JPS63193092A - Cooling device for liquid-metal cooling type reactor - Google Patents

Cooling device for liquid-metal cooling type reactor

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JPS63193092A
JPS63193092A JP62024730A JP2473087A JPS63193092A JP S63193092 A JPS63193092 A JP S63193092A JP 62024730 A JP62024730 A JP 62024730A JP 2473087 A JP2473087 A JP 2473087A JP S63193092 A JPS63193092 A JP S63193092A
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JP
Japan
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liquid metal
steam generator
pipe
reactor
overflow
Prior art date
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Pending
Application number
JP62024730A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
中崎 正好
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS63193092A publication Critical patent/JPS63193092A/en
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (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】 (発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は冷却材として液体金属を使用する液体金属冷却
型原子炉の冷却装置に係り、特に原子炉の二次系の改良
に関する。
Detailed Description of the Invention (Objective of the Invention) (Industrial Field of Application) The present invention relates to a cooling device for a liquid metal cooled nuclear reactor that uses liquid metal as a coolant, and particularly relates to a cooling device for a nuclear reactor that uses liquid metal as a coolant. Regarding improvements.

(従来の技術) 冷却材としてナトリウムなどの液体金属を使用する高速
増殖炉では原子炉冷W材、すなわら−次冷却材が高いレ
ベルの放射能を帯びるので、−次冷却系は蒸気発生系か
ら隔離される。
(Prior art) In fast breeder reactors that use liquid metals such as sodium as coolants, the reactor cold W material, or secondary coolant, has a high level of radioactivity, so the secondary cooling system requires steam generation. isolated from the system.

一方、タービン発電機を駆動する蒸気を発生するために
液体金属と水との熱交換設備が必要不可欠である。
On the other hand, heat exchange equipment between liquid metal and water is essential to generate the steam that drives the turbine generator.

一次冷却材であるナトリウムなどは、空気や水と激しく
化合し易く、その化学反応熱が大きい。
The primary coolant, such as sodium, easily combines violently with air and water, and the heat of the chemical reaction is large.

したがって、蒸気発生器の蒸気側配管が破損した際に水
−液体金属反応の影響が炉心に波及しないようにするた
め、−次冷却系と蒸気発生系との間にざらに二次冷却系
が設置されている。
Therefore, in order to prevent the effects of the water-liquid metal reaction from spreading to the core in the event that the steam side piping of the steam generator is damaged, a secondary cooling system is installed between the primary cooling system and the steam generation system. is set up.

従来の液体金属冷却型原子炉における冷却系につりで第
5図を参照して現用する。
It is currently used in a cooling system in a conventional liquid metal cooled nuclear reactor, with reference to FIG.

原子炉容器1の中心には、燃料集合体を装荷した炉心2
が配置され、この炉心2を冷却する液体金属、例えばナ
トリウムなどの冷u1材3が装填される。冷却材3は、
原子炉容器1内に装備された一次主循環ボンブ4によっ
て循環される。この炉心を冷却する一次冷却祠3と、−
法主循環ボンブ4と、−次冷却材を二次冷trr材と熱
交換させる中間熱交[i5とから一次冷却系が構成され
る。
At the center of the reactor vessel 1 is a reactor core 2 loaded with fuel assemblies.
is arranged, and a cold U1 material 3 such as a liquid metal such as sodium for cooling the core 2 is loaded. The coolant 3 is
It is circulated by a primary main circulation bomb 4 installed inside the reactor vessel 1. A primary cooling shrine 3 that cools this core, -
A primary cooling system is constituted by the primary circulation bomb 4 and an intermediate heat exchanger [i5] that exchanges heat between the secondary coolant and the secondary cooled TRR material.

一方、二次冷uj系は、中間熱交換器5と、図示しない
タービン発Ti機に供給する蒸=気を生成する蒸気発生
器6と、二次冷却材を循環するための竪型右液面機械式
二次主循環ポンプ7とこれらの機器を接続する第1から
第3の配管8a、8b、8Cとから構成されている。
On the other hand, the secondary cooling uj system includes an intermediate heat exchanger 5, a steam generator 6 that generates steam to be supplied to a turbine generator (not shown), and a vertical right-hand coolant for circulating the secondary coolant. It is composed of a surface mechanical secondary main circulation pump 7 and first to third piping 8a, 8b, and 8C that connect these devices.

従来の二次冷却系は、蒸気発生器6と二次主循環ポンプ
7の各機器を原子炉建屋9を境界として別lu1Mに配
置している。
In the conventional secondary cooling system, the steam generator 6 and the secondary main circulation pump 7 are arranged in separate lu1M with the reactor building 9 as the boundary.

