JPS61237901A - Steam generator - Google Patents

Steam generator

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Publication number
JPS61237901A
JPS61237901A JP7647285A JP7647285A JPS61237901A JP S61237901 A JPS61237901 A JP S61237901A JP 7647285 A JP7647285 A JP 7647285A JP 7647285 A JP7647285 A JP 7647285A JP S61237901 A JPS61237901 A JP S61237901A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid level
steam generator
signal
secondary main
line
Prior art date
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Pending
Application number
JP7647285A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
三村 靖
峯 雅夫
天田 達雄
昇 中尾
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP7647285A priority Critical patent/JPS61237901A/en
Publication of JPS61237901A publication Critical patent/JPS61237901A/en
Pending legal-status Critical Current

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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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、液体金属冷却東子炉の中間冷却系における蒸
気発生器に係り、特に冷却材の膨張収縮を吸収する必要
のめる冷却系に使用するに好適な蒸気発生器に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a steam generator in an intercooling system of a liquid metal-cooled Toko reactor, and is particularly suitable for use in a cooling system that needs to absorb expansion and contraction of a coolant. Concerning a suitable steam generator.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

ナトリウム冷却型高速増殖炉の2次主冷却系の従来技術
例を第2図及び第3図に示す。第2図は膨張タンク2を
用い九2次主冷却設備の概要を示したものであり、2次
主循環ポンプ1、膨張タンク2、蒸気発生器3及び配管
から構成される。2次冷却材は、2次主循環ポンプ1か
ら吐出され、主中間熱交換器4の管側に入り胴側を流れ
る1次奥冷却系の冷却材から熱を伝達され、力鳴される
A prior art example of a secondary main cooling system for a sodium-cooled fast breeder reactor is shown in FIGS. 2 and 3. FIG. 2 shows an outline of a 92nd main cooling facility using an expansion tank 2, and is composed of a secondary main circulation pump 1, an expansion tank 2, a steam generator 3, and piping. The secondary coolant is discharged from the secondary main circulation pump 1, enters the tube side of the main intermediate heat exchanger 4, receives heat from the coolant of the primary deep cooling system flowing on the shell side, and is pulsated.

主中間熱交換器4t−出た2次冷却材は、蒸気発生器胴
側に入り、管側の水・蒸気と熱交換して2次主循環ポン
プ1へ戻る。2次主遁項ポンプ1は、機械式たて型自由
液面遠心式ポンプであり、2次冷却材の一部はポンプ下
部の静圧軸受より流出して膨張タンク2を経て配管に戻
る。
The secondary coolant discharged from the main intermediate heat exchanger 4t enters the steam generator shell side, exchanges heat with water and steam on the tube side, and returns to the secondary main circulation pump 1. The secondary main pump 1 is a mechanical vertical free liquid level centrifugal pump, and a portion of the secondary coolant flows out from a hydrostatic bearing at the bottom of the pump and returns to the piping via an expansion tank 2.

膨張タンク2の設置目的は、2次冷却材の温度変化によ
る体積の膨張収縮の吸収であり、設計例によれば、直径
約4m、高さ約6mと非常に大きなものとなっている。
The purpose of installing the expansion tank 2 is to absorb expansion and contraction of volume due to temperature changes of the secondary coolant, and according to a design example, it is very large, with a diameter of about 4 m and a height of about 6 m.

第3図に、冷却材オーバフロー系を用いた2次主冷却系
設備の概要を示す。
Figure 3 shows an outline of the secondary main cooling system equipment using a coolant overflow system.

2次主冷却系内のナトリウム液位は、2次主循壊ボング
lからのオーバフローと汲上げ用電磁ポンプ5によるオ
ーバフロータンク6内ナトリウムの汲上げにより2次主
冷却系!反変化による2次冷却材の膨張収縮を吸収して
一定に保たれる。本系統構成においては膨張タンク2が
削除された代すニ、オーバフロータンク6、汲上用電磁
ポンプ、5及び配管弁類等が追加となっている。
The sodium liquid level in the secondary main cooling system is increased by the overflow from the secondary main circulation bong 1 and the pumping up of the sodium in the overflow tank 6 by the pumping electromagnetic pump 5! It absorbs the expansion and contraction of the secondary coolant due to counter-change and is kept constant. In this system configuration, the expansion tank 2 is removed, but an overflow tank 6, an electromagnetic pump for pumping, 5, piping valves, etc. are added.

第2図及び第3図に2いて、1次系の放射性物質が中間
熱交換器を介して2次系へ移行しないように2次系カバ
ーガス圧は2次アルゴンガス系10により一定圧力範囲
に制御されている。
In Figures 2 and 3, the secondary system cover gas pressure is kept within a constant pressure range by the secondary argon gas system 10 to prevent radioactive substances in the primary system from transferring to the secondary system via the intermediate heat exchanger. is controlled by.

