JP2018194350A - Tank type reactor structure - Google Patents

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Abstract

To improve an earthquake resistance of a plenum partition structure in a tank type reactor.SOLUTION: A tank type reactor 1 includes: a core tank 19 for storing a core 18; an intermediate heat exchanger 20 for changing a high temperature coolant into a low temperature coolant by exchanging heat between the high temperature coolant in which a primary coolant is raised in temperature in the core 18, and a secondary coolant; a main container 11 for storing the core tank 19 and the intermediate heat exchanger 20; an annular core wall cooling part (a core wall cooling inner side partition wall 26 and a core wall cooling outside partition plate 27) forming a flow path for letting flow a low temperature coolant for cooling the inner wall of the main container 11; a horizontal partition plate 29 provided between the core tank 19 and the core wall cooling part and partitioning the high temperature coolant and the low temperature coolant; and a reinforcement rib 30 provided in a direction orthogonal to the horizontal partition plate 29 at a lower portion of the horizontal partition plate 29.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、中間熱交換器及びポンプを原子炉容器内に収容するタンク型原子炉の構造に関する。   The present invention relates to a structure of a tank reactor in which an intermediate heat exchanger and a pump are accommodated in a reactor vessel.

中間熱交換器、ポンプ及び一次冷却材（ナトリウム）等の一次系機器を主容器に収容するタンク型の原子炉構造が知られている。タンク型原子炉構造においては、上部プレナムの高温ナトリウムと下部プレナムの低温ナトリウムとを仕切るためのプレナム仕切構造が設けられている（例えば、非特許文献１を参照）。   A tank-type nuclear reactor structure is known in which primary equipment such as an intermediate heat exchanger, a pump, and a primary coolant (sodium) is accommodated in a main vessel. In the tank type nuclear reactor structure, a plenum partition structure for partitioning the high temperature sodium in the upper plenum and the low temperature sodium in the lower plenum is provided (for example, see Non-Patent Document 1).

SAEZ, M., ROBIN, J.C., RIOU, B., VILLEDIEU, A., DEPREST, D., PRELE, G., “Status of ASTRID nuclear island pre-conceptual design,” Presentations of FR13, ＩＡＥＡ−ＣＮ−１９９−１２７、２０１３年３月４日−７日発行SAEZ, M., ROBIN, JC, RIOU, B., VILLEDIEU, A., DEPREST, D., PRELE, G., “Status of ASTRID nuclear island pre-conceptual design,” Presentations of FR13, IAEA-CN-199 -127, issued March 4-7, 2013

図６は、従来のプレナム仕切構造を有するタンク型原子炉１００の内部構造を模式的に示す図である。タンク型原子炉１００は、主容器１０１の内部に、ストロングバック１０２と、ダイヤグリッド１０３と、炉心１０４と、炉心槽１０５と、炉心上部構造１０６と、ポンプ１０７と、中間熱交換器１０８と、プレナム仕切構造１０９と、炉壁冷却内側仕切板１１０と、炉壁冷却外側仕切板１１１と、炉壁冷却用配管１１２とを備える。炉壁冷却内側仕切板１１０、炉壁冷却外側仕切板１１１、及び炉壁冷却用配管１１２は、炉壁を冷却するための炉壁冷却構造を構成する。   FIG. 6 is a diagram schematically showing the internal structure of a tank reactor 100 having a conventional plenum partition structure. A tank reactor 100 includes a strong back 102, a diamond grid 103, a core 104, a core tank 105, a core superstructure 106, a pump 107, an intermediate heat exchanger 108, a main vessel 101, A plenum partition structure 109, a furnace wall cooling inner partition plate 110, a furnace wall cooling outer partition plate 111, and a furnace wall cooling pipe 112 are provided. The furnace wall cooling inner partition plate 110, the furnace wall cooling outer partition plate 111, and the furnace wall cooling pipe 112 constitute a furnace wall cooling structure for cooling the furnace wall.

タンク型原子炉１００におけるプレナム仕切構造１０９は、ダイヤグリッド１０３の上面から鉛直方向に延伸する円筒状の領域と、円筒状の領域に結合された円錐状の領域と、円錐状の領域から鉛直方向に延伸する円筒状の領域とを有する。プレナム仕切構造１０９は、大口径であるとともに、３０ｍｍから５０ｍｍ程度の比較的薄い肉厚の曲面板の連続体であるので、変形しやすい構造である。また、円錐状の領域に形成された穴に、上部プレナムと下部プレナムとの間の仕切り構造の一部を形成するスタンドパイプが溶接により固定される。さらに、プレナム仕切構造１０９は、下端の口径が最小の位置でダイヤグリッド１０３に取り付けられている。   The plenum partition structure 109 in the tank reactor 100 includes a cylindrical region extending in the vertical direction from the upper surface of the diamond grid 103, a conical region coupled to the cylindrical region, and a vertical direction from the conical region. And a cylindrical region extending in the direction. The plenum partition structure 109 has a large diameter and is a continuous body of a relatively thin curved plate having a thickness of about 30 mm to 50 mm, and thus is easily deformed. In addition, a stand pipe that forms a part of the partition structure between the upper plenum and the lower plenum is fixed to the hole formed in the conical region by welding. Furthermore, the plenum partition structure 109 is attached to the diamond grid 103 at a position where the diameter of the lower end is minimum.

上記の構成を有するプレナム仕切構造１０９は、比較的柔軟な構造であり、固有振動数が低く（例えば１０Ｈｚ以下）、耐震性が低い。水平免震構造を採用することにより、プレナム仕切構造１０９の水平方向の震動に対する耐性を向上することができたとしても、鉛直方向の震動により生じる応力を小さくすることは困難であった。プレナム仕切構造１０９の肉厚を大きくすることにより耐震性が向上することは期待できるものの、肉厚を大きくするとコストが増加するとともに、本質的な耐震性の向上には結びつかない。そこで、タンク型原子炉構造におけるプレナム仕切構造耐震性を向上させることが求められていた。   The plenum partition structure 109 having the above configuration is a relatively flexible structure, has a low natural frequency (for example, 10 Hz or less), and has low earthquake resistance. Even if the horizontal seismic isolation structure can improve the resistance of the plenum partition structure 109 to the horizontal vibration, it is difficult to reduce the stress caused by the vertical vibration. Although increasing the thickness of the plenum partitioning structure 109 can be expected to improve the earthquake resistance, increasing the thickness increases the cost and does not lead to an essential improvement in the earthquake resistance. Therefore, it has been demanded to improve the earthquake resistance of the plenum partition structure in the tank reactor structure.

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、タンク型原子炉構造におけるプレナム仕切構造の耐震性を向上させることを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made in view of these points, and an object thereof is to improve the earthquake resistance of the plenum partition structure in the tank type reactor structure.

