JP2007051929A - 原子炉格納容器冷却設備および原子力プラント - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 原子炉格納容器1内に配設されて、上面に開口部を有し、下部に開閉手段38を有するドライウェル冷却器ケーシング14と、ドライウェル冷却器ケーシング14内の上部に配置されて内部を冷却水が通る伝熱管13と、原子炉格納容器1の外側から伝熱管13内へ冷却水をポンプ32によって送る冷却水強制循環系32a統と、原子炉格納容器内で伝熱管13周辺の気体をドライウェル冷却器ケーシング14内外に流動させる送風機16と、原子炉格納容器1外で伝熱管13より上方に配置されて冷却水を溜めた外部プール容器35と、外部プール容器35に溜まった冷却水を、重力を駆動力として伝熱管13内に供給するように構成された重力利用冷却系統36と、を有する。
【選択図】 図1
Description
まず、本発明に係る原子炉格納容器冷却設備の概略構成について図1〜図3を用いて説明する。図1は、本発明に係る原子炉格納容器の実施形態1を示す縦断面図である。この図に示すように、原子炉格納容器1内で、原子炉圧力容器3がペデスタル4により支持されている。原子炉圧力容器3内には、原子燃料を保持する炉心2が内包されている。
図4を用いて実施形態2を説明する。ドライウェル冷却ユニット15に冷却水を供給する冷却系統として、通常運転時に用いる冷却水強制循環系32aと、原子炉冷却材喪失事象が発生した場合に用いる重力利用冷却系36がある。本実施形態によれば、この2系統を切り替える手段として、図1に示した弁31および弁37の代わりに、2個の三方弁45が原子炉格納容器1内に配置されている。
図5を用いて実施形態3を説明する。この実施形態では、ドライウェル冷却器12の冷却コイル13がドライウェル冷却器ケーシング14の外側に配置されている。
図6を用いて実施形態4を説明する。この実施形態では、外部プール容器35が原子炉格納容器1の上でなく、側部に配置されている。外部プール容器35内の冷却水のプール水面35aは、ドライウェル冷却ユニット15の冷却コイル13と同等の高さまたは原子炉圧力容器3の上端と同等の高さに設定されている。その他の構成は、実施形態1または実施形態2と同様である。図6では、冷却水強制循環系32aと重力利用冷却系36とを切り替える手段としての弁31、37(図1)または三方弁45(図4)の記載を省略している。
図7と図8を用いて実施形態5を説明する。ドライウェル冷却ユニット15に冷却水を供給する冷却系統として、通常運転時に用いる冷却水強制循環系32aと、原子炉冷却材喪失事象が発生した場合に用いる重力利用冷却系36がある。本実施形態では、これらの2系統を切り替える手段として、冷却水強制循環系32a側の2個の弁31と、重力利用冷却系36側の2個の弁37とがすべて原子炉格納容器1内に配置されている。
図9を用いて実施形態6を説明する。一般に蒸気インジェクタは、蒸気と水を供給するだけで大きな吐出圧が得られる静的ポンプの一種である。図9において格納容器冷却設備は、外部プール容器35内で発生する大気圧の蒸気の一部を蒸気インジェクタ85に供給する蒸気供給配管82と、地上水タンク83から水を供給する水供給配管84と、これらによって蒸気と水を供給して駆動する蒸気インジェクタ85と、蒸気インジェクタ85からの吐出水を外部プール容器35に戻す吐出配管86と、吐出配管86の出口部に設置したジェットポンプ87を有する。ジェットポンプ87の出口は第1の配管36aに向けて下向きに設置されている。
図10を用いて実施形態7を説明する。この実施形態7は実施形態1の変形である。実施形態7では、重力利用冷却系統36の第1の配管の上端が、外部プール容器35内の冷却水の水面35aより上方に突き出している。その他の構成は実施形態1と同様である。
本発明に係る原子炉格納容器冷却設備の実施形態8を、図11を用いて説明する。本実施形態では、外部プール容器35から冷却水が流入する第1の配管36aのうちの上部ドライウェル6内に配置される部分の外側を断熱材67で覆い、第2の配管36bには断熱材を設けない。その他の構成は実施形態1と同様である。
本発明に係る原子炉格納容器冷却設備の実施形態9を、図12を用いて説明する。本実施形態では、第2の配管36bのうちの外部プール容器35内の冷却水に浸漬している部分を断熱材69で覆う。
