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JP2011117907A - Fast reactor - Google Patents

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JP2011117907A
JP2011117907A JP2009277743A JP2009277743A JP2011117907A JP 2011117907 A JP2011117907 A JP 2011117907A JP 2009277743 A JP2009277743 A JP 2009277743A JP 2009277743 A JP2009277743 A JP 2009277743A JP 2011117907 A JP2011117907 A JP 2011117907A
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JP
Japan
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reflector
drive mechanism
speed
speed drive
fast reactor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2009277743A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ayano Ebihara
彩乃 蛯原
Akio Takahashi
明雄 高橋
Masahiko Ariyoshi
昌彦 有吉
Mineo Sekiguchi
峰生 関口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JP2011117907A publication Critical patent/JP2011117907A/en
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fast reactor that facilitates the operation thereof and improves performances at installation and maintenance by reducing the size of a reflector and drive mechanism. <P>SOLUTION: In the fast reactor, the annular reflector 4 is provided around a reactor core 2 on which nuclear fuel is mounted and a nuclear reaction output is controlled by moving the reflector 4. The reflector 4 is formed to be plurally divided in circumferential direction. In each of the reflectors 4 plurally divided, a reflector drive mechanism 6 that axially moves the reflectors 4 is provided. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、炉心外周に反射体を配置した高速炉に係り、特に炉心燃料の燃焼を制御棒に代えて上記反射体により制御する高速炉に関する。   The present invention relates to a fast reactor in which a reflector is disposed on the outer periphery of a core, and more particularly to a fast reactor in which the combustion of core fuel is controlled by the reflector instead of a control rod.

従来、この種の高速炉には、例えば特許文献1に記載されたものがある。この高速炉101は、図4に示すように有底円筒状の原子炉容器102内に、複数の核燃料を装荷した炉心103と、この炉心103の外周に同心状に配設した環状の反射体104と、上部に設置された中間熱交換器105などを冷却材とともに内蔵している。   Conventionally, this type of fast reactor includes, for example, one described in Patent Document 1. As shown in FIG. 4, the fast reactor 101 includes a core 103 loaded with a plurality of nuclear fuels in a bottomed cylindrical reactor vessel 102, and an annular reflector disposed concentrically on the outer periphery of the core 103. 104 and the intermediate heat exchanger 105 installed in the upper part etc. are incorporated with the coolant.

原子炉容器102の上端上方に打設された上部スラブ106には、反射体駆動機構107が設置され、この反射体駆動機構107は油圧装置108により駆動される。また、反射体104と反射体駆動機構107との間には、長尺かつ大径の反射体駆動軸109が設けられている。この反射体駆動機構107を駆動することにより、反射体駆動軸109を介して反射体104を上下動(昇降)させて炉心燃料の燃焼を制御している。   A reflector driving mechanism 107 is installed on the upper slab 106 placed above the upper end of the reactor vessel 102, and the reflector driving mechanism 107 is driven by a hydraulic device 108. In addition, a long and large-diameter reflector driving shaft 109 is provided between the reflector 104 and the reflector driving mechanism 107. By driving the reflector drive mechanism 107, the reflector 104 is moved up and down (lifted and lowered) via the reflector drive shaft 109 to control the combustion of the core fuel.

特開平6−59069号公報JP-A-6-59069

しかしながら、上述した特許文献1に記載された従来の反射体104は、環状に形成され、また反射体104および反射体駆動軸109は、一体で径が大きく、かつ長尺な構造であることから、工場からの輸送と現地での組立が難しいものとなっていた。また、核反応を制御するために反射体104を移動する反射体駆動機構107は一系統であり、極めて高い安全性が要求される原子炉制御システムとしての要求を十分満たしているとは言えなかった。   However, the conventional reflector 104 described in Patent Document 1 described above is formed in an annular shape, and the reflector 104 and the reflector drive shaft 109 are integrally large in diameter and have a long structure. , Transportation from the factory and local assembly was difficult. Moreover, the reflector drive mechanism 107 that moves the reflector 104 to control the nuclear reaction is a single system, and it cannot be said that it sufficiently satisfies the requirements for a reactor control system that requires extremely high safety. It was.

