JPS63153498A - 高速増殖炉の崩壊熱除去システム - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分骨） 本発明は、高速増殖炉の崩壊熱除去システムに係わり、
特に、安全容器の外側から崩壊熱を除去できるようにし
た高速増殖炉の崩壊熱除去システムｌこ関する。

（従来の技術） 周知のように、高速増殖炉の容器は炉心部および冷却材
である液体ナトリウムを直接的に収容する炉８器と、こ
の炉容器の外側に上記炉容ａを覆うよ′）に配置された
安全容器との二重構造となっている。そして、上記のよ
うに構成された容器は、通常、コンクリート壁で囲まれ
た原子炉室内に設置される。

ところで、このような高速増殖炉にあって、最近では炉
の安全性を一層高めるために、主冷却系が故障したよう
な場合に、安全容器の外面から崩壊熱を除去する冷却系
を設けることが検討されている。すなわち、万一のとき
には安全容器の外面をガス冷却したり、液冷却すること
によって崩壊熱を除去しようとする考えである。

しかしながら、この構想を実現するには幾つかの問題が
ある。すなわち、定常運転時にも冷却系を作動させて安
全容器を冷却したのでは、熱エネルギーが無駄に大気中
に捨てられてしまうことになり、経済的な損失を免れ得
ない。また、崩壊熱除去の必要が生じたときだけ冷却系
を作動させたのでは、高価な冷却系が定常運転時に何等
機能しないことになり、この、暢合も経済的な損失を免
れ得ない二とになる。

（発明が解決しようとする問題点） 上述の如く、安全ｄ器の外側からの崩壊熱除去方式を実
現するには、定常運転時に３ける熱損失防止に勿論のこ
と経済性をも考慮する必要がある。

そこで本元明は、必要時に安全容器の外側から確実に崩
壊熱を除去できるとともに定常運転時にも経済的な運用
が図れる高速増殖炉の崩壊熱除去システムを提供するこ
とを目的としている。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明に係わるシステムは、安全容器の外面に複数本の
吸熱管を密接させて設けられたボイラと、水蒸気タービ
ン発電システム中の蒸気タービンのある段の蒸気入口部
に上記ボイラで発生した蒸気を供給する配管と、上記発
電システム中の凝縮器から給水カロ熱器を経て蒸気発生
器に至る復水配管の、ある箇所から引出されて上記ボイ
ラに戻る配管と、上記２本の配管にそれぞれ具備され定
常運転時は開状態、炉停止時は閉状態に制御される２つ
の弁と、上記ボイラより上方に配置される崩矩熱除去用
凝縮器と、炉停止時に上記ボイラから上記崩矩熱除去用
凝縮器に蒸気を供給する配管と、この配管に具備され定
常運転時は閉状態、炉停止時は開状態に劃−される弁と
、上記崩矩熱除去用凝縮器から上記ボイラに戻る配管と
を備えている。

（作用） ボイラの吸熱管を安全容器の外面に密接させているので
、このボイラで蒸気を発生させることが可能となる。従
って定常運転時には、ボイラで発生した蒸気を水−蒸気
系タービン発電システム中の蒸気タービンのある段の蒸
気入口部に供給して、蒸気タービンの駆動蒸気として使
うので、安全容器からの放熱エネルギーがそのまま蒸気
タービンで動力に変換され、発電容歇を増大させること
ができる。

また、炉停止時には、ボイラから給水７Ｊ１１熱器に通
じる配管の弁は閉じ、発電サイクル中の凝縮器とは別の
崩矩熱除去用凝縮器への配管の弁が開く。

これによってボイラで発生した蒸気がこの凝縮器で凝縮
され、再びボイラに戻される目然循壌路が形Ｉ或される
。

従って、崩壊熱は無動力で完全に受動的に、この凝縮器
に運ばれ確実に除去される。

（実施例） 以下、図面を診照しながら実施例を説明する。

第１図は本発明の一実施例１こ係わるシステムを組込ん
だ高速増ボ炉の発電プラント全体の構成を示す図である
。

同図において１は安全容器で、開口部を上にした状態に
配置されている。この安全容器１内には、炉心３、冷却
材４、中間熱交換器５を収容した炉容器２が、安全容器
１との間に間隙を介在させ、かつ適宜な手段で安全容器
１との間の熱抵抗を小さくし得る状態に配置されている
。

安全容器１の側壁部外面には、ボイラ１７が安全８器１
の上部外周を囲むように儀状に設置されている。このボ
イラ１７は、図示していないが、安全容器１の外面に複
数本密接させて取りつけた吸熱管、吸熱管上端を結ぶマ
ニホルド管、８よび蒸気ドラム等からなる。