(発明が解決しようとする問題点) 従来の二次冷却系の配置構成によれば、二次主循環ポン
プ7と蒸気発生器6が個別に設置され、それらの機器お
よび配管が原子炉補助建屋の空間の大きな割合を占め、
建物およびドレンタンクなどの付帯設備の規模を大型化
する不経済性があった。
(Problems to be Solved by the Invention) According to the conventional arrangement of the secondary cooling system, the secondary main circulation pump 7 and the steam generator 6 are installed separately, and their equipment and piping are installed in the reactor auxiliary building. occupies a large proportion of the space of
There was an uneconomical need to increase the size of the building and ancillary equipment such as drain tanks.

また、蒸気発生器6と二次主循環ポンプ7等を接続する
配管8a、8b、8cの接続部はいずれも固定されたア
ンカ一点になるため、各様鼎間を接続する配管は熱膨張
を吸収する。したがって、その途中に配管ループを形成
したり、蛇行さじる必要があり、そのため配管長が長く
なり、配管が占める空間容積が大きく、付帯設備が大型
化づ−る欠点があった。さらに、自由液面はプラントの
出力に従って上下し、二次冷却系の熱膨張吸収するため
の空間を比較的大きく取る必要があった。
In addition, since the connection parts of the pipes 8a, 8b, and 8c that connect the steam generator 6 and the secondary main circulation pump 7, etc. all have one fixed anchor point, the pipes connecting the various pipes are protected against thermal expansion. Absorb. Therefore, it is necessary to form a piping loop or meander in the middle of the piping, which results in a long piping length, a large space occupied by the piping, and an increase in the size of the incidental equipment. Furthermore, the free liquid level rises and falls according to the output of the plant, requiring a relatively large space to absorb the thermal expansion of the secondary cooling system.

例えば、100万KWクラスの原子力発電所の場合、二
次冷却系の熱膨張分は約25M1程度あり、蒸気発生器
内の自由液面の上下は約2m以上もあり、そのための空
間を保有する必要があった。
For example, in the case of a 1 million KW class nuclear power plant, the thermal expansion of the secondary cooling system is approximately 25 M1, and the free liquid level in the steam generator is approximately 2 m or more above and below, so there is space for this. There was a need.

本発明は前記欠点を解消する目的でなされたもので、蒸
気発生器の構造および配置の簡素化を図るため、蒸気発
生器内の自由液面を常時一定に保持できる液体金属冷却
型原子炉の冷却装置を提供するものである。
The present invention has been made for the purpose of eliminating the above-mentioned drawbacks, and in order to simplify the structure and arrangement of a steam generator, it is possible to develop a liquid metal cooled nuclear reactor that can maintain a constant free liquid level in the steam generator at all times. It provides a cooling device.

(発明の構成) (問題点を解決するための手段) 本発明は、原子炉容器内に配設した中間熱交換器と原子
炉容器外に配設した蒸気発生器とを配管接続してなる液
体金属冷却型原子炉の冷却装置にa3いて、前記蒸気発
生器の本体胴の上部に液体金属入口配管を設け、前記本
体胴の下部に開口を有する液体金属上昇管を本体胴内に
軸方向に設け、この液体金属上昇管の上端に液体台底出
口配管を接続し、前記液体金属上昇管の上部周囲で液体
金属液面上の空間部に電磁ポンプを配設し、また蒸気発
生器本体胴内上部にオーバフローノズルを設け、前記オ
ーバフローノズルはオーバフロータンクにオーバフロー
配管で連通され、前記オーバフロータンクは、原子炉容
器と蒸気発生器とを連結する汲上げ配管に接続され、前
記汲上げ配管の途中には前記オーバフロータンクから液
体金属を移送するための電磁ポンプを設置してなること
を特徴とする液体金属冷却型原子炉の冷却装置である。
(Structure of the Invention) (Means for Solving the Problems) The present invention is characterized in that an intermediate heat exchanger disposed inside a nuclear reactor vessel and a steam generator disposed outside the reactor vessel are connected by piping. In a cooling system for a liquid metal cooled nuclear reactor, a liquid metal inlet pipe is provided in the upper part of the main body shell of the steam generator, and a liquid metal riser pipe having an opening in the lower part of the main body shell is installed in the main body shell in the axial direction. A liquid platform bottom outlet pipe is connected to the upper end of the liquid metal riser pipe, an electromagnetic pump is arranged in a space above the liquid metal surface around the upper part of the liquid metal riser pipe, and a steam generator body An overflow nozzle is provided in the upper part of the shell, and the overflow nozzle is connected to an overflow tank through an overflow pipe, and the overflow tank is connected to a pumping pipe that connects the reactor vessel and the steam generator. This is a cooling device for a liquid metal cooled nuclear reactor, characterized in that an electromagnetic pump for transferring liquid metal from the overflow tank is installed in the middle.