さらに、反射体駆動機構107の駆動源としては、高速に上下動可能に出力する油圧装置108を用いており、反射体駆動機構107は、定常運転中は長期間一定位置を保持する必要があるものの、バルブを含む油圧系に微小なリークを回避することができず、そのため複雑な油圧系制御システムの構成となり、そのメンテナンス頻度および点検項目が多いものとなっていた。   Further, as a drive source for the reflector drive mechanism 107, a hydraulic device 108 that outputs the reflector at a high speed so as to be movable up and down is used, and the reflector drive mechanism 107 needs to hold a fixed position for a long period during a steady operation. However, a minute leak cannot be avoided in the hydraulic system including the valve, and therefore, a complicated configuration of the hydraulic system control system is required, and the maintenance frequency and inspection items are large.

本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、反射体およびその駆動機構を小型化して取扱いを容易にし、かつ据付組立性およびメンテナンス性を向上させた高速炉を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a fast reactor in which a reflector and its drive mechanism are miniaturized to facilitate handling, and have improved installation and assembling properties and maintainability. Objective.

上記目的を達成するために、本発明に係る高速炉は、核燃料が装荷される炉心の周囲に環状の反射体を配置し、この反射体を移動させて核反応出力を制御する高速炉であって、前記反射体は、周方向に複数分割形成され、これら複数に分割された反射体のそれぞれに、これらの反射体を軸方向に移動させる反射体駆動機構を設けたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a fast reactor according to the present invention is a fast reactor in which an annular reflector is disposed around a core in which nuclear fuel is loaded and the nuclear reaction output is controlled by moving the reflector. The reflector is divided into a plurality of parts in the circumferential direction, and a reflector driving mechanism for moving the reflectors in the axial direction is provided for each of the plurality of reflectors.

本発明によれば、反射体およびその駆動機構を小型化して取扱いを容易にし、かつ据付組立性およびメンテナンス性を向上させることができる。   According to the present invention, the reflector and the drive mechanism thereof can be downsized to facilitate handling, and the installation and assembling property and the maintenance property can be improved.

本発明に係る高速炉の一実施形態を示す縦断面構成図である。It is a longitudinal section lineblock diagram showing one embodiment of a fast reactor concerning the present invention. 緊急停止時の反射体駆動機構を示す縦断面構成図である。It is a longitudinal cross-sectional block diagram which shows the reflector drive mechanism at the time of an emergency stop. 原子炉通常運転時の反射体駆動機構を示す縦断面構成図である。It is a longitudinal cross-section block diagram which shows the reflector drive mechanism at the time of nuclear reactor normal operation. 従来の高速炉を示す縦断面構成図である。It is a longitudinal cross-sectional block diagram which shows the conventional fast reactor.

以下に、本発明に係る高速原子炉の一実施形態について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of a fast reactor according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明に係る高速炉の一実施形態を示す縦断面構成図である。図2は緊急停止時の反射体駆動機構を示す縦断面構成図である。図3は原子炉通常運転時の反射体駆動機構を示す縦断面構成図である。   FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a fast reactor according to the present invention. FIG. 2 is a longitudinal sectional configuration diagram showing the reflector driving mechanism at the time of emergency stop. FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a reflector driving mechanism during normal operation of the reactor.

図1に示すように、高速炉1は、核燃料を装荷する炉心2と、この炉心2の外周にアニュラス状に配置された炉心槽3と、炉心2の外周に同心状に配設した反射体4と、この反射体4に接続された反射体駆動軸5と、この反射体駆動軸5に接続され、反射体4を軸方向に炉心槽3の中を上下動させる反射体駆動機構6と、冷却材ナトリウムを保持する原子炉容器7と、この原子炉容器7の上方に設置された上部プラグ11などを備えている。   As shown in FIG. 1, a fast reactor 1 includes a core 2 loaded with nuclear fuel, a core tank 3 arranged in an annulus around the core 2, and a reflector arranged concentrically around the core 2. 4, a reflector drive shaft 5 connected to the reflector 4, and a reflector drive mechanism 6 connected to the reflector drive shaft 5 to move the reflector 4 up and down in the core tank 3 in the axial direction. The reactor vessel 7 for holding the coolant sodium, and the upper plug 11 installed above the reactor vessel 7 are provided.

