the function of cooling the reactor containment vessel 1, but the section C has the function of cooling the reactor core 4 and the reactor containment vessel 1. 4
Since it consists only of the high-pressure core spray system 11 that cools the reactor core 4, it is impossible to cool the reactor containment vessel 1 even though it is possible to cool the reactor core 4. Therefore, if the function of cooling the reactor containment vessels 1 in the sections 1 and 8 is lost (which almost never happens in reality), the problem is that the temperature rise inside the reactor containment vessel 1 cannot be suppressed. Therefore, it was required that all of Section H, Section B, and Section C be equipped with a function to cool the reactor containment vessel 1. Providing an equal cooling function to the three sections is also required from the following points.

すなわち、現状のBWRには、設備に多大な安全余裕が
あることが確認されており、特に非常用炉心冷却装置に
はその傾向がある。そこで非常用炉心冷却装置において
、ポンプの台数等を削減することが要求されている。そ
の際前述したように非常用炉心冷却装置の場合には、設
備として多重性、多用性を備えていなければならず、か
かる多重性および多用性を喪失することなくポンプの台
数を低減する必要がある。すなわち換言すれば前記へ区
分、B区分およびC区分の全てが、均等に冷却機能を備
えることにより、上記多重性および多用背を保゛持し、
その上でポンプの台数等の削減を行なう必要がある。
In other words, it has been confirmed that the current BWR equipment has a large safety margin, especially in the emergency core cooling system. Therefore, it is required to reduce the number of pumps, etc. in the emergency core cooling system. In this case, as mentioned above, in the case of an emergency core cooling system, the equipment must have redundancy and versatility, and it is necessary to reduce the number of pumps without losing such redundancy and versatility. be. In other words, all of the above-mentioned sections B, B and C are equally equipped with cooling functions, thereby maintaining the above-mentioned multiplicity and versatility,
On top of that, it is necessary to reduce the number of pumps, etc.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は以上の点に基づいてなされたもので、その目的
とするところは、全ての区分に原子炉格納容器を冷却す
る機能を備えることにより、事故発生時に炉心および原
子炉格納容器の両方を確実に冷却することを可能とする
とともに、設備の簡略化を図ることが可能な沸騰水型原
子炉の非常用炉心冷却装置を提供することにある。
The present invention has been made based on the above points, and its purpose is to provide a function for cooling the reactor containment vessel in all sections, so that both the reactor core and the reactor containment vessel can be cooled in the event of an accident. An object of the present invention is to provide an emergency core cooling system for a boiling water reactor, which enables reliable cooling and simplifies equipment.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

すなわち本発明による沸騰水型原子炉の非常用冷却装置
は、原子炉格納”容器と、この原子炉格納容器内に設置
され炉心および冷却材を収容した原子炉圧力容器とを備
えた沸騰水型原子炉において、熱交換機構を有し非常時
に冷却材を上記原子炉圧力容器内に供給して上記炉心を
冠水冷却する第1の低圧注水系と、熱交換機構を有し非
常時に冷却材を上記原子炉圧力容器内に供給して炉心を
冠水冷却する第2の低圧注水系と、非常時に冷却材を上
記炉心にスプレィして炉心を旙却する高圧炉心スプレィ
系と、上記高圧炉心スプレィ系に設けられ前記原子炉格
納容器内に冷却材をスプレィする原子炉格納容器スプレ
ィ機構とを具備した構成である。
That is, the emergency cooling system for a boiling water type nuclear reactor according to the present invention is a boiling water type nuclear reactor equipped with a reactor containment vessel and a reactor pressure vessel installed in the reactor containment vessel and containing a reactor core and coolant. In a nuclear reactor, a first low-pressure water injection system having a heat exchange mechanism and supplying coolant into the reactor pressure vessel in an emergency to cool the reactor core by flooding, and a first low pressure water injection system having a heat exchange mechanism to supply coolant in an emergency. a second low-pressure water injection system that supplies water into the reactor pressure vessel to submerge the reactor core; a high-pressure core spray system that sprays coolant into the reactor core in an emergency to drown the reactor; and the high-pressure core spray system. The reactor containment vessel spray mechanism is provided in the reactor containment vessel and sprays coolant into the reactor containment vessel.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下第1図を参照して、本発明の第1の実施例を説明す
る。なお従来と同一部分には同一符号を付して示し、そ
の説明は省略する。第1図は本実施例による非常用炉心
冷却装置の構成を示す系統図である。C区分の高圧炉心
スプレィ配管63には、原子炉格納容器スプレィ機構1
01が接続されている。この原子炉格納容器スプレィ機
構101は、上記′高圧炉心スプレィ配管63に分岐接
続された原子炉格納容器スプレィ配管102と、原子炉
格納容器1内の上記原子炉格納容器スプレィ配管102
の先端に接続されたスプレィ機構 。
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. Note that parts that are the same as those in the prior art are denoted by the same reference numerals, and their explanations will be omitted. FIG. 1 is a system diagram showing the configuration of an emergency core cooling system according to this embodiment. The high-pressure core spray piping 63 of section C is connected to the reactor containment vessel spray mechanism 1.
01 is connected. This reactor containment vessel spray mechanism 101 includes a reactor containment vessel spray pipe 102 that is branch-connected to the high-pressure core spray pipe 63, and a reactor containment vessel spray pipe 102 within the reactor containment vessel 1.
Spray mechanism connected to the tip of.