2次アルゴンガス系設備10は、2次主循環ポンプ1、
膨張タンク2等2次冷却材を包含する機器設備の自由液
面をおおう不活性なアルゴンガスを取扱う設備であり、
ベーパトラップ項、タンク類、配管、弁類等からなる。
The secondary argon gas system equipment 10 includes a secondary main circulation pump 1,
This is equipment that handles inert argon gas that covers the free liquid surface of equipment including secondary coolant such as expansion tank 2,
Consists of vapor traps, tanks, piping, valves, etc.

本設備は、カバーガス圧制間の他、2次主冷却設備等の
アルゴンガス置換、並びに2次主循環ポンプ1シールガ
ス供給等を行う。
In addition to controlling the cover gas, this equipment replaces argon gas in the secondary main cooling equipment, etc., and supplies seal gas to the secondary main circulation pump.

第4図にヘリカルコイル型蒸気発生器3の構造図例を示
す。
FIG. 4 shows an example of the structure of the helical coil steam generator 3.

蒸気発生器熱交換部である伝熱管群及びその他の内部構
造物と、それらを内蔵する胴とから構成される。
It consists of a group of heat transfer tubes and other internal structures that are the heat exchange part of the steam generator, and a shell that houses them.

ナトリウムは入口管台11から胴内部に導入され、伝熱
管群12に入し、内筒13とシュラウド14間を下降し
出口管台15から流出する。水・蒸気側は、リングへラ
ダ16を経て本体内部に導入される。更にヘリカルコイ
ル部12を通り、胴上部のリングへラダ17を経て流出
する。
Sodium is introduced into the shell from the inlet nozzle 11, enters the heat transfer tube group 12, descends between the inner cylinder 13 and the shroud 14, and flows out from the outlet nozzle 15. The water/steam side is introduced into the main body through a ladder 16 to the ring. Further, it passes through the helical coil portion 12 and flows out to the ring on the upper part of the body via the rudder 17.

尚、内筒内部13は静止液体ナトリウムが充満し、機能
的には何ら寄与しない部分であり、設計例によれば、内
径約1m以上、長さ約15mにも及んでいる。
Note that the inner cylinder interior 13 is filled with stationary liquid sodium and is a part that does not contribute in any way functionally, and according to a design example, has an inner diameter of about 1 m or more and a length of about 15 m.

以上に説明した従来の2次主冷却系は、2次主冷却系か
ら分岐させた膨張タンク2もしくは2次オーバフロー系
により系統の冷却材体績の膨張/収縮を吸収する型式の
ものであった。
The conventional secondary main cooling system described above is of a type in which the expansion/contraction of the coolant performance of the system is absorbed by an expansion tank 2 branched from the secondary main cooling system or by a secondary overflow system. .

このような、従来の2次主冷却系には以下のような欠点
がめった。
Such conventional secondary main cooling systems often have the following drawbacks.

■ 設備が増大 主冷却系から分岐させた膨張タンク、配管及びその付属
設・1もしくは2次オーバフロー系機器、配管及び付属
設備が必要でありその量が膨大であった。更に、これら
の機器設備設置の為の付属設・浦の物量も大量に必要で
あった。
■ Increased equipment An expansion tank branched off from the main cooling system, piping, and its attached equipment/primary or secondary overflow system equipment, piping, and attached equipment were required, and the amount thereof was enormous. Furthermore, a large amount of equipment and equipment was required to install these equipment.

■ 設置スペース、建物の増大 ■と同様K、主冷却系から分岐させ急膨張タンク2もし
くは2次オーバフロー系を設置する為、設置の為に要す
るスペースが必要となり、これに伴って建物が大きくな
るという欠点があった。
■Increase in installation space and building Same as in ■K, as rapid expansion tank 2 or secondary overflow system is installed by branching from the main cooling system, more space is required for installation, and the building becomes larger accordingly. There was a drawback.

このような、経済性に係る大きな欠点は、高速増殖炉の
開発にとって、非常に大きな問題となっており、何らか
の解決策が要求されている。
Such a major disadvantage in terms of economic efficiency is a very serious problem for the development of fast breeder reactors, and some kind of solution is required.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、膨張タンク2もしくはオーバフロー系
等の設備及びスペースを大幅に削減可能とし、経済性上
非常に有効な2次主冷却系を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a secondary main cooling system that can significantly reduce equipment and space such as the expansion tank 2 or overflow system, and is very economically effective.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、蒸気発生器の内筒内部13に存在する空間の
有効活用に着目し、この空間を用い、系統温度によって
その液面位置19を変更させることにより、又、冷却材
の膨張・収縮分を吸収させることにより、上記の目的を
達成できるようにしたものである。
The present invention focuses on the effective use of the space existing inside the inner cylinder 13 of the steam generator, and uses this space to change the liquid level position 19 depending on the system temperature. By absorbing the amount of water, the above purpose can be achieved.

