JPS61271497A - 原子炉残留熱除去系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野〕 本発明は沸騰水型原子力発電所の原子炉残留熱除去系に
係り、特に、残留熱除去熱交換器の熱交換管内の空気を
除去する空気抜き系統を付設した原子炉残留熱除去系に
関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般に、沸騰水型原子力発電所の原子炉残留熱除去系（
Ｒ）−Ｉ　Ｒ）系は、非常用炉心冷却系としての機能や
、停止時冷却モードのような通常時の原子ｆｐ減温機能
などの多くの機能を有する。そのため、本系統は、事故
時の原子炉除熱用、通常時の原子炉減温用に熱交換器を
有しており、その熱交換器は、従来からＵ字管式のもの
が使用されている。

残留熱除去系（Ｒ）ＩＲ系）には、従来、蒸気凝縮モー
ドという、原子炉除熱用Ｎ１時の原子炉除熱用の機能が
あった。その機能は、原子炉の炉蒸気を残留熱除去熱交
換器（以下、ＲＨＲ熱交換器という）に導き、凝縮、冷
却し、冷却した凝縮水を原子炉に戻すことで除熱するも
のである。従来のＲＨＲ熱交換器１は第３図に示すよう
に、縦置きの縦形に構成され、その胴体２側では、胴体
側人口３から胴体側出口４へ炉水を通し、逆Ｕ字形の熱
交換管５側では、その管側人口６から管側用ロアへ冷用
水を通水していた。そのため、他の運転モードにおいて
も胴体２側に炉水を、熱交換管５側に冷却水をそれぞれ
通水していた。

ところで、この蒸気凝縮モードは、原子炉が主タービン
系から何らかの理由で隔離された後、原子炉を高圧の状
態で維持するため、原子炉の除熱を行なうものである。

しかし、原子炉スクラムの少ない日本のプラントでは、
このような原子炉高圧隔離の機会が殆どなく、また、本
モードを使用しなくても、他のシステムの使用によって
同様な運転が可能なことから、最近のプラント施設では
残留熱除去系の機能から本モードを除去している。

蒸気凝縮モードの除去に伴い、ＲＬ（Ｒ熱交換器１にお
いては、胴体２側と熱交換管５側との流体の入れ替えが
行なわれ、流体が含有する放射能の有無を考慮して、放
射能上清′ｆｆＩな冷却水を胴体２　　。

側に通水して、ＲＨＲ熱交換器１の点検、メンテナンス
時の作業者の被曝低減を図るようにした。

その際のＲＨＲ熱交換器１の据付状態は、これ１自体が
非常に大形であり、据付状態を変更する場合は、全体の
レイアウトを大幅に変更する必要があるために好ましく
ないから、従来と同様な標準的なＷｉ置のままとしであ
る。

このようにＲ１−ＩＲＲ熱交換器７縦置であり、その熱
交換管５の形状が逆Ｕ字形に立設されているため、その
最上部８に空気が留りやすい構造となる。その結果、従
来は、熱交換管５側の流体が冷用水であったために、こ
の空気については、特に問題となることはなかった。し
かしながら、上述のように蒸気凝縮モードの除去に伴い
、熱交換管５側と填体２側との流体を入れ替えるＲＨＲ
熱交換器１においては、最上部８に留る空気が、停止時
冷却モード時に炉水に運ばれて原子炉に入る可能性が生
じ、もし、原子炉に空気が注入された場合には、炉水中
の酸素濃度が増加し、炉水の水質管理上、好ましくない
ものであった。

〔発明の目的〕

本発明は、上述した事情に鑑みなされたもので、残留熱
除去系の停止時冷却モードにてＲＨＲ熱交換器の逆Ｕ字
形の配管に留った空気を除去し、炉水の水質管理上、混
入空気の酸素の影響などを考慮する必要のない原子炉残
留熱除去系を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

上述した目的を達成するため、本発明は、ＲＨＲ熱交換
器の熱交換管に留った空気を、停止時冷却モードで運転
する前に抽出除去するようにしたものであり、縦置きの
胴体内に熱交換管を立設し、この胴体内には冷却水を、
熱交換管には炉水をそれぞれ通水させる残留熱除去熱交
換器を有する残留熱除去系において、上記残留熱除去熱
交換器の熱交換管内の空気を除去する空気抜き系統を付
設したことを特徴とする。