(作用) 本発明の液体金属冷却型原子炉の冷却装置において、中
間熱交換器によって加熱された液体金属は液体金属入口
配管を通り、蒸気発生器に供給され、蒸気発生器を下降
しながら給水と熱交換し蒸気を発生させる。熱交換して
温度が低下した液体金属は、電磁ポンプの作用により液
体金属上昇管の下端開口から吸い上げられ、さらに中間
熱交換器に返送される。液体金属上昇管の上部周囲で液
体金属液面上の空間部に配設された電磁ポンプは、液体
金属出口配管方向に液体金属を移動させる移動磁界を形
成する。
(Function) In the cooling system for a liquid metal cooled nuclear reactor of the present invention, the liquid metal heated by the intermediate heat exchanger passes through the liquid metal inlet pipe, is supplied to the steam generator, and is supplied with water while descending through the steam generator. It exchanges heat with and generates steam. The liquid metal whose temperature has been lowered by heat exchange is sucked up from the lower end opening of the liquid metal riser pipe by the action of the electromagnetic pump, and is further returned to the intermediate heat exchanger. An electromagnetic pump disposed in a space above the liquid metal level around the upper part of the liquid metal riser creates a moving magnetic field that moves the liquid metal in the direction of the liquid metal outlet pipe.

二次系内の液体金属はプラントの出力上昇に合せて温度
が上昇し、その体積膨張分は、蒸気発生器のオーバフロ
ーノズルよりオーバフロータンクに流入することで二次
冷却系内インベントリ−の体gill脹を吸収する。
The temperature of the liquid metal in the secondary system rises as the output of the plant increases, and the volumetric expansion flows into the overflow tank from the overflow nozzle of the steam generator, increasing the inventory in the secondary cooling system. Absorb swelling.

また、前記構成によれば、従来設置していた二次主循環
ポンプの代替として電磁ポンプが蒸気発生器に内蔵され
るため、機器配置が簡素化し配管の延べ長さも短縮化さ
れる。
Further, according to the above configuration, since the electromagnetic pump is built into the steam generator as a substitute for the conventionally installed secondary main circulation pump, the equipment arrangement is simplified and the total length of the piping is also shortened.

(実施例〉 次に、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。(Example> Next, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明に係る液体金属冷7J]を原子炉の冷却
gi置の一実施例を示す系統図である。図において、符
号10は液体金属冷却型原子炉の原子炉容器を示し、こ
の原子炉容器10丙に炉心11が配設される。炉心11
は原子炉−次冷却系12の一次冷却材13により冷却せ
しめられる。原子炉−次冷却系12は原子炉容器10内
に配設された一次主循環ボン°プ14および中間熱交換
器15を備え、上記−法主循環ボンプ14により原子炉
容器10内で一次冷却材13を循環さ゛けるようになっ
ている。
FIG. 1 is a system diagram showing an embodiment of a cooling system for a nuclear reactor using liquid metal cooling 7J according to the present invention. In the figure, reference numeral 10 indicates a reactor vessel of a liquid metal cooled nuclear reactor, and a reactor core 11 is disposed in this reactor vessel 10C. core 11
is cooled by the primary coolant 13 of the reactor-primary cooling system 12. The reactor secondary cooling system 12 includes a primary main circulation pump 14 and an intermediate heat exchanger 15 disposed inside the reactor vessel 10, and the primary cooling system 12 provides primary cooling within the reactor vessel 10 by the primary circulation pump 14. The material 13 can be circulated.