反射体4は、周方向に複数個(例えば6個で、特に個数は限定するものではない)に分割構成されており、これらの分割された反射体4のそれぞれが単独の反射体駆動機構6に単独の反射体駆動軸5を介して結合されている。   The reflector 4 is divided into a plurality of pieces (for example, six, and the number is not particularly limited) in the circumferential direction, and each of the divided reflectors 4 is a single reflector driving mechanism 6. Are coupled via a single reflector drive shaft 5.

反射体駆動軸5の下端の反射体4頂部との結合部は、図2に示すように断面T字状の結合機構であるTバー部12に形成されており、このTバー部12は、反射体駆動軸5の軸回転方位により反射体4と結合状態となり、90°回転すると反射体4に対して容易に着脱可能な構造となっている。なお、結合機構としては、Tバー部12に限らず、爪を開閉して着脱を行うグリッパ方式でもよい。   As shown in FIG. 2, the coupling portion between the lower end of the reflector driving shaft 5 and the top of the reflector 4 is formed in a T-bar portion 12 that is a coupling mechanism having a T-shaped cross section. The reflector 4 is connected to the reflector 4 by the axial rotation direction of the reflector drive shaft 5 and can be easily attached to and detached from the reflector 4 when rotated 90 degrees. Note that the coupling mechanism is not limited to the T-bar portion 12, and a gripper system that opens and closes the claw and attaches and detaches may be used.

反射体4は、炉心2から放射される中性子を反射させるための中性子反射部4aの領域と、この中性子反射部4aの領域の上部に配置され、内部にガス(例えば、窒素ガス)を封入した薄肉円筒状に形成され、炉心2から放射された中性子を透過させるためのキャビティ部4bの領域とを有する。   The reflector 4 is disposed in the region of the neutron reflector 4a for reflecting neutrons radiated from the core 2 and the upper portion of the region of the neutron reflector 4a, and encloses a gas (for example, nitrogen gas) therein. It is formed in a thin cylindrical shape and has a region of a cavity portion 4b for transmitting neutrons emitted from the core 2.

また、反射体4は、上下動させることにより核反応出力の調整を行うとともに、原子炉スクラム時は下降させて炉心2の側部にキャビティ部4bが位置するように構成されている。したがって、炉心2の側部に中性子を透過させるためのキャビティ部4bが位置することにより、核反応が抑制されて炉心2の燃焼を抑えることができる。   Further, the reflector 4 is configured to adjust the nuclear reaction output by moving up and down, and is lowered during the reactor scram so that the cavity portion 4b is located on the side of the core 2. Therefore, when the cavity 4b for transmitting neutrons is located on the side of the core 2, the nuclear reaction is suppressed and combustion of the core 2 can be suppressed.

図1に示すように、反射体4および反射体駆動機構6が炉心2の周辺に配置されることにより、炉心設計により定められた価値反応と、炉停止機能における重複性と、系統分離の要求とを満たすために設けられた炉停止棒30および炉停止棒駆動機構31から構成される炉停止系の機器を炉中心部に容易に配置することができるようになっている。   As shown in FIG. 1, the reflector 4 and the reflector driving mechanism 6 are arranged around the reactor core 2, so that the value reaction determined by the reactor core design, the redundancy in the reactor shutdown function, and the requirement for system separation are obtained. In order to satisfy the above conditions, a furnace stop system device composed of a furnace stop rod 30 and a furnace stop rod drive mechanism 31 can be easily arranged at the center of the furnace.

図2は反射体4の全挿入状態(スクラム状態)を示している。   FIG. 2 shows the fully inserted state (scrum state) of the reflector 4.

図2に示すように、原子炉容器7の上方には、上部プラグ11が設置され、この上部プラグ11上には、反射体駆動機構6が設けられている。   As shown in FIG. 2, an upper plug 11 is installed above the reactor vessel 7, and a reflector driving mechanism 6 is provided on the upper plug 11.