（発明の実施例） 以下、第１図および第２図を参照して本発明の実施例に
ついて説明する。

第１図は本発明の一実施例の全体構成を示しており、沸
騰水型の原子炉１０に残留熱除去系（ＲＨＲ系）を付設
している。

残留熱除去系は再循環系（ＰＬＲ系）１１の吸込側配管
に吸込ライン１２を接続し、これより下流に、ＲＨＲポ
ンプ１３、入口弁１４、ＲＨＲ熱交換器１５、出口弁１
６をループ配管Ｒにより順次接続し、この出口弁１６の
下流側のループ配管Ｒの先端部を３股に分岐している。

すなわち、ＬＰｃｆ注入ライン１７と停止時冷却モード
の戻りライン１８とテストライン１９とにそれぞれ分岐
している。ＬＰＣＩ注入ライン１７は途中に注入弁２０
を介して原子炉１０に接続され、停止時冷却モードの戻
りライン１８は途中、戻り弁２１を介装してから再循環
系１１の吐出配管側に接続され、テストライン１９はテ
スト弁２２を途中介１してから、サプレッションブール
２３に接続さ１サプレツシヨンブール２３のプール水吸
込ライ：２３ａは、ＲＨＲポンプ１３の上流側の吸込う
・ン１２の途中に接続されている。

上記Ｒ）ＩＲ熱交換器１５は縦置きの胴体１５ぞ内に逆
Ｕ字形の熱交換管１５ｂを立設し、胴体′５ａには図示
しない外部冷却系の冷却配管２４（接続して冷却水を通
水させ、熱交換管１５ｂにＧ１炉水を通水するループ配
管Ｒを接続して炉水をｊ水さぜるようになっている。Ｒ
ＨＲ熱交換器１！と出口弁１６とを接続するループ配管
Ｒの途中しは空気抜き系統の空気抜きライン２５を接続
し、この空気抜きライン２５の途中には上流から下δに
向けて止め弁２６、真空タンク２７、真空ボ〕ブ２８を
順次介装し、ＲＨＲ熱交換器１５の熱３換管１５ｂの逆
Ｕ字状上部に留まる空気を抽出するようになっている。

次に本実施例の作用について述べる。

原子炉１０について通常運転する場合は、残θ促　　熱
除去系を万一の配管事故等に備えて待機させる。

ｔｌ　　　一方、毎月１回の定検時には本系統の健全性
を７　　確認するために、テスト運転を行なう。すなわ
ち、サプレッションブール２３よりプール水を取水し、
ＲＨＲ熱交換器１５の熱交換管１５ｂ等を通水さ隨　　
せてからテストライン１９を介して、再びこのす１　　
プレッションブール２３内へ戻す。

また、配管事故等により残留熱除去系を運転すＬ　　る
場合は、Ｒ）−ＩＲ水ポンプ３を起動してサブレッ１　
　ジョンブール２３よりプール水を取水し、このブｉ　
　−ル水をＲＨＲ熱交換器１５等を通水させてがら：　
　注入ライン１７を介して原子炉１ｏ内へプール水を注
入する。

【　　　この残留熱除去系を停止時冷却モードで運転す
る場合には、再循環系１１の吸込側配管を介して！　　
原子炉１０内の炉水を吸込ライン１２に取水し、この炉
水をＲＨＲポンプ１３にて昇圧し、ＲＨＲ熱交換器１５
内の熱交換管１５ｂを通水させてから、戻りライン１８
を経て再循環系１１の吐出側１　　配管を介して再び原
子ｆＰＩＯ内へ炉水を戻す。

しかしながら、残留熱除去系を停止時冷却モードで運転
する場合には、その前に止め弁２６を開弁じ、真空ポン
プ２８を起動して空気抜き系統を駆動し、Ｒ）ＩＲ熱交
換器１５の熱交換管１５ｂ内の空気を抽出する。これに
より、毎月１回のテスト運転時等にてＲＨＲ熱交換器１
５の熱交換管１５ｂ内に留った空気を抜き取ることがで
きる。したがって、残留熱除去系の停止時冷却モードの
運転時には、熱交換管１５ｂ内には空気が混入していな
いので、その空気が運転時に炉水と共に原子炉１０内へ
搬入されることがない。このために、原子炉１０内の炉
水の酸化等を未然に防止し、炉水の水質悪化を防止する
ことができる。

第２因は本発明の他の実施例を示しており、本実施例の
空気抜き系統は入口弁１４の上流側から分岐させたＲＨ
Ｒ熱交換器バイパスライン３１において、このＲＨＲ熱
交換器バイパスライン３１から分岐したエジェクタライ
ン３２上にエジェクタ３３を設置し、ＲＨＲ熱交換器１
５下流から分岐した空気抽出ライン３４をエジェクタ３
３に接続したものである。