〔発明の実施例〕 本発明の実施例を第1図、第5図を用いて説明する。(
本発明はヘリカルコイル型蒸気発生器に適する。) 第1図に本発明の蒸気発生器の概要を示す。本発明の特
徴は第4図に示す従来例の蒸気発生器において静止ナト
リウムが充満して機能的寄与のなかつ九内筒内部空間1
3にガス空間を設け、本ガス体積をガス圧制御系18に
より変化させ系内冷却材の膨張・収縮分を吸収すること
により、従来例第3図における膨張タンク2及び2次オ
ーバフロー系を削除することにある。
[Embodiments of the Invention] Examples of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 5. (
The present invention is suitable for helical coil type steam generators. ) FIG. 1 shows an outline of the steam generator of the present invention. The feature of the present invention is that in the conventional steam generator shown in FIG.
3 is provided with a gas space, and the gas volume is changed by the gas pressure control system 18 to absorb the expansion and contraction of the coolant in the system, thereby eliminating the expansion tank 2 and secondary overflow system in the conventional example shown in Fig. 3. It's about doing.

第5図に本蒸気発生器を有する2次主冷却系及びガス圧
制御系18の概要を示す。
FIG. 5 shows an outline of the secondary main cooling system and gas pressure control system 18 having this steam generator.

である。2次主冷却系において、その充填冷却材を一定
にした場合の温度と体積の関係及び、それを蒸気発生器
内の内筒内部空間で吸収した場合の内筒内液位の関係を
g6図に示す。設計例においては、2次生冷却系内Na
量は定格運転特約250m”であり、冷却材の体積変化
として、約15m1程度を考えてやる必要があるが内筒
内部空間13は先に示した如く、これに匹敵する程度あ
る。
It is. In the secondary main cooling system, the relationship between temperature and volume when the charged coolant is kept constant, and the relationship between the liquid level in the inner cylinder when it is absorbed in the internal space of the inner cylinder in the steam generator is shown in Figure G6. Shown below. In the design example, Na in the secondary cooling system
The amount is approximately 250 m'' for rated operation, and it is necessary to consider the change in volume of the coolant to be approximately 15 m1, but as shown above, the inner cylinder space 13 is comparable to this.

今、プラントの低温停止状態を考えると、2次主循環ポ
ンプ1は崩壊熱除去のため低速運転を行っており、2次
主循環ポンプ1内の液面20はある一定液位に確保され
ている。この時、ナトリウムは低温であり、定格運転時
に比べて2次主冷却系内のナトリウムは収縮しているた
め、蒸気発生器内筒内部130カバーガス圧力を上昇さ
せ、液面19を低下させる゛ことにより、ここから系内
のナトリクム収縮分を供給している。
Now, considering that the plant is in a low-temperature shutdown state, the secondary main circulation pump 1 is operating at low speed to remove decay heat, and the liquid level 20 inside the secondary main circulation pump 1 is maintained at a certain level. There is. At this time, the sodium is at a low temperature and the sodium in the secondary main cooling system has contracted compared to during rated operation, so the pressure of the cover gas inside the steam generator inner cylinder 130 is increased and the liquid level 19 is lowered. As a result, the sodium chloride in the system is supplied from here.

プラントを本状態から定格運転時に移行する際、2次主
冷却系内ナトリウムは昇温し膨張する。
When the plant is transferred from this state to rated operation, the sodium in the secondary main cooling system increases in temperature and expands.

2次主循環ポンプ1カバーガス圧は、1次系の放射性物
質が中間熱交換器4を介して2次系に移行しないように
、2次アルゴンガス系10によし一定圧力に制御されて
いるとともに、軸シール用として常時一定流量のアルゴ
ンガスが循環されている。2次主冷却系内ナトリウム膨
張によ抄、蒸気発生器内筒内部13の液面19を一定と
すると2次主循環ポンプ1内液面20は上昇し、許容値
を越えてしまう。そこで下記の如く制1l11t−実施
する。
The cover gas pressure of the secondary main circulation pump 1 is controlled to a constant pressure by the secondary argon gas system 10 so that radioactive substances in the primary system do not transfer to the secondary system via the intermediate heat exchanger 4. At the same time, argon gas is constantly circulated at a constant flow rate for shaft sealing. If the liquid level 19 in the inner cylinder 13 of the steam generator is kept constant due to sodium expansion in the secondary main cooling system, the liquid level 20 in the secondary main circulation pump 1 will rise and exceed the allowable value. Therefore, the following system is implemented.

2次主循壌ポンプ内液位検出器21A、21B。Secondary main circulation pump internal liquid level detectors 21A, 21B.