103とから構成されており、かかる構成の原子炉格納
容器スプレィ機構101により、原子炉格納容器1内を
冷却する構成である。また上記原子炉格納容器スプレィ
機構工LLの分岐接続位置と前記高圧炉心スプレィポン
プ55との間の高圧炉心スプレィ配管53には、バイパ
ス配管104を介して残留熱除去系熱交換器105が接
続されており、この残留熱除去系熱交換器105には原
子炉補機冷却器106が接続されている。すなわち原子
炉格納容器1内に冷却水をスプレィする際、前記サプレ
ッションプール23あるいは復水貯蔵タンク52からの
冷却水を、上記残留熱除去系熱交換器105により冷却
してスプレィする。尚図中符号107は、上記原子炉格
納容器スプレィ配管102に介挿された弁を示し、また
符号108および109は、上記バイパス配管104に
介挿された弁を示す。
103, and is configured to cool the inside of the reactor containment vessel 1 by the reactor containment vessel spray mechanism 101 having such a configuration. Further, a residual heat removal system heat exchanger 105 is connected to the high pressure core spray pipe 53 between the branch connection position of the reactor containment vessel spray mechanism LL and the high pressure core spray pump 55 via a bypass pipe 104. A reactor auxiliary equipment cooler 106 is connected to this residual heat removal system heat exchanger 105. That is, when spraying cooling water into the reactor containment vessel 1, the cooling water from the suppression pool 23 or the condensate storage tank 52 is cooled by the residual heat removal system heat exchanger 105 and then sprayed. In the figure, reference numeral 107 indicates a valve inserted in the reactor containment vessel spray pipe 102, and reference numerals 108 and 109 indicate valves inserted in the bypass pipe 104.

以上この第1の実施例によると、万−へ区分および8区
分が故障するような事態が発生したとしても、C区分に
は原子炉格納容器スプレィ機構101が設けられている
ので、炉心4の冷却は高圧炉心スプレィ系11により冷
却し、原子炉格納容器1については原子炉格納容器スプ
レィ機構ALLにより冷却することができ、安全性を保
持する上で極めて効果的である。特に上記原子炉格納容
器スプレィ機構二凱上によりスプレィされ−る冷却水は
、残留熱除去系熱交換器105により冷却されているた
めに、効率良く原子炉格納容器1を冷却することができ
る。
As described above, according to the first embodiment, even if a situation occurs in which the 100-100 and 8th divisions fail, the reactor containment vessel spray mechanism 101 is provided in the C division, so the reactor core 4 Cooling is performed by the high-pressure core spray system 11, and the reactor containment vessel 1 can be cooled by the reactor containment vessel spray mechanism ALL, which is extremely effective in maintaining safety. In particular, since the cooling water sprayed by the reactor containment vessel spray mechanism 2 is cooled by the residual heat removal system heat exchanger 105, the reactor containment vessel 1 can be efficiently cooled.

次に第2図を参照して第2の実施例を説明する。Next, a second embodiment will be described with reference to FIG.

この第2の実施例は、へ区分を第1の低圧注水系22の
みとして、低圧スプレィ系21を削除し、8区分を構成
する第2の低圧スプレィ系41から低圧注水配管43お
よび低圧注水ポンプ45を削除して、1系統にするとと
もに、前記第1の実施例における残留熱除去系熱交換器
105および原子炉補機冷却器106を削除した構成で
ある。他の構成は前記第1の実施例と同様である。
In this second embodiment, the first low-pressure water injection system 22 is divided into only the first low-pressure water injection system 22, the low-pressure spray system 21 is deleted, and the second low-pressure spray system 41 constituting eight sections is connected to the low-pressure water injection pipe 43 and the low-pressure water injection pump. 45 is deleted to make one system, and the residual heat removal system heat exchanger 105 and the reactor auxiliary equipment cooler 106 in the first embodiment are also deleted. The other configurations are the same as those of the first embodiment.

