JPH1020082A - 自由液面を有する液体ナトリウム取扱機器のカバーガス供給装置 - Google Patents
自由液面を有する液体ナトリウム取扱機器のカバーガス供給装置Info
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- JPH1020082A JPH1020082A JP8170044A JP17004496A JPH1020082A JP H1020082 A JPH1020082 A JP H1020082A JP 8170044 A JP8170044 A JP 8170044A JP 17004496 A JP17004496 A JP 17004496A JP H1020082 A JPH1020082 A JP H1020082A
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Classifications
-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 液体ナトリウム冷却型高速増殖炉のカバーガ
スとして使用するアルゴン及びヘリウムを再循環使用
し、使用量を最小化する。 【解決手段】 液体ナトリウム冷却型高速増殖炉の原子
炉容器１のカバーガス供給装置は、液体アルゴン貯槽９
から延びたアルゴンガス供給配管１３及び圧縮ヘリウム
ガスタンク１９から延びたヘリウムガス供給配管２１
と、原子炉容器１の上部空間から混合ガスを排出し含有
ナトリウムを除去する大容量ホットフィルタ及びコール
ドフィルタを備えたガス排出ラインと、そのガス排出ラ
インからの排出混合ガスを冷却してアルゴンガスとヘリ
ウムガスとに分離する液体窒素槽３３及び分離貯槽３５
とから構成され、分離貯槽３５で分離されたアルゴンガ
スを液体アルゴン貯槽９へ、ヘリウムガスを圧縮ヘリウ
ムガスタンク１９へそれぞれ再循環させるように構成し
ている。
スとして使用するアルゴン及びヘリウムを再循環使用
し、使用量を最小化する。 【解決手段】 液体ナトリウム冷却型高速増殖炉の原子
炉容器１のカバーガス供給装置は、液体アルゴン貯槽９
から延びたアルゴンガス供給配管１３及び圧縮ヘリウム
ガスタンク１９から延びたヘリウムガス供給配管２１
と、原子炉容器１の上部空間から混合ガスを排出し含有
ナトリウムを除去する大容量ホットフィルタ及びコール
ドフィルタを備えたガス排出ラインと、そのガス排出ラ
インからの排出混合ガスを冷却してアルゴンガスとヘリ
ウムガスとに分離する液体窒素槽３３及び分離貯槽３５
とから構成され、分離貯槽３５で分離されたアルゴンガ
スを液体アルゴン貯槽９へ、ヘリウムガスを圧縮ヘリウ
ムガスタンク１９へそれぞれ再循環させるように構成し
ている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液体ナトリウムを
取り扱う機器に関し、特に液体金属ナトリウム冷却型高
速増殖炉のようにその自由液面を有する機器に関する。
取り扱う機器に関し、特に液体金属ナトリウム冷却型高
速増殖炉のようにその自由液面を有する機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】液体金属ナトリウム冷却型高速増殖炉で
は、炉心を冷却する液体ナトリウム（以下単にナトリウ
ムという。）が原子炉容器内で自由液面を形成し、その
上方の空間には不活性ガスであるアルゴンガスが供給さ
れ、空気や湿分からナトリウムを隔離している。一方原
子炉容器の上部には、原子炉制御棒駆動機構や燃料交換
機構等を支持した回転プラグが設けられ、原子炉容器と
の間に環状空間部即ちアニュラス部を形成している。而
して自由液面から蒸発したナトリウム蒸気は、回転プラ
グの表面やアニュラス部で蒸着、固化して回転プラグを
固着してしまう虞れがあるので、所要の対策をしてい
る。その一例を図２を参照して説明する。
は、炉心を冷却する液体ナトリウム（以下単にナトリウ
ムという。）が原子炉容器内で自由液面を形成し、その
上方の空間には不活性ガスであるアルゴンガスが供給さ
れ、空気や湿分からナトリウムを隔離している。一方原
子炉容器の上部には、原子炉制御棒駆動機構や燃料交換