原子炉−次冷却系12の一次冷却材13は中間熱交換器
15で原子炉二次冷却系17の二次冷却材18と熱交換
される。この二次冷却系17は原子炉−次冷却系12と
蒸気発生系19との間に配設される。原子炉二次冷却系
17は前記中間熱交換器15と、原子炉容器10外に配
設された蒸気発生器20と、上記中間熱交換器15およ
び蒸気発生器20とを接続するために原子炉lJ!屋壁
21を口過して配設したホットレグ配管22およびコー
ルドレグ配管23とから構成される。
The primary coolant 13 of the reactor secondary cooling system 12 is heat exchanged with the secondary coolant 18 of the reactor secondary cooling system 17 in the intermediate heat exchanger 15 . This secondary cooling system 17 is arranged between the reactor-secondary cooling system 12 and the steam generation system 19. The reactor secondary cooling system 17 connects the intermediate heat exchanger 15, a steam generator 20 disposed outside the reactor vessel 10, and the intermediate heat exchanger 15 and the steam generator 20. Furnace lJ! It is composed of hot leg piping 22 and cold leg piping 23 which are disposed through a roof wall 21.

蒸気発生器20の本体胴25の上部には液体全届出人口
配管26.27が設けられる。一方、上記本体1N25
内には下部に開口を有する液体金属上昇管28が本体1
125の中心軸に沿って配設され、この液体金属上昇管
28の上端に液体金属出口配管26が接続される。また
、液体金属上昇管28の上部には電磁ポンプ29が配設
されている。
At the upper part of the main body shell 25 of the steam generator 20, liquid total notification artificial pipes 26 and 27 are provided. On the other hand, the above main body 1N25
Inside the main body 1 is a liquid metal riser pipe 28 having an opening at the bottom.
125 , and a liquid metal outlet pipe 26 is connected to the upper end of the liquid metal riser pipe 28 . Further, an electromagnetic pump 29 is disposed above the liquid metal riser pipe 28 .

また、蒸気発生器20の上部にはオーバフローノズル3
0が設けられ、このオーバフローノズル30はオーバフ
ロータンク31にオーバフロー配管32で連結されてい
る。
In addition, an overflow nozzle 3 is installed at the top of the steam generator 20.
0, and this overflow nozzle 30 is connected to an overflow tank 31 by an overflow pipe 32.

さらに、オーバフロータンク31とホットレグ配管22
とは、汲上げ配管33で連結され、その汲上げ配管33
の途中には、汲上げ用電磁ポンプ34が設けられている
Furthermore, overflow tank 31 and hot leg piping 22
are connected by a pumping pipe 33, and the pumping pipe 33
An electromagnetic pump 34 for pumping is provided in the middle.

ところで、蒸気発生器20は第2図に示す縦断面構造を
有し、前記本体胴25は本体支持スカート35によって
支持されており、本体胴25内の中心部分に配置された
液体金属上W管28の外側に伝熱管シュラウド36を配
置し、さらにその外側の環状空間(熱交換室37)に多
数の伝熱管38を配設している。
By the way, the steam generator 20 has a vertical cross-sectional structure shown in FIG. A heat exchanger tube shroud 36 is disposed outside of the heat exchanger shroud 28, and a large number of heat exchanger tubes 38 are further disposed in an annular space (heat exchange chamber 37) outside the shroud.

ところで、本体JI20の上部内側には液体金属の自由
液面FLが形成されており、この自由液面FLの上部の
空間部39が、液体金属の熱膨張による体積変化を吸収
するため前述したオーバフローノズルが設けられており
、二次冷却系の液位を維持する機能を有する。
By the way, a free liquid surface FL of the liquid metal is formed inside the upper part of the main body JI20, and the space 39 above the free liquid surface FL absorbs the volume change due to thermal expansion of the liquid metal, so that the above-mentioned overflow occurs. A nozzle is provided and has the function of maintaining the liquid level in the secondary cooling system.

一方、第1図の給水ポンプ40から送給された給水が流
入する水入口配管41と、水入口ヘッダ42と、水入口
分配管43と水入口水室44とで給水の入口部分が構成
される。また、蒸気の出口部分は出口蒸気室45と、出
口蒸気分流管46と、出口蒸気ヘッダ47と、出口蒸気
配管48とで構成される。
On the other hand, the inlet portion of the water supply is constituted by the water inlet pipe 41 into which the water supplied from the water supply pump 40 in FIG. Ru. Further, the steam outlet portion is composed of an outlet steam chamber 45, an outlet steam distribution pipe 46, an outlet steam header 47, and an outlet steam pipe 48.

第3図は第2図における蒸気発生器20の平面図である
。液体金属入口配管27が2系列に分岐されて本体層上
部に設けられ、一方、液体金属出口配管26が本体頂部
中心から導出されている。
FIG. 3 is a plan view of the steam generator 20 in FIG. 2. The liquid metal inlet pipe 27 is branched into two lines and provided on the upper part of the main body layer, while the liquid metal outlet pipe 26 is led out from the center of the top of the main body.