反射体駆動機構6は、高速駆動機構13と、中速駆動機構14と、超微速駆動機構15との3系統による駆動機構で構成されている。高速駆動機構13は、電動シリンダ16と、反射体駆動軸5に連結された高速動可動板17と、電動シリンダ16と並列に装着され、反射体4の緊急下降時の速度制限を行う緩衝装置18とから構成されている。中速駆動機構14は、電動シリンダ19と、反射体駆動軸5に連結された中速動可動板20とから構成され、高速駆動機構13と直列に接続されている。   The reflector drive mechanism 6 includes a three-system drive mechanism including a high-speed drive mechanism 13, a medium-speed drive mechanism 14, and an ultra-low speed drive mechanism 15. The high-speed drive mechanism 13 is mounted in parallel with the electric cylinder 16, the high-speed moving movable plate 17 connected to the reflector drive shaft 5, and the electric cylinder 16, and a shock absorber that limits the speed when the reflector 4 is lowered in an emergency. 18. The medium speed drive mechanism 14 includes an electric cylinder 19 and a medium speed moving movable plate 20 connected to the reflector drive shaft 5, and is connected in series with the high speed drive mechanism 13.

また、超微速駆動機構15は、高速駆動機構13および中速駆動機構14により上下動(昇降)自在に支持されている。超微速駆動機構15は、駆動モータ21と、この駆動モータ21の出力軸に取り付けられ、駆動モータ21の回転速度を減速させるための減速機22と、駆動モータ21の回転運動を直線運動に変換するボールネジ24aとを有し、反射体4を超微速で上下動させる。   The ultra-low speed drive mechanism 15 is supported by a high-speed drive mechanism 13 and a medium-speed drive mechanism 14 so as to freely move up and down (up and down). The ultra-low speed drive mechanism 15 is attached to a drive motor 21, an output shaft of the drive motor 21, a speed reducer 22 for decelerating the rotational speed of the drive motor 21, and a rotational motion of the drive motor 21 to a linear motion. A ball screw 24a for conversion, and the reflector 4 is moved up and down at a super-low speed.

高速駆動機構13および中速駆動機構14の系統には、中速動可動板20にボールネジ24bを介して位置検出器23aが取り付けられており、超微速駆動機構15の系統には、位置検出器23bが取り付けられている。   In the system of the high speed drive mechanism 13 and the medium speed drive mechanism 14, a position detector 23a is attached to the medium speed moving movable plate 20 via a ball screw 24b. A vessel 23b is attached.

さらに、上部プラグ11上には、外側ハウジング25が設置され、この外側ハウジング25には、電動シリンダ16,19による必要以上の持ち上げ動作(引抜き操作)を防止するためのストッパ26が取り付けられている。   Further, an outer housing 25 is installed on the upper plug 11, and a stopper 26 is attached to the outer housing 25 for preventing an unnecessary lifting operation (pulling operation) by the electric cylinders 16 and 19. .

次に、反射体駆動機構6の基本的な運転手順および動作について説明する。その主な動作は、起動操作、臨界近接・出力補償動作、燃焼補償動作、停止操作、および緊急時急速下降である。   Next, a basic operation procedure and operation of the reflector drive mechanism 6 will be described. The main operations are start-up operation, critical proximity / power compensation operation, combustion compensation operation, stop operation, and emergency rapid descent.

起動操作は、前述した高速駆動機構13と、中速駆動機構14と、超微速駆動機構15との3系統のうちの高速駆動機構13を用いて中速駆動機構14の中速動可動板20および超微速駆動機構15を介して、反射体駆動軸5を持ち上げることにより、反射体4を最下限停止位置から起動開始位置(最下限停止位置から約500mm程度)まで上昇移動させる。この時の反射体4の移動速度は、約4mm/sec程度である。   The starting operation is performed by using the high-speed drive mechanism 13 of the three systems of the high-speed drive mechanism 13, the medium-speed drive mechanism 14, and the ultra-low-speed drive mechanism 15, and the medium-speed movable plate of the medium-speed drive mechanism 14. The reflector 4 is lifted from the lower limit stop position to the start start position (about 500 mm from the lower limit stop position) by lifting the reflector drive shaft 5 via the 20 and the super slow speed drive mechanism 15. At this time, the moving speed of the reflector 4 is about 4 mm / sec.