二次冷却材サイクル６は、中間熱交換器５で炉容器内の
冷却材４からの＠を奪い、蒸気発生器７で水蒸気を発生
させて二次冷却材ポンプ８で中間熱交換器に戻される。

水蒸気タービン発電システム９は、蒸気発生器７で蒸気
を発生し、これを蒸気タービン１０に供給して駆動し発
生・幾１１によって発電する。蒸気タービン１０を出た
蒸気は、凝縮器１２で海水等によって冷却されて水に戻
り、給水ポンプ１３によりて給水加熱器１４，１５．１
６で加熱されながら蒸気発生器７に戻って循環する。ま
た、蒸気タービン１０の途中から蒸気を抽気して給水加
熱器１４．１５．１６に供給し、凝縮器からの水を加熱
すること−こよって発電効率を高めている。

発電プラントの定常運転時は、ボイラ１７で発生する蒸
気は、配管１８、開状態に制（２）された弁１９を経て
、上記蒸気タービン１０のある段の蒸気入口部に供給さ
れ、ここで蒸気発生器７からの蒸気と共に駆動蒸気とし
てタービンを動かし、凝縮器１２で水に戻る。その後、
給水ポンプ１３で蒸気発生器７に戻される途中、給水加
熱器１４と１５との間から引出され、開状態に劃−され
た弁２１、配管２０を経てボイラ１７に戻る。この時、
凝縮器１２から蒸気発生器７に戻る復水配管はボイラ１
７より上方曇こ設置されているので循環は自然循環によ
って行なわれる。また、循環しにくい場合には配管２０
に循環ポンプを設けてもよい。

このように安全容器１から放熱エネルギーによっで発生
した蒸気を、蒸気発生器７から供給される蒸気にカロえ
て蒸気タービンを駆動するので、取りだされる動力が増
える。

一方、炉停止時は、ボイラ１７で発生する蒸気は、配管
２３、開状態に制御された弁２４を経て崩矩熱除去用凝
縮器２２に供給されて凝縮する。

ここで生成された水は、配管２５を通りてボイラ１７に
戻る。この時、崩矩熱除去用凝縮器２２はボイラ１７の
上方にあるので、上述の循環は自然循環によって行なわ
れる。

この時の弁２４．２よび１９．２１の制御は、図示しな
い制御器によって行ない、原子炉が定常運転している時
には、弁２４は通電閉状態、弁１９．２１は逆に通電開
状態に、また、原子炉を停止した時には、弁２４は非通
電開状態、弁１９．２１は非通電閉状態となる。

以上より１源が喪失した場合でも、何等支障なく崩Ｓ熱
を、無動力で完全に受動的に崩矩熱除去用凝縮器２２に
運び、大気中へ除去することができる。

更に、崩壊熱除去システムは発電プラント定常運転時に
も、弁１９．２０を閉じ、弁２４を開くことによって発
電プラント運転に、あまり影響を及ぼさずに試験稼働す
ることができ、非常用システムとして信頼性が高い。

なａ本発明は上述した実施例に限定されるものではない
。すなわち、復水を引出す位置は給水加熱器１４と１５
との間にあることに限定されない。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば定常運転時に３ける
熱損失を有効に利用し、必要時に安全容器を介して崩壊
熱を確実に除去することができ、もって経済的な運用を
図れる高速増殖炉の崩壊熱除去システムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例に係わるシステムを組込んだ高速
増殖炉の発電プラント全体の構成を示す図である。 １・・・安全容器、９・・・水蒸気タービン発電システ
ム、１７・・・ボイラ、１４，１５，１６・・・給水７
ＪＩｌ粘器、１８，２０，２３．２５・・・配管、１９
，２１，２４・・・弁、２２・・・崩矩熱除去用凝縮器
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 炉心部を収容した炉容器の外側に上記炉容器を覆うよう
   に配置された安全容器と、この安全容器の外面に複数本
   の吸熱管を密接させて設けられたボイラと、水蒸気ター
   ビン発電システム中の蒸気タービンのある段の蒸気入口
   部に上記ボイラで発生した蒸気を供給する配管と、上記
   発電サイクル中の凝縮器から給水加熱器を経て蒸気発生
   器に至る復水配管のある箇所から引出されて上記ボイラ
   に戻る配管と、上記２本の配管のそれぞれに具備され定
   常運転時は開状態、炉停止時は閉状態に制御される２つ
   の弁と、上記ボイラより上方に配置される崩壊熱除去用
   凝縮器と、上記ボイラから上記崩矩熱除去用凝縮器へ蒸
   気を供給する配管と、上記配管に具備され定常運転時は
   閉状態、炉停止時は開状態に制御される弁と、上記崩壊
   熱除去用凝縮器から上記ボイラに戻る配管とからなる事
   を特徴とする高速増殖炉の崩壊熱除去システム。