機構等を支持した回転プラグが設けられ、原子炉容器と
の間に環状空間部即ちアニュラス部を形成している。而
して自由液面から蒸発したナトリウム蒸気は、回転プラ
グの表面やアニュラス部で蒸着、固化して回転プラグを
固着してしまう虞れがあるので、所要の対策をしてい
る。その一例を図２を参照して説明する。
【０００３】図２において、原子炉容器１には炉心３を
冷却する冷却材としてナトリウムが流入、流出し、ナト
リウム５の自由液面７が形成される。その上方の空間に
は、液体アルゴン貯槽９から蒸発器１１を経由して延び
たアルゴンガス供給配管１３が開口し、アルゴンガスで
自由液面７を覆うようにしている。原子炉容器１の上部
は、制御棒駆動機構や燃料取扱機構等を貫設した回転プ
ラグ１５で閉じられており、アニュラス部１７を形成し
ているが、ここには圧縮ヘリウムガスタンク１９から延
びたヘリウムガス供給配管２１が開口し、アルゴンガス
より比重の小さいヘリウムガスを吹き込んでナトリウム
蒸気のアニュラス部１７への侵入を防止している。詳言
すれば、比重の小さいヘリウムガスは上方にあり、比重
の大きいアルゴンガスは下方に位置してバリアを形成
し、アルゴンガス中に侵入したナトリウム蒸気がアニュ
ラス部１７のヘリウムガス中に移行するのを防止してい
る。原子炉の運転中常にアルゴンガスとヘリウムガスは
供給され続けていて、ナトリウム蒸気を含んだこれらの
ガスの混合ガスは排出されて大容量ホットフィルタ２３
でナトリウムが捕獲され、更にコールドフィルタ２５で
ナトリウム蒸気が冷却されて実質的に除去され、その後
の混合ガスがチャコールフィルタ２７を介して系外へ排
出される。圧力調整弁２９は、原子炉容器１の出口ガス
圧力乃至大容量ホットフィルタ２３の入口ガス圧力を検
出して排出混合ガスの量を調整している。
冷却する冷却材としてナトリウムが流入、流出し、ナト
リウム５の自由液面７が形成される。その上方の空間に
は、液体アルゴン貯槽９から蒸発器１１を経由して延び
たアルゴンガス供給配管１３が開口し、アルゴンガスで
自由液面７を覆うようにしている。原子炉容器１の上部
は、制御棒駆動機構や燃料取扱機構等を貫設した回転プ
ラグ１５で閉じられており、アニュラス部１７を形成し
ているが、ここには圧縮ヘリウムガスタンク１９から延
びたヘリウムガス供給配管２１が開口し、アルゴンガス
より比重の小さいヘリウムガスを吹き込んでナトリウム
蒸気のアニュラス部１７への侵入を防止している。詳言
すれば、比重の小さいヘリウムガスは上方にあり、比重
の大きいアルゴンガスは下方に位置してバリアを形成
し、アルゴンガス中に侵入したナトリウム蒸気がアニュ
ラス部１７のヘリウムガス中に移行するのを防止してい
る。原子炉の運転中常にアルゴンガスとヘリウムガスは
供給され続けていて、ナトリウム蒸気を含んだこれらの
ガスの混合ガスは排出されて大容量ホットフィルタ２３
でナトリウムが捕獲され、更にコールドフィルタ２５で
ナトリウム蒸気が冷却されて実質的に除去され、その後
の混合ガスがチャコールフィルタ２７を介して系外へ排
出される。圧力調整弁２９は、原子炉容器１の出口ガス
圧力乃至大容量ホットフィルタ２３の入口ガス圧力を検
出して排出混合ガスの量を調整している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
アルゴンガス及びヘリウムガスの供給及び排出は、原子
炉の運転中はもとより原子炉容器の中にナトリウムがあ
る間は常に行われるので、アルゴンガス及びヘリウムガ
スを一回しか使用しないとなると使用量もかなりのもの
となって経済的な負担が大きいばかりでなくこれらは資
源量も多くはないので、貴重な資源の浪費に繋がる。更
に原子炉の炉心を直接冷却するナトリウムとも接触し、
且つ原子炉容器内を流れているので、放射性物質を含ん
でいることもあるからその排出混合ガスの環境への放出
は相応の処理を必要としている。このように、前述の従
来のカバーガスの供給、排出系は、高コストの傾向にあ
った。従って、本発明は貴重な希ガスでもある不活性ガ
スの再使用を可能にし、環境への放出も最小限に抑制で
きる液体ナトリウム取扱機器のカバーガス供給装置を提
供することを課題とする。