臨界近接・出力補償動作では、前述した3系統のうちの中速駆動機構14を用いて、中速動可動板20および超微速駆動機構15を介して反射体駆動軸5を持ち上げることにより、反射体4を起動開始位置から臨界近接・出力補償位置まで(起動開始位置から約50mm程度)上昇移動させる。この時、原子炉を臨界寸前の状態に上昇させていくため、中性子モニターを監視しながら徐々に上昇させることになる。この時の反射体4の移動速度は、約0.2mm/sec程度である。   In the critical proximity / output compensation operation, by using the medium speed drive mechanism 14 of the three systems described above, the reflector drive shaft 5 is lifted via the medium speed movable plate 20 and the super slow speed drive mechanism 15. The reflector 4 is moved upward from the starting start position to the critical proximity / output compensation position (about 50 mm from the starting start position). At this time, in order to raise the reactor to a state just before the criticality, it is gradually raised while monitoring the neutron monitor. At this time, the moving speed of the reflector 4 is about 0.2 mm / sec.

燃焼補償動作は、前述した3系統のうちの超微速駆動機構15を構成する駆動モータ21を駆動してボールネジ24を回転させ、反射体4を超微速で動作させることで、原子炉を臨界状態にした後、通常運転モードに入る。この時の反射体4の移動速度は、約1mm/日程度である。   The combustion compensation operation is performed by driving the drive motor 21 constituting the ultra-low speed drive mechanism 15 of the three systems described above to rotate the ball screw 24 and operating the reflector 4 at an ultra-low speed. After entering the critical state, the normal operation mode is entered. The moving speed of the reflector 4 at this time is about 1 mm / day.

ここで、反射体4を超微速で徐々に動作させることにより、原子炉運転中の燃料は、反射体4の移動速度に伴った反応となり、約30年の寿命期間中、燃料交換を行うことなく、出力を一定に保持することができるようになっている。   Here, by gradually operating the reflector 4 at a super-low speed, the fuel during the operation of the reactor becomes a reaction according to the moving speed of the reflector 4, and the fuel is exchanged during the lifetime of about 30 years. The output can be kept constant without any problem.

停止操作は、前述した3系統のうちの中速駆動機構14と高速駆動機構13を用いて、反射体駆動軸5に連結した中速動可動板20および高速動可動板17を起動開始位置まで降下させることにより、反射体4を起動開始位置まで下降させ、高速炉1を停止させる。   The stop operation is performed by using the medium-speed drive mechanism 14 and the high-speed drive mechanism 13 of the three systems described above to move the medium-speed moving movable plate 20 and the high-speed moving movable plate 17 connected to the reflector drive shaft 5 to the start start position. By lowering, the reflector 4 is lowered to the start position, and the fast reactor 1 is stopped.

緊急時急速下降は、原子炉トリップ信号により反射体4と反射体駆動軸5が結合されたまま一体となって自重で降下させるもので、高速駆動機構13に設けられた電磁クラッチ(図示せず)が、上記原子炉トリップ信号および電源喪失時などにおいて自動解除されて反射体4の重力により自然下降するように構成されており、フェイルセーフとなっている。   In the emergency descent, the reflector 4 and the reflector drive shaft 5 are combined and lowered by their own weight by the reactor trip signal, and an electromagnetic clutch (not shown) provided in the high-speed drive mechanism 13 is used. ) Is automatically released at the time of the reactor trip signal and power loss, etc., and is naturally lowered by the gravity of the reflector 4, which is fail-safe.

高速駆動機構13の緩衝装置18は、緊急下降時における反射体4の自然下降の速度制限を行い、過大な速度による機器の損傷を防止している。この時の反射体4の落下速度は、約120mm/sec以下で、約1mのストロークを8sec以内に落下することができるようにしている。   The shock absorber 18 of the high-speed drive mechanism 13 limits the speed of the natural lowering of the reflector 4 at the time of emergency lowering to prevent damage to the equipment due to excessive speed. At this time, the reflector 4 is dropped at a speed of about 120 mm / sec or less so that a stroke of about 1 m can be dropped within 8 sec.