上記構成によると、まずへ区分については第1の低圧注
水系21を運転する際、サプレッションブール23から
の冷却水を、残留熱除去系熱交換器31を介して冷却し
て原子炉圧力容器2内に供給することにより、炉心4を
冷却することが′できるのは勿論のこと、サプレッショ
ンブール23の冷却水の熱を除去することができ、この
除熱された冷却水が原子炉格納容器1を介して循環する
ことになるので、原子炉格納容器1を効果的に冷却する
ことが可能となる。これは8区分についても同様であり
、低圧注水配!!42および低圧注水ポンプ44からな
る1系統のみで、炉心4および原子炉格納容器1を効果
的に冷却することができる。
According to the above configuration, in the first section, when operating the first low-pressure water injection system 21, the cooling water from the suppression boule 23 is cooled through the residual heat removal system heat exchanger 31 to cool the reactor pressure vessel 21. By supplying the cooling water to the reactor containment vessel 1, it is possible to not only cool the reactor core 4, but also remove the heat of the cooling water from the suppression boule 23, and this heat-removed cooling water is supplied to the reactor containment vessel 1. The reactor containment vessel 1 can therefore be effectively cooled. This is the same for the 8 categories, low pressure water injection distribution! ! 42 and the low-pressure water injection pump 44, the reactor core 4 and the reactor containment vessel 1 can be effectively cooled.

またC区分については前記第1の実施例と同様に、高圧
炉心スプレィ系11および原子炉格納容器スプレィ機構
101の両方が設置されているので、炉心4および原子
炉格納容器1の両方を効果的に冷却することができる。
Furthermore, in the C category, as in the first embodiment, both the high-pressure core spray system 11 and the reactor containment vessel spray mechanism 101 are installed, so that both the reactor core 4 and the reactor containment vessel 1 can be effectively sprayed. can be cooled to

このようにA、BおよびC区分全て炉心4および原子炉
格納容器1を冷却する機能を備えているので、万一いず
れか2つの区分が故障するようなことがあっても、炉心
4および原子炉格納容器1を確実に冷却することが可能
となる。例えば実際には起り得ない最っとも厳しい例と
して、以下のような事故を想定してみる。
In this way, all sections A, B, and C have the function of cooling the reactor core 4 and the reactor containment vessel 1, so even if any two sections should fail, the reactor core 4 and the reactor It becomes possible to reliably cool the reactor containment vessel 1. For example, consider the following accident, which is the most severe case that would never occur in reality.

まずへ区分の低圧注水系22の低圧注水配管27が、原
子炉格納容器1内で破断したとする。そして所内電源2
9を喪失し、同時に8区分の非常用ディーゼル発電1!
150も故障したとする。この場合健全に作動するのは
C区分のみである。本実施例におけるC区分の冷却装置
は、炉心4を冷却する高圧炉心スプレィ系LL(+5よ
び原子炉格納容器1内を冷却する原子炉格納容器スプレ
ィ機構101を有しているので、炉心4の冷厨はもとよ
り、上記低圧注水配管27の破断口より流出する破断流
により温度上昇せんとする原子炉格納容器1を効果的に
冷却することが可能となる。またこの第2の実施例の場
合前記第1の実施例に比べて、へ区分および8区分にお
いてポンプおよび配管を1系統ずつ削除した構成となっ
ている。これはA。
First, it is assumed that the low-pressure water injection pipe 27 of the low-pressure water injection system 22 in the first section breaks inside the reactor containment vessel 1 . And in-house power supply 2
9 is lost, and at the same time 8 categories of emergency diesel power generation 1!
Suppose that 150 also breaks down. In this case, only the C category operates properly. The C-class cooling system in this embodiment has a high-pressure core spray system LL (+5) that cools the reactor core 4 and a reactor containment vessel spray mechanism 101 that cools the inside of the reactor containment vessel 1. It becomes possible to effectively cool not only the cooling chamber but also the reactor containment vessel 1 whose temperature is about to rise by the fracture flow flowing out from the fracture port of the low-pressure water injection pipe 27. Also, in the case of this second embodiment Compared to the first embodiment, one pump and one piping system are removed in the F section and the 8th section.This is A.