21C(信頼性向上のために多重化された信号とした方
が良b0例えば2out3)で液位高を検出し、信号を
制御装置22に出力する。制御装置22は液位高の信号
を受け、蒸気発生器内筒内部空間13に設置された減圧
ライン23の自動弁24を開とする。蒸気発生器内筒内
部空間13のカバーガスは、減圧ジイン23を通じ、2
次アルゴンガス系のペーパトラップ25t−経て、排気
ヘッダ26に送られ大気放出される。
21C (it is better to use a multiplexed signal to improve reliability b0, for example, 2out3) to detect the liquid level height and output the signal to the control device 22. The control device 22 receives the signal of the liquid level and opens the automatic valve 24 of the pressure reduction line 23 installed in the internal space 13 of the steam generator inner cylinder. The cover gas in the inner space 13 of the steam generator inner cylinder is passed through the reduced pressure inlet 23 and
Next, the gas is sent to the exhaust header 26 through an argon gas-based paper trap 25t and released into the atmosphere.

゛・、蒸気発生器内筒内部130カバーガス圧力は本・
、操作により減圧し、ナトリウム液位19は上昇する。
゛・The pressure of the 130 cover gas inside the steam generator inner cylinder is
, the pressure is reduced by the operation, and the sodium liquid level 19 rises.

この液位上昇分が、2次主冷却系内ナトリウムの膨張分
を吸収した時点で、2次主循環ポンプ1の液面20は通
常液位に戻り、液位検出器21A、21B、21Cは液
位通常の信号を制御装置22に出力する。液位通常の信
号を受けた制御装置22は減圧ライン23の自動弁24
を閉とする。
When this liquid level rise absorbs the expansion of the sodium in the secondary main cooling system, the liquid level 20 of the secondary main circulation pump 1 returns to the normal liquid level, and the liquid level detectors 21A, 21B, 21C A normal liquid level signal is output to the control device 22. The control device 22 receiving the normal liquid level signal operates the automatic valve 24 of the pressure reduction line 23.
is closed.

尚、2次主循環ポンプ1の液面高の信号出力時、減圧ラ
イン23の自動弁24の開操作を失敗した場合、2次主
循壌ポンプ内液位20は更に上昇するが、この際の対策
として液位検出器21A。
If the automatic valve 24 of the pressure reducing line 23 fails to open when the signal of the liquid level of the secondary main circulation pump 1 is output, the liquid level 20 in the secondary main circulation pump will further rise. A liquid level detector 21A is used as a countermeasure.

218.210に液位嵩高の信号を出力させ、減圧ライ
ンバイパス27の自動弁28を開とする。
218 and 210 to output a signal indicating the high liquid level, and the automatic valve 28 of the pressure reduction line bypass 27 is opened.

第7図に2次主循環ポンプ液面と蒸気発生器内筒内部空
間のガスの排気・供給の関係を示す。
FIG. 7 shows the relationship between the liquid level of the secondary main circulation pump and the exhaust and supply of gas in the internal space of the inner cylinder of the steam generator.

減圧ライン23及び減圧ラインバイパス27の自動弁2
4,28は信頼性確保のため各々電源種別を異とし、ど
ちらか一方は必らず健全に作動す動弁を閉とする。
Automatic valve 2 for pressure reduction line 23 and pressure reduction line bypass 27
4 and 28 have different power supply types to ensure reliability, and one of them always closes a normally operating valve train.

尚、プラントを定格運転状態から低温停止状態に移行す
る際は、上記とは逆に、2次主冷却系内ナトリウムが降
温し収縮するため、2次主循環ポンプ1の液面20Vi
低下する。
In addition, when the plant is transferred from the rated operating state to the low-temperature shutdown state, contrary to the above, the temperature of the sodium in the secondary main cooling system decreases and contracts, so the liquid level 20Vi of the secondary main circulation pump 1 decreases.
descend.

液位検出器21A、21B、21Cは液位低信号を出力
し、制御装置22を介して蒸気発生器内筒内部空間13
に設置された加圧ライン29の自動弁30を開とする。
The liquid level detectors 21A, 21B, and 21C output low liquid level signals, and the internal space 13 of the steam generator inner cylinder is controlled via the control device 22.
The automatic valve 30 of the pressurization line 29 installed in the pressurization line 29 is opened.

蒸気発生器内筒内部空間13には、アルゴンガス供給系
31より、2次アルゴンガス系(アルゴンガス供給ヘッ
ダ35等)を介し、加圧ライン29を経て、アルゴンガ
スが供給される。
Argon gas is supplied to the steam generator inner cylinder internal space 13 from an argon gas supply system 31 via a secondary argon gas system (argon gas supply header 35, etc.) and through a pressurization line 29.

蒸気発生器内筒内部13のカバーガス圧力は本操作によ
り加圧され、ナトリウム液面19は降下する。
The cover gas pressure inside the steam generator inner cylinder 13 is increased by this operation, and the sodium liquid level 19 is lowered.

この液面降下分が、2次主冷却系内ナトリウムの収縮分
を吸収した時点で、2次主循環ポンプlの液面20は通
常に戻り、加圧ライン29の自動弁を閉とする。
When this liquid level drop absorbs the shrinkage of the sodium in the secondary main cooling system, the liquid level 20 of the secondary main circulation pump 1 returns to normal, and the automatic valve of the pressurizing line 29 is closed.