なお、上記電動シリンダ16、19は、原子炉の起動停止に必要なストローク(約1200mm程度)を有しているが、必要以上の持ち上げ動作(引抜き操作)をさせないために、ストッパ26を外側ハウジング25に設け、原子炉の暴走を防止するとともに、安全性を向上させている。   Although the electric cylinders 16 and 19 have a stroke (about 1200 mm) necessary for starting and stopping the reactor, the stopper 26 is provided on the outer housing so as not to perform a lifting operation (pulling operation) more than necessary. 25 to prevent reactor runaway and improve safety.

また、高速駆動機構13および中速駆動機構14の系統には、中速動可動板20にボールネジ24bを介して位置検出器23aが取り付けられ、超微速駆動機構15の系統には、位置検出器23bが取り付けられ、それぞれの上下動位置を検出し、炉心2の安全性を向上させている。   Further, a position detector 23a is attached to the medium speed movable plate 20 via a ball screw 24b in the system of the high speed drive mechanism 13 and the medium speed drive mechanism 14, and a position detection is provided in the system of the super slow speed drive mechanism 15. A vessel 23b is attached to detect the respective vertical movement positions, thereby improving the safety of the core 2.

図3は反射体4を引き上げ、原子炉が運転状態であることを示している。   FIG. 3 shows that the reflector 4 is pulled up and the reactor is in operation.

図2に示す全挿入位置では、高速駆動機構13の電動シリンダ16のロッドが縮んだ状態で高速動可動板17が起動開始位置にあり、この状態では反射体4の中性子反射部4aは、炉心2から下方に外れており、炉心2部の中性子が散逸希薄になって核反応が抑制され原子炉停止状態となる。   In the full insertion position shown in FIG. 2, the high-speed moving movable plate 17 is in the start-up position with the rod of the electric cylinder 16 of the high-speed drive mechanism 13 contracted. In this state, the neutron reflector 4a of the reflector 4 is in the core. The neutrons in the core 2 are dissipatively diluted, the nuclear reaction is suppressed, and the reactor is stopped.

図3では、高速駆動機構13の電動シリンダ16は起動開始位置にあり、中速駆動機構14の電動シリンダ19は臨界・出力補償位置で、微速駆動機構15は燃焼補償位置にある状態を示している。反射体4を引き上げていくと、炉心2部に中性子反射部4aが対向するようになり、炉心2の中性子量が増加して核反応が促進され、さらに引き上げることで臨界から運転状態に至る。   In FIG. 3, the electric cylinder 16 of the high-speed drive mechanism 13 is in the start start position, the electric cylinder 19 of the medium-speed drive mechanism 14 is in the critical / output compensation position, and the slow speed drive mechanism 15 is in the combustion compensation position. Yes. When the reflector 4 is pulled up, the neutron reflecting portion 4a is opposed to the core 2 and the amount of neutrons in the core 2 is increased to promote the nuclear reaction.

このように本実施形態では、反射体4とその反射体駆動機構6を周方向に分割した構造とすることで、一体当たりの荷重を軽減することができることから、各部の構造が小型となり、各部の構造と機構の選択の幅が広くなる。   As described above, in this embodiment, since the reflector 4 and the reflector driving mechanism 6 are divided in the circumferential direction, the load per unit can be reduced. The range of selection of the structure and mechanism is widened.

また、反射体4および反射体駆動機構6を複数個独立に構成することで、万一単一機器の不具合が生じるようなことがあっても炉心2の安全性を十分確保することができる。さらに、反射体4の分割軽量化により駆動機構の高速駆動機構13において、大荷重用の油圧シリンダから簡素な構成からなる電動シリンダ方式に交換することが可能となった。   In addition, by configuring the reflector 4 and the reflector driving mechanism 6 independently, the safety of the core 2 can be sufficiently ensured even if a single device malfunctions. In addition, the reflector 4 can be divided and reduced in weight so that the high-speed drive mechanism 13 of the drive mechanism can be replaced with a hydraulic cylinder system having a simple configuration from a hydraulic cylinder for heavy loads.