本発明のタンク型原子炉構造は、炉心を収容する炉心槽と、一次冷却材が前記炉心において昇温した高温冷却材と、二次冷却材と、の間で熱交換をすることにより、前記高温冷却材を低温冷却材に変化させる中間熱交換器と、前記炉心槽及び前記中間熱交換器を収容する主容器と、前記主容器の内壁を冷却するために前記低温冷却材を前記内壁に沿って流すための流路を形成する円環状の炉壁冷却部と、前記炉心槽と前記炉壁冷却部との間に設けられており、前記高温冷却材と前記低温冷却材とを仕切る水平仕切部と、前記水平仕切部の下部に前記水平仕切部と直交する方向に設けられた補強部と、を有する。   The tank-type nuclear reactor structure of the present invention performs heat exchange between a core tank containing a core, a high-temperature coolant whose primary coolant is heated in the core, and a secondary coolant. An intermediate heat exchanger that changes the high-temperature coolant to a low-temperature coolant, a main container that accommodates the core tank and the intermediate heat exchanger, and the low-temperature coolant on the inner wall to cool the inner wall of the main container An annular furnace wall cooling section that forms a flow path for flowing along, and a horizontal space that is provided between the core tank and the furnace wall cooling section, and partitions the high temperature coolant and the low temperature coolant. A partition part, and a reinforcing part provided in a direction perpendicular to the horizontal partition part at a lower part of the horizontal partition part.

前記水平仕切部は、前記炉心槽と前記炉壁冷却部との間において鉛直方向よりも水平方向に近い方向に設けられており、前記補強部は鉛直方向に設けられていてもよい。
また、前記水平仕切部は、前記炉心槽の外壁に形成された第１突起部、及び前記炉壁冷却部の前記炉心槽側の面における前記第１突起部よりも高い位置に形成された第２突起部に結合され、水平方向に対して傾斜していてもよい。さらに、前記水平仕切部は、複数の平坦な板を結合することにより、前記炉心槽の周囲に円環状に設けられていてもよい。 The horizontal partitioning part may be provided between the core tank and the furnace wall cooling part in a direction closer to the horizontal direction than in the vertical direction, and the reinforcing part may be provided in the vertical direction.
The horizontal partition is formed at a position higher than the first protrusion formed on the outer wall of the core tank and the first protrusion on the surface of the furnace wall cooling section on the core tank side. It is couple | bonded with 2 protrusion part and may incline with respect to the horizontal direction. Furthermore, the said horizontal partition part may be provided in the annular | circular shape around the said core tank by couple | bonding a some flat board.

タンク型原子炉構造は、前記水平仕切部の上面において鉛直方向に延伸するように設けられており、前記高温冷却材と前記低温冷却材とを仕切る鉛直仕切部をさらに有してもよい。この場合、前記水平仕切部には、前記炉壁冷却部と前記鉛直仕切部との間の位置に複数の孔が形成されていてもよい。   The tank-type nuclear reactor structure is provided so as to extend in the vertical direction on the upper surface of the horizontal partition, and may further include a vertical partition that partitions the high-temperature coolant and the low-temperature coolant. In this case, a plurality of holes may be formed in the horizontal partition portion at a position between the furnace wall cooling unit and the vertical partition unit.

タンク型原子炉構造は、前記水平仕切部の上側に設けられており、前記高温冷却材の熱が前記水平仕切部に伝達される量を低減させる熱抵抗部をさらに有してもよい。前記熱抵抗部は、水平方向に設けられた複数の積層板を有し、前記複数の積層板は、所定の空隙を介して鉛直方向に重ねられていてもよい。   The tank-type nuclear reactor structure may be further provided with a thermal resistance portion that is provided on the upper side of the horizontal partition portion and that reduces the amount of heat transferred from the high-temperature coolant to the horizontal partition portion. The thermal resistance unit may include a plurality of laminated plates provided in a horizontal direction, and the plurality of laminated plates may be stacked in a vertical direction via a predetermined gap.

タンク型原子炉構造は、少なくとも一部の領域が前記補強部に固定された、前記炉壁冷却部に前記低温冷却材を供給するための冷却用配管をさらに有してもよい。   The tank-type nuclear reactor structure may further include a cooling pipe for supplying the low-temperature coolant to the furnace wall cooling part, at least a part of which is fixed to the reinforcing part.

また、タンク型原子炉構造は、前記水平仕切部を貫通する機器を包囲する複数のスタンドパイプをさらに有し、前記補強部は、前記複数のスタンドパイプのうちの少なくともいずれかのスタンドパイプと結合していてもよい。   The tank-type nuclear reactor structure further includes a plurality of stand pipes surrounding a device penetrating the horizontal partition, and the reinforcing portion is coupled to at least one of the plurality of stand pipes. You may do it.

本発明によれば、タンク型原子炉構造におけるプレナム仕切構造の耐震性を向上させることができるという効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to improve the earthquake resistance of the plenum partition structure in the tank reactor structure.

タンク型原子炉の内部構造を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the internal structure of a tank type | mold reactor. 一次冷却材としてのナトリウムの流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of sodium as a primary coolant. タンク型原子炉を上方から見た図である。It is the figure which looked at the tank type reactor from the upper part. 水平仕切板及び補強リブの周辺部を横から見た図である。It is the figure which looked at the peripheral part of a horizontal partition plate and a reinforcement rib from the side. 水平仕切板及び補強リブの周辺部のＡ−Ａ線断面図である。It is an AA line sectional view of a peripheral part of a horizontal partition plate and a reinforcing rib. 従来のプレナム仕切構造を有するタンク型原子炉の内部構造を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the internal structure of the tank type | mold reactor which has the conventional plenum partition structure.

［タンク型原子炉１の構造の概要］
図１は、本実施の形態に係るタンク型原子炉構造を備えるタンク型原子炉１の内部構造を模式的に示す図である。タンク型原子炉１は、高速炉である。図２は、炉心を冷却する一次冷却材としてのナトリウムの流れを示す図である。図２における実線の矢印は、ナトリウムが炉心を通過する主流路を示しており、破線の矢印は、ナトリウムが炉心を通過しない副流路を示している。図３は、タンク型原子炉１を上方から見た図である。以下、図１〜図３を参照しながら、タンク型原子炉１の構造について説明する。 [Outline of tank reactor 1 structure]
FIG. 1 is a diagram schematically showing an internal structure of a tank reactor 1 including a tank reactor structure according to the present embodiment. The tank reactor 1 is a fast reactor. FIG. 2 is a diagram showing a flow of sodium as a primary coolant for cooling the core. A solid line arrow in FIG. 2 indicates a main flow path through which sodium passes through the core, and a broken line arrow indicates a sub flow path through which sodium does not pass through the core. FIG. 3 is a view of the tank reactor 1 as viewed from above. Hereinafter, the structure of the tank reactor 1 will be described with reference to FIGS.