尚、減圧側と同様、加圧ラインバイパス32を設は自動
弁33は液位嵩高で開となるようにしている。又、この
2台の自動弁28,33も各々そのIEijXを異にし
ている。
As with the pressure reduction side, a pressurization line bypass 32 is provided so that an automatic valve 33 opens when the liquid level is high. Further, the two automatic valves 28 and 33 also have different IEijX.

これらの操作により2次主循環ポンプ内液位20は、第
7図の範囲内に設定することが可能である。− 尚、蒸気発生器内筒内部空間13に液位検出器34A、
348.34C(信頼性向上のため、前記2次主循環ポ
ンプの液位検出器と同様3本設置)を設置することによ
り、下記の如く圧力制御系の誤動作対策を実施すること
も可能である。即ち内筒内部空間13のナトリウム液位
19が過剰に上昇した場合には、多重化され九蒸気発生
器内闇内部空間液位検出器34A、348,35Bより
、液位嵩高の信号が制御装置22に出力される。制御装
置22は本信号を受は減圧ライン23、及び減圧ライン
バイパス27の自動弁24,28を閉とするとともに、
加圧ライン29及び加圧ラインバイパス32の自動弁3
0.33を開とする。本操作により、蒸気発生器内筒内
部空間の液位19が通常変動幅に戻った時点(液位高以
下の信号を出力)で自動弁30.33を閉とする。
By these operations, the liquid level 20 in the secondary main circulation pump can be set within the range shown in FIG. - In addition, a liquid level detector 34A is installed in the steam generator inner cylinder internal space 13,
By installing 348.34C (to improve reliability, three of them are installed, similar to the liquid level detector of the secondary main circulation pump mentioned above), it is also possible to implement measures against malfunctions of the pressure control system as described below. . That is, when the sodium liquid level 19 in the inner cylinder internal space 13 rises excessively, a liquid level bulky signal is sent to the control device from the nine multiplexed steam generator dark internal space liquid level detectors 34A, 348, 35B. 22. When the control device 22 receives this signal, it closes the automatic valves 24 and 28 of the pressure reduction line 23 and the pressure reduction line bypass 27, and
Automatic valve 3 for pressurization line 29 and pressurization line bypass 32
Let's open 0.33. By this operation, the automatic valves 30 and 33 are closed when the liquid level 19 in the internal space of the steam generator inner cylinder returns to the normal fluctuation range (outputs a signal below the liquid level height).

まな、蒸気発生器内筒内部空間液位19が異常に降下し
た場合、蒸気発生器内筒内部空間液位検出器34A、3
4B、34Cより液位低低の信号が制御装置に入力され
る。制御装置は本信号を受け、上記とは逆に、減圧ライ
ン23、及び減圧ラインバイパス27の自動弁24,2
8を開とするとともに、加圧ライン2.9及び加圧ライ
ンバイパス32の自動弁30,3°3を閉とする。本操
作により、蒸気発生器内筒内部空間液位19が通常運転
幅に戻った時点(液位低以下の信号を出力)で自動弁2
4.28を閉とする。
If the steam generator inner cylinder internal space liquid level 19 drops abnormally, the steam generator inner cylinder internal space liquid level detectors 34A, 3
Signals indicating low and low liquid levels are input to the control device from 4B and 34C. The control device receives this signal and, contrary to the above, automatically activates the automatic valves 24 and 2 of the pressure reduction line 23 and the pressure reduction line bypass 27.
8 is opened, and the automatic valves 30, 3°3 of the pressurizing line 2.9 and the pressurizing line bypass 32 are closed. By this operation, when the steam generator inner cylinder internal space liquid level 19 returns to the normal operating range (outputs a signal indicating that the liquid level is low), the automatic valve 2
4.28 is closed.

上記の如く、蒸気発生器内筒内部空間液位の異常な上昇
もしくは低下を阻止することができる。
As described above, it is possible to prevent an abnormal rise or fall in the liquid level in the space inside the inner cylinder of the steam generator.

第8図に、2次主循環ポンプ液位制御時の各自動弁24
,28,30,33の開閉状態を示す。
Figure 8 shows each automatic valve 24 during secondary main circulation pump liquid level control.
, 28, 30, and 33 are shown in their open and closed states.

例えば自動弁24(Vl)に着目すると、2次主循環ポ
ンプ液位が基準値以下にある場合は、閉状態36にある
。液位が上昇し、液位高以上に至ると、本自動弁24(
Vl)は開状態37となり、前述した如く、液位は低下
する。液位が基準値まで低下した時点で、本自動弁は再
び閉状態36になる。尚、他の自動弁28 (V2)、
30(V3)。
For example, focusing on the automatic valve 24 (Vl), when the secondary main circulation pump liquid level is below the reference value, it is in the closed state 36. When the liquid level rises and exceeds the liquid level high, this automatic valve 24 (
Vl) is in the open state 37, and the liquid level drops as described above. When the liquid level drops to the reference value, the automatic valve is again in the closed state 36. In addition, other automatic valves 28 (V2),
30 (V3).