アルゴンガス及びヘリウムガスの供給及び排出は、原子
炉の運転中はもとより原子炉容器の中にナトリウムがあ
る間は常に行われるので、アルゴンガス及びヘリウムガ
スを一回しか使用しないとなると使用量もかなりのもの
となって経済的な負担が大きいばかりでなくこれらは資
源量も多くはないので、貴重な資源の浪費に繋がる。更
に原子炉の炉心を直接冷却するナトリウムとも接触し、
且つ原子炉容器内を流れているので、放射性物質を含ん
でいることもあるからその排出混合ガスの環境への放出
は相応の処理を必要としている。このように、前述の従
来のカバーガスの供給、排出系は、高コストの傾向にあ
った。従って、本発明は貴重な希ガスでもある不活性ガ
スの再使用を可能にし、環境への放出も最小限に抑制で
きる液体ナトリウム取扱機器のカバーガス供給装置を提
供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】如上の課題を解決するた
め、本発明によれば、 内部に液体ナトリウムを収容し
該液体ナトリウムの自由液面上の空間が不活性ガスで満
たされている液体ナトリウム取扱機器のためのカバーガ
ス供給装置は、凝縮温度の異なる第１第２の不活性ガス
を別個に供給するガス供給ラインと、前記空間から混合
不活性ガスを排出し含有ナトリウムを除去するフィルタ
を備えたガス排出ラインと、そのガス排出ラインからの
排出混合不活性ガスを冷却して第１第２の不活性ガスに
分離する液化分離ラインとを有し、該液化分離ラインで
分離された第１第２の不活性ガスをそれぞれ前記ガス供
給ラインに再循環させるように構成している。
め、本発明によれば、 内部に液体ナトリウムを収容し
該液体ナトリウムの自由液面上の空間が不活性ガスで満
たされている液体ナトリウム取扱機器のためのカバーガ
ス供給装置は、凝縮温度の異なる第１第２の不活性ガス
を別個に供給するガス供給ラインと、前記空間から混合
不活性ガスを排出し含有ナトリウムを除去するフィルタ
を備えたガス排出ラインと、そのガス排出ラインからの
排出混合不活性ガスを冷却して第１第２の不活性ガスに
分離する液化分離ラインとを有し、該液化分離ラインで
分離された第１第２の不活性ガスをそれぞれ前記ガス供
給ラインに再循環させるように構成している。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下添付の図面を参照して本発明
の実施形態を説明する。なお前述した従来のものと同じ
部分には同一の符号を付している。図１を参照するに、
原子炉容器１には炉心３を冷却する冷却材としてナトリ
ウムが流入、流出し、ナトリウム５の自由液面７が形成
される。その上方の空間には液体アルゴン貯槽９から蒸
発器１１を経由して延びたアルゴンガス供給配管１３が
開口し、第１の不活性ガスであるアルゴンガスを供給し
てそれにより自由液面７を覆うようにしている。原子炉
容器１の上部は、制御棒駆動機構や燃料取扱機構等を貫
設した回転プラグ１５で閉じられており、原子炉容器１
の上部胴との間にアニュラス部１７を形成している。こ
のアニュラス部１７には圧縮ヘリウムガスタンク１９か
ら延びたヘリウムガス供給配管２１が開口し、第２の不
活性ガスであるヘリウムガスを吹き込んでいる。ヘリウ
ムガスはアルゴンガスより比重が小さいので、ナトリウ
ム蒸気のアニュラス部１７への侵入を防止している。詳
言すれば、比重の小さいヘリウムガスは上方にあり、比
重の大きいアルゴンガスは下方に位置して両者間にバリ
アが形成され、アルゴンガス中に侵入したナトリウム蒸
気がアニュラス部１７のヘリウムガス中に移行するのを
防止している。原子炉の運転中常にアルゴンガスとヘリ
ウムガスは供給され続けていて、ナトリウム蒸気を含ん
だこれらのガスの混合ガスは排出されて大容量ホットフ
ィルタ２３に入る。ここで混合ガス中のナトリウムが捕
獲され、更にコールドフィルタ２５でナトリウム蒸気が
冷却されて実質的に除去される。圧力調整弁２９は、原
子炉容器１の出口ガス圧力乃至大容量ホットフィルタ２
３の入口ガス圧力を検出して排出混合ガスの量を調整す
るようになっている。
の実施形態を説明する。なお前述した従来のものと同じ
部分には同一の符号を付している。図１を参照するに、