タンク型原子炉１においては、主容器１１の内部に、ルーフスラブ１２と、回転プラグ１３と、炉心上部構造１４と、炉心支持カート１５と、ストロングバック１６と、ダイヤグリッド１７と、炉心１８と、炉心槽１９と、中間熱交換器２０と、スタンドパイプ２１と、シール部材２２と、ポンプ２３と、スタンドパイプ２４と、入口配管２５とが設けられている。   In the tank-type nuclear reactor 1, a roof slab 12, a rotary plug 13, a core upper structure 14, a core support cart 15, a strong back 16, a diamond grid 17, and a core 18 are placed inside a main vessel 11. A core tank 19, an intermediate heat exchanger 20, a stand pipe 21, a seal member 22, a pump 23, a stand pipe 24, and an inlet pipe 25 are provided.

また、タンク型原子炉１は、主容器１１の内壁（以下、炉壁という）を冷却するための炉壁冷却部として、炉壁冷却内側仕切板２６と、炉壁冷却外側仕切板２７と、炉壁冷却用配管２８とを有する。さらに、タンク型原子炉１は、高温ナトリウムが存在する上部プレナムと低温ナトリウムが存在する下部プレナムとを仕切るためのプレナム仕切構造として、水平仕切板２９と、補強リブ３０と、鉛直仕切板３１と、補強リブ３２と、積層板３３とを備える。なお、タンク型原子炉１には、スタンドパイプ２１及びスタンドパイプ２４以外にも、水平仕切板２９を貫通する機器を包囲する不図示のスタンドパイプが設けられていてもよい。   The tank-type reactor 1 includes a furnace wall cooling inner partition plate 26, a furnace wall cooling outer partition plate 27, as a furnace wall cooling unit for cooling the inner wall of the main vessel 11 (hereinafter referred to as the furnace wall), And a furnace wall cooling pipe 28. Furthermore, the tank reactor 1 includes a horizontal partition plate 29, a reinforcing rib 30, a vertical partition plate 31, and a plenum partition structure for partitioning an upper plenum in which high-temperature sodium is present and a lower plenum in which low-temperature sodium is present. The reinforcing rib 32 and the laminated plate 33 are provided. In addition to the standpipe 21 and the standpipe 24, the tank reactor 1 may be provided with a standpipe (not shown) that surrounds a device that penetrates the horizontal partition plate 29.

主容器１１は、直径が１５ｍから２０ｍ程度の容器である。
ルーフスラブ１２は、主容器１１の蓋として機能し、上方が建物に固定されている（不図示）。ルーフスラブ１２に主容器１１が結合していることにより、主容器１１が建物に固定される。 The main container 11 is a container having a diameter of about 15 m to 20 m.
The roof slab 12 functions as a lid of the main container 11, and the upper part is fixed to the building (not shown). By connecting the main container 11 to the roof slab 12, the main container 11 is fixed to the building.

回転プラグ１３は、ルーフスラブ１２とともに、主容器１１の蓋として機能する。図３に示すように、回転プラグ１３は、大回転プラグ１３１と小回転プラグ１３２とから構成されている。燃料交換の際には、大回転プラグ１３１及び小回転プラグ１３２を回すことにより、燃料交換機１３３が必要な位置に燃料を移送することができる。   The rotary plug 13 functions as a lid of the main container 11 together with the roof slab 12. As shown in FIG. 3, the rotary plug 13 includes a large rotary plug 131 and a small rotary plug 132. When the fuel is changed, the fuel changer 133 can transfer the fuel to a necessary position by turning the large rotation plug 131 and the small rotation plug 132.

炉心上部構造１４は、小回転プラグ１３２に取り付けられている。炉心上部構造１４には、制御棒駆動機構、温度計、及び燃料破損検出器等の各種計測装置が設けられている。   The core superstructure 14 is attached to a small rotary plug 132. The core upper structure 14 is provided with various measuring devices such as a control rod drive mechanism, a thermometer, and a fuel breakage detector.

炉心支持カート１５は、主容器１１の下部に設けられており、ストロングバック１６を支持している。ストロングバック１６の内部には多数の縦ウェブが設けられており、ストロングバック１６は、多数のボックスの集合体となっている。ストロングバック１６が多数のボックスの集合体であることで、ストロングバック１６は高い剛性を有し、重い炉心１８を搭載しても上下方向に大きく変形しない構造となっている。   The core support cart 15 is provided below the main container 11 and supports the strong back 16. A large number of vertical webs are provided inside the strong back 16, and the strong back 16 is an aggregate of a large number of boxes. Since the strongback 16 is an assembly of a large number of boxes, the strongback 16 has high rigidity and has a structure that does not greatly deform in the vertical direction even when the heavy core 18 is mounted.

ダイヤグリッド１７は、ストロングバック１６の上部に取り付けられている。ダイヤグリッド１７は、炉心１８に一次冷却材を流入させるための入口として機能する。また、ダイヤグリッド１７は、炉心燃料集合体等の炉心構成要素群の下端部を差し込むための多数の円筒状の構造体を有している。   The diamond grid 17 is attached to the upper part of the strong back 16. The diamond grid 17 functions as an inlet for allowing the primary coolant to flow into the core 18. The diamond grid 17 has a large number of cylindrical structures for inserting the lower ends of core component groups such as core fuel assemblies.

炉心１８は、ダイヤグリッド１７の上部に設けられた炉心槽１９に収容されている。炉心槽１９は、炉心構成要素群及び炉心１８を水平方向に支持する構造体である。   The core 18 is accommodated in a core tank 19 provided on the upper part of the diamond grid 17. The core tank 19 is a structure that supports the core component group and the core 18 in the horizontal direction.

中間熱交換器２０は、炉心１８により一次冷却材としてのナトリウムが昇温した高温ナトリウムと、二次冷却材として機能するナトリウムとの間で熱交換をすることにより、高温ナトリウムを低温ナトリウムに変化させる。中間熱交換器２０は、炉心１８よりも上方の上部プレナムに設けられた流入口２０１と、炉心１８よりも下方の下部プレナムに設けられた流出口２０２とを有する。本実施の形態のタンク型原子炉１においては、図３に示すように、４基の中間熱交換器２０が設けられている。   The intermediate heat exchanger 20 changes high-temperature sodium to low-temperature sodium by exchanging heat between high-temperature sodium whose temperature as the primary coolant is increased by the core 18 and sodium which functions as the secondary coolant. Let The intermediate heat exchanger 20 has an inlet 201 provided in the upper plenum above the core 18 and an outlet 202 provided in the lower plenum below the core 18. In the tank reactor 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 3, four intermediate heat exchangers 20 are provided.