33(V4)についても同様にして、その開閉状態と2
次主循環ポンプ液位の関係を示している。
Similarly, for 33 (V4), its open/closed state and 2
This shows the relationship between the main circulation pump liquid level.

第9図に、本制御装置22内の論理回路を示す。FIG. 9 shows a logic circuit within the control device 22. As shown in FIG.

主に自動弁24まわりに着目した本図の説明を以下に示
す。
An explanation of this figure focusing mainly on the area around the automatic valve 24 will be given below.

2次主循環ポンプ内液位検出器21A、21B。Secondary main circulation pump internal liquid level detectors 21A, 21B.

21Cのうち最低2本より液位高の信号が出力された場
合、2out of 3回路38より信号が出力される
。(このような回路を組むことにより、液位検出器1本
の誤信号出力による自動弁のwA作動及び液位検出器1
本の故障、停止による自動弁の作動必要時、不動作を防
止できる。) 2 out of 3回路38より出力された信号はO
R回路39を経て、自動弁24の駆動装置に入り、自動
弁24を開とする。この時、OR,回路39廻りよ、出
力された信号を記憶する記憶回路40があり記憶除去回
路41より信号が人力されるまで自動弁24開の信号は
継続して、自動弁24駆動部に入力されるので、自動弁
24は開状態を保つ。
When a liquid level signal is output from at least two of the 21C, a signal is output from the 2 out of 3 circuit 38. (By constructing such a circuit, automatic valve wA operation due to erroneous signal output from one liquid level detector and liquid level detector 1
When the automatic valve needs to be activated due to book failure or stoppage, it can prevent inoperation. ) 2 out of 3 The signal output from the circuit 38 is O
It passes through the R circuit 39, enters the drive device for the automatic valve 24, and opens the automatic valve 24. At this time, there is a memory circuit 40 that stores the output signal around the OR circuit 39, and the signal to open the automatic valve 24 continues until the signal is manually input from the memory removal circuit 41, and the signal to open the automatic valve 24 is sent to the automatic valve 24 drive unit. Since the input is received, the automatic valve 24 remains open.

本操作により、2次主循環ポンプ内液位が低下し、基準
に至ると、2次主循環ポンプ内液位検出器21A、21
B、21Cより液位基準信号が出力され、20ut o
f 3回路38’、0几回路39′を経て、記憶除去回
路41に入力される。これにより、自動弁24開の信号
は除去され、NOT回路42より信号が出力されて、自
動弁24を閉とする。
By this operation, the liquid level in the secondary main circulation pump decreases, and when it reaches the standard, the liquid level in the secondary main circulation pump 21A, 21
A liquid level reference signal is output from B and 21C, and 20ut o
The signal is input to the memory deletion circuit 41 via the f3 circuit 38' and the 0 circuit 39'. As a result, the signal for opening the automatic valve 24 is removed, and a signal is output from the NOT circuit 42 to close the automatic valve 24.

尚、この時自動弁28は閉状態にあるが(液位嵩高信号
は出力されていない)、液位基準信号が、自動弁28側
の制御回路中、記憶除去回路41に人力され、自動弁2
8の閉信号が、NOT回路42より、出力される。
At this time, the automatic valve 28 is in the closed state (the liquid level bulk signal is not output), but the liquid level reference signal is manually input to the memory removal circuit 41 in the control circuit on the automatic valve 28 side, and the automatic valve 28 is closed. 2
A closing signal of 8 is output from the NOT circuit 42.

また、自動弁24.28に対しては、その記憶除去回路
41に蒸気発生器内筒内部空間液位検出器34A、34
B、34Cからの液位嵩高信号■43及び、液位低低0
46後に出力される液位基準信号045がOR回路39
′を経て入力されることによっても閉となる。
In addition, for the automatic valves 24 and 28, the memory removal circuit 41 includes the steam generator inner cylinder internal space liquid level detectors 34A and 34.
B, liquid level bulk signal from 34C ■43 and liquid level low/low 0
The liquid level reference signal 045 output after 46 is the OR circuit 39.
It is also closed by being input via ′.

プラントとしては、上記で説明した状態の移行の他に、
負荷変動等による冷却材温度変化もしくは原子炉トリッ
プ後の急速な冷却材温度降下があるがこの場合も同様に
、本発明の実施例にて対応できる。温度変化は高々20
0C/h、ガス体積は高々20m3゜従って、蒸気発生
器内カバーガス圧力を10Kg/daと大きく考えても
、ガスの排気・供給必要速度は1100N’/hよりは
るかに小さく、小口径ガス配管で充分に対処可能である
As a plant, in addition to the state transitions explained above,
There are changes in coolant temperature due to load fluctuations, etc., or rapid coolant temperature drops after a reactor trip, but these cases can also be handled by the embodiments of the present invention. Temperature change is at most 20
0C/h, the gas volume is at most 20m3°. Therefore, even if we consider the cover gas pressure in the steam generator to be 10Kg/da, the required gas exhaust/supply speed is much smaller than 1100N'/h, and the gas piping has a small diameter. can be fully dealt with.