第4図は第3図におけるIV −IV線に沿った断面図
であり、蒸気発生器20の頂部を示す。液体金属上昇管
28の上部の拡径部内周に電磁ポンプ29が設けられ、
この電磁ポンプ29は、環状に形成された液体金屑流路
50の内側と外側に電磁コイル51を巻回した2ステ一
タコイル方式で構成しており、外部電源からの電流によ
り磁場を発生させ、液体金属を循環させる。
FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV--IV in FIG. 3, showing the top of the steam generator 20. An electromagnetic pump 29 is provided on the inner periphery of the enlarged diameter portion at the upper part of the liquid metal riser pipe 28.
This electromagnetic pump 29 is constructed with a two-stage coil system in which an electromagnetic coil 51 is wound inside and outside of a liquid metal scrap flow path 50 formed in an annular shape, and generates a magnetic field using a current from an external power source. , circulating liquid metal.

電磁ポンプ29を内蔵した液体金属上昇管28は、液体
金属出口配管26に接続され、さらに液体金属出口配管
26はコールドレグ配管23に接続されている。
A liquid metal riser pipe 28 containing an electromagnetic pump 29 is connected to a liquid metal outlet pipe 26 , and the liquid metal outlet pipe 26 is further connected to a cold leg pipe 23 .

次に、上記実施例の作用について説明する。Next, the operation of the above embodiment will be explained.

炉心11で発生した熱を冷却する一次冷却材13を一次
主循環ポンプ14によって循環させることにより中間熱
交換ム15を介して二次冷却系に熱が伝達される。一方
、蒸気発生器20に内蔵された電磁ポンプ29により二
次冷却系の液体金属が循環され、中間熱交換器15で収
態した高温の液体金属がホラ]・レグ配管22を通り、
液体金属入口配管27を経て、蒸気発生器20に流入す
る。
By circulating the primary coolant 13 that cools the heat generated in the reactor core 11 by the primary main circulation pump 14, the heat is transferred to the secondary cooling system via the intermediate heat exchanger 15. On the other hand, the liquid metal in the secondary cooling system is circulated by the electromagnetic pump 29 built into the steam generator 20, and the high-temperature liquid metal condensed in the intermediate heat exchanger 15 passes through the leg piping 22.
It enters the steam generator 20 via the liquid metal inlet pipe 27 .

そして、高温の液体金属は伝熱管38を配設した熱交換
室37内を流下しながら給水を蒸気にすべく熱を与え、
自らは降温して低温の液体金属となる。この低温の液体
金属は、蒸気発生器20内の下部において間口して設置
された液体金属上昇管28内を上昇し、さらに電磁ポン
プ29にて吐出圧を付与された後に、液体金属出口配管
26およびコールドレグ配管23を経て中間熱交換器5
に還流される。
Then, the high-temperature liquid metal flows down inside the heat exchange chamber 37 in which the heat transfer tubes 38 are installed, giving heat to the feed water to turn it into steam.
It cools down and becomes a low-temperature liquid metal. This low-temperature liquid metal rises in a liquid metal riser pipe 28 that is installed in the lower part of the steam generator 20, and is further given discharge pressure by an electromagnetic pump 29, and then flows through a liquid metal outlet pipe 26. and intermediate heat exchanger 5 via cold leg piping 23
is refluxed to.

また、プラントへの液体金属充填時には蒸気発生器20
のオーバフローノズル30の自由液面レベルFLまで充
填される。その後、プラントの出力を上界させると液体
金属が熱膨張し、そのインベントリ−の増加分はオーバ
フローノズル30からオーバフロータンク31にオーバ
フローすることで原子炉二次冷却系の蒸気発生器20内
の自由液面FLが常時一定に維持される。
Also, when filling the plant with liquid metal, the steam generator 20
is filled up to the free liquid level FL of the overflow nozzle 30. Thereafter, when the output of the plant is increased, the liquid metal thermally expands, and the increased inventory overflows from the overflow nozzle 30 to the overflow tank 31, freeing up the space inside the steam generator 20 of the reactor secondary cooling system. The liquid level FL is always maintained constant.

従来の液体金属冷却型原子炉にはオーバフローラインが
備えられていないため、ブラン]への出力に従って蒸気
発生器内の自由液面は上下する。このため、原子炉二次
冷却系の液体金属(二次冷JJI材)の熱膨張を吸収す
る関係上、上部空間を比較的大きく取る必要があった。
Conventional liquid metal cooled nuclear reactors are not equipped with an overflow line, so the free liquid level in the steam generator rises and falls according to the output to the steam generator. Therefore, in order to absorb the thermal expansion of the liquid metal (secondary cooled JJI material) in the reactor secondary cooling system, it was necessary to provide a relatively large upper space.