BおよびC区分夫々が、炉心4を冷却する機能、および
原子炉格納容器1を冷却する機能を備えているためであ
り、冷却装置としての多重性および多用性を保持しつつ
、設備の簡略化を図ることが可能となり、コストの低減
を図る上で極めて効果的である。これを第4図を参照し
て説明する′。第4図は横軸にECC5ポンプ台数をと
り、縦軸に事故時の原子炉格納容器(PCV)の温度の
最高値(現在値を1とする)および規格化したコスト(
現在値を1とする)をとり、ポンプ台数変化に伴なうこ
れらの関係を示した図である。また線図りは従来の場合
のPCV!i度変化を水変化線図Eは本実施例のPCv
温度変化を示し、また線図Fはコストの変化を示し、さ
らに線図Gはpcvm度制限値を示す。この第4図から
も明らかなように従来の場合には、ポンプ台数が減少す
ればPC■温度は上昇し、ポンプ台数が°3台になると
、PCV温度は制限値以上になってしまう。これに対し
て本実施例の場合には、ポンプの台数を削減してもPC
V温度は若干上昇するだけで、上記制限値に対しては十
分余裕がある。またこの時コストは大幅に低下している
This is because the B and C sections each have a function of cooling the reactor core 4 and a function of cooling the reactor containment vessel 1, which simplifies the equipment while maintaining redundancy and versatility as a cooling device. This is extremely effective in reducing costs. This will be explained with reference to FIG. In Figure 4, the horizontal axis shows the number of ECC5 pumps, and the vertical axis shows the maximum temperature of the reactor containment vessel (PCV) at the time of the accident (the current value is 1) and the standardized cost (
FIG. 10 is a diagram showing the relationship between these variables as the number of pumps changes, assuming that the current value is 1. Also, the line diagram is PCV in the conventional case! The water change diagram E shows the i degree change in PCv of this example.
Diagram F shows the change in temperature, and diagram F shows the change in cost, and diagram G shows the pcvm degree limit. As is clear from FIG. 4, in the conventional case, as the number of pumps decreases, the PCV temperature increases, and when the number of pumps reaches 3°, the PCV temperature exceeds the limit value. On the other hand, in the case of this embodiment, even if the number of pumps is reduced, the PC
The V temperature increases only slightly, and there is sufficient margin for the above-mentioned limit value. Also, costs have fallen significantly at this time.

次に第3図を参照して第3の実施例を説明する。Next, a third embodiment will be described with reference to FIG.

この第3の実施例は、前記第2の実施例の8区分の残留
熱除去系熱交換器46を、バイパス配管111および弁
112.113を介して、C区分の高圧炉心スプレィ系
fLLおよび原子炉格納容器スプレィ機構101と供用
とした構成である。
This third embodiment replaces the eight-section residual heat removal system heat exchanger 46 of the second embodiment with a C-section high-pressure core spray system fLL and atomic This configuration is used in common with the reactor containment vessel spray mechanism 101.

よって前記第2の実施例と同様の効果を奏することがで
きるのは勿論のこと、残留熱除去系熱交換器46により
冷却された冷却水を、炉心4および原子炉格納容f!i
1にスプレィすることができるので、効果的に冷却する
ことが可能となる。
Therefore, not only can the same effects as in the second embodiment be achieved, but also the cooling water cooled by the residual heat removal system heat exchanger 46 can be transferred to the reactor core 4 and the reactor containment volume f! i
1, it is possible to effectively cool the air.

(発明の効果) 以上詳述したように杢発明による沸騰水型原子炉の非常
用炉心冷却装置は、原子炉格納容器と、この原子炉格納
容器内に設置され炉心および冷却材を収容した原子炉圧
力容器とを備えた沸騰水型原子炉において、熱交換機構
を有し非常時に冷却材を上記原子炉圧力容器内に供給し
て上記炉心を冠水冷却する第1の低圧注水系と、熱交換
機構を有し非常時に冷却材を上記原子炉圧力容器内に供
給して炉心を冠水冷却する第2の低圧注水系と、非常時
に冷却材を上記炉心にスプレィして炉心を冷却する高圧
炉心スプレィ系と、上記高圧炉心スプレィ系に設けられ
前記原子炉格納容器内に冷却材をスプレィする原子炉格
納容器スプレィ機構とを具備した構成である。
(Effects of the Invention) As detailed above, the emergency core cooling system for a boiling water reactor according to the present invention consists of a reactor containment vessel, a nuclear reactor installed in the reactor containment vessel, and containing a reactor core and coolant. a first low-pressure water injection system that has a heat exchange mechanism and supplies coolant into the reactor pressure vessel in an emergency to cool the reactor core by submersion; a second low-pressure water injection system that has an exchange mechanism and supplies coolant into the reactor pressure vessel in an emergency to submerge the reactor core; and a high-pressure reactor core that cools the reactor core by spraying coolant to the reactor core in an emergency. The reactor containment vessel spray mechanism is provided in the high-pressure core spray system and sprays coolant into the reactor containment vessel.

