JPS62272187A - タンク型高速増殖炉 - 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】 ３、発明の詳細な説明 くイ）発明の目的 ［産業上の利用分野］ この発明は液体金属冷却型高速増殖炉に関するものであ
る。

し従来の技術］ 液体金属冷却型高速増殖炉は、炉心で加熱した一次ナト
リウムを中間熱交換器で二次すトリウムと熱交換し、更
にこの二次す１−リウムを蒸気発生器に導いて冷加水と
熱交換して水蒸気を発生させるように構成されている。

この種の高速増殖炉は、ループ型とタンク型の２型式に
大別することができるが、このうち、タンク型は炉心、
ポンプ、中間熱交換器等の一次系機器を炉容器内に配設
し、−次す１−リウムはポンプ及び配管によって炉心下
部の炉心支持板下に導かれ、これから炉心を通って、炉
上部のブレナムに達し、次に中間熱交換器に流れ、再び
ポンプに吸込まれる。

このようなタンク型高速増殖炉を合理化するために、従
来から、種々のものが考えられているが、その一つの典
型例は、第２図に示すように、タンク型高速増殖炉１０
１において伝熱管を２ｆ！構造とした蒸気発生器１０３
を直接主容器１０２内に設けたものである（実開昭６０
−９８０９６号公報参照）。

このようなタンク型高速増殖炉１０１においては、主容
器１０２内の一次ナトリウム１０４は循環ポンプ１０５
に送られて炉心１０６の下部に達し、次いで炉心１０６
を通って受熱した後、蒸気発生器１０３に達し、蒸気発
生器１０３で一次ナトリウム及び冷却水を伝熱関係にお
く２重管伝熱管を介して冷却水と熱交換して水蒸気を発
生させ、最後に蒸気発生器１０３から循環ポンプ１０５
に吸込まれる。

蒸気発生器１０３で発生した水蒸気は、発電機１０７を
駆ＩＪＪするタービン１０８に供給され、タービン１０
８を出てからは、復水装置１１１で復水して給水ポンプ
１１２で送られて、再び蒸気発生器１０３に入る。

他の典型例は第３図に示すように、タンク型高速増殖炉
において、主容器１０２の外側に外容器１２２を設け、
主容器１０２と外容器１２２とのアニユラス部に２次系
一式を収納したものである。

このようなタンク型高速増殖炉１２１においては、主容
器１０２内の一次ナトリウム１０４は循環ポンプ１２３
に送られて、炉心１０６の下部に達し、次いで炉心１０
６を通って受熱した後、中間熱交換器１２４に達し、中
間熱交換器１２４において二次ナトウリム１２５と熱交
換する。中間交換器１２４で受熱した二次ナトウリムは
高温側２次配管１２６を通って主容器１０２と外容器１
２２とのアニユラス１２７に供給され、アニユラス１２
７内に配設された蒸気発生器１０３において冷却水と熱
交換し、水蒸気を発生させる。蒸気発生器１０３で冷却
水と熱交換した二次ナトリウムは低温側２次配管１２８
を通して中間熱交換器１２４に戻される。

［発明が解決しようとする問題点］ しかるに、上記第２図に示すタンク型高速増殖炉では、
ナトリウム−水反応の対策として、２壬管構造の伝熱管
を有する蒸気発生器を使用しているが、伝熱管の破損が
生じた場合には、反応生成物（苛性ソーダ）が直接炉心
に達し、燃料の健全性を損う恐れがある。

また、上記第３図に示すタンク型高速増殖炉では炉心を
冷却する一次ナトリウムと、蒸気発生器で水を加熱する
二次ナトリウムが完全に隔離されており、ナトリウム−
水反応対策は講じられている。しかるに中間熱交換器、
２次循環ポンプ及びこれらを結ぶ配管等の配置のために
、特に主容器の上部の構造が複雑になるという問題点が
ある。

この発明は上記の如き事情に鑑みてなされたものであっ
て、タンク型高速増殖炉において、２次系を削除するこ
とができ、従って、構造の簡素化を可能にし、かつ、ナ
トリウム−水反応対策を向上させることができるものを
提供することを目的とするものである。

（ロ）発明の構成 ［問題を解決するための手段］ この目的に対応して、この発明のタンク型高速増殖炉は
、主容器と、前記主容器内に配設した内容器とを備え、
前記内容器内に炉心を配設し、前記主容器と前記内容器
とのアニユラス部に２重管伝熱管をもつ蒸気発生器を配
設したことを特徴としている。