すなわち、本実施形態によれば、周方向に分割した反射体4とすることで、小型化されて取扱いが容易になるとともに、現地での据付作業も極めて容易になり、メンテナンス性を大幅に向上させることができる。   In other words, according to the present embodiment, by using the reflector 4 divided in the circumferential direction, the size of the reflector 4 is reduced and the handling becomes easy, and the installation work at the site becomes extremely easy and the maintainability is greatly improved. Can be made.

また、本実施形態によれば、反射体駆動機構6は、起動停止時に反射体4を高速で移動させる高速駆動機構13と、出力制御時に反射体4を中速で移動させる中速駆動機構14と、燃焼補償用に反射体4を超微速で移動させる超微速駆動機構15とを有することにより、極めて広範囲の速度条件に対して最適な速度で移動することができるため、信頼性および炉心安全性を向上させることが可能となる。   Further, according to the present embodiment, the reflector drive mechanism 6 includes a high-speed drive mechanism 13 that moves the reflector 4 at a high speed when starting and stopping, and a medium-speed drive mechanism 14 that moves the reflector 4 at a medium speed during output control. And the ultra-low speed drive mechanism 15 that moves the reflector 4 at an ultra-low speed for combustion compensation, it is possible to move at an optimum speed for an extremely wide range of speed conditions. It becomes possible to improve the core safety.

さらに、本実施形態によれば、高速駆動機構13および中速駆動機構14は、それぞれ位置保持に優れる電動シリンダ16,19を用いたことにより、位置保持が簡単となり、油圧の場合に必要とした複雑なシステムを必要とせず、その結果、メンテナンス項目を大幅に少なくすることができ、運転稼働率を大きく向上させることができる。   Furthermore, according to the present embodiment, the high-speed drive mechanism 13 and the medium-speed drive mechanism 14 use the electric cylinders 16 and 19 that are excellent in position holding, respectively. A complicated system is not required. As a result, maintenance items can be greatly reduced, and the operating rate can be greatly improved.

本実施形態によれば、高速駆動機構13および中速駆動機構14の電動シリンダ16,19による反射体4の所定以上の移動操作を制限するストッパ26を設けたことにより、制御異常時の反射体4の移動し過ぎが防止されるため、構造健全性および安全性を向上させることができる。   According to the present embodiment, by providing the stopper 26 for restricting the moving operation of the reflector 4 by a predetermined amount or more by the electric cylinders 16 and 19 of the high-speed drive mechanism 13 and the medium-speed drive mechanism 14, the reflector at the time of abnormal control is provided. Since the excessive movement of 4 is prevented, structural soundness and safety can be improved.

また、本実施形態によれば、高速駆動機構13および中速駆動機構14の系統に反射体4の位置を検出する位置検出器23aを設けるとともに、超微速駆動機構15の系統に反射体4の位置を検出する位置検出器23bを設けたことにより、位置検出器23a,23bから得られた位置信号に基づいてインターロックを組み、反射体4の誤作動を早期に検出して高速炉1を停止させることで、炉心2の安全性を大きく向上させることができる。   In addition, according to the present embodiment, the position detector 23 a for detecting the position of the reflector 4 is provided in the system of the high speed drive mechanism 13 and the medium speed drive mechanism 14, and the reflector 4 is provided in the system of the super slow speed drive mechanism 15. By providing the position detector 23b for detecting the position of the fast reactor 1, an interlock is assembled based on the position signals obtained from the position detectors 23a and 23b, and the malfunction of the reflector 4 is detected at an early stage. By stopping the operation, the safety of the core 2 can be greatly improved.

さらに、本実施形態によれば、反射体駆動軸5の下端の反射体4に対する結合部は、結合機構であるTバー部12に形成したことから、反射体駆動軸5の上端からの操作で容易に着脱可能であるため、反射体4と反射体駆動機構6とが容易に結合可能および分離可能となる。その結果、運搬などの取扱い、据付工事および駆動部のメンテナンスなどで切り離して作業が行えるようになったことで、作業性を格段に向上させることができる。   Furthermore, according to this embodiment, since the coupling | bond part with respect to the reflector 4 of the lower end of the reflector drive shaft 5 was formed in the T-bar part 12 which is a coupling mechanism, operation from the upper end of the reflector drive shaft 5 is carried out. Since it is easily detachable, the reflector 4 and the reflector driving mechanism 6 can be easily coupled and separated. As a result, the workability can be significantly improved because the work can be performed separately by handling such as transportation, installation work, and maintenance of the drive unit.