図２の実線の矢印が示すように、ポンプ２３の作用により、炉心１８において約５５０℃まで温度が上昇した高温ナトリウムは流入口２０１に流入する。中間熱交換器２０の内部で高温ナトリウムは熱交換されて、約４００℃にまで温度が低下した低温ナトリウムになる。低温ナトリウムは、流出口２０２から下部プレナムへと流出する。   As indicated by the solid line arrow in FIG. 2, the hot sodium whose temperature has risen to about 550 ° C. in the core 18 by the action of the pump 23 flows into the inlet 201. The hot sodium is heat-exchanged inside the intermediate heat exchanger 20 to become low-temperature sodium whose temperature is reduced to about 400 ° C. Cold sodium flows from the outlet 202 to the lower plenum.

スタンドパイプ２１は、中間熱交換器２０を包囲する円筒状の部材である。スタンドパイプ２１の内側に中間熱交換器２０が設けられており、スタンドパイプ２１と中間熱交換器２０との間には、上部プレナムと下部プレナムとを分離するためのシール部材２２が設けられている。   The stand pipe 21 is a cylindrical member that surrounds the intermediate heat exchanger 20. An intermediate heat exchanger 20 is provided inside the stand pipe 21, and a seal member 22 for separating the upper plenum and the lower plenum is provided between the stand pipe 21 and the intermediate heat exchanger 20. Yes.

ポンプ２３は、ナトリウムを循環させるための動力を発生する。本実施の形態のタンク型原子炉１においては、図３に示すように、中間熱交換器２０が設けられた円周上に、３基のポンプ２３が設けられている。スタンドパイプ２４は、ポンプ２３を包囲する円筒状の部材である。入口配管２５は、ポンプ２３が吸引した低温ナトリウムを、ダイヤグリッド１７を介して炉心１８に流入させるための配管である。なお、図３に示すように、本実施の形態において、中間熱交換器２０及びポンプ２３が設けられた円周上には、崩壊熱除去系熱交換器３４がさらに設けられている。   The pump 23 generates power for circulating sodium. In the tank reactor 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 3, three pumps 23 are provided on the circumference where the intermediate heat exchanger 20 is provided. The stand pipe 24 is a cylindrical member that surrounds the pump 23. The inlet pipe 25 is a pipe for allowing the low-temperature sodium sucked by the pump 23 to flow into the core 18 through the diamond grid 17. As shown in FIG. 3, in the present embodiment, a decay heat removal system heat exchanger 34 is further provided on the circumference where the intermediate heat exchanger 20 and the pump 23 are provided.

［炉壁の冷却のための構造］
続いて、主容器１１の液面近傍部における熱応力を抑制するために、過度な温度変化をおさえるための炉壁冷却部について説明する。炉壁冷却部は、主容器１１の過度な温度変化をおさえるために低温ナトリウムを炉壁に沿って流すための流路を形成する円環状の構造を有する。具体的には、タンク型原子炉１は、炉壁冷却部として、炉壁冷却内側仕切板２６と、炉壁冷却外側仕切板２７と、炉壁冷却用配管２８とを有する。炉壁冷却内側仕切板２６は、炉壁の内側に設けられた円筒状の部材である。炉壁冷却外側仕切板２７は、炉壁冷却内側仕切板２６と主容器１１の炉壁との間に設けられた円筒状の部材であり、炉壁冷却内側仕切板２６とともに、２層の円筒構造を構成する。 [Structure for cooling the furnace wall]
Then, in order to suppress the thermal stress in the liquid surface vicinity part of the main container 11, the furnace wall cooling part for suppressing an excessive temperature change is demonstrated. The furnace wall cooling unit has an annular structure that forms a flow path for flowing low-temperature sodium along the furnace wall in order to suppress an excessive temperature change of the main vessel 11. Specifically, the tank reactor 1 includes a furnace wall cooling inner partition plate 26, a furnace wall cooling outer partition plate 27, and a furnace wall cooling pipe 28 as a furnace wall cooling unit. The furnace wall cooling inner partition plate 26 is a cylindrical member provided inside the furnace wall. The furnace wall cooling outer partition plate 27 is a cylindrical member provided between the furnace wall cooling inner partition plate 26 and the furnace wall of the main vessel 11, and has two layers of cylinders together with the furnace wall cooling inner partition plate 26. Configure the structure.

炉壁冷却用配管２８は、一端がストロングバック１６に接続されており、他端が炉壁冷却外側仕切板２７と炉壁との間に位置している。タンク型原子炉１は、周方向において所定の間隔で配置された複数の炉壁冷却用配管２８を備える。タンク型原子炉１は、例えば２０本の炉壁冷却用配管２８を備える。   One end of the furnace wall cooling pipe 28 is connected to the strong back 16 and the other end is located between the furnace wall cooling outer partition plate 27 and the furnace wall. The tank reactor 1 includes a plurality of reactor wall cooling pipes 28 arranged at predetermined intervals in the circumferential direction. The tank reactor 1 includes, for example, 20 reactor wall cooling pipes 28.

図２に示すように、炉壁冷却用配管２８は、ストロングバック１６から流出する低温ナトリウムを炉壁冷却外側仕切板２７の下端まで搬送し、炉壁冷却外側仕切板２７と炉壁との間に低温ナトリウムを放出する。放出された低温ナトリウムは、炉壁冷却外側仕切板２７と炉壁との間の流路に沿って上昇し、炉壁冷却外側仕切板２７の上端部まで達すると、炉壁冷却内側仕切板２６と炉壁冷却外側仕切板２７との間の流路に沿って下降する。このように、低温ナトリウムが炉壁に沿って移動することにより、主容器１１に生じる熱応力を抑制することができる。   As shown in FIG. 2, the furnace wall cooling pipe 28 conveys low temperature sodium flowing out from the strongback 16 to the lower end of the furnace wall cooling outer partition plate 27, and between the furnace wall cooling outer partition plate 27 and the furnace wall. Releases low temperature sodium. The released low-temperature sodium rises along the flow path between the furnace wall cooling outer partition plate 27 and the furnace wall, and reaches the upper end of the furnace wall cooling outer partition plate 27. And the furnace wall cooling outer partition plate 27 descend along the flow path. Thus, the thermal stress which arises in the main container 11 can be suppressed by moving low-temperature sodium along the furnace wall.