［実施例］ 以下、この発明の詳細を一実施例を示す図面について説
明する。

第１図において、１はタンク型高速増殖炉であり、タン
ク型高速増殖炉１は主容器２を有する。

主容器２の内部には内容器３が配設され、これによって
内容器内部４と主容器２と内容器のアニユラス部５との
２領域が形成される。

内容器内部４には炉心６及び循環ポンプ７が設置される
。また、アニユラス部５内には蒸気発生器８が設置され
ている。

内容器内部４とアニユラス部５とは配管１１及び配管１
２で連結している。配管１１には逆止弁のような仕切機
構１３が設けられ、また、配管１２には急速遮断弁のよ
うな仕切機構１４が設けられている。

また、内容器内部４及びアニユラス部５には仕切１５が
設置されて上部ブレナム１６．１７及び下部ブレナム１
８．１９の分離し、かつ炉心６のサポートをする。各容
器のナトリウム液面２１゜２２上はカバーガス連通口（
図示せず）を設け、内容器３の内外は同じ圧力のカバー
ガス雰囲気としている。このため、循環ポンプ７の運転
時はアニユラス部５のナトリウム液位が、低下した状態
となり、比較的大きなカバーガス容積を有する。

なお、この第１図には図示していないが、内容器内部４
には、事故後の炉心崩壊熱を除去するための手段として
、公知の直接炉心冷却系熱交換器を設置し、これにより
、蒸気発生器ｖＡＩｌｉ後の炉心冷却を行う。

［作用］ このように構成されたタンク型高速増殖炉においては、
−次系ナトリウム２３の流れは次の通りである。

炉心６で加熱されて高温となった一次系ナトリウム２３
は上部ブレナム１６からサイフオン効果により配管１１
を通ってアニユラス部５内の蒸気発生器８に流入し、水
側へ熱を伝える。蒸発した水蒸気はタービンに送られる
。水側へ熱を伝えて低温となった一次系ナトリウムはア
ニユラス部５の下部ブレナム１９に流出する。下部ブレ
ナム１９の低温の一次系ナトリウム２３は配管１２を通
ってサイフオン効果により主容器の下部ブレナム１８に
流入し、更に、循環ポンプ７で加圧されて炉心６に送ら
れて元の状態となる。

仕切ｉ構１３．１４は、万一、蒸気発生器８内で、伝熱
管破損等によりナトリウム−水反応事故が発生した場合
に、反応生成物が炉心６に流入することを防止する。

（ハ）発明の効果 この発明のタンク型高速増殖炉では、主容器内に内容器
を設置し、炉心と蒸気発生器を隔離することにより、次
のように、ナトリウム−水反応事故の炉心保護対策が向
上する。即ち、 ■内容器からアニユラス部へ一次系ナトリウムを導く配
管１１には逆止弁のような自動閉止弁である仕切機構１
３を設置することにより、内容器とアニユラス部とを急
速隔離できる。

■アニユラス部から内容器へ一次系ナトウリムを導く配
管１３には遠隔急速作動弁である仕切機６４１４を設置
することにより、アニユラス部ブレナム効果と合せ、雰
囲気隔離ができる。

■ナトリウムー水反応事故時に発生する圧力は、比較的
大きなカバーガス空間が存在するため、主容器内で吸収
することができる。

このようなことから、この発明によれば安全性の向上を
図ったタンク型高速増殖炉を得ることができる。

しかも、この発明のタンク型高速増殖炉では、中間熱交
換器、２次循環ポンプ、及びそれらを結ぶ配管等の二次
系機器を必要とせず、構造を簡単にし、かつ安価なプラ
ントを（ｑることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係わるタンク型高速増殖
炉を示す構成説明図、第２図は従来のタンク型高速増殖
炉の一例を示す構成説明図、及び第３図は従来のタンク
型高速増殖炉の他の例を示す構成説明図である。 １・・・タンク型高速増殖炉　　２・・・主容器　　３
・・・内容６４・・・内容器内部　　５・・・アニユラ
ス部６・・・炉心　　７・・・循環ポンプ　　８・・・
蒸気発生器１１・・・配管　　１２・・・配管　　１３
・・・仕切機構１４・・・仕切機構　　１５・・・仕切
　　１６・・・上部ブレナム　　１７・・・上部ブレナ
ム　　１８・・・下部ブレナム　　１９・・・下部ブレ
ナム　　２１・・・ナトリウム液面　　２２・・・ナト
リウム液面　　　２３・・・−次系ナトリウム 特許出願人　　財団法人　電力中央研究所三菱重工業株
式会社 三菱原子カニ桑株式会社 代理人弁理士　　　　　　川　井　冶　男第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 主容器と、前記主容器内に配設した内容器とを備え、前
   記内容器内に炉心を配設し、前記主容器と前記内容器と
   のアニュラス部に２重管伝熱管をもつ蒸気発生器を配設
   したことを特徴とするタンク型高速増殖炉