JP2002341079A - Reactor - Google Patents

Reactor

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JP2002341079A
JP2002341079A JP2001141937A JP2001141937A JP2002341079A JP 2002341079 A JP2002341079 A JP 2002341079A JP 2001141937 A JP2001141937 A JP 2001141937A JP 2001141937 A JP2001141937 A JP 2001141937A JP 2002341079 A JP2002341079 A JP 2002341079A
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JP
Japan
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heat exchange
reactor
header
inlet header
exchange tube
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2001141937A
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Japanese (ja)
Inventor
Tatsuo Ishiguro
達男 石黒
Yasuhiko Hirao
康彦 平尾
Sunao Shiraishi
直 白石
Tadahiko Suzuta
忠彦 鈴田
Yutaka Tanaka
豊 田中
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.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reactor wherein possibility of breakage of piping in a primary system is eliminated. SOLUTION: This reactor is equipped with a reactor core 14 dipped in primary cooling water stored in a reactor vessel 12, and a steam generator 16 disposed at the upper position of the reactor core 14 in the reactor vessel 12. Steam having a supercritical pressure is produced by heating the primary cooling water by atomic energy discharge from the reactor core 14, and a steam is generated by heating secondary cooling water circulating in the steam generator 16 by the steam having the supercritical pressure.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は原子炉に関し、特に
原子炉容器内に蒸気発生器を配設した原子炉に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nuclear reactor, and more particularly to a nuclear reactor having a steam generator disposed in a reactor vessel.

【0002】[0002]

【従来の技術】PWR型の原子炉は、炉心を収納した原
子炉容器内に一次冷却水を充満して高圧の熱水を生成
し、この高温、高圧の一次冷却水により蒸気発生器にお
いて二次冷却水を加熱し蒸気を生成する。このように、
PWR型の原子炉は、炉心と直接接触する一次冷却水
と、蒸気を生成する二次冷却水とを分離することによ
り、放射能汚染の発生を防止するようになっている。
2. Description of the Related Art In a PWR type reactor, a reactor vessel containing a reactor core is filled with primary cooling water to generate high-pressure hot water. Next, the cooling water is heated to generate steam. in this way,
The PWR-type reactor is configured to prevent the occurrence of radioactive contamination by separating primary cooling water that comes into direct contact with the reactor core from secondary cooling water that generates steam.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】然しながら、PWR型
の原子炉では、原子炉容器と蒸気発生器との間で高温、
高圧の一次冷却水を循環させる一次系配管が長くなるの
で、この一次系配管の破断による放射能汚染の可能性が
あり、その安全性を確保するための付帯設備が必要とな
る。
However, in a PWR-type reactor, a high temperature is applied between the reactor vessel and the steam generator.
Since the length of the primary piping for circulating the high-pressure primary cooling water becomes long, there is a possibility of radioactive contamination due to the breakage of the primary piping, and additional equipment for ensuring its safety is required.

【0004】本発明は、こうした従来技術の問題を解決
することを技術課題としており、一次系配管破断の可能
性を除去した原子炉を提供することを目的としている。
An object of the present invention is to solve such a problem of the prior art, and an object of the present invention is to provide a nuclear reactor in which the possibility of primary system pipe breakage is eliminated.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
は、原子炉容器内に貯留された一次冷却超臨界流体に浸
漬された炉心と、前記原子炉容器内において前記炉心の
上方部位に配設された蒸気発生器とを具備し、前記炉心
から放出される原子力エネルギにより前記一次冷却超臨
界流体を加熱して超臨界圧の温度レベルの高い超臨界流
体を生成し、該超臨界流体により前記蒸気発生器内を流
通する二次冷却水を加熱して蒸気を発生させる原子炉を
要旨とする。
According to the present invention, there is provided a reactor core immersed in a primary cooled supercritical fluid stored in a reactor vessel, and a portion above the core in the reactor vessel. A supercritical fluid having a high temperature level of supercritical pressure by heating the primary cooled supercritical fluid by nuclear energy emitted from the core, A gist of the present invention is a nuclear reactor that generates steam by heating secondary cooling water flowing in the steam generator with a fluid.

【0006】請求項1に記載の本発明によれば、二次系
蒸気を生成するための蒸気発生器を原子炉容器内に配設
したために、従来のPWRプラントのように、高温、高
圧の一次系水を原子炉と蒸気発生器との間で循環させる
ための一次系配管が不要となる。従って、一次系配管の
安全確保のための付帯設備が不要となる。前記蒸気発生
器は、前記原子炉の外部から二次冷却水を受ける入口ヘ
ッダと、前記入口ヘッダに連通し前記二次冷却水が流通
して前記一次冷却超臨界流体の温度レベルの高い超臨界
流体との熱交換により二次冷却水の蒸気を発生させる複
数の熱交換チューブと、前記熱交換チューブに連通して
熱交換チューブにおいて発生した二次冷却水の蒸気を受
ける出口ヘッダとを具備するようにできる。そして、前
記熱交換チューブは水平直線状または環状に延設するこ
とができる。
According to the first aspect of the present invention, since the steam generator for generating the secondary system steam is disposed in the reactor vessel, high temperature and high pressure as in a conventional PWR plant are provided. The primary system piping for circulating the primary system water between the reactor and the steam generator becomes unnecessary. Accordingly, there is no need for additional equipment for ensuring the safety of the primary piping. The steam generator has an inlet header that receives secondary cooling water from outside the reactor, and a supercritical fluid in which the secondary cooling water flows through the inlet header and the primary cooling supercritical fluid has a high temperature level. The heat exchanger includes a plurality of heat exchange tubes that generate secondary cooling water vapor by heat exchange with a fluid, and an outlet header that communicates with the heat exchange tubes and receives the secondary cooling water vapor generated in the heat exchange tubes. Can be. In addition, the heat exchange tube may be extended horizontally or linearly.

【0007】前記熱交換チューブを環状に延設する場合
には、前記入口ヘッダと出口ヘッダは直径を挟んだ両側
に配設し、前記環状の熱交換チューブを前記入口ヘッダ
と出口ヘッダとの間で中心を見込む角度が180°を越
えない範囲で円弧状に延設させる、または、前記入口ヘ
ッダと出口ヘッダとを互いに隣接させて配設し、前記環
状の熱交換チューブを前記入口ヘッダと出口ヘッダとの
間で中心を見込む角度が180°を越える範囲で円弧状
に延設させるようにできる。
In the case where the heat exchange tubes are annularly extended, the inlet header and the outlet header are disposed on both sides of the diameter, and the annular heat exchange tubes are disposed between the inlet header and the outlet header. The arc-shaped heat exchange tubes are extended in an arc shape within a range in which the angle for viewing the center does not exceed 180 °, or the inlet header and the outlet header are arranged adjacent to each other, and the annular heat exchange tube is connected to the inlet header and the outlet. It can be extended in an arc shape in a range in which the angle with which the center is viewed from the header exceeds 180 °.