例えば、100万KWクラスの原子力発電所の場合、二
次冷却系の液体金属の熱膨張分は約25d程度あり、蒸
気発生器内の液面の上下は約2TrL以上もあり、その
ための空間を保有する必要があった。
For example, in the case of a 1 million KW class nuclear power plant, the thermal expansion of the liquid metal in the secondary cooling system is about 25 d, and the upper and lower liquid levels in the steam generator are about 2 TrL or more, so it is necessary to create a space for this. It was necessary to hold it.

しかし、第1図ないし第4図に示す液体金属6月1型原
子炉では、オーバフローノズル46にて蒸気発生器20
内の液位が常に一定に維持されるため、液体金属の自由
液面の上下移動がなく、上下移動のための上部空間39
は必要ない。単に蒸気発生520の伝熱管38に万一破
損が生じた場合に、その際発生する過大な圧力波が中間
熱交換器5に直接伝播することを防止するために、バッ
ファタンクどしての機能を有するガス空間を設ければよ
く、蒸気発生器がコンパクト化される。
However, in the liquid metal June 1 reactor shown in FIGS. 1 to 4, the overflow nozzle 46
Since the liquid level within is always maintained constant, there is no vertical movement of the free liquid level of the liquid metal, and the upper space 39 for vertical movement is
is not necessary. In the event that the heat transfer tube 38 of the steam generator 520 is damaged, the function as a buffer tank is used to prevent the excessive pressure wave generated at that time from directly propagating to the intermediate heat exchanger 5. The steam generator can be made more compact by simply providing a gas space having the following characteristics.

ところで、第2図に示される蒸気発生器20において、
水・蒸気側では、図示しない給水ポンプから送り込まれ
た給水は、水入口配管41から水入口ヘッダ42に流入
後、水入口分配管43で流量分配された後、複数に分流
されて水入口水室44に至る。この水入口水室44から
伝熱管38の内部に分配送入された給水は、伝熱管38
内を上昇しながら液体金属と熱交換されて温度上界し蒸
気となった後、出口蒸気室45に至る。そして、出口蒸
気分流管46の内部を通過して出口蒸気ヘッダ47で合
流した後、出口蒸気配管48から流出し、図示しない蒸
気タービンに送られる。
By the way, in the steam generator 20 shown in FIG.
On the water/steam side, water fed from a water supply pump (not shown) flows into a water inlet header 42 from a water inlet pipe 41, is distributed in flow through a water inlet distribution pipe 43, and is then divided into a plurality of parts to form a water inlet header 42. This leads to room 44. The water supplied from this water inlet water chamber 44 into the heat exchanger tube 38 is distributed to the heat exchanger tube 38.
As it rises inside, it exchanges heat with the liquid metal, reaches a temperature rise and becomes steam, and then reaches the outlet steam chamber 45. After passing through the outlet steam distribution pipe 46 and merging at the outlet steam header 47, the steam flows out from the outlet steam pipe 48 and is sent to a steam turbine (not shown).

以上説明したように、本実施例によれば、蒸気発生器内
に電磁ポンプを組み込んで一体化したことにより、従来
の原子炉冷却装置では必要とされた二次冷却系の二次主
循環ポンプを削減することができるため、配管長の大幅
な短縮が可能となる。
As explained above, according to this embodiment, by integrating the electromagnetic pump into the steam generator, the secondary main circulation pump of the secondary cooling system, which is required in the conventional reactor cooling system, can be used. This makes it possible to significantly shorten the piping length.

また、本実施例では、蒸気発生器20上部の自由液面F
Lを一定にするとともに、この自由液面FLの上部に形
成された空間部に電磁ポンプ29を配設したことにより
、電磁コイルが直接液体金属18から受ける温度影響が
少ない。また、電磁ポンプ29内を流れる液体金属は、
熱交換を行なった直後のため低温状態にある。したがっ
て、電磁ポンプ29を蒸気発生器20下部に設置しlζ
場合と比較して、設置場所の温度が低下するため、電磁
コイルの信頼性が高くなり、電磁ポンプ29の寿命を延
伸できる利点がある。
In addition, in this embodiment, the free liquid level F at the top of the steam generator 20
By keeping L constant and arranging the electromagnetic pump 29 in the space formed above the free liquid level FL, the electromagnetic coil is less affected by temperature directly from the liquid metal 18. Moreover, the liquid metal flowing inside the electromagnetic pump 29 is
It is in a low temperature state because it has just undergone heat exchange. Therefore, the electromagnetic pump 29 is installed at the bottom of the steam generator 20.
Since the temperature at the installation location is lower than in the case of the conventional method, the reliability of the electromagnetic coil is increased and the life of the electromagnetic pump 29 can be extended.