なお、本実施の形態の炉壁冷却用配管２８は、少なくとも一部の領域が、後述する補強リブ３０に固定されている。図１及び図２に示す例において、炉壁冷却用配管２８は、ストロングバック１６から鉛直方向に延伸した後に、補強リブ３０に沿って水平方向に炉壁に向かって延伸し、炉壁付近から鉛直方向に延伸している。このように炉壁冷却用配管２８が補強リブ３０に沿って延伸しており、炉壁冷却用配管２８の一部の領域が補強リブ３０に固定されていることにより、炉壁冷却用配管２８の耐震性が向上する。   Note that at least a part of the furnace wall cooling pipe 28 of the present embodiment is fixed to a reinforcing rib 30 described later. In the example shown in FIGS. 1 and 2, the furnace wall cooling pipe 28 extends from the strongback 16 in the vertical direction, then extends horizontally along the reinforcing rib 30 toward the furnace wall, and from the vicinity of the furnace wall. It extends in the vertical direction. As described above, the furnace wall cooling pipe 28 extends along the reinforcing rib 30, and a part of the furnace wall cooling pipe 28 is fixed to the reinforcing rib 30. Improves earthquake resistance.

［プレナム仕切構造の詳細］
続いて、プレナム仕切構造を構成する、水平仕切板２９、補強リブ３０、鉛直仕切板３１、補強リブ３２、及び積層板３３の詳細について説明する。図４及び図５は、プレナム仕切構造の詳細を説明するための図である。図４は、水平仕切板２９及び補強リブ３０の周辺部を横から見た図であり、図５は、水平仕切板２９及び補強リブ３０の周辺部のＡ−Ａ線断面図である。図５においては、スタンドパイプ２１の周辺部を示しているが、スタンドパイプ２４の周辺部も同様の構成となっている。 [Details of plenum partition structure]
Next, details of the horizontal partition plate 29, the reinforcing rib 30, the vertical partition plate 31, the reinforcing rib 32, and the laminated plate 33 that constitute the plenum partition structure will be described. 4 and 5 are views for explaining the details of the plenum partition structure. 4 is a view of the peripheral part of the horizontal partition plate 29 and the reinforcing rib 30 as viewed from the side, and FIG. 5 is a cross-sectional view of the peripheral part of the horizontal partition plate 29 and the reinforcing rib 30 along the line AA. In FIG. 5, the peripheral portion of the stand pipe 21 is shown, but the peripheral portion of the stand pipe 24 has the same configuration.

水平仕切板２９は、炉心槽１９と炉壁冷却部を構成する炉壁冷却内側仕切板２６との間に設けられており、高温ナトリウムと低温ナトリウムとを仕切る機能を有する水平仕切部を構成する円環状の平坦な板である。水平仕切板２９の厚みは、例えば３０ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。水平仕切板２９は、例えば、複数の板が溶接により接合されることにより形成される。高温ナトリウムは、水平仕切板２９の上方の上部プレナムに収容され、低温ナトリウムは、水平仕切板２９の下方の下部プレナムに収容されることで、互いに混合しない状態が維持される。   The horizontal partition plate 29 is provided between the reactor core tank 19 and the furnace wall cooling inner partition plate 26 constituting the furnace wall cooling unit, and constitutes a horizontal partition unit having a function of partitioning high temperature sodium and low temperature sodium. An annular flat plate. The thickness of the horizontal partition plate 29 is, for example, 30 mm or more and 50 mm or less. The horizontal partition plate 29 is formed, for example, by joining a plurality of plates by welding. The high temperature sodium is accommodated in the upper plenum above the horizontal partition plate 29, and the low temperature sodium is accommodated in the lower plenum below the horizontal partition plate 29, thereby maintaining a state where they are not mixed with each other.

水平仕切板２９は、炉心槽１９と炉壁冷却部を構成する炉壁冷却内側仕切板２６との間において、鉛直方向よりも水平方向に近い方向に設けられている。水平仕切板２９は、ほぼ水平な方向に設けられており、例えば水平方向に対して１０度以内の角度で傾斜している。   The horizontal partition plate 29 is provided in a direction closer to the horizontal direction than the vertical direction between the core tank 19 and the furnace wall cooling inner partition plate 26 constituting the furnace wall cooling unit. The horizontal partition plate 29 is provided in a substantially horizontal direction, and is inclined at an angle within 10 degrees with respect to the horizontal direction, for example.

水平仕切板２９は、炉心槽１９の外壁の外側に形成された第１突起部である突起１９１、及び炉壁冷却内側仕切板２６に形成された第２突起部である突起２６１の上側に固定されている。突起２６１は突起１９１よりも高い位置に形成されており、水平仕切板２９は、炉壁側が高くなるように水平方向に対して傾斜している。水平仕切板２９と突起１９１及び突起２６１とは、ボルトにより結合されている。図５においては、黒丸で示すボルトにより水平仕切板２９を固定する場合の例を示している。   The horizontal partition plate 29 is fixed to the upper side of the projection 191 which is the first projection portion formed on the outer side of the outer wall of the reactor core tank 19 and the projection 261 which is the second projection portion formed on the furnace wall cooling inner partition plate 26. Has been. The protrusion 261 is formed at a position higher than the protrusion 191, and the horizontal partition plate 29 is inclined with respect to the horizontal direction so that the furnace wall side becomes higher. The horizontal partition plate 29, the protrusion 191 and the protrusion 261 are coupled by a bolt. In FIG. 5, the example in the case of fixing the horizontal partition plate 29 with the volt | bolt shown with a black circle is shown.

補強リブ３０及び補強リブ３２は、水平仕切板２９の下部において、水平仕切板２９とほぼ直交する方向（すなわち、鉛直方向）に設けられた、水平仕切板２９の鉛直方向の耐震性を向上させるための補強部である。複数の補強リブ３０及び補強リブ３２のうちの少なくとも一部は、複数のスタンドパイプのうちの少なくともいずれかのスタンドパイプと結合している。   The reinforcing ribs 30 and the reinforcing ribs 32 improve the vertical earthquake resistance of the horizontal partition plate 29 provided in the lower portion of the horizontal partition plate 29 in a direction substantially orthogonal to the horizontal partition plate 29 (that is, the vertical direction). It is a reinforcement part for. At least some of the plurality of reinforcing ribs 30 and the reinforcing ribs 32 are coupled to at least one of the plurality of stand pipes.

補強リブ３０は、上端が水平仕切板２９の下面と接合する板状部材である。一部の補強リブ３０は、鉛直方向の一つの面がスタンドパイプ２１、スタンドパイプ２４又は他のスタンドパイプの外側面に接合している。   The reinforcing rib 30 is a plate-like member whose upper end is joined to the lower surface of the horizontal partition plate 29. Some of the reinforcing ribs 30 have one surface in the vertical direction joined to the outer surface of the stand pipe 21, the stand pipe 24, or another stand pipe.