【0008】前記環状の熱交換チューブは水平に延設す
る、或いは、鉛直の中心軸線を含む平面による断面にお
いて中心部が高く周辺部が低くなる概ね円錐台状に形成
することができる。更に、前記環状の熱交換チューブ
は、前記入口ヘッダと出口ヘッダを結ぶ直径から両側部
に線対称に前記熱交換チューブの中央部分を上方に持ち
上げた逆U字形状を呈するようにできる。更に、前記熱
交換チューブは前記入口ヘッダから下降し、次いで出口
ヘッダへ向けて上昇する概ねU字形状に形成してもよ
い。
The annular heat exchange tube may extend horizontally or may be formed in a generally frustoconical shape in which a central portion is high and a peripheral portion is low in a cross section formed by a plane including a vertical central axis. Further, the annular heat exchange tube may have an inverted U-shape in which a central portion of the heat exchange tube is lifted upward in a line-symmetrical manner on both sides from a diameter connecting the inlet header and the outlet header. Further, the heat exchange tube may be formed in a generally U-shape that descends from the inlet header and then rises toward the outlet header.

【0009】更に、前記炉心の上方部に配設された蒸気
発生器に加えて、前記炉心の側方部を包囲するダウンカ
マーの外側に蒸気発生器を配設してもよい。このダウン
カマーの外側に配設された蒸気発生器は、前記原子炉の
外部から二次冷却水を受ける入口ヘッダと、前記入口ヘ
ッダに連通し前記二次冷却水が流通して前記一次冷却超
臨界流体の温度レベルの高い超臨界流体との熱交換によ
り二次冷却水の蒸気を発生させる複数の熱交換チューブ
と、前記熱交換チューブに連通して熱交換チューブにお
いて発生した二次冷却水の蒸気を受ける出口ヘッダとを
具備し、交換チューブは前記ダウンカマーを包囲するよ
うに環状に延設するようにできる。
Further, in addition to the steam generator disposed above the core, a steam generator may be disposed outside a downcomer surrounding a side portion of the core. A steam generator arranged outside the downcomer has an inlet header for receiving secondary cooling water from outside the reactor, and the secondary cooling water flowing through the inlet header and the primary cooling A plurality of heat exchange tubes that generate secondary cooling water vapor by heat exchange with a supercritical fluid having a high temperature level of a critical fluid, and secondary cooling water generated in the heat exchange tubes in communication with the heat exchange tubes. An outlet header for receiving steam, wherein the exchange tube may extend annularly around the downcomer.

【0010】前記熱交換チューブを環状に延設する場合
には、前記入口ヘッダと出口ヘッダは直径を挟んだ両側
に配設し、前記環状の熱交換チューブを前記入口ヘッダ
と出口ヘッダとの間で中心を見込む角度が180°を越
えない範囲で円弧状に延設させる、または、前記入口ヘ
ッダと出口ヘッダとを互いに隣接させて配設し、前記環
状の熱交換チューブを前記入口ヘッダと出口ヘッダとの
間で中心を見込む角度が180°を越える範囲で円弧状
に延設させるようにできる。
[0010] When the heat exchange tube is extended in an annular shape, the inlet header and the outlet header are disposed on both sides of the diameter, and the annular heat exchange tube is disposed between the inlet header and the outlet header. The arc-shaped heat exchange tubes are extended in an arc shape within a range in which the angle for viewing the center does not exceed 180 °, or the inlet header and the outlet header are arranged adjacent to each other, and the annular heat exchange tube is connected to the inlet header and the outlet. It can be extended in an arc shape in a range in which the angle with which the center is viewed from the header exceeds 180 °.

【0011】更に、請求項16に記載の本発明は、原子
炉容器内に貯留された超臨界圧の一次冷却超臨界流体に
浸漬された炉心と、前記原子炉容器内に配設された蒸気
発生器とを具備し、前記炉心から放出される原子力エネ
ルギにより前記一次冷却超臨界流体を加熱し、超臨界圧
の一次系熱水を生成し、該熱水により前記蒸気発生器内
を流通する二次冷却水を加熱して蒸気を発生させる原子
炉を要旨としている。
Further, according to the present invention, there is provided a reactor core immersed in a primary cooling supercritical fluid of supercritical pressure stored in a reactor vessel, and a steam disposed in the reactor vessel. A primary cooling supercritical fluid is heated by nuclear energy released from the core to generate primary hot water of supercritical pressure, and the hot water flows through the steam generator. The gist is a nuclear reactor that generates steam by heating secondary cooling water.

【0012】前記蒸気発生器は、前記炉心の側方部を包
囲するダウンカマーの外側に配設することができる。こ
のダウンカマーの外側に配設された蒸気発生器は、前記
原子炉の外部から二次冷却水を受ける入口ヘッダと、前
記入口ヘッダに連通し前記二次冷却水が流通して前記一
次冷却超臨界流体の温度レベルの高い超臨界流体との熱
交換により二次冷却水の蒸気を発生させる複数の熱交換
チューブと、前記熱交換チューブに連通して熱交換チュ
ーブにおいて発生した二次冷却水の蒸気を受ける出口ヘ
ッダとを具備し、熱交換チューブは前記ダウンカマーを
包囲するように環状に延設するようにできる。
[0012] The steam generator may be arranged outside a downcomer surrounding a side portion of the core. A steam generator arranged outside the downcomer has an inlet header for receiving secondary cooling water from outside the reactor, and the secondary cooling water flowing through the inlet header and the primary cooling A plurality of heat exchange tubes that generate secondary cooling water vapor by heat exchange with a supercritical fluid having a high temperature level of a critical fluid, and secondary cooling water generated in the heat exchange tubes in communication with the heat exchange tubes. An outlet header for receiving steam, wherein the heat exchange tube may extend annularly to surround the downcomer.