以上本発明の実施例1によれば、以下の効果がある。According to the first embodiment of the present invention, there are the following effects.

■ 物量の削減 2次主冷却系の蒸気発生器3の内筒内部13にガス空間
を設け、このガス空間の液面変化により、冷却材の膨張
収縮を吸収させたことにより、従来の2次主冷却系に比
べ、膨張タンク2.2次オーバフロー系及びその付属装
置が削減できる。(削減に伴う追加設備は小さい。) ■ スペース・建物の合理化 従来の2次主冷却系の場合必要であった大型の膨張タン
ク2及び2次オーバフロー系用配置スペースの大幅な合
理化ができ、それに伴い建物も縮少可能となる。
■ Reduction in amount of material A gas space is provided inside the inner cylinder 13 of the steam generator 3 of the secondary main cooling system, and expansion and contraction of the coolant is absorbed by changes in the liquid level in this gas space. Compared to the main cooling system, the expansion tank 2, secondary overflow system and its auxiliary equipment can be reduced. (Additional equipment required for reduction is small.) ■ Rationalization of space and building The installation space for the large expansion tank 2 and the secondary overflow system, which were required for the conventional secondary main cooling system, can be significantly rationalized. As a result, the size of the building can also be reduced.

■ 空偶負荷、予熱保温設備の削減 膨張タンク2.2次オーバフロー系の削除により、雰囲
気に接する液体金属機器・配管の表面積が大幅に減少す
る。これに伴って、空調に対する負荷や、予熱保温膜・
清の施工範囲が大幅に縮少化される。
■ Reduction of empty loads and preheating and insulation equipment Expansion tank 2. By eliminating the secondary overflow system, the surface area of liquid metal equipment and piping in contact with the atmosphere is significantly reduced. Along with this, the load on air conditioning, preheating insulation membrane,
Kiyoshi's construction scope will be significantly reduced.

■ ナトリウムインベントリの削減 従来、ナトリウムが充満していた蒸気発生器内面内空間
13をガス空間とし、膨張タンク2を削除したことによ
りナトリウムインベントリが大幅に削減される。これに
伴い、2次ナトリウムの充填・ドレイン設備が大幅に合
理化できる。
■ Reduction of sodium inventory By converting the space 13 inside the steam generator, which was conventionally filled with sodium, into a gas space and eliminating the expansion tank 2, the sodium inventory can be significantly reduced. Along with this, the secondary sodium filling and draining equipment can be significantly streamlined.

■ ナトリウム火災対策の軽減 膨張タンク2及び2次オーバフロー系が削除されたこと
により、ナトリウム火災対策の対象範囲が縮少可能とな
る。これに伴い、安全性・信頼性が向上するとともに、
対策設備の軽減も可能となる。
■ Reduction of sodium fire countermeasures By removing the expansion tank 2 and secondary overflow system, the scope of sodium fire countermeasures can be reduced. Along with this, safety and reliability are improved, and
It also becomes possible to reduce the need for countermeasure equipment.

尚、本発明の実施例を排気・供給弁の0N−OFF制御
で説明したが、ポンプ内に一定の幅の中に液面が得られ
れば、0N−OFF制御に限定する必要はない。
Although the embodiment of the present invention has been described using ON-OFF control of the exhaust/supply valve, it is not necessary to limit the control to ON-OFF control as long as the liquid level can be obtained within a certain width within the pump.