原子炉容器１には炉心３を冷却する冷却材としてナトリ
ウムが流入、流出し、ナトリウム５の自由液面７が形成
される。その上方の空間には液体アルゴン貯槽９から蒸
発器１１を経由して延びたアルゴンガス供給配管１３が
開口し、第１の不活性ガスであるアルゴンガスを供給し
てそれにより自由液面７を覆うようにしている。原子炉
容器１の上部は、制御棒駆動機構や燃料取扱機構等を貫
設した回転プラグ１５で閉じられており、原子炉容器１
の上部胴との間にアニュラス部１７を形成している。こ
のアニュラス部１７には圧縮ヘリウムガスタンク１９か
ら延びたヘリウムガス供給配管２１が開口し、第２の不
活性ガスであるヘリウムガスを吹き込んでいる。ヘリウ
ムガスはアルゴンガスより比重が小さいので、ナトリウ
ム蒸気のアニュラス部１７への侵入を防止している。詳
言すれば、比重の小さいヘリウムガスは上方にあり、比
重の大きいアルゴンガスは下方に位置して両者間にバリ
アが形成され、アルゴンガス中に侵入したナトリウム蒸
気がアニュラス部１７のヘリウムガス中に移行するのを
防止している。原子炉の運転中常にアルゴンガスとヘリ
ウムガスは供給され続けていて、ナトリウム蒸気を含ん
だこれらのガスの混合ガスは排出されて大容量ホットフ
ィルタ２３に入る。ここで混合ガス中のナトリウムが捕
獲され、更にコールドフィルタ２５でナトリウム蒸気が
冷却されて実質的に除去される。圧力調整弁２９は、原
子炉容器１の出口ガス圧力乃至大容量ホットフィルタ２
３の入口ガス圧力を検出して排出混合ガスの量を調整す
るようになっている。
【０００７】圧力調整弁２９を通った排出混合ガスは、
チャコールフィルタ２７に入り、異物などが除去される
ようになっている。そして、チャコールフィルタ２７か
ら延びた混合ガス再循環配管３１は、冷却機即ち液体窒
素槽３３を通って分離貯槽３５に連絡している。液体窒
素槽３３は、混合ガスを窒素の凝縮温度−１９５．８℃
に冷却するもので、常圧での凝縮温度が−１５８．７℃
であるアルゴンガスはこの冷却により液化される。ヘリ
ウムガスは気体の儘であり、これらの混合体は分離貯槽
３５に送られて、そこで気体のヘリウムガスと液体のア
ルゴンとに分離される。即ち液体窒素槽３３と分離貯槽
３５は液化分離ラインを構成している。分離貯槽３５の
ヘリウムガス空間は、圧縮機３７を介して圧縮ヘリウム
ガスタンク１９に連絡しており、分離ヘリウムガスは圧
縮機３７で圧縮液化され、圧縮ヘリウムガスタンク１９
の中に再使用に備えて貯蔵される。一方分離貯槽３５の
液体アルゴンは、再循環管３９により液体アルゴン貯槽
９に送られ、同様に再使用に備えて貯蔵される。尚、液
体窒素槽３３の液体窒素から生じた窒素ガスは、原子炉
容器１を更に取り囲んでいる原子炉格納容器（図示しな
い）の封入ガスや原子炉一次冷却系機器を収納する一次
収納室の空調に使用される。それらの窒素ガスは、圧縮
機で圧縮すれば容易に液体窒素となり、液体窒素槽３３
で使用できる。
チャコールフィルタ２７に入り、異物などが除去される
ようになっている。そして、チャコールフィルタ２７か
ら延びた混合ガス再循環配管３１は、冷却機即ち液体窒
素槽３３を通って分離貯槽３５に連絡している。液体窒
素槽３３は、混合ガスを窒素の凝縮温度−１９５．８℃
に冷却するもので、常圧での凝縮温度が−１５８．７℃
であるアルゴンガスはこの冷却により液化される。ヘリ
ウムガスは気体の儘であり、これらの混合体は分離貯槽
３５に送られて、そこで気体のヘリウムガスと液体のア
ルゴンとに分離される。即ち液体窒素槽３３と分離貯槽
３５は液化分離ラインを構成している。分離貯槽３５の
ヘリウムガス空間は、圧縮機３７を介して圧縮ヘリウム
ガスタンク１９に連絡しており、分離ヘリウムガスは圧
縮機３７で圧縮液化され、圧縮ヘリウムガスタンク１９
の中に再使用に備えて貯蔵される。一方分離貯槽３５の
液体アルゴンは、再循環管３９により液体アルゴン貯槽
９に送られ、同様に再使用に備えて貯蔵される。尚、液
体窒素槽３３の液体窒素から生じた窒素ガスは、原子炉
容器１を更に取り囲んでいる原子炉格納容器（図示しな
い）の封入ガスや原子炉一次冷却系機器を収納する一次
収納室の空調に使用される。それらの窒素ガスは、圧縮