【0013】前記熱交換チューブを環状に延設する場合
には、前記入口ヘッダと出口ヘッダは直径を挟んだ両側
に配設し、前記環状の熱交換チューブを前記入口ヘッダ
と出口ヘッダとの間で中心を見込む角度が180°を越
えない範囲で円弧状に延設させる、または、前記入口ヘ
ッダと出口ヘッダとを互いに隣接させて配設し、前記環
状の熱交換チューブを前記入口ヘッダと出口ヘッダとの
間で中心を見込む角度が180°を越える範囲で円弧状
に延設させるようにできる。
In the case where the heat exchange tubes are annularly extended, the inlet header and the outlet header are disposed on both sides of the diameter, and the annular heat exchange tubes are disposed between the inlet header and the outlet header. The arc-shaped heat exchange tubes are extended in an arc shape within a range in which the angle for viewing the center does not exceed 180 °, or the inlet header and the outlet header are arranged adjacent to each other, and the annular heat exchange tube is connected to the inlet header and the outlet. It can be extended in an arc shape in a range in which the angle with which the center is viewed from the header exceeds 180 °.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施形態を説明する。先ず、図1を参照すると、本発
明の好ましい実施形態による原子炉10は、原子炉容器
12内の下方部位に炉心14が配設されており、炉心1
4の周囲にはダウンカマー16が配設されている。原子
炉容器12内において炉心14は一次冷却超臨界流体に
浸漬されている。炉心14での核***により多量のエネ
ルギーが放出され、一次冷却超臨界流体が加熱される。
これにより、原子炉容器12内に貯留されている一次冷
却超臨界流体には、図1において実線の矢印Cで示すよ
うに、炉心14が配置されている原子炉容器12内の中
心部分に上昇流が形成され、ダウンカマー16の外側に
下降流が形成される。一方、一次冷却超臨界流体の一部
は炉心12による加熱のために蒸発する(図1において
温度レベルの高い超臨界流体が破線Sで示されてい
る)。この一次冷却超臨界流体から生成された温度レベ
ルの高い超臨界流体Sのために原子炉容器12内の圧力
が上昇する。本実施形態では、原子炉容器12内は超臨
界圧に設定される。原子炉容器12内の圧力は、原子炉
10の外部に設けられた蒸気需要機器、例えば蒸気ター
ビンへ供給する必要蒸気量または原子炉10の二次系蒸
気出力と、炉心14から供給される原子力エネルギのバ
ランスにより制御することができる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First, referring to FIG. 1, a reactor 10 according to a preferred embodiment of the present invention has a core 14 disposed at a lower portion in a reactor vessel 12,
A downcomer 16 is provided around 4. In the reactor vessel 12, the core 14 is immersed in a primary cooled supercritical fluid. A large amount of energy is released by nuclear fission in the core 14, and the primary cooled supercritical fluid is heated.
As a result, the primary cooled supercritical fluid stored in the reactor vessel 12 rises to the central portion in the reactor vessel 12 where the reactor core 14 is disposed, as shown by a solid arrow C in FIG. A flow is formed and a downward flow is formed outside the downcomer 16. On the other hand, a part of the primary cooled supercritical fluid evaporates due to heating by the reactor core 12 (a supercritical fluid having a high temperature level is indicated by a broken line S in FIG. 1). Due to the supercritical fluid S having a high temperature level generated from the primary cooled supercritical fluid, the pressure in the reactor vessel 12 increases. In the present embodiment, the inside of the reactor vessel 12 is set to a supercritical pressure. The pressure in the reactor vessel 12 depends on the amount of steam required to be supplied to a steam demand device provided outside the reactor 10, for example, a steam turbine or the secondary steam output of the reactor 10, and the nuclear power supplied from the reactor core 14. It can be controlled by the balance of energy.

【0015】原子炉容器12内の炉心14の上方部位に
蒸気発生器としての熱交換器18が配設されている。熱
交換器18には原子炉10の外部から二次冷却水が供給
され、熱交換器18において、温度レベルの高い超臨界
流体Sとの熱交換により加熱され、蒸発して二次系蒸気
として蒸気需要機器へ供給される。一方、一次冷却超臨
界流体の温度レベルの高い超臨界流体Sは二次冷却水と
の熱交換により冷却されて温度レベルを下げ、密度の大
きい超臨界流体Dとなって重力により落下する。
A heat exchanger 18 as a steam generator is disposed above the core 14 in the reactor vessel 12. Secondary cooling water is supplied to the heat exchanger 18 from the outside of the reactor 10, and is heated by heat exchange with the supercritical fluid S having a high temperature level in the heat exchanger 18, evaporates and becomes secondary steam. Supplied to steam demand equipment. On the other hand, the supercritical fluid S having a high temperature level of the primary cooling supercritical fluid is cooled by heat exchange with the secondary cooling water to lower the temperature level, becomes a supercritical fluid D having a high density, and falls by gravity.

【0016】本実施形態によれば、原子炉10は原子炉
容器12内に蒸気発生器としての熱交換器18を有して
いるために、従来技術によるPWR型の原子炉のように
原子炉容器の外部に長い配管を有していない。従って、
配管の破断による放射能汚染の可能性が格段に低減され
る。
According to the present embodiment, since the reactor 10 has the heat exchanger 18 as a steam generator in the reactor vessel 12, the reactor 10 has the same structure as the conventional PWR type reactor. There is no long piping outside the container. Therefore,
The possibility of radioactive contamination due to pipe breaks is significantly reduced.

【0017】蒸気発生器としての熱交換器18は種々の
形態とすることができる。例えば、図2を参照すると、
熱交換器100は、二次冷却水が流通して前記一次冷却
超臨界流体の温度レベルの高い超臨界流体との熱交換に
より二次冷却水の蒸気を発生させる複数の熱交換チュー
ブ102と、熱交換チューブ102の一端に連結された
入口ヘッダ104、他端に連結された出口ヘッダ106
とを有している。入口ヘッダ104へ供給された二次系
冷却水は、入口ヘッダ104から熱交換チューブ102
内を流通し、熱交換チューブ102において加熱されて
蒸気または蒸気−水の二相流となって出口ヘッダ106
へ流入する。
The heat exchanger 18 as a steam generator can take various forms. For example, referring to FIG.
The heat exchanger 100 includes a plurality of heat exchange tubes 102 through which secondary cooling water flows to generate heat of secondary cooling water by heat exchange with the supercritical fluid having a high temperature level of the primary cooling supercritical fluid, An inlet header 104 connected to one end of the heat exchange tube 102 and an outlet header 106 connected to the other end.
And The secondary cooling water supplied to the inlet header 104 is supplied from the inlet header 104 to the heat exchange tube 102.
And heated in the heat exchange tube 102 to form steam or steam-water two-phase flow, and the outlet header 106
Flows into