したがって冷却材喪失事故等の事故発生時、炉心はもと
より原子炉格納容器をも確実に冷却することができ、安
全性を大幅に向上させることが可能となるとともに、設
備の簡略化を図ることが可能となり、コストの低減を図
る上で極めて効果的である。
Therefore, in the event of an accident such as a loss of coolant accident, not only the reactor core but also the reactor containment vessel can be reliably cooled, making it possible to significantly improve safety and simplifying equipment. This is extremely effective in reducing costs.

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

第1図は本発明の第1の実施例を示す非常用炉心冷却装
置の系統図、第2図は第2の実施例を示す非常用炉心冷
却装置の系統図、第3図は第3の実施例を示す非常用炉
心冷却装置の系統図、第4図は効果を説明する為の線図
、第5図は従来例を示す非常用炉心冷却装置の系統図で
ある。 1・・・原子炉格納容器、2・・・原子炉圧力容器、3
・・・冷却水、4・・・炉心、A、B、C・・・冷却装
置の区分、21・・・第1の低圧注水系、41−・・第
2の低圧注水系、61・・・高圧炉心スプレィ系、1史
1・・・原子炉格納容器スプレィ機構。
Fig. 1 is a system diagram of an emergency core cooling system showing a first embodiment of the present invention, Fig. 2 is a system diagram of an emergency core cooling system showing a second embodiment, and Fig. 3 is a system diagram of an emergency core cooling system showing a second embodiment. A system diagram of an emergency core cooling system showing an embodiment, FIG. 4 is a diagram for explaining the effect, and FIG. 5 is a system diagram of an emergency core cooling system showing a conventional example. 1... Reactor containment vessel, 2... Reactor pressure vessel, 3
...Cooling water, 4...Core, A, B, C...Cooling device classification, 21...First low pressure water injection system, 41-...Second low pressure water injection system, 61...・High-pressure core spray system, 1 History 1...Reactor containment vessel spray mechanism.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)原子炉格納容器と、この原子炉格納容器内に設置
され炉心および冷却材を収容した原子炉圧力容器とを備
えた沸騰水型原子炉において、熱交換機構を有し非常時
に冷却材を上記原子炉圧力容器内に供給して上記炉心を
冠水冷却する第1の低圧注水系と、熱交換機構を有し非
常時に冷却材を上記原子炉圧力容器内に供給して炉心を
冠水冷却する第2の低圧注水系と、非常時に冷却材を上
記炉心にスプレィして炉心を冷却する高圧炉心スプレィ
系と、上記高圧炉心スプレィ系に設けられ前記原子炉格
納容器内に冷却材をスプレィする原子炉格納容器スプレ
ィ機構とを具備したことを特徴とする非常用炉心冷却装
置。
(1) In a boiling water reactor equipped with a reactor containment vessel and a reactor pressure vessel installed inside the reactor containment vessel and containing a reactor core and coolant, the boiling water reactor has a heat exchange mechanism and coolant is supplied in case of an emergency. a first low-pressure water injection system that supplies coolant into the reactor pressure vessel to cool the reactor core by submersion; and a heat exchange mechanism that supplies coolant into the reactor pressure vessel to cool the reactor core by submerging water in an emergency. a second low-pressure water injection system that sprays coolant into the reactor core in an emergency to cool the reactor core; and a high-pressure core spray system that is installed in the high-pressure core spray system and sprays coolant into the reactor containment vessel. An emergency core cooling system characterized by comprising a reactor containment vessel spray mechanism.
(2)上記原子炉格納容器スプレィ機構は、上記高圧炉
心スプレィ系の高圧炉心スプレィ機構に分岐接続された
原子炉格納容器スプレィ配管と、原子炉格納容器内に位
置する上記原子炉格納容器スプレィ配管の先端に接続さ
れたスプレィ機構とを備えていることを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の沸騰水型原子炉の非常用炉心冷
却装置。
(2) The reactor containment vessel spray mechanism includes a reactor containment vessel spray pipe that is branch-connected to the high pressure core spray mechanism of the high pressure core spray system, and a reactor containment vessel spray pipe that is located within the reactor containment vessel. 2. The emergency core cooling system for a boiling water reactor according to claim 1, further comprising a spray mechanism connected to the tip of the boiling water reactor.
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