補強リブ３２は、周方向に延伸しており、上端が水平仕切板２９に接合し、水平方向の一端が補強リブ３０における、スタンドパイプ２１、スタンドパイプ２４又は他のスタンドパイプに面する側面に接合している。また、一部の補強リブ３２は、上端が水平仕切板２９に接合し、水平方向の一端が補強リブ３０の面に接合し、水平方向の他端がスタンドパイプ２１、スタンドパイプ２４又は他のスタンドパイプの外面に接合している。このように、補強リブ３０及び補強リブ３２が、水平仕切板２９に接合しているとともに、補強リブ３２が補強リブ３０、及びスタンドパイプ２１、スタンドパイプ２４又は他のスタンドパイプに接合していることで、水平仕切板２９の鉛直方向の耐震性、及びスタンドパイプ２１、スタンドパイプ２４又は他のスタンドパイプの水平方向の耐震性を向上させることができる。   The reinforcing rib 32 extends in the circumferential direction, the upper end is joined to the horizontal partition plate 29, and one end in the horizontal direction is on the side surface of the reinforcing rib 30 facing the stand pipe 21, the stand pipe 24, or another stand pipe. It is joined. Also, some of the reinforcing ribs 32 are joined at the upper end to the horizontal partition plate 29, one end in the horizontal direction is joined to the surface of the reinforcing rib 30, and the other end in the horizontal direction is the stand pipe 21, the stand pipe 24 or other It is joined to the outer surface of the standpipe. Thus, the reinforcing rib 30 and the reinforcing rib 32 are joined to the horizontal partition plate 29, and the reinforcing rib 32 is joined to the reinforcing rib 30, and the stand pipe 21, the stand pipe 24, or another stand pipe. Thus, it is possible to improve the vertical earthquake resistance of the horizontal partition plate 29 and the horizontal earthquake resistance of the stand pipe 21, the stand pipe 24 or another stand pipe.

鉛直仕切板３１は、炉壁冷却内側仕切板２６の内側、及び水平仕切板２９の上面において鉛直方向に延伸するように設けられた円筒状の仕切板であり、下端が水平仕切板２９に固定されている。鉛直仕切板３１は、ボルト及びナットで水平仕切板２９に固定されている。図５においては、黒丸で示すボルトにより鉛直仕切板３１を固定する場合の例を示している。鉛直仕切板３１は高温ナトリウムと低温ナトリウムとを仕切る機能を有しており、鉛直仕切板３１の内側は上部プレナムとなり、外側は下部プレナムとなる。   The vertical partition plate 31 is a cylindrical partition plate provided to extend in the vertical direction inside the furnace wall cooling inner partition plate 26 and on the upper surface of the horizontal partition plate 29, and the lower end is fixed to the horizontal partition plate 29. Has been. The vertical partition plate 31 is fixed to the horizontal partition plate 29 with bolts and nuts. In FIG. 5, the example in the case of fixing the vertical partition plate 31 with the volt | bolt shown with a black circle is shown. The vertical partition plate 31 has a function of partitioning high temperature sodium and low temperature sodium, and the inside of the vertical partition plate 31 is an upper plenum and the outside is a lower plenum.

図５に示すように、水平仕切板２９は、多数の孔Ｈが形成された多孔部２９１を有している。多孔部２９１は、炉壁冷却内側仕切板２６と鉛直仕切板３１との間の位置に設けられており、下部プレナムで発生するガスを放出するための経路として機能する。下部プレナムで発生したガスは、多孔部２９１に形成された孔Ｈを介して、炉壁冷却内側仕切板２６と鉛直仕切板３１との間のアニュラス部を上昇して液面の上方に放出される。   As shown in FIG. 5, the horizontal partition plate 29 has a porous portion 291 in which a large number of holes H are formed. The porous portion 291 is provided at a position between the furnace wall cooling inner partition plate 26 and the vertical partition plate 31 and functions as a path for releasing gas generated in the lower plenum. The gas generated in the lower plenum rises through the hole H formed in the porous portion 291 to the annulus portion between the furnace wall cooling inner partition plate 26 and the vertical partition plate 31 and is released above the liquid level. The

ガスが多孔部２９１から上方に放出されやすくするために、図４に示すように、水平仕切板２９は、炉壁冷却内側仕切板２６の側が炉心槽１９の側よりも高くなるように傾斜して設けられている。具体的には、水平仕切板２９の炉壁冷却内側仕切板２６の側を固定するための突起２６１は、炉壁冷却内側仕切板２６の炉心槽１９の側の面における、炉心槽１９に形成された突起１９１よりも高い位置に形成されている。このように、水平仕切板２９が傾斜していることにより、ガスが下部プレナムに滞留することを抑制できる。   As shown in FIG. 4, the horizontal partition plate 29 is inclined so that the side of the furnace wall cooling inner partition plate 26 is higher than the side of the core tank 19 so that the gas is easily released upward from the porous portion 291. Is provided. Specifically, the protrusion 261 for fixing the furnace wall cooling inner partition plate 26 side of the horizontal partition plate 29 is formed in the core tank 19 on the surface of the furnace wall cooling inner partition plate 26 on the core tank 19 side. It is formed at a position higher than the projected protrusion 191. As described above, the horizontal partition plate 29 is inclined, so that gas can be prevented from staying in the lower plenum.

また、補強リブ３２の上端付近には、補強リブ３２に対して炉心槽１９の側に存在するガスが鉛直仕切板３１の側に流れるように、孔が形成されている。孔の形状は任意であるが、例えば、補強リブ３２には、補強リブ３２が補強リブ３０と交差する位置の左右に、中心角が９０度の扇形状の孔が形成されている。補強リブ３２には、補強リブ３２がスタンドパイプ２１と交差する位置の付近にも扇形状の孔が形成されていてもよい。   Further, a hole is formed in the vicinity of the upper end of the reinforcing rib 32 so that the gas present on the core tank 19 side with respect to the reinforcing rib 32 flows toward the vertical partition plate 31 side. Although the shape of the hole is arbitrary, for example, the reinforcing rib 32 is formed with fan-shaped holes having a central angle of 90 degrees on the left and right of the position where the reinforcing rib 32 intersects the reinforcing rib 30. Fan-shaped holes may be formed in the reinforcing ribs 32 in the vicinity of positions where the reinforcing ribs 32 intersect with the stand pipe 21.