【0018】熱交換チューブ102は水平に延設された
直線状の管とすることができる。然しながら、熱交換器
100は、図6に示すように、入口ヘッダ104および
出口ヘッダ106を最も低い位置に配置し、熱交換チュ
ーブ102の中央部分を上方に持ち上げた逆U字形状と
することができる。こうすることにより、熱交換チュー
ブ102の表面で熱交換し、密度の大きくなった超臨界
流体が熱交換チューブ102の表面を伝って下降しやす
くなる。熱交換チューブ102の端部を原子炉容器12
内の可及的外側に配置することにより、温度レベルを下
げ密度の大きくなった超臨界流体Dの大部分をダウンカ
マー16の外側に下降させ、原子炉容器12内に貯留さ
れている一次冷却超臨界流体の下降流へ合流するように
もできる。
The heat exchange tube 102 can be a straight tube extending horizontally. However, as shown in FIG. 6, the heat exchanger 100 may have an inverted U-shape in which the inlet header 104 and the outlet header 106 are arranged at the lowest position and the central portion of the heat exchange tube 102 is lifted upward. it can. By doing so, heat exchange occurs on the surface of the heat exchange tube 102, and the supercritical fluid having an increased density easily descends along the surface of the heat exchange tube 102. Connect the end of the heat exchange tube 102 to the reactor vessel 12
By placing the supercritical fluid D at a lower temperature level and a higher density down to the outside of the downcomer 16 as much as possible, the primary cooling stored in the reactor vessel 12 is reduced. It can also merge into the downflow of the supercritical fluid.

【0019】図3を参照すると、蒸気発生器としての熱
交換器の他の例が図示されている。図3の実施形態によ
る熱交換器110は、二次冷却水が流通して前記一次冷
却超臨界流体の温度レベルの高い超臨界流体との熱交換
により二次冷却水の蒸気を発生させる複数の熱交換チュ
ーブ112と、熱交換チューブ112の一端に連結され
た入口ヘッダ114、他端に連結された出口ヘッダ11
6とを有している。熱交換チューブ112は入口ヘッダ
114から下降し、最下部にある概ね半円形の湾曲部1
12aを経て出口ヘッダ116へ向けて上昇する概ねU
字形状に形成されている。図3に示す熱交換器110を
原子炉容器12内に配置する場合には、図7に示すよう
に、炉心14の上方の空間において湾曲部112aを炉
心14に最も近い位置に配置し、入口ヘッダ114およ
び出口ヘッダ116を原子炉容器12の内側または外側
において原子炉容器12の天井壁12aに隣接するよう
に配置する。
Referring to FIG. 3, another example of a heat exchanger as a steam generator is shown. The heat exchanger 110 according to the embodiment of FIG. 3 includes a plurality of secondary cooling water streams that generate secondary cooling water vapor through heat exchange with the supercritical fluid having a high temperature level of the primary cooling supercritical fluid through the secondary cooling water. Heat exchange tube 112, inlet header 114 connected to one end of heat exchange tube 112, outlet header 11 connected to the other end
6. The heat exchange tube 112 descends from the inlet header 114 and has a substantially semicircular curved portion 1 at the bottom.
Generally U rising toward exit header 116 via 12a
It is formed in a character shape. When the heat exchanger 110 shown in FIG. 3 is arranged in the reactor vessel 12, as shown in FIG. 7, the curved portion 112a is arranged at a position closest to the core 14 in a space above the core 14, and The header 114 and the outlet header 116 are arranged inside or outside the reactor vessel 12 so as to be adjacent to the ceiling wall 12 a of the reactor vessel 12.

【0020】図4を参照すると、蒸気発生器としての熱
交換器の更に他の例が図示されている。図4の実施形態
による熱交換器120は、二次冷却水が流通して前記一
次冷却超臨界流体の温度レベルの高い超臨界流体との熱
交換により二次冷却水の蒸気を発生させる複数の熱交換
チューブ122と、熱交換チューブ122の一端に連結
された入口ヘッダ124、他端に連結された出口ヘッダ
126とを有している。図4の実施形態では、熱交換チ
ューブ122は環状に延設されており、かつ、入口ヘッ
ダ124と出口ヘッダ126は互いに直径を挟んだ両側
に配設されている。従って、熱交換チューブ122は入
口ヘッダ124と出口ヘッダ126との間で中心を見込
む角度が180°を越えない範囲で円弧状に延設される
こととなる。入口ヘッダ124へ供給された二次形冷却
水は、入口ヘッダ124から二手に分かれて熱交換チュ
ーブ122内を反対方向に流通し、熱交換チューブ12
2において加熱されて蒸気または蒸気−水の二相流とな
って出口ヘッダ126へ流入する。熱交換器120を環
状に形成することにより、一次冷却超臨界流体の密度の
大きい超臨界流体の大部分をダウンカマー16の外側に
下降させ、原子炉容器12内に貯留されている一次冷却
超臨界流体の下降流へ合流するようにできる。また、炉
心14のための制御棒(図示せず)を原子炉10の上方
部から熱交換器120を横断させて鉛直方向に上下に移
動するように配置することが可能となる。
Referring to FIG. 4, yet another example of a heat exchanger as a steam generator is shown. The heat exchanger 120 according to the embodiment of FIG. 4 includes a plurality of secondary cooling water flowing through the secondary cooling water to generate heat of the secondary cooling water by heat exchange with the supercritical fluid having a high temperature level of the primary cooling supercritical fluid. It has a heat exchange tube 122, an inlet header 124 connected to one end of the heat exchange tube 122, and an outlet header 126 connected to the other end. In the embodiment of FIG. 4, the heat exchange tube 122 extends annularly, and the inlet header 124 and the outlet header 126 are disposed on both sides with a diameter therebetween. Therefore, the heat exchange tube 122 is extended in an arc shape between the inlet header 124 and the outlet header 126 within a range where the angle for viewing the center does not exceed 180 °. The secondary cooling water supplied to the inlet header 124 is divided into two parts from the inlet header 124 and flows in the heat exchange tube 122 in the opposite direction.
2 and flows into the outlet header 126 as a two-phase stream of steam or steam-water. By forming the heat exchanger 120 in an annular shape, most of the supercritical fluid having a high density of the primary cooling supercritical fluid is lowered to the outside of the downcomer 16, and the primary cooling supercritical fluid stored in the reactor vessel 12 is reduced. It can be made to join the descending flow of the critical fluid. Further, a control rod (not shown) for the reactor core 14 can be arranged so as to move vertically upward and downward across the heat exchanger 120 from above the reactor 10.

