JPS6381294A

JPS6381294A - タンク型高速増殖炉

Info

Publication number: JPS6381294A
Application number: JP61225827A
Authority: JP
Inventors: 茂樹丸山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-09-26
Filing date: 1986-09-26
Publication date: 1988-04-12

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］（産業上の利用分野）本発明は液体金属を冷却材として使用する高速増殖炉、
特にタンク型高速増殖炉に関する。

（従来の技術）従来のタンク型高速増殖炉を第２図を参照して説明する
。

原子炉容器１は安全のため内側の主容器１ａと外側のガ
ードベッセル１ｂの２重構造とされており、円筒状のキ
ャビティウオール２内に吊下げ支持されている。この原
子炉容器１の上端はハーフスラブ３により閉塞されてい
る。そして、主容器１ａ内の下部には炉心支持体４を介
してプレナム部５及び炉心６が順次積層されている。こ
の炉心６の上部にはルーフスラブ３より炉心上部機＠７
が吊持されている。また炉心６の上端部近傍位置におい
て、主容器１ａ内を上方のホットプール９と下方のコー
ルドプール１０とに区画する隔壁８が隔壁支持体８ｂに
よって支持されている。またハーフスラブ３からは主容
器１ａ内の一次冷却材１５を循環させる複数の一次主循
環ポンプ１１が周方向に等間隔に吊下げられている。こ
れらの−法主循環ポンプ１１の外側を包囲するポンプス
タンドパイプ１２が隔壁８を上下に貫通して設けられて
いる。

また各々の一次主循環ポンプ１１の下端からは炉内配管
１３が導出され、その先端がプレナム５に接続されてい
る。ざらに、ルーフスラブ３からは−次冷却材と二次冷
却材との熱交換を行なう複数の中間熱交換器１４が周方
向に主容器１ａ内に吊下げ支持されており、その下端部
は隔壁８を貫通して、コールドプール１０内に達してい
る。このルーフスラブ３の下面と一次冷却材１５の液面
との空間には不活性ガスのカバーガス１６が充填されて
いる。

次に、以上のように構成されたタンク型高速増殖炉の作
用を説明する。

まず、液体ナトリウム等の液体金属から成る一次冷却材
１５は、炉心６を上方に向って流れる問に核反応による
熱エネルギを受けて高温となりホットプール９内へ流入
する。そして、この−次冷却材１５は中間熱交換器１４
へ上部から流入し、二次冷却材である液体金属へ熱エネ
ルギを伝達し、自らは温度降下してコールドプール１０
内へ流下する。

一方、コールドプール１０内の一次冷却材１５は、ポン
プスタンドパイプ１２内を上昇して一次主循環ボンプ１
１により昇圧されて、炉内配管１３を通ってプレナム部
５へ戻される。

次に、中間熱交換器１４以降、すなわち二次冷却系を第
３図について説明する。

中間熱交換器１４のルーフスラブ３上部には、二次主冷
却系配管１７が接続される。二次主冷却未配　゛管１７
にはホットレグ配管１７ａとコールドレグ配管１７ｂが
必り、ホットレグ配管１７ａは、中間熱交換器１４と蒸
気発生器１８とを接続し、コールドレグ配管１７ｂは中
間熱交換器１４と二次主循環ポンプ１９とを接続する。

また、蒸気発生器１８と二次主循環ポンプ１９との間は
クロスオーバレグ配管１７ｃによって結合されており、
クロスオーバレグ配管１７ｃは分岐して膨張タンク２０
に接続されている。蒸気発生器１８には給水配管２１ａ
及び主蒸気管２１ｂが接続されている。

ここで、上記二次主冷却系の流路について、以下に説明
する。

中間熱交換器１４において高温となった二次冷却　　′
材（通常は液体金属ナトリウム）は、ホットレグ配管１
７ａを通って蒸気発生器１８へ導かれる。そして、蒸気
を発生し低温となった二次冷却材はクロスオーバレグ１
７Ｇを通って、二次主循環ポンプ１９へ導かれ、高圧と
なって再び中間熱交換器１４へ戻される。クロスオーバ
レグ１７ｃには膨張タンク２０が分岐して設置されるが
、この膨張タンク２０は、二次主冷却系内の二次冷却材
の熱膨張の吸収のために設置される。

ざらに、上記中間熱交換器１４を第４図について説明す
る。

中間熱交換器１４はルーフスラブ３から、本体胴２２の
上端部に設置された本体７ランジ２２ａにより主容器内
に吊下げ支持される。本体胴２２には上部管板２３ａが
取り付けられ、この上部管板２３ａより多数の伝熱管の
東部２５が下部管板２３ｂとの間に設置される。下部管
板２３ｂの下端部は、本体鏡２４となっている。伝熱管
束部２５中には、数箇所に支え板２６が設置され、最上
部の支え板２６にはマノメータ２７が設置されている。

また、伝熱管束部２５廻りには下部胴２２ｂが設けられ
る。伝熱管束部２５の上下端にはそれぞれ一次入ロ部２
８ａ１−次出口部２８ｂが形成されている。一方、中間
熱交換器１４の中央部には下降管２９が下部管板２３ｂ
の下部迄伸長し、本体鏡２４内に開口している。上部管
板２３ａの上方にはアニユラス部３０が形成され、その
上端はルーフスラブ３上面以上の高さで二次出口３１を
形成している。また、アニユラス部３０のルーフステ１
３貫通部廻りには生体遮蔽体３２が設置されている。

