JPS6350793A - 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］ （産業上の利用分野） 本発明は、高速増殖炉の崩壊熱除去システムに係り、特
に、安全容器を通して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に関する。

（従来の技術） 周知のように、高速増殖炉の格納容器は、炉心部および
冷却材である液体す１〜リウムを直接的に収容する炉容
器と、この炉容器の外側に上記炉容器との間に不活性ガ
ス層を介して上記炉容器を覆うよう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
成された格納容器は９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、正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、高価な冷却系が正常運転時に回答機
能しないことになり、この場合も経済的な損失を免れ得
ないことになる。

（発明が解決しようとする問題点） 上述の如く、安全容器を介しての崩壇熱除去方式を実現
するには、正常運転時における熱損失防止は勿論のこと
経済性をも考慮する必要がある。

そこで本発明は、必要時に安全容器を介して確実に崩壊
熱を除去できるとともに正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１ （問題点を解決するための手段） 本発明に係るシステムでは、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、このボイラよ
り上方に配置され上記ボイラを蒸気発生源として熱サイ
クルを構成する蒸気タービンシステムと、この蒸気ター
ビンシステムの凝縮器と前記ボイラとを直結可能なバイ
パス路と。

このバイパス路に介挿され原子炉停止時に開状態に制御
される弁とを備えている。

（作用） ボイラの吸熱管を安全容器の外面に矛接させているので
、このボイラで蒸気を発生させることが可能となる。し
たがって、正常運転時にはボイラで発生した蒸気で蒸気
タービンシステムが駆動され、安全容器からの放熱エネ
ルギが動力として回収され、有効利用される。また　ｐ
　忌時、つまり原子炉停止時には、バイパス路に介挿さ
れた弁が開き、これによってボイラで発生した蒸気が凝
縮器で凝縮された後、再びボイラヘアされる自然循環路
が形成される。したがって、崩壊熱は無動力で、完全に
受動的に凝縮器へと運ばれ、確実に除去される。

（実施例） 以下１図面を参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に係るシステムを組み込んだ
高速増殖炉の要部だけを取り出して示す図である。

同図において、１はコンクリート壁で覆われた原子炉室
であり、この原子炉室１内には安全容器２が開口部を上
にし、かつ上端部が固定されて吊り下げられた状態に配
置されている。そして、安全容器２内には炉心および冷
却材を収容した図示しない炉容器が安全容器２との間に
不活性ガス層を介在させ、かつ適宜な手段で安全容器２
との間の熱抵抗を小さクシ（りる状態に配置されている
。

安全容器２の側壁部外面には、ボイラ３が配置されてい
る。このボイラ３は、安全容器２の上部外周を囲むよう
に配置された環状の蒸気ドラム４と、安全容器２の底部
外面近傍に配置された環状のマニホルド管５と２周方向
へ複数本配置され。

それぞれの上端が蒸気ドラム４内の中間位置に通じると
ともにそれぞれの下端側が安全容器２の側壁部外面に密
接した状態で下方へ延びて前記マニホルド管３に通じた
吸熱管６と、蒸気ドラム４内の下部とマニホルド管５と
を接続する戻り管７とで構成されている。蒸気ドラム４
内の上部および下部には、それぞれ蒸気管８および液管
９の一端側が通じており、これら蒸気管８および液管９
の他端側は蒸気ドラム４より上方位置に配置された蒸気
タービンシステム１０に接続されている。

蒸気タービンシステム１０は、再生サイクルを採用した
もので、蒸気管８を介して導かれた蒸気を高圧蒸気ター
ビン１１．低圧蒸気タービン１２゜凝縮器１３．循環ポ
ンプ１４．給水加熱器１５゜１６、循環ポンプ１７を介
して液管９へ案内するように構成されている。そして、
タービン出力で。

たとえば原子炉建屋の空調を行なう空調装置の圧縮機（
図示せず。）を駆動するようにしている。

蒸気管８と低圧タービン１２の出口との間および凝縮器
１３の出口と液管９との間には、それぞれバイパス管１
８．１９が接続してあり、これらバイパス１ｌＪ１８．
１９にはそれぞれ弁２０．２１と圧力制限器２２．２３
とが直列に介挿されている。弁２０．２１としては、そ
れぞれ通電状態では開状態を保持し、非通電状態では自
動的に開状態に切換るものが用いられている。そして、
弁２０．２１は１図示しない制御器によて原子炉が正常
運転しているときには通電状態（閉状９）にＩｌｌ　Ｉ
ＩＩされ、また原子炉を停止したときには非通電状態（
開状態）に制御される。

このような構成であると、原子炉が運転状態のときには
安全容器２も必然的に加熱される。安全容器２の外面に
はボイラ３の吸熱管６が１！！！着状態に設けられてい
るので、この吸熱管６内の水が沸騰蒸発して蒸気となり
、この蒸気が蒸気ドラム４から送り出される。このため
、高圧蒸気タービン１１および低圧蒸気タービン１２が
駆動され、これによって圧縮機が駆動されることになる
。したがって、原子炉が正常運転している時における安
全容器２から放熱エネルギのほとんどは回収されること
になる。

一方、緊急事態の発生等によって原子炉の運転を停止す
ると、これに伴って弁２０．２１が開状態に切換る。こ
の結果、ボイラ３で発生した蒸気はバイパス管１８を通
って凝縮機１３へ速やかに流れ、ここで凝縮され、この
凝縮によって生成された水が再び液管９を介してボイラ
３へと送り込まれて循環する。したがって、原子炉停止
時の崩壊熱も速やかに除去されることになる。なお、蒸
気タービンシステム１０がボイラ３より上方位置に設け
られているので、上述した流れは自然循環で行われる。

つまり、崩壊熱は無動力で完全に受動的に凝縮器１３へ
と運ばれる。

このように、このシステムでは、原子炉が正常運転して
いるときに起こり易い熱損失を防止した状態で、原子炉
を停止させたときの崩壊熱を確実に除去することができ
る。したがって、経済的な運用に寄与することができる
。また、この実施例では、ボイラ３と蒸気タビンシステ
ム１０とを前記関係に配置するとともに前述した構成の
弁２０゜２１を用いているので、Ｎ源が喪失した場合で
も回答支障なく崩壊熱を除去することができる。

なお１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、上述した実施例では蒸気タービンで空調
用圧縮園を駆動しているが１発電機を駆動するようにし
てもよい。また、上述した実施例では安全容器から熱を
回収するための素子として通常の吸熱管を使用している
がヒートバイブを用いてもよい。

［発明の効果］ 以上述べたように９本発明によれば、正常運転時におけ
る熱損失を防止した状態で、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るシステムを組み込んだ高速
増殖炉の要部だけを概略的に示す図である。 １・・・原子炉至、２・・・安全容器、３・・・ボイラ
。 ４・・・蒸気ドラム、１０・・・蒸気タービンシステム
。 １８．１９・・・バイパス管、２０．２１・・・弁。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （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、この
   ボイラより上方に配置され上記ボイラを蒸気発生源とし
   て熱サイクルを構成する蒸気タービンシステムと、この
   蒸気タービンシステムの凝縮器と前記ボイラとを直結可
   能なバイパス路と、このバイパス路に介挿され原子炉停
   止時に開状態に制御される弁とを具備してなることを特
   徴とする高速増殖炉の崩壊熱除去システム。
2. （２）前記弁は、非通電時に自動的に開状態に切換るも
   のであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   高速増殖炉の崩壊熱除去システム。