【0021】熱交換チューブ122は、図8に示すよう
に概ね水平に延設された円弧状の管とすることができ
る。然しながら、熱交換器120は、図9に示すよう
に、鉛直の中心軸線Oを含む平面による断面において中
心部が高く周辺部が低くなる概ね円錐台状に形成するこ
とができる。これにより、一次系の温度レベルが低く密
度の大きい超臨界流体Dが熱交換チューブ122の表面
を伝って下降しやすくなる。更に、図6に示すように、
入口ヘッダ124と出口ヘッダ126とを結ぶ直線に対
して線対称に熱交換チューブ122の中央部分を上方に
持ち上げた逆U字形状としてもよい。こうすることによ
り、熱交換チューブ122の表面に付着した一次系の温
度レベルが低く密度の大きい超臨界流体Dが熱交換チュ
ーブ122を伝って下降しやすくなる。
As shown in FIG. 8, the heat exchange tube 122 may be an arc-shaped tube extending substantially horizontally. However, as shown in FIG. 9, the heat exchanger 120 can be formed in a generally frustoconical shape in which a central portion is high and a peripheral portion is low in a cross section of a plane including the vertical central axis O. Thereby, the supercritical fluid D having a low temperature level of the primary system and a high density easily descends along the surface of the heat exchange tube 122. Further, as shown in FIG.
The heat exchange tube 122 may have an inverted U-shape in which the central portion is lifted upward symmetrically with respect to a straight line connecting the inlet header 124 and the outlet header 126. By doing so, the supercritical fluid D having a low temperature level of the primary system and a high density attached to the surface of the heat exchange tube 122 easily descends along the heat exchange tube 122.

【0022】図5を参照すると、蒸気発生器としての熱
交換器の更に他の例が図示されている。図5の実施形態
による熱交換器130は、二次冷却水が流通して前記一
次冷却超臨界流体の温度レベルの高い超臨界流体との熱
交換により二次冷却水の蒸気を発生させる複数の熱交換
チューブ132と、熱交換チューブ132の一端に連結
された入口ヘッダ134、他端に連結された出口ヘッダ
136とを有している。図5の実施形態では、熱交換チ
ューブ132は環状に延設されており、かつ、入口ヘッ
ダ134と出口ヘッダ136は互いに隣接して配設され
ている。従って、熱交換チューブ132は入口ヘッダ1
34と出口ヘッダ136との間で中心を見込む角度が1
80°を越える範囲で円弧状に延設されることとなる。
入口ヘッダ134へ供給された二次形冷却水は、入口ヘ
ッダ134から熱交換チューブ132に沿って流通する
間に加熱されて蒸気または蒸気−水の二相流となって出
口ヘッダ136へ流入する。熱交換器130を環状に形
成することにより、一次冷却超臨界流体の密度の大きい
超臨界流体の大部分をダウンカマー16の外側に下降さ
せ、原子炉容器12内に貯留されている一次冷却超臨界
流体の下降流へ合流するようにできる。また、炉心14
のための制御棒(図示せず)を原子炉10の上方部から
熱交換器130を横断させて鉛直方向に上下に移動する
ように配置することが可能となる。
Referring to FIG. 5, yet another example of a heat exchanger as a steam generator is shown. The heat exchanger 130 according to the embodiment of FIG. 5 includes a plurality of secondary cooling water flowing through the secondary cooling water to generate heat of the secondary cooling water by heat exchange with the supercritical fluid having a high temperature level of the primary cooling supercritical fluid. It has a heat exchange tube 132, an inlet header 134 connected to one end of the heat exchange tube 132, and an outlet header 136 connected to the other end. In the embodiment of FIG. 5, the heat exchange tube 132 extends annularly, and the inlet header 134 and the outlet header 136 are disposed adjacent to each other. Therefore, the heat exchange tube 132 is connected to the inlet header 1.
The angle at which the center can be seen between
The arc extends in a range exceeding 80 °.
The secondary cooling water supplied to the inlet header 134 is heated while flowing from the inlet header 134 along the heat exchange tube 132 and becomes a two-phase flow of steam or steam-water and flows into the outlet header 136. . By forming the heat exchanger 130 in an annular shape, most of the supercritical fluid having a high density of the primary cooling supercritical fluid is lowered to the outside of the downcomer 16, and the primary cooling supercritical fluid stored in the reactor vessel 12 is reduced. It can be made to join the descending flow of the critical fluid. The core 14
Control rods (not shown) can be arranged to move vertically upward and downward across the heat exchanger 130 from above the reactor 10.

【0023】熱交換チューブ132は、図4の熱交換チ
ューブ122と同様に、図8に示すように概ね水平に延
設された円弧状の管とすることができる。然しながら、
熱交換器130は、図9に示すように、鉛直の中心軸線
Oを含む平面による断面において中心部が高く周辺部が
低くなる概ね円錐台状に形成することができる。これに
より、一次系の温度レベルが低く密度の大きい超臨界流
体Dが熱交換チューブ132の表面を伝って下降しやす
くなる。更に、図6に示すように、入口ヘッダ134と
出口ヘッダ136とを結ぶ直線に対して線対称に熱交換
チューブ132の中央部分を上方に持ち上げた逆U字形
状としてもよい。こうすることにより、熱交換チューブ
132の表面に付着した一次系の温度レベルが低く密度
の大きい超臨界流体Dが熱交換チューブ132の表面を
伝って下降しやすくなる。
The heat exchange tube 132, like the heat exchange tube 122 in FIG. 4, can be an arc-shaped tube extending substantially horizontally as shown in FIG. However,
As shown in FIG. 9, the heat exchanger 130 can be formed in a generally frustoconical shape in which a central portion is high and a peripheral portion is low in a cross section formed by a plane including a vertical central axis O. Thereby, the supercritical fluid D having a low temperature level of the primary system and a high density easily descends along the surface of the heat exchange tube 132. Further, as shown in FIG. 6, the heat exchange tube 132 may have an inverted U-shape in which the central portion is lifted upward symmetrically with respect to a straight line connecting the inlet header 134 and the outlet header 136. By doing so, the supercritical fluid D having a low temperature level and a high density of the primary system attached to the surface of the heat exchange tube 132 easily descends along the surface of the heat exchange tube 132.