さらに、本実施例によれば、メンテナンス時には、Ti
磁ポンプ29を蒸気発生器20の頂部から上方に簡単に
引き抜くことができる構造のため、電磁ポンプ29を蒸
気発生器20下部に設置した場合と比較して保守管理作
業が容易になる。
Furthermore, according to this embodiment, during maintenance, Ti
Since the magnetic pump 29 can be easily pulled upward from the top of the steam generator 20, maintenance work is easier than when the electromagnetic pump 29 is installed at the bottom of the steam generator 20.

また、本実施例では、配管長が大幅に短縮化されるため
、二次冷却系ナトリウムインベントリ−の削減も可能と
なり、このためドレンタンク等の補助機器の容量を低減
す°ることができる。さらに、従来の二次主循環ポンプ
の削減に伴って原子炉建屋の部屋数および空間容積を低
減することができ、また配管長の短縮により配管が占め
ていた原子炉補助建物の空間容積を低減覆ることができ
る。
Furthermore, in this embodiment, since the piping length is significantly shortened, it is also possible to reduce the sodium inventory in the secondary cooling system, and therefore the capacity of auxiliary equipment such as a drain tank can be reduced. Furthermore, by reducing the number of conventional secondary main circulation pumps, the number of rooms and space in the reactor building can be reduced, and by shortening the piping length, the space in the reactor auxiliary building occupied by the piping can be reduced. Can be covered.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明に係る液体金属冷却型原子炉の冷却装置にJ′3
いては、オーバフローノズルで蒸気発生器内の液位が一
定に維持できるため液面の上下移動の空間を取る必要は
ない。また、蒸気発生器から液体金属のA−バフローノ
ズルにより液体金属の熱膨張を吸収することで蒸気発生
器が小型化される。
J'3 in the cooling device for a liquid metal cooled nuclear reactor according to the present invention.
In this case, the overflow nozzle can maintain a constant liquid level in the steam generator, so there is no need to take up space for the liquid level to move up and down. Further, the steam generator can be downsized by absorbing the thermal expansion of the liquid metal from the steam generator using the A-buff flow nozzle.

さらに、ドレンタンクなどの補助機器の容量の低減化な
らびに原子炉建屋および原子炉補助建物の空間容積の低
減化が実現し、ひいては、原子力発電プラン1−の建設
コストの大幅なfIil減に擾れた効用を発揮する。
Furthermore, the capacity of auxiliary equipment such as drain tanks and the space volume of the reactor building and reactor auxiliary buildings have been reduced, which in turn has led to a significant reduction in the construction cost of nuclear power generation plan 1. It shows its effectiveness.