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

第1図は本発明の蒸気発生器の概略構成図、第2図は従
来の液体金属冷却高速炉の2次主冷却系(膨張タンク設
置型)を示す図、第3図は第2図と同様の冷却系(オー
バフロー系設置型)を示す図、第4図は従来の蒸気発生
器の概略構成図、第5図は本発明の蒸気発生器を使用し
た2次主冷却環ポンプの液位制御範囲を示す図、第8図
は自動弁の開閉状態を示す図、第9図は制御装置の論理
回路を示す図である。 1・・・2次主循環ポンプ、2・・・膨張タンク、3・
・・蒸気発垂器、4・・・主中間熱交換器、5・・・オ
ーバ70−系汲上電磁ポンプ、6・・・オーバフロー系
オーバフロータンク、10・・・2次アルゴンガス設備
%11・・・蒸気発生器入口管台、12・・・蒸気発生
器伝熱管群、13・・・蒸気発生器内筒、14・・・蒸
気発生器シュラウド、15・・・蒸気発生器出口管台、
16・・・蒸気発生器リングヘッダ(入口)、17・・
・蒸気発生器リングヘッダ(出口)、18・・・蒸気発
生器圧力制御系、19・・・蒸気発生器内時内部室内の
液面、20・・・2次主循環ポンプ液面、21・・・2
次主循環ポンプ内液位検出器、22・・・制御装置、2
3・・・減圧ライン、24・・・減圧ライン自動弁、2
5・・・減圧ラインベーパトラップ、26・・・排気ヘ
ッダ、27・・・減圧ラインバイパス、28・・・減圧
ラインバイパス自動弁、29・・・加圧ライン、30・
・・加圧ライン自動弁、31・・・アルゴンガス供給系
、32・・・加圧ラインバイパス、33・・・加圧ライ
ンバイパス自動弁、34・・・蒸気発生器内筒内部空間
液位検出器、35・・・アルゴンガス供給ヘッダ、36
・・・自動弁閉状態、37・・・自動弁開状態、38・
・・2 out of 3回路、39・・・OR回路、
40・・・記憶回路、41・・・記憶除去回路、42・
・・NOT回路、43・・・蒸気発生器内部内筒空間液
位嵩高信号、44・・・蒸気発生器内部内筒空間液位高
以下信号、45・・・蒸気発生器内部内間空間液位低以
上信号、46・・・蒸気発生器内部内筒空間液位低低信
号。
Figure 1 is a schematic configuration diagram of the steam generator of the present invention, Figure 2 is a diagram showing the secondary main cooling system (expansion tank installed type) of a conventional liquid metal cooled fast reactor, and Figure 3 is the same as Figure 2. A diagram showing a similar cooling system (overflow system installed type), Figure 4 is a schematic configuration diagram of a conventional steam generator, and Figure 5 is the liquid level of a secondary main cooling ring pump using the steam generator of the present invention. FIG. 8 is a diagram showing the control range, FIG. 8 is a diagram showing the opening/closing state of the automatic valve, and FIG. 9 is a diagram showing the logic circuit of the control device. 1... Secondary main circulation pump, 2... Expansion tank, 3...
...Steam generator, 4...Main intermediate heat exchanger, 5...Over 70-system pumping electromagnetic pump, 6...Overflow system overflow tank, 10...Secondary argon gas equipment%11. ...Steam generator inlet nozzle stand, 12...Steam generator heat transfer tube group, 13...Steam generator inner cylinder, 14...Steam generator shroud, 15...Steam generator outlet nozzle stand,
16... Steam generator ring header (inlet), 17...
・Steam generator ring header (outlet), 18...Steam generator pressure control system, 19...Liquid level in the internal chamber when inside the steam generator, 20...Secondary main circulation pump liquid level, 21.・・2
Next main circulation pump internal liquid level detector, 22...control device, 2
3... pressure reduction line, 24... pressure reduction line automatic valve, 2
5...Reduction line vapor trap, 26...Exhaust header, 27...Reduction line bypass, 28...Reduction line bypass automatic valve, 29...Pressure line, 30.
... Pressurization line automatic valve, 31 ... Argon gas supply system, 32 ... Pressure line bypass, 33 ... Pressure line bypass automatic valve, 34 ... Steam generator inner cylinder internal space liquid level Detector, 35...Argon gas supply header, 36
...Automatic valve closed state, 37...Automatic valve open state, 38.
...2 out of 3 circuits, 39...OR circuits,
40... Memory circuit, 41... Memory removal circuit, 42.
...NOT circuit, 43...Steam generator internal inner cylinder space liquid level bulk signal, 44...Steam generator internal inner cylinder space liquid level high or lower signal, 45...Steam generator internal inner cylinder space liquid 46...Steam generator internal cylinder space liquid level low/low signal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、伝熱部と分離された部分に液面を有する高速増殖炉
用蒸気発生器において、冷却材の膨張、収縮による体積
変動を伝熱部と分離した液面部を変動させることにより
吸収する手段を設けたことを特徴とする蒸気発生器。 2、特許請求の範囲第1項記載の蒸気発生器において、
上記体積変動吸収手段は、前記蒸気発生器の伝熱部と分
離された液面部を制御するための加圧ラインと減圧ライ
ン及びその各々のラインに取付けられた止弁と2次主循
環ポンプ内の冷却材液位の変動を検知し信号を出力する
検出器、更にこの信号を受け、前記加圧ライン止弁と減
圧ライン止弁の開閉及び開度調整を行う制御装置から成
ることを特徴とする蒸気発生器。
[Claims] 1. In a steam generator for a fast breeder reactor that has a liquid level in a part separated from the heat transfer part, volume fluctuations due to expansion and contraction of the coolant can be absorbed by the liquid level part separated from the heat transfer part. 1. A steam generator characterized by being provided with means for absorbing water by varying it. 2. In the steam generator according to claim 1,
The volume fluctuation absorbing means includes a pressurizing line and a depressurizing line for controlling the heat transfer section and the separated liquid surface section of the steam generator, a stop valve attached to each line, and a secondary main circulation pump. A detector that detects fluctuations in the coolant liquid level in the tank and outputs a signal, and a control device that receives this signal and opens/closes and adjusts the opening of the pressurization line stop valve and the pressure reduction line stop valve. steam generator.
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