【0024】更に、蒸気発生器としての熱交換器の配置
は、図1、6、7に示すように、原子炉容器12内の炉
心14の上方空間に限定されない。図10に示す実施形
態では、蒸気発生器はダウンカマー16の外側に配設さ
れている。この場合には、蒸気発生器は、図4、5に示
す熱交換器120または130とすることができ、特
に、その熱交換チューブ122または132はダウンカ
マー16を包囲するように環状に形成することができ
る。このように熱交換器120、130をダウンカマー
の外側に配設する場合には、熱交換器120、130内
の二次冷却水は、原子炉容器12内の超臨界圧の一次冷
却超臨界流体との熱交換により加熱される。また、ダウ
ンカマーの外側に熱交換器120、130を配設するこ
とにより、ダウンカマーの外側の一次冷却超臨界流体が
冷却されるために、原子炉容器12内の循環流Cを効果
的に形成可能となる。
Further, the arrangement of the heat exchanger as the steam generator is not limited to the space above the reactor core 14 in the reactor vessel 12 as shown in FIGS. In the embodiment shown in FIG. 10, the steam generator is arranged outside the downcomer 16. In this case, the steam generator may be the heat exchanger 120 or 130 shown in FIGS. 4 and 5, in particular, its heat exchange tube 122 or 132 is formed in an annular shape to surround the downcomer 16. be able to. When the heat exchangers 120 and 130 are disposed outside the downcomer as described above, the secondary cooling water in the heat exchangers 120 and 130 uses the primary cooling supercritical pressure of the supercritical pressure in the reactor vessel 12. Heated by heat exchange with the fluid. Further, by disposing the heat exchangers 120 and 130 outside the downcomer, the primary cooling supercritical fluid outside the downcomer is cooled, so that the circulating flow C in the reactor vessel 12 is effectively reduced. It can be formed.

【0025】更に、図11に示す実施形態では、原子炉
容器12内の炉心14の上方空間に配設された蒸気発生
器と、ダウンカマーの外側に配設された蒸気発生器とを
具備している。炉心14の上方に配設される蒸気発生器
は、図2、3、4、5に示す熱交換器100、110、
120または130とすることができ、ダウンカマーの
外側に配設される蒸気発生器は、図4、5に示す熱交換
器120または130とすることができ、特に、その熱
交換チューブ122または132はダウンカマー16を
包囲するように環状に形成することができる。炉心14
の上方部に配設された熱交換器100、110、120
または130では、超臨界圧の温度レベルの高い超臨界
流体と熱交換を行い、ダウンカマーの外側に配設された
熱交換器120または130は原子炉容器12内の超臨
界圧の一次冷却超臨界流体と熱交換を行う。また、炉心
14の上方部に加えてダウンカマーの外側に熱交換器1
20、130を配設することにより、ダウンカマーの外
側の一次冷却超臨界流体が冷却されるために、原子炉容
器12内の循環流Cを効果的に形成可能となる。
Further, in the embodiment shown in FIG. 11, a steam generator is provided in a space above the reactor core 14 in the reactor vessel 12, and a steam generator is provided outside the downcomer. ing. The steam generator disposed above the core 14 includes heat exchangers 100, 110, and
120 or 130, and the steam generator disposed outside the downcomer can be the heat exchanger 120 or 130 shown in FIGS. Can be formed in an annular shape so as to surround the downcomer 16. Core 14
Heat exchangers 100, 110, 120 disposed above
Or 130, heat exchange is performed with a supercritical fluid having a high temperature level of supercritical pressure, and the heat exchanger 120 or 130 disposed outside the downcomer is used for the primary cooling supercooling of the supercritical pressure in the reactor vessel 12. Performs heat exchange with the critical fluid. Further, in addition to the upper part of the core 14, the heat exchanger 1
By arranging 20, 130, the circulating flow C in the reactor vessel 12 can be effectively formed because the primary cooling supercritical fluid outside the downcomer is cooled.

【0026】[0026]

【発明の効果】上記実施例による効果を記述方。The effect of the above embodiment is described.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の好ましい実施形態による原子炉の略示
断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a nuclear reactor according to a preferred embodiment of the present invention.

【図2】蒸気発生器としての熱交換器の好ましい実施形
態を示す略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a preferred embodiment of a heat exchanger as a steam generator.

【図3】蒸気発生器としての熱交換器の他の実施形態を
示す略図である。
FIG. 3 is a schematic view showing another embodiment of a heat exchanger as a steam generator.

【図4】蒸気発生器としての熱交換器の更に他の実施形
態を示す略図である。
FIG. 4 is a schematic view showing still another embodiment of a heat exchanger as a steam generator.

【図5】蒸気発生器としての熱交換器の更に他の実施形
態を示す略図である。
FIG. 5 is a schematic view showing still another embodiment of a heat exchanger as a steam generator.

【図6】図1に示す実施形態による原子炉の変形実施形
態を示す図であり、図2、4、5に示す熱交換器と組み
合わせた実施形態による原子炉の略示断面図である。
6 is a diagram showing a modified embodiment of the nuclear reactor according to the embodiment shown in FIG. 1, and is a schematic sectional view of the nuclear reactor according to the embodiment combined with the heat exchanger shown in FIGS.

【図7】図1に示す実施形態による原子炉の変形実施形
態を示す図であり、図3に示す熱交換器と組み合わせた
実施形態による原子炉の略示断面図である。
7 is a diagram showing a modified embodiment of the nuclear reactor according to the embodiment shown in FIG. 1, and is a schematic sectional view of the nuclear reactor according to the embodiment combined with the heat exchanger shown in FIG. 3;

【図8】図1に示す実施形態による原子炉の変形実施形
態を示す図であり、図4、5に示す熱交換器と組み合わ
せた実施形態による原子炉の略示断面図である。
8 is a diagram showing a modified embodiment of the nuclear reactor according to the embodiment shown in FIG. 1, and is a schematic sectional view of the nuclear reactor according to the embodiment combined with the heat exchanger shown in FIGS.

【図9】図1に示す実施形態による原子炉の変形実施形
態を示す図であり、図4、5に示す熱交換器と組み合わ
せた他の実施形態による原子炉の略示断面図である。
9 is a diagram showing a modified embodiment of the nuclear reactor according to the embodiment shown in FIG. 1, and is a schematic sectional view of a nuclear reactor according to another embodiment combined with the heat exchanger shown in FIGS.

【図10】他の変形実施形態による原子炉の略示断面図
である。
FIG. 10 is a schematic sectional view of a nuclear reactor according to another modified embodiment.