1…高速炉
2…炉心
3…炉心槽
4…反射体
4a…中性子反射部
4b…キャビティ部
5…反射体駆動軸
6…反射体駆動機構
7…原子炉容器
11…上部プラグ
12…Tバー部(結合機構)
13…高速駆動機構
14…中速駆動機構
15…超微速駆動機構
16…電動シリンダ
17…高速動可動板
18…緩衝装置
19…電動シリンダ
20…中速動可動板
21…駆動モータ
22…減速機
23…位置検出器
24a,24b…ボールネジ
25…外側ハウジング
26…ストッパ
30…炉停止棒
31…炉停止棒駆動機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fast reactor 2 ... Core 3 ... Core tank 4 ... Reflector 4a ... Neutron reflection part 4b ... Cavity part 5 ... Reflector drive shaft 6 ... Reflector drive mechanism 7 ... Reactor vessel 11 ... Upper plug 12 ... T-bar part (Coupling mechanism)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 ... High-speed drive mechanism 14 ... Medium speed drive mechanism 15 ... Super-low speed drive mechanism 16 ... Electric cylinder 17 ... High-speed movement movable plate 18 ... Shock absorber 19 ... Electric cylinder 20 ... Medium-speed movement movable plate 21 ... Drive motor 22 ... Deceleration Machine 23 ... Position detectors 24a and 24b ... Ball screw 25 ... Outer housing 26 ... Stopper 30 ... Furnace stop rod 31 ... Furnace stop rod drive mechanism

Claims (5)

核燃料が装荷される炉心の周囲に環状の反射体を配置し、この反射体を移動させて核反応出力を制御する高速炉であって、
前記反射体は、周方向に複数分割形成され、これら複数に分割された反射体のそれぞれに、これらの反射体を軸方向に移動させる反射体駆動機構を設けたことを特徴とする高速炉。
A fast reactor in which an annular reflector is arranged around a core in which nuclear fuel is loaded, and the nuclear reaction power is controlled by moving the reflector.
A fast reactor in which the reflector is divided into a plurality in the circumferential direction, and a reflector driving mechanism for moving the reflectors in the axial direction is provided for each of the divided reflectors.
前記反射体駆動機構は、起動停止時に前記反射体を高速で移動させる高速駆動機構と、出力制御時に前記反射体を中速で移動させる中速駆動機構と、燃焼補償用に前記反射体を超微速で移動させる超微速駆動機構とを有すること、
を特徴とする請求項1に記載の高速炉。
The reflector drive mechanism includes a high-speed drive mechanism that moves the reflector at a high speed when starting and stopping, a medium-speed drive mechanism that moves the reflector at a medium speed during output control, and a super-high-speed reflector for combustion compensation. Having an ultra-low speed drive mechanism that moves at a low speed,
The fast reactor according to claim 1.
前記高速駆動機構および前記中速駆動機構は、それぞれ電動シリンダを用いたこと、
を特徴とする請求項2に記載の高速炉。
The high-speed drive mechanism and the medium-speed drive mechanism each use an electric cylinder,
The fast reactor according to claim 2.
前記高速駆動機構および前記中速駆動機構による前記反射体の所定以上の移動操作を制限するストッパを設けたこと、
を特徴とする請求項2または3に記載の高速炉。
Provided with a stopper for restricting a predetermined or more movement operation of the reflector by the high-speed drive mechanism and the medium-speed drive mechanism;
The fast reactor according to claim 2 or 3.
前記高速駆動機構、前記中速駆動機構および前記超微速駆動機構のそれぞれに、前記反射体の位置を検出する位置検出器を設けたこと、
を特徴とする請求項2ないし4のいずれか一項に記載の高速炉。
A position detector for detecting the position of the reflector is provided in each of the high-speed drive mechanism, the medium-speed drive mechanism, and the ultra-low speed drive mechanism;
The fast reactor according to any one of claims 2 to 4.
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