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

第1図は本発明に係る液体金属冷却型原子炉の冷却装置
の−・実施例を示す系統図、第2図は第1図における蒸
気発生器の構造を示す半縦断面図、第3図は第2図にお
ける蒸気発生器の平面図、第4図は第3図におけるIV
 −IV線に沿った断面図、第5図は従来の液体金属冷
却型原子炉の冷IJl装置を示す系統図である。 10・・・原子炉容器、11・・・炉心、12・・・原
子炉−次冷却系、13・・・冷却材、171・・・−法
主循環ポンプ、15・・・中間熱交換器、17・・・原
子炉二次冷却系、19・・・蒸気発生系、20・・・蒸
気発生器、21・・・原子炉建屋壁、22・・・ホラ1
−レグ配管、23・・・コールドレグ配管、25・・・
本体胴、26・・・液体金属出口配管、27・・・液体
金属入口配管、28・・・液体金属上昇管、29・・・
電磁ポンプ、30・・・オーバフローノズル、31・・
・オーバフロータンク、32・・・オーバフロー配管、
33・・・汲上配管、34・・・汲上用電磁ポンプ、3
5・・・本体支持スカート、36・・・伝熱管シコラウ
ド、38・・・伝熱管、3つ・・・空間部、41・・・
水入口配管、42・・・水入口ヘッダ、43・・・水入
口分配管、44・・・水入口氷室、45・・・出口蒸気
室、46・・・出口蒸気分流管、47・・・出[1蒸気
ヘツダ、48・・・出口蒸気配管、5o・・・液体金属
流路、51・・・電磁コイル、FL・・・自由液面。 代理人弁理士  則 近 憲 佑 同         三  俣  弘  文第2図 第3図 告 第4図 ニア”°−−一二一−が辷「
Fig. 1 is a system diagram showing an embodiment of the cooling device for a liquid metal cooled nuclear reactor according to the present invention, Fig. 2 is a half-longitudinal sectional view showing the structure of the steam generator in Fig. 1, and Fig. 3 is a plan view of the steam generator in Fig. 2, and Fig. 4 is a plan view of the steam generator in Fig. 3.
FIG. 5, a sectional view taken along line -IV, is a system diagram showing a cold IJI device for a conventional liquid metal cooled nuclear reactor. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Reactor vessel, 11... Reactor core, 12... Reactor secondary cooling system, 13... Coolant, 171...-main circulation pump, 15... Intermediate heat exchanger , 17... Reactor secondary cooling system, 19... Steam generation system, 20... Steam generator, 21... Reactor building wall, 22... Hora 1
- Leg piping, 23...Cold leg piping, 25...
Main body trunk, 26... Liquid metal outlet piping, 27... Liquid metal inlet piping, 28... Liquid metal riser pipe, 29...
Electromagnetic pump, 30... Overflow nozzle, 31...
・Overflow tank, 32...overflow piping,
33... pumping piping, 34... electromagnetic pump for pumping, 3
5... Main body support skirt, 36... Heat exchanger tube shikoroud, 38... Heat exchanger tube, 3... Space part, 41...
Water inlet piping, 42... Water inlet header, 43... Water inlet distribution pipe, 44... Water inlet ice chamber, 45... Outlet steam chamber, 46... Outlet steam distribution pipe, 47... Output [1 Steam header, 48... Outlet steam piping, 5o... Liquid metal channel, 51... Electromagnetic coil, FL... Free liquid level. Representative Patent Attorney Yudo Noriyuki Chika Hiroshi Mitsumata Figure 2 Figure 3 Notice Figure 4 Near "°--121- is folded"

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 原子炉容器内に配設した中間熱交換器と原子炉容器外に
配設した蒸気発生器とを配管接続してなる液体金属冷却
型原子炉の冷却装置において、前記蒸気発生器の本体胴
の上部に液体金属入口配管を設け、前記本体胴の下部に
開口を有する液体金属上昇管を本体胴内に軸方向に設け
、この液体金属上昇管の上端に液体金属出口配管を接続
し、前記液体金属上昇管の上部周囲で液体金属液面上の
空間部に電磁ポンプを配設し、また蒸気発生器本体胴内
上部にオーバフローノズルを設け、前記オーバフローノ
ズルはオーバフロータンクにオーバフロー配管で連通さ
れ、前記オーバフロータンクは、原子炉容器と蒸気発生
器とを連結する汲上げ配管に接続され、前記汲上げ配管
の途中には前記オーバフロータンクから液体金属を移送
するための電磁ポンプを設置してなることを特徴とする
液体金属冷却型原子炉の冷却装置。
In a cooling system for a liquid metal-cooled nuclear reactor, which has a pipe connection between an intermediate heat exchanger disposed inside the reactor vessel and a steam generator disposed outside the reactor vessel, the main body shell of the steam generator is A liquid metal inlet pipe is provided in the upper part, a liquid metal riser pipe having an opening in the lower part of the main body shell is provided in the main body shell in the axial direction, a liquid metal outlet pipe is connected to the upper end of the liquid metal riser pipe, and the liquid metal riser pipe is connected to the upper end of the liquid metal riser pipe. An electromagnetic pump is arranged in a space above the liquid metal surface around the upper part of the metal riser pipe, and an overflow nozzle is provided in the upper part of the body of the steam generator body, and the overflow nozzle is communicated with an overflow tank by an overflow pipe, The overflow tank is connected to a pumping pipe that connects the reactor vessel and the steam generator, and an electromagnetic pump is installed in the middle of the pumping pipe to transfer liquid metal from the overflow tank. A cooling device for a liquid metal cooled nuclear reactor characterized by:
JP62024730A 1987-02-06 1987-02-06 Cooling device for liquid-metal cooling type reactor Pending JPS63193092A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03226695A (en) * 1990-02-01 1991-10-07 Power Reactor & Nuclear Fuel Dev Corp Fast breeder reactor without secondary system, and its steam generator

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