【図11】更に他の変形実施形態による原子炉の略示断
面図である。
FIG. 11 is a schematic sectional view of a nuclear reactor according to still another modified embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…原子炉 12…原子炉容器 14…炉心 16…ダウンカマー 18…蒸気発生器 100…蒸気発生器としての熱交換器 102…熱交換チューブ 104…入口ヘッダ 106…出口ヘッダ 110…蒸気発生器としての熱交換器 112…熱交換チューブ 114…入口ヘッダ 116…出口ヘッダ 120…蒸気発生器としての熱交換器 122…熱交換チューブ 124…入口ヘッダ 126…出口ヘッダ 130…蒸気発生器としての熱交換器 132…熱交換チューブ 134…入口ヘッダ 136…出口ヘッダ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Reactor 12 ... Reactor vessel 14 ... Reactor core 16 ... Downcomer 18 ... Steam generator 100 ... Heat exchanger as a steam generator 102 ... Heat exchange tube 104 ... Inlet header 106 ... Outlet header 110 ... As a steam generator Heat exchanger 112 heat exchanger tube 114 inlet header 116 outlet header 120 heat exchanger 122 as a steam generator heat exchanger tube 124 inlet header 126 outlet header 130 heat exchanger as a steam generator 132: heat exchange tube 134: inlet header 136: outlet header