そして、ＲＨＲ熱交換器バイパスライン３１にはバイパ
ス弁３５が設けられ、また、通常時のＲ）−ＩＲ系との
隔離用に、エジェクタライン３２にはエジェクタ人口弁
３６、エジェクタ出目弁３７が設けられ、空気抽出ライ
ン３４には止め弁３８が設けられていると共に、前記戻
りライン１８から、廃棄止め弁３９を介して廃棄物処理
ライン４０が分岐接続されている。

本実施例は、停止時冷却モードの運転前でのＲＨＲ配管
系の洗浄、暖管を行なうに際し、入口弁１４および出口
弁１５を全閉状態とし、空気扱き系統を起動する。すな
わち、バイパス弁３５、エジェクタ人口弁３６、エジェ
クタ出口弁３７、止め弁３８、廃棄止め弁３９を全開状
態として、エジェクタ３３を起動させる。これによって
、ＲＨＲ熱交換器１５における熱交換管１５ｂ側の最上
部に留った空気を洗浄水中に混合し、抽気する。

この水は、開放されている廃棄止め弁３９を経て廃棄物
処理ライン４０にて排水され、原子炉１０に入ることは
ない。

したがって、ＲＨＲ熱交換器１５において、その熱交換
管１５ｂが逆Ｕ字形で、その最上部に空気が留りやすく
なっているためた、例えば月１回の割合でのテスト運転
にあっての通水時には、サプレッションブール水から空
気が遊離し、徐々に最上部に空気が留る可能性があり、
また、定検時に実施されるＲ　Ｉ−Ｉ　Ｒ熱交換器１５
のメンテナンスに際し、空気を抜きにくい構成となって
いても、この空気を極めて簡単に抽気、除去できる。例
えば、空気が流入して好ましくないのは、空気が原子炉
１０に流入する場合、すなわち、停止時冷却モードの場
合であり、この場合に、その運転前に、真空式あるいは
混合式の空気抜き手段の作動によって、ＲＨＲ熱交換器
１５の熱交換管１５ｂ側の空気抜きを行なえばよく、そ
の後に停止時冷却モードの運転を行なう。

〔発明の効果〕

本発明は、以上述べたように、停止時冷却モードでの残
留熱除去熱交換器側に留った空気を抽気、除去する空気
抜き系統を付設したから、停止時冷却モード運転前に空
気扱き系統を作動することで、ＲＨＲ熱交換器の熱交換
管内の空気を確実に除去でき、停止時冷却モード運転に
際し、原子炉に空気が流入することを防止できる。した
がって、炉水の水質管理上、混入空気の酸素の影響など
を考慮する必要が全くなくなるから、原子力発電所の信
頼性を向上させることができる等の優れた効果を秦する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の系統図、第２図は他の実施
例における系統図、第３図は縦置き形式の残留熱除去熱
交換器の一般的な構成を示す構成図である。 １０・・・原子炉、１１・・・再循環系（ＰＬＲ系）、
１２・・・吸込ライン、１３・・・ＲＨＲポンプ、１４
・・・入口弁、１５・・・ＲＨＲ熱交換器、１５ａ・・
・胴体、１５ｂ・・・熱交換管、１６・・・出口弁、１
７・・・注入ライン、１８・・・戻りライン、１９・・
・テストライン、２３・・・サプレッションブール、２
５・・・空気抜きライン、２６・・・止め弁、２７・・
・真空タンク、２８・・・真空ポンプ、３１・・・ＲＨ
Ｒ熱交換器バイパスライン、３２・・・エジェクタライ
ン、３３・・・エジェクタ、３４・・・空気抽出ライン
、３９・・・廃棄止め弁、４０・・・廃棄物処理ライン
。 代理人弁理士　　則　近　憲　佑（ほか１名）第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、縦置きの胴体内に熱交換管を立設し、この胴体内に
   は冷却水を、熱交換管には炉水をそれぞれ通水させる残
   留熱除去熱交換器を有する原子炉残留熱除去系において
   、上記残留熱除去熱交換器の熱交換管内の空気を除去す
   る空気抜き系統を付設したことを特徴とする原子炉残留
   熱除去系。 ２、空気抜き系統は、残留熱除去熱交換器とその下流側
   の出口弁とを接続する配管の途中から分岐する空気抜き
   ラインに、真空タンクと真空ポンプとを設けている特許
   請求の範囲第１項に記載の原子炉残留熱除去系。 ３、空気抜き系統は、残留熱除去熱交換器を迂回するバ
   イパスラインから分岐したエジェクタライン上にエジェ
   クタを設置し、残留熱除去熱交換器下流から分岐した空
   気抽出ラインをこのエジェクタに接続している特許請求
   の範囲第１項に記載の原子炉残留熱除去系。