次に、上記中間熱交換器１４の作用について説明する。

炉心で高温となった一次冷却材は、−次入口窓２８ａよ
り中間熱交換器１４の伝熱管束部２５へ流入し、伝熱管
外を流下する間に二次冷却材と熱交換を行なって降温し
、−洗出口部２８ｂよりコールドプールへ流出する。一
方、二次冷却材は下降管２９を流下し、本体鏡２４の内
側で流向を反転し、伝熱管内を通って昇温し、アニユラ
ス部３０を経て流出する。

中間熱交換器１４は主容器内でホットプールとコールド
プールを貫通する機器でおることから、隔壁部で両者を
仕切る必要がある。このため、外周部にマノメータシー
ル２７を設けることによりこれに対処している。また、
タンク型炉主容器内は放射性雰囲気であるため、ルーフ
スラブ３貫通部には生体遮蔽体３２を設置している。

以上のように構成されたタンク型高速増殖炉は機能上は
特に問題がないが、物量が多く、特に二次主冷却系は、
配管の引き廻しスペース等により建屋の大型化の一因と
なっている。高速増殖炉の物量低減の意味からは二次系
の縮小化等により、プラントのコンパクト化を図る必要
がある。また、中間熱交換器に関しては、特にルーフス
ラブ貫通部の生体遮蔽体が重量的にも大きく、これを何
らかの機器で置き換えることににり機器物量の削減のみ
でなく、配管スペース等による建屋のコンパクト化等が
望まれていた。

（発明が解決しようとする問題点）本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は
、タンク型高速増殖炉の中間熱交換器のルーフスラブ貫
通部の生体遮蔽領域を電磁ポンプで置き換えることによ
り、二次系の縮小化を図ったタンク型高速増殖炉を提供
することにある。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明は上記目的を達成するために、タンク型高速増殖
炉の主容器を覆うルーフスラブを貫通して、主容器内へ
吊下げ支持された長袖円筒状の中間熱交換器を備えたタ
ンク型高速増殖炉において前記中間熱交換器の中心部に
同軸円筒状に形成される中間熱交換器二次冷却材上昇管
及び下降管の前記ルーフスラブ貫通部部分に、電磁ポン
プを形成するようにしたことを特徴とするものである。

（作　用）本発明によると、電磁ポンプを中間熱交換器のルーフス
ラブ貫通部に設置したので、二次系の縮小化が可能とな
り、また、中間熱交換器を通過する間に電磁ポンプで発
生した熱を二次冷却材に戻すことになり、熱効率の向上
に奇与することができる。

（実施例）本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例の断面図であり、同図は電磁
ポンプを設けた中間熱交換器で、既に説明した第４図の
中間熱交換器のルーフスラブ貫通部に電磁ポンプを二次
冷却材の流路を構成するように設置したものである。し
たがって、第４図と同一構成箇所には同一符号を付して
その説明は省略するものとする。

同図において、−次冷却材の流路構成は第４図と同様で
ある、すなわち、炉心で高温となった一次冷却材は、−
次入口窓２８ａより中間熱交換器１４の伝熱管束部２５
へ流入し、伝熱管外を流下する間に二次冷却材と熱交換
を行なって降温し、−法用口部２８ｂよりコールドプー
ルへ流出する。一方、二次冷却材は下降管２９を流下し
、本体鏡２４の内側で流向を反転し、伝熱管内を通って
昇温し、アニユラス部３０を経て二次出口３１に至る間
に電磁ポンプ３３により加圧されて流出することになる
。

本実施例によると、ルーフスラブ貫通部の生体遮蔽体と
二次主循環ポンプを一体とすることが可能になり、物量
削減と同時に、二次主循環ポンプ削除による配管スペー
スの大幅な削減が可能となる。

なお、本発明はタンク型高速増殖炉を例とじて説明した
が、ループ型高速増殖炉においても中間熱交換器の上側
には生体遮蔽を必要としており、この部分に電磁ポンプ
を設けることにより本実施例と同様な効果を奏するもの
である。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によると、ルーフスラブ貫
通部の生体遮蔽領域に電磁ポンプを配置することにより
、二次系の縮小化が図れかつ電磁ポンプで発生した熱も
冷却材で回収できるので、熱効率の向上に繋がるという
すぐれた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は従来のタ
ンク型高速増殖炉の断面図、第３図はタンク型高速増殖
炉の二次主冷却系の系統図、第４図は第２図の中間熱交
換器の断面図である。１・・・原子炉容器、　　３・・・ルーフスラブ４・・
・炉心支持体、　　５・・・プレナム部６・・・炉心、
　　　　　　７・・・炉心上部機溝８・・・隔壁、　　
　　　９・・・ホットプール１０・・・コールドプール１１・・・１次主循環ポンプ１４・・・中間熱交換器１７・・・２次主冷却器配管２２・・・本体胴、　　　　　２３ａ・・・上部管板２
３ｂ・・・下部管板、２４・・・本体鏡２５・・・伝熱
管束部、２６・・・支え板２７・・・マノメータ、２８
ａ・・・１火入口部２８ｂ・・・１次出ロ部、３２・・
・生体遮蔽体３３・・・電磁ポンプ代理人　弁理士　則　近　憲　佑同　　三俣弘文ＹＪ　ｌ　図茅　２Ｉｍ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）タンク型高速増殖炉の主容器を覆うルーフスラブ
を貫通して前記主容器内へ吊下げ支持された長軸円筒状
の中間熱交換器を備えたタンク型高速増殖炉において、
前記中間熱交換器の中心部に同軸円筒状に形成される中
間熱交換器二次冷却材上昇管及び下降管の前記ルーフス
ラブ貫通部部分に電磁ポンプを設置したことを特徴とす
るタンク型高速増殖炉。