Claims (15)
- 原子炉圧力容器を収容する原子炉格納容器の内部圧力を抑制する原子炉格納容器冷却設備において、
前記原子炉格納容器内に配設されて、上面に開口部を有し、下部に開閉手段を有するドライウェル冷却器ケーシングと、
前記ドライウェル冷却器ケーシング内の上部に配置されて内部を冷却水が通る伝熱管と、
前記原子炉格納容器の外側から前記伝熱管内へ冷却水をポンプによって送る冷却水強制循環系統と、
前記原子炉格納容器内で前記伝熱管周辺の気体をドライウェル冷却器ケーシング内外に流動させる送風機と、
前記原子炉格納容器外で前記伝熱管より上方に配置されて冷却水を溜めた外部プール容器と、
前記外部プール容器に溜まった冷却水を、重力を駆動力として前記伝熱管内に供給するように構成された重力利用冷却系統と、
を有すること、を特徴とする原子炉格納容器冷却設備。 - 原子炉圧力容器を収容する原子炉格納容器の内部圧力を抑制する原子炉格納容器冷却設備において、
前記原子炉格納容器内に配設され開口部を有するドライウェル冷却器ケーシングと、
前記ドライウェル冷却器ケーシング内に配置されて傾斜した傾斜伝熱管を有し、内部を冷却水が通る伝熱管と、
前記原子炉格納容器の外側から前記伝熱管内へ冷却水をポンプによって送る冷却水強制循環系統と、
前記原子炉格納容器内で前記伝熱管周辺の気体を前記ドライウェル冷却器ケーシング内外に流動させる送風機と、
前記原子炉格納容器外で前記伝熱管より上方に配置されて冷却水を溜めた外部プール容器と、
前記外部プール容器に溜まった冷却水を、重力を駆動力として前記伝熱管内に供給するように構成された重力利用冷却系統と、
を有すること、を特徴とする原子炉格納容器冷却設備。 - 前記伝熱管の外面にフィンが取り付けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の原子炉格納容器冷却設備。
- 原子炉圧力容器を収容する原子炉格納容器の内部圧力を抑制する原子炉格納容器冷却設備において、
前記原子炉格納容器内に配設されて内部を冷却水が通る伝熱管と、
前記原子炉格納容器の外側から前記伝熱管内へ冷却水をポンプによって送る冷却水強制循環系統と、
前記原子炉格納容器外で前記伝熱管より上方に配置されて冷却水を溜めた外部プール容器と、
前記外部プール容器に溜まった冷却水を、重力を駆動力として前記伝熱管内に供給するように構成された重力利用冷却系統と、
前記伝熱管を、前記冷却水強制循環系統と重力利用冷却系統の内の一方に選択的に接続する少なくとも1個の三方弁と、
を有すること、を特徴とする原子炉格納容器冷却設備。 - 原子炉圧力容器を収容する原子炉格納容器の内部圧力を抑制する原子炉格納容器冷却設備において、
前記原子炉格納容器内に配設され開口部を有するドライウェル冷却器ケーシングと、
前記原子炉格納容器内で前記ドライウェル冷却器ケーシング外に配置され、内部を冷却水が通る伝熱管と、
前記原子炉格納容器の外側から前記伝熱管内へ冷却水をポンプによって送る冷却水強制循環系統と、
前記原子炉格納容器内で前記伝熱管周辺の気体を、前記開口を通じて前記ドライウェル冷却器ケーシング内を通して流動させる送風機と、
前記原子炉格納容器外で前記伝熱管より上方に配置されて冷却水を溜めた外部プール容器と、
前記外部プール容器に溜まった冷却水を、重力を駆動力として前記伝熱管内に供給するように構成された重力利用冷却系統と、
を有すること、を特徴とする原子炉格納容器冷却設備。 - 原子炉圧力容器を収容する原子炉格納容器の内部圧力を抑制する原子炉格納容器冷却設備において、
前記原子炉格納容器内に配設され、内部を冷却水が通る伝熱管と、
前記原子炉格納容器の外側から前記伝熱管内へ冷却水をポンプによって送る冷却水強制循環系統と、
前記原子炉格納容器外で前記伝熱管より上方に配置され、水面が前記伝熱管と同等の高さになるように冷却水を溜めた外部プール容器と、
前記外部プール容器に溜まった冷却水を、重力を駆動力として前記伝熱管内に供給するように構成された重力利用冷却系統と、
を有すること、を特徴とする原子炉格納容器冷却設備。 - 原子炉圧力容器を収容する原子炉格納容器の内部圧力を抑制する原子炉格納容器冷却設備において、
前記原子炉格納容器内に配設され、内部を冷却水が通る伝熱管と、
前記原子炉格納容器の外側から前記伝熱管内へ冷却水をポンプによって送る冷却水強制循環系統と、
前記原子炉格納容器外で前記伝熱管より上方に配置されて冷却水を溜めた外部プール容器と、
前記外部プール容器に溜まった冷却水を、重力を駆動力として前記伝熱管内に供給するように構成された重力利用冷却系統と、
前記伝熱管を、前記冷却水強制循環系統と重力利用冷却系統の内の一方に選択的に接続するための弁であって、前記原子炉格納容器内の圧力の変化に応じて自動的に切り替わるように構成されている弁と、
を有すること、を特徴とする原子炉格納容器冷却設備。 - 原子炉圧力容器を収容する原子炉格納容器の内部圧力を抑制する原子炉格納容器冷却設備において、
前記原子炉格納容器内に配設され開口部を有するドライウェル冷却器ケーシングと、
前記ドライウェル冷却器ケーシング内に配置され、内部を冷却水が通る伝熱管と、
前記原子炉格納容器の外側から前記伝熱管内へ冷却水をポンプによって送る冷却水強制循環系統と、
前記原子炉格納容器外で前記伝熱管より上方に配置されて冷却水を溜めた外部プール容器と、
前記原子炉格納容器外に配置されて冷却水を収容するタンクと、
前記外部プール容器内に配置され、その外部プール容器内および前記タンク内の冷却水を前記伝熱管に向けて駆動するジェットポンプと、
前記タンク内の冷却水を前記ジェットポンプの駆動水として駆動する蒸気インジェクタと、
原子炉事故時に、前記伝熱管から前記外部プール容器に導かれた蒸気を前記蒸気インジェクタの駆動蒸気として前記蒸気インジェクタに導く蒸気配管と、
前記タンク内の冷却水を前記蒸気インジェクタに導く水配管と、
前記蒸気インジェクタから吐出される冷却水を前記ジェットポンプの駆動水として導く吐出配管と、
を有すること、を特徴とする原子炉格納容器冷却設備。 - 原子炉圧力容器を収容する原子炉格納容器の内部圧力を抑制する原子炉格納容器冷却設備において、
前記原子炉格納容器内に配設されて内部を冷却水が通る伝熱管と、
前記原子炉格納容器の外側から前記伝熱管内へ冷却水をポンプによって送る冷却水強制循環系統と、
前記原子炉格納容器外で前記伝熱管より上方に配置されて冷却水を溜めた外部プール容器と、
前記外部プール容器に溜まった冷却水を、重力を駆動力として前記伝熱管内に供給するように構成された重力利用冷却系統と、
前記伝熱管を、前記冷却水強制循環系統と重力利用冷却系統の内の一方に選択的に接続するように切り替える切替手段と、
を有し、
前記重力利用冷却系統は、一端が前記伝熱管の下部に接続されて他端が前記外部プール容器内の水面下で開口する第1の配管と、一端が前記伝熱管の上部に接続されて他端が前記外部プール容器内の水面上方で開口する第2の配管と、を有すること、
を特徴とする原子炉格納容器冷却設備。 - 原子炉圧力容器を収容する原子炉格納容器の内部圧力を抑制する原子炉格納容器冷却設備において、
前記原子炉格納容器内に配設されて内部を冷却水が通る伝熱管と、
前記原子炉格納容器の外側から前記伝熱管内へ冷却水をポンプによって送る冷却水強制循環系統と、
前記原子炉格納容器外で前記伝熱管より上方に配置されて冷却水を溜めた外部プール容器と、
前記外部プール容器に溜まった冷却水を、重力を駆動力として前記伝熱管内に供給するように構成された重力利用冷却系統と、
前記伝熱管を、前記冷却水強制循環系統と重力利用冷却系統の内の一方に選択的に接続するように切り替える切替手段と、
を有し、
前記重力利用冷却系統は、一端が前記伝熱管の下部に接続されて他端が前記外部プール容器内の冷却水中で開口する第1の配管と、一端が前記伝熱管の上部に接続されて他端が前記外部プール容器内の前記第1の配管の開口部より上方で開口する第2の配管と、を有し、
前記原子炉格納容器内の前記第1の配管の少なくとも一部を取り囲む断熱材が取り付けられていること、
を特徴とする原子炉格納容器冷却設備。 - 原子炉圧力容器を収容する原子炉格納容器の内部圧力を抑制する原子炉格納容器冷却設備において、
前記原子炉格納容器内に配設されて内部を冷却水が通る伝熱管と、
前記原子炉格納容器の外側から前記伝熱管内へ冷却水をポンプによって送る冷却水強制循環系統と、
前記原子炉格納容器外で前記伝熱管より上方に配置されて冷却水を溜めた外部プール容器と、