機で圧縮すれば容易に液体窒素となり、液体窒素槽３３
で使用できる。
【０００８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、２
種類の不活性ガスであるアルゴンガスとヘリウムガスを
液化分離により分離し、それらを再使用し、環境には排
出しないのでアルゴンガス及びヘリウムガスの使用量を
最小限に抑え、原子炉の運転コストを低減することがで
きる。更に環境には排出しないので、誤って放射性物質
を放出するおそれもないから、その防止に要する装置及
びコストを削減することができる。
種類の不活性ガスであるアルゴンガスとヘリウムガスを
液化分離により分離し、それらを再使用し、環境には排
出しないのでアルゴンガス及びヘリウムガスの使用量を
最小限に抑え、原子炉の運転コストを低減することがで
きる。更に環境には排出しないので、誤って放射性物質
を放出するおそれもないから、その防止に要する装置及
びコストを削減することができる。
【図１】本発明の実施形態の系統図である。
【図２】従来装置の系統図である。
１ 原子炉容器 ３ 炉心 ５ ナトリウム ７ 自由液面 ９ 液体アルゴン貯槽 １３ アルゴンガス供給配管 １５ 回転プラグ １７ アニュラス部 １９ 圧縮ヘリウムガスタンク ２１ ヘリウムガス供給配管 ２３ 大容量ホットフィルタ ２５ コールドフィルタ ２７ チャコールフィルタ ３１ 混合ガス再循環配管 ３３ 液体窒素槽 ３５ 分離貯槽 ３７ 圧縮機 ３９ 再循環管
Claims (2)
- 【請求項１】 内部に液体ナトリウムを収容し該液体ナ
トリウムの自由液面上の空間が不活性ガスで満たされて
いる液体ナトリウム取扱機器において、凝縮温度の異な
る第１第２の不活性ガスを別個に供給するガス供給ライ
ンと、前記空間から混合不活性ガスを排出し含有ナトリ
ウムを除去するフィルタを備えたガス排出ラインと、同
ガス排出ラインからの排出混合不活性ガスを冷却して前
記第１第２不活性ガスに分離する液化分離ラインとを設
け、同液化分離ラインで分離された前記第１第２の不活
性ガスを前記ガス供給ラインに再循環させるように構成
したことを特徴とする自由液面を有する液体ナトリウム
取扱機器のカバーガス供給装置。 - 【請求項２】前記第１の不活性ガスがアルゴンガスであ
り、前記第２の不活性ガスがヘリウムガスであることを
特徴とする請求項１記載の自由液面を有する液体ナトリ
ウム取扱機器のカバーガス供給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8170044A JPH1020082A (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 自由液面を有する液体ナトリウム取扱機器のカバーガス供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8170044A JPH1020082A (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 自由液面を有する液体ナトリウム取扱機器のカバーガス供給装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1020082A true JPH1020082A (ja) | 1998-01-23 |
Family
ID=15897581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8170044A Withdrawn JPH1020082A (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 自由液面を有する液体ナトリウム取扱機器のカバーガス供給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1020082A (ja) |
-
1996
- 1996-06-28 JP JP8170044A patent/JPH1020082A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030902 |