なお、炉壁冷却内側仕切板２６と鉛直仕切板３１との間のアニュラス部は、孔Ｈを通じて下部プレナムと連通しており、有意な流れがない状態（以下、スタグナント状態という）になっている。タンク型原子炉１が、このようなスタグナント状態のアニュラス領域を有することにより、鉛直仕切板３１の炉心槽１９の側と炉壁冷却内側仕切板２６の側との温度差を抑制できるので、鉛直仕切板３１に加わる熱応力を小さくすることができる。   The annulus portion between the furnace wall cooling inner partition plate 26 and the vertical partition plate 31 communicates with the lower plenum through the hole H and is in a state where there is no significant flow (hereinafter referred to as a stagnant state). . Since the tank reactor 1 has such an annulus region in the stagnant state, a temperature difference between the core tank 19 side of the vertical partition plate 31 and the reactor wall cooling inner partition plate 26 side can be suppressed. The thermal stress applied to the partition plate 31 can be reduced.

続いて、積層板３３の構造及び機能について説明する。積層板３３は、水平仕切板２９の上側に設けられており、高温ナトリウムの熱が水平仕切板２９に伝達される量を低減させる熱抵抗部として機能する。積層板３３は、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼製の薄板を約２０ｍｍの空隙を介して１０枚前後重ねた構造を有する。積層板３３の最上部の板は、流力振動を考慮して２０〜３０ｍｍ程度の肉厚を有する。薄板の厚さの合計は、５０ｍｍ前後である。積層板３３が設けられていることにより、水平仕切板２９、補強リブ３０及び補強リブ３２の鉛直方向における温度差が小さくなるので、水平仕切板２９、補強リブ３０及び補強リブ３２に加わる熱応力を軽減することができる。   Next, the structure and function of the laminated plate 33 will be described. The laminated plate 33 is provided on the upper side of the horizontal partition plate 29, and functions as a heat resistance unit that reduces the amount of high-temperature sodium heat transmitted to the horizontal partition plate 29. The laminated plate 33 has a structure in which, for example, about 10 thin plates made of austenitic stainless steel are stacked with a gap of about 20 mm. The uppermost plate of the laminated plate 33 has a thickness of about 20 to 30 mm in consideration of fluid vibration. The total thickness of the thin plates is around 50 mm. By providing the laminated plate 33, the temperature difference in the vertical direction of the horizontal partition plate 29, the reinforcing rib 30 and the reinforcing rib 32 is reduced, so that the thermal stress applied to the horizontal partition plate 29, the reinforcing rib 30 and the reinforcing rib 32. Can be reduced.

なお、積層板３３を水平仕切板２９に取り付ける方法は任意である。例えば、水平仕切板２９にスタッドボルトを所定の間隔（例えば０．５ｍ程度の間隔）を載置し、次に、スペーサ、ステンレスの薄板、スペーサ、ステンレスの薄板・・・の順に載置し、最後にナットで固定するという方法により実現可能である。   In addition, the method of attaching the laminated plate 33 to the horizontal partition plate 29 is arbitrary. For example, a stud bolt is placed on the horizontal partition plate 29 at a predetermined interval (for example, an interval of about 0.5 m), and then placed in the order of a spacer, a stainless steel thin plate, a spacer, a stainless steel thin plate,. Finally, it can be realized by a method of fixing with a nut.

［冷却材としてのナトリウムの流れ］
図２を参照しながら、ナトリウムの流れについて説明する。図２における実線の矢印は、ナトリウムの主流路を示している。炉心１８で５５０℃前後に加熱された高温ナトリウムは上部プレナムに入り、上部プレナムから中間熱交換器２０の流入口２０１に入る。中間熱交換器２０において、４００℃前後に温度が低下した低温ナトリウムは、中間熱交換器２０の下部の流出口２０２から下部プレナムへと流出する。 [Sodium flow as coolant]
The flow of sodium will be described with reference to FIG. The solid line arrow in FIG. 2 indicates the main flow path of sodium. Hot sodium heated to about 550 ° C. in the core 18 enters the upper plenum and enters the inlet 201 of the intermediate heat exchanger 20 from the upper plenum. In the intermediate heat exchanger 20, the low-temperature sodium whose temperature has decreased to around 400 ° C. flows out from the outlet 202 at the bottom of the intermediate heat exchanger 20 to the lower plenum.

下部プレナムに入った低温ナトリウムはポンプ２３に吸い込まれて、ポンプ２３において昇圧される。その後、低温ナトリウムは、入口配管２５を経てダイヤグリッド１７に入る。ダイヤグリッド１７において、低温ナトリウムは、炉心燃料集合体、ブランケット燃料集合体、制御棒集合体、及び遮へい体等から構成される炉心構成要素に所定の量が流れるように流量が配分される。   The low-temperature sodium that has entered the lower plenum is sucked into the pump 23 and boosted by the pump 23. Thereafter, the low temperature sodium enters the diamond grid 17 via the inlet pipe 25. In the diamond grid 17, the flow rate of the low-temperature sodium is distributed so that a predetermined amount flows through the core components including the core fuel assembly, the blanket fuel assembly, the control rod assembly, and the shielding body.

ダイヤグリッド１７に入った低温ナトリウムの一部（例えばポンプ流量の５％以下）は、図２における破線の矢印が示す副流路を流れる。具体的には、低温ナトリウムの一部は、ダイヤグリッド１７とストロングバック１６との間に形成された孔（不図示）を介してストロングバック１６に入る。続いて、ストロングバック１６に入った低温ナトリウムは、炉壁冷却用配管２８を経て、主容器１１と炉壁冷却外側仕切板２７との間の隙間（アニュラス）に入り、その隙間を上昇する。隙間を上昇した低温ナトリウムは、隙間の上端でＵターンして炉壁冷却内側仕切板２６と炉壁冷却外側仕切板２７との間の隙間を下降して、下部プレナム内に流出する。流出した低温ナトリウムは上記の主流路を流れる低温ナトリウムと合流して、ポンプ２３に吸い込まれる。   A part of the low-temperature sodium (for example, 5% or less of the pump flow rate) entering the diamond grid 17 flows through the sub-flow path indicated by the broken-line arrow in FIG. Specifically, a part of the low temperature sodium enters the strong back 16 through a hole (not shown) formed between the diamond grid 17 and the strong back 16. Subsequently, the low-temperature sodium that has entered the strongback 16 enters the gap (annulus) between the main vessel 11 and the furnace wall cooling outer partition plate 27 via the furnace wall cooling pipe 28 and rises there. The low-temperature sodium that has risen through the gap U-turns at the upper end of the gap, descends the gap between the furnace wall cooling inner partition plate 26 and the furnace wall cooling outer partition plate 27, and flows out into the lower plenum. The low-temperature sodium that has flowed out joins the low-temperature sodium flowing through the main flow path and is sucked into the pump 23.

［本実施の形態のタンク型原子炉１による効果］
タンク型原子炉１が上述の構造を有することにより、従来のタンク型原子炉１００に比べてさまざまな有利な効果が生じる。以下、タンク型原子炉１００と比較しながら、各種の効果について説明する。 [Effects of tank reactor 1 of the present embodiment]
Since the tank reactor 1 has the above-described structure, various advantageous effects are produced as compared with the conventional tank reactor 100. Hereinafter, various effects will be described while comparing with the tank reactor 100.

（１）タンク型原子炉１においては、水平仕切板２９の下部に、径方向の補強リブ３０及び周方向の補強リブ３２が設けられている。その結果、タンク型原子炉１００に比べてプレナム仕切構造の上下方向の剛性を高めることができるので耐震性が向上する。 (1) In the tank reactor 1, radial reinforcing ribs 30 and circumferential reinforcing ribs 32 are provided below the horizontal partition plate 29. As a result, since the vertical rigidity of the plenum partition structure can be increased as compared with the tank reactor 100, the earthquake resistance is improved.

（２）タンク型原子炉１においては、補強リブ３０及び補強リブ３２が、中間熱交換器２０を包囲するスタンドパイプ２１、ポンプ２３を包囲するスタンドパイプ２４、又は他のスタンドパイプと接合している。その結果、中間熱交換器１０８が、プレナム仕切構造１０９に形成された孔において固定されている構造のタンク型原子炉１００に比べて、スタンドパイプ２１又はスタンドパイプ２４の横揺れを抑制することができる。 (2) In the tank reactor 1, the reinforcing rib 30 and the reinforcing rib 32 are joined to the stand pipe 21 that surrounds the intermediate heat exchanger 20, the stand pipe 24 that surrounds the pump 23, or another stand pipe. Yes. As a result, the intermediate heat exchanger 108 can suppress the rolling of the standpipe 21 or the standpipe 24 as compared with the tank reactor 100 having a structure fixed in the hole formed in the plenum partition structure 109. it can.

（３）タンク型原子炉１においては、水平仕切板２９の上部に積層板３３が設けられている。その結果、水平仕切板２９、補強リブ３０及び補強リブ３２に加わる熱応力を抑制することができるので、プレナム仕切構造の耐久性が向上する。 (3) In the tank-type nuclear reactor 1, the laminated plate 33 is provided above the horizontal partition plate 29. As a result, since the thermal stress applied to the horizontal partition plate 29, the reinforcing ribs 30 and the reinforcing ribs 32 can be suppressed, the durability of the plenum partition structure is improved.

（４）タンク型原子炉１においては、積層板３３が水平方向に設けられているので、著しい炉心損傷を伴う事故が発生して燃料デブリが上部プレナム内に噴出した場合、落下してくる燃料デブリが積層板３３に広く薄く堆積する。その結果、燃料デブリが炉心槽１０５とプレナム仕切構造１０９との間の狭い領域に堆積する可能性がある図６に示したタンク型原子炉１００に比べて燃料デブリを冷却しやすくなる。 (4) In the tank-type nuclear reactor 1, since the laminated plate 33 is provided in the horizontal direction, the fuel that falls when an accident involving significant core damage occurs and the fuel debris jets into the upper plenum. Debris is deposited widely and thinly on the laminate 33. As a result, it becomes easier to cool the fuel debris than the tank reactor 100 shown in FIG. 6 in which fuel debris may accumulate in a narrow region between the reactor core 105 and the plenum partition structure 109.

（５）炉壁冷却用配管２８は、上に凸の引回し形状になっていると、ガス溜まりが発生して流れが阻害される状態になり、下に凸の引回し形状になっていると、ナトリウムが残留する状態になってしまう。したがって、炉壁冷却用配管は、ストロングバック１６の出口から炉壁冷却構造の入口まで単調に上昇する引回し形状でなければならない。 (5) If the furnace wall cooling pipe 28 has an upwardly protruding shape, a gas pool is generated and the flow is hindered, and the downwardly protruding shape of the furnace wall cooling pipe 28 is formed. Then, sodium remains. Therefore, the furnace wall cooling pipe must have a routing shape that monotonously rises from the outlet of the strong back 16 to the inlet of the furnace wall cooling structure.

タンク型原子炉１００においては、単調に上昇する引回し形状の配管を設けられるルートが限られており、炉壁冷却用配管１１２を支持できない領域が生じざるを得なかった。これに対して、タンク型原子炉１においては、炉壁冷却用配管２８を補強リブ３０の近傍に配置することが可能であり、補強リブ３０で支持することができる。その結果、タンク型原子炉１００に比べて、地震や流力振動に対する炉壁冷却用配管２８の信頼性が大幅に向上する。   In the tank-type nuclear reactor 100, there are limited routes for providing a lead-shaped piping that rises monotonously, and an area where the reactor wall cooling piping 112 cannot be supported has to be generated. On the other hand, in the tank reactor 1, the furnace wall cooling pipe 28 can be disposed in the vicinity of the reinforcing rib 30 and can be supported by the reinforcing rib 30. As a result, the reliability of the reactor wall cooling pipe 28 against earthquakes and hydrodynamic vibrations is significantly improved as compared with the tank reactor 100.

（６）タンク型原子炉１においては、水平仕切板２９に多孔部２９１が設けられており、下部プレナムで発生したガスを外部に放出することができる。特に、水平仕切板２９が傾斜していることで、効果的にガスを放出することができる。 (6) In the tank reactor 1, the horizontal partition plate 29 is provided with the porous portion 291, and the gas generated in the lower plenum can be released to the outside. In particular, since the horizontal partition plate 29 is inclined, gas can be effectively released.

（７）タンク型原子炉１００におけるプレナム仕切構造１０９は、ダイヤグリッド１０３の上面から鉛直方向に延伸する円筒状の領域と、円筒状の領域に結合された円錐状の領域と、円錐状の領域から鉛直方向に延伸する円筒状の領域とを有しており、製作工数が多くコスト上昇につながっていた。これに対して、タンク型原子炉１においては、プレナム仕切構造が水平仕切板２９及び鉛直仕切板３１という比較的単純な形状の部材により構成されているので、従来よりも製作性が向上する。 (7) The plenum partition structure 109 in the tank reactor 100 includes a cylindrical region extending vertically from the upper surface of the diamond grid 103, a conical region coupled to the cylindrical region, and a conical region And a cylindrical region extending in the vertical direction, the production man-hours are large, leading to an increase in cost. On the other hand, in the tank-type nuclear reactor 1, the plenum partition structure is composed of relatively simple members such as the horizontal partition plate 29 and the vertical partition plate 31, so that the manufacturability is improved as compared with the prior art.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の分散・統合の具体的な実施の形態は、以上の実施の形態に限られず、その全部又は一部について、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を合わせ持つ。例えば、上記の説明においては、冷却材としてナトリウムを使用するタンク型原子炉１を例示したが、冷却材として鉛又は鉛ビスマス