フロントページの続き (72)発明者 白石 直 兵庫県高砂市荒井町新浜2丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 鈴田 忠彦 兵庫県高砂市荒井町新浜2丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 田中 豊 兵庫県高砂市荒井町新浜2丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂研究所内Continued on the front page. (72) Inventor Nao Shiraishi 2-1-1, Shinhama, Arai-machi, Takasago City, Hyogo Prefecture Inside the Takasago Research Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (72) Inventor Tadahiko Suzuda 2-1-1, Niihama, Araimachi, Takasago-shi, Hyogo Mitsubishi (72) Inventor Yutaka Tanaka 2-1-1 Shinhama, Araimachi, Takasago City, Hyogo Prefecture Inside Takasago Research Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 原子炉容器内に貯留された一次冷却超臨
界流体に浸漬された炉心と、前記原子炉容器内において
前記炉心の上方部位に配設された蒸気発生器とを具備
し、前記炉心から放出される原子力エネルギにより前記
一次冷却超臨界流体を加熱して超臨界圧の温度レベルの
高い超臨界流体を生成し、該超臨界流体により前記蒸気
発生器内を流通する二次冷却水を加熱して蒸気を発生さ
せる原子炉。
1. A reactor comprising a core immersed in a primary cooled supercritical fluid stored in a reactor vessel, and a steam generator disposed in the reactor vessel at a location above the core. The primary cooling supercritical fluid is heated by nuclear energy released from the reactor core to generate a supercritical fluid having a high temperature level of supercritical pressure, and the secondary cooling water flowing through the steam generator by the supercritical fluid A reactor that heats steam to generate steam.
【請求項2】 前記蒸気発生器は、前記原子炉の外部か
ら二次冷却水を受ける入口ヘッダと、前記入口ヘッダに
連通し前記二次冷却水が流通して前記一次冷却超臨界流
体の温度レベルの高い超臨界流体との熱交換により二次
冷却水の蒸気を発生させる複数の熱交換チューブと、前
記熱交換チューブに連通して熱交換チューブにおいて発
生した二次冷却水の蒸気を受ける出口ヘッダとを具備す
る請求項1に記載の原子炉。
2. The steam generator includes an inlet header for receiving secondary cooling water from outside the reactor, and a temperature of the primary cooling supercritical fluid flowing through the inlet header in communication with the inlet header. A plurality of heat exchange tubes for generating secondary cooling water vapor by heat exchange with a high-level supercritical fluid; and an outlet communicating with the heat exchange tubes and receiving the secondary cooling water vapor generated in the heat exchange tubes. The nuclear reactor according to claim 1, further comprising a header.
【請求項3】 前記熱交換チューブが水平直線状に延設
されている請求項2に記載の原子炉。
3. The nuclear reactor according to claim 2, wherein the heat exchange tubes extend in a horizontal straight line.
【請求項4】 前記熱交換チューブが環状に延設されて
いる請求項2に記載の原子炉。
4. The nuclear reactor according to claim 2, wherein said heat exchange tube extends annularly.
【請求項5】 前記入口ヘッダと出口ヘッダは直径を挟
んだ両側に配設されており、前記環状の熱交換チューブ
は前記入口ヘッダと出口ヘッダとの間で中心を見込む角
度が180°を越えない範囲で円弧状に延設されている
請求項4に記載の原子炉。
5. The inlet header and the outlet header are disposed on both sides of the diameter, and the annular heat exchange tube has a center angle between the inlet header and the outlet header of more than 180 °. The reactor according to claim 4, wherein the reactor extends in an arc shape within a range not present.
【請求項6】 前記入口ヘッダと出口ヘッダは互いに隣
接させて配設されており、前記環状の熱交換チューブは
前記入口ヘッダと出口ヘッダとの間で中心を見込む角度
が180°を越える範囲で円弧状に延設されている請求
項4に記載の原子炉。
6. The inlet header and the outlet header are disposed adjacent to each other, and the annular heat exchange tube is provided so that the angle between the inlet header and the outlet header that looks at the center exceeds 180 °. The reactor according to claim 4, wherein the reactor extends in an arc shape.
【請求項7】 前記環状の熱交換チューブは水平に延設
されている請求項4から6の何れか1項に記載の原子
炉。
7. The nuclear reactor according to claim 4, wherein the annular heat exchange tube extends horizontally.
【請求項8】 前記環状の熱交換チューブは、鉛直の中
心軸線を含む平面による断面において中心部が高く周辺
部が低くなる概ね円錐台状に形成されている請求項4か
ら6の何れか1項に記載の原子炉。
8. The heat exchange tube according to claim 4, wherein the annular heat exchange tube is formed in a substantially truncated conical shape in which a central portion is high and a peripheral portion is low in a cross section formed by a plane including a vertical center axis. Nuclear reactor according to paragraph.
【請求項9】 前記環状の熱交換チューブは、前記入口
ヘッダと出口ヘッダを結ぶ直径から両側部に線対称に前
記熱交換チューブの中央部分を上方に持ち上げた逆U字
形状を呈している請求項4から6の何れか1項に記載の
原子炉。
9. The annular heat exchange tube has an inverted U-shape in which a central portion of the heat exchange tube is lifted upward in a line-symmetric manner on both sides from a diameter connecting the inlet header and the outlet header. 7. The nuclear reactor according to any one of items 4 to 6.
【請求項10】 前記熱交換チューブは前記入口ヘッダ
から下降し、次いで出口ヘッダへ向けて上昇する概ねU
字形状に形成されている請求項2に記載の原子炉。
10. The heat exchanger tube descends from the inlet header and then rises generally toward the outlet header.
The reactor according to claim 2, wherein the reactor is formed in a U-shape.
【請求項11】 前記炉心の側方部を包囲するダウンカ
マーの外側に配設された蒸気発生器を更に具備する請求
項2から10の何れか1項に記載の原子炉。
11. The reactor according to claim 2, further comprising a steam generator disposed outside a downcomer surrounding a side portion of the core.
【請求項12】 前記ダウンカマーの外側に配設された
蒸気発生器は、前記原子炉の外部から二次冷却水を受け
る入口ヘッダと、前記入口ヘッダに連通し前記二次冷却
水が流通して前記一次冷却超臨界流体の温度レベルの高
い超臨界流体との熱交換により二次冷却水の蒸気を発生
させる複数の熱交換チューブと、前記熱交換チューブに
連通して熱交換チューブにおいて発生した二次冷却水の
蒸気を受ける出口ヘッダとを具備している請求項11に
記載の原子炉。
12. A steam generator provided outside the downcomer, an inlet header for receiving secondary cooling water from outside the reactor, and the secondary cooling water flowing through the inlet header. A plurality of heat exchange tubes for generating steam of secondary cooling water by heat exchange with a supercritical fluid having a high temperature level of the primary cooling supercritical fluid, and the heat generated in the heat exchange tubes in communication with the heat exchange tubes. The reactor according to claim 11, further comprising an outlet header for receiving steam of the secondary cooling water.
【請求項13】 前記ダウンカマーの外側に配置された
蒸気発生器は、その環状の熱交換チューブが前記ダウン
カマーを包囲するように環状に延設されている請求項1
2に記載の原子炉。
13. The steam generator disposed outside the downcomer has an annular heat exchange tube extending annularly so as to surround the downcomer.
3. The nuclear reactor according to 2.
【請求項14】 前記入口ヘッダと出口ヘッダは直径を
挟んだ両側に配設されており、前記環状の熱交換チュー
ブは前記入口ヘッダと出口ヘッダとの間で中心を見込む
角度が180°を越えない範囲で円弧状に延設されてい
る請求項13に記載の原子炉。
14. The inlet header and the outlet header are disposed on both sides of the diameter, and the annular heat exchange tube has a center angle between the inlet header and the outlet header of more than 180 °. 14. The nuclear reactor according to claim 13, wherein the reactor extends in an arc shape within a range not present.
【請求項15】 前記入口ヘッダと出口ヘッダは互いに
隣接させて配設されており、前記環状の熱交換チューブ
は前記入口ヘッダと出口ヘッダとの間で中心を見込む角
度が180°を越える範囲で円弧状に延設されている請
求項13に記載の原子炉。
15. The inlet header and the outlet header are disposed adjacent to each other, and the annular heat exchange tube is provided in a range in which the angle between the inlet header and the outlet header to see the center exceeds 180 °. 14. The nuclear reactor according to claim 13, which extends in an arc shape.
【請求項16】 原子炉容器内に貯留された超臨界圧の
一次冷却超臨界流体に浸漬された炉心と、前記原子炉容
器内に配設された蒸気発生器とを具備し、前記炉心から
放出される原子力エネルギにより前記一次冷却超臨界流
体を加熱し、超臨界圧の一次系熱水を生成し、該熱水に
より前記蒸気発生器内を流通する二次冷却水を加熱して
蒸気を発生させる原子炉。
16. A reactor comprising: a core immersed in a supercooled primary cooling supercritical fluid stored in a reactor vessel; and a steam generator disposed in the reactor vessel. The primary cooling supercritical fluid is heated by the released nuclear energy to generate supercritical primary hot water, and the hot water heats secondary cooling water flowing through the steam generator to generate steam. Reactor to generate.
【請求項17】 前記蒸気発生器は、前記炉心の側方部
を包囲するダウンカマーの外側に配設されている請求項
16に記載の原子炉。
17. The reactor according to claim 16, wherein the steam generator is disposed outside a downcomer surrounding a side portion of the core.
【請求項18】 前記蒸気発生器は、前記原子炉の外部
から二次冷却水を受ける入口ヘッダと、前記入口ヘッダ
に連通し前記二次冷却水が流通して前記一次冷却超臨界
流体の温度レベルの高い超臨界流体との熱交換により二
次冷却水の蒸気を発生させる複数の熱交換チューブと、
前記熱交換チューブに連通して熱交換チューブにおいて
発生した二次冷却水の蒸気を受ける出口ヘッダとを具備
する請求項17に記載の原子炉。
18. The steam generator, comprising: an inlet header for receiving secondary cooling water from outside the reactor; and a second cooling water flowing through the inlet header and communicating with the inlet header. A plurality of heat exchange tubes that generate secondary cooling water vapor by heat exchange with a high-level supercritical fluid,
The reactor according to claim 17, further comprising: an outlet header that communicates with the heat exchange tube and receives vapor of secondary cooling water generated in the heat exchange tube.
【請求項19】 前記熱交換チューブが前記ダウンカマ
ーを包囲するように環状に延設されている請求項18に
記載の原子炉。
19. The nuclear reactor according to claim 18, wherein said heat exchange tube extends annularly so as to surround said downcomer.
【請求項20】 前記入口ヘッダと出口ヘッダは直径を
挟んだ両側に配設されており、前記環状の熱交換チュー
ブは前記入口ヘッダと出口ヘッダとの間で中心を見込む
角度が180°を越えない範囲で円弧状に延設されてい
る請求項19に記載の原子炉。
20. The inlet header and the outlet header are disposed on both sides of the diameter, and the annular heat exchange tube has a center angle between the inlet header and the outlet header of more than 180 °. 20. The nuclear reactor according to claim 19, wherein the nuclear reactor extends in an arc shape within a range not present.
【請求項21】 前記入口ヘッダと出口ヘッダは互いに
隣接させて配設されており、前記環状の熱交換チューブ
は前記入口ヘッダと出口ヘッダとの間で中心を見込む角
度が180°を越える範囲で円弧状に延設されている請
求項19に記載の原子炉。
21. The inlet header and the outlet header are disposed adjacent to each other, and the annular heat exchange tube is provided so that the angle between the inlet header and the outlet header that looks into the center exceeds 180 °. 20. The nuclear reactor according to claim 19, which extends in an arc shape.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111540489A (en) * 2020-05-21 2020-08-14 哈尔滨工程大学 Modular supercritical water cooling and heating pipe reactor system

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