前記外部プール容器に溜まった冷却水を、重力を駆動力として前記伝熱管内に供給するように構成された重力利用冷却系統と、
前記伝熱管を、前記冷却水強制循環系統と重力利用冷却系統の内の一方に選択的に接続するように切り替える切替手段と、
を有し、
前記重力利用冷却系統は、一端が前記伝熱管の下部に接続されて他端が前記外部プール容器内の冷却水中で開口する第1の配管と、一端が前記伝熱管の上部に接続されて他端が前記外部プール容器内の前記第1の配管の開口部より上方で開口する第2の配管と、を有し、
前記外部プール容器内の冷却水中の前記第2の配管の少なくとも一部を取り囲む断熱材が取り付けられていること、
を特徴とする原子炉格納容器冷却設備。 - 炉心を収容する原子炉圧力容器と、
この原子炉圧力容器を収容する原子炉格納容器と、
前記原子炉格納容器内で前記原子炉圧力容器の外に配設されて、上面に開口部を有し、下部に開閉手段を有するドライウェル冷却器ケーシングと、
前記ドライウェル冷却器ケーシング内の上部に配置されて内部を冷却水が通る伝熱管と、
前記原子炉格納容器の外側から前記伝熱管内へ冷却水をポンプによって送る冷却水強制循環系統と、
前記原子炉格納容器内で前記伝熱管周辺の気体をドライウェル冷却器ケーシング内外に流動させる送風機と、
前記原子炉格納容器外で前記伝熱管より上方に配置されて冷却水を溜めた外部プール容器と、
前記外部プール容器に溜まった冷却水を、重力を駆動力として前記伝熱管内に供給するように構成された重力利用冷却系統と、
を有すること、を特徴とする原子力プラント。 - 炉心を収容する原子炉圧力容器と、
この原子炉圧力容器を収容する原子炉格納容器と、
原子炉圧力容器を収容する原子炉格納容器の内部圧力を抑制する原子炉格納容器冷却設備において、
前記原子炉格納容器内に配設され開口部を有するドライウェル冷却器ケーシングと、
前記ドライウェル冷却器ケーシング内に配置されて傾斜した傾斜伝熱管を有し、内部を冷却水が通る伝熱管と、
前記原子炉格納容器の外側から前記伝熱管内へ冷却水をポンプによって送る冷却水強制循環系統と、
前記原子炉格納容器内で前記伝熱管周辺の気体を前記ドライウェル冷却器ケーシング内外に流動させる送風機と、
前記原子炉格納容器外で前記伝熱管より上方に配置されて冷却水を溜めた外部プール容器と、
前記外部プール容器に溜まった冷却水を、重力を駆動力として前記伝熱管内に供給するように構成された重力利用冷却系統と、
を有すること、を特徴とする原子力プラント。 - 炉心を収容する原子炉圧力容器と、
この原子炉圧力容器を収容する原子炉格納容器と、
原子炉圧力容器を収容する原子炉格納容器の内部圧力を抑制する原子炉格納容器冷却設備において、
前記原子炉格納容器内に配設されて内部を冷却水が通る伝熱管と、
前記原子炉格納容器の外側から前記伝熱管内へ冷却水をポンプによって送る冷却水強制循環系統と、
前記原子炉格納容器外で前記伝熱管より上方に配置されて冷却水を溜めた外部プール容器と、
前記外部プール容器に溜まった冷却水を、重力を駆動力として前記伝熱管内に供給するように構成された重力利用冷却系統と、
前記伝熱管を、前記冷却水強制循環系統と重力利用冷却系統の内の一方に選択的に接続する少なくとも1個の三方弁と、
を有すること、を特徴とする原子力プラント。 - 炉心を収容する原子炉圧力容器と、
この原子炉圧力容器を収容する原子炉格納容器と、
原子炉圧力容器を収容する原子炉格納容器の内部圧力を抑制する原子炉格納容器冷却設備において、
前記原子炉格納容器内に配設され開口部を有するドライウェル冷却器ケーシングと、
前記原子炉格納容器内で前記ドライウェル冷却器ケーシング外に配置され、内部を冷却水が通る伝熱管と、
前記原子炉格納容器の外側から前記伝熱管内へ冷却水をポンプによって送る冷却水強制循環系統と、
前記原子炉格納容器内で前記伝熱管周辺の気体を、前記開口を通じて前記ドライウェル冷却器ケーシング内を通して流動させる送風機と、
前記原子炉格納容器外で前記伝熱管より上方に配置されて冷却水を溜めた外部プール容器と、
前記外部プール容器に溜まった冷却水を、重力を駆動力として前記伝熱管内に供給するように構成された重力利用冷却系統と、
を有すること、を特徴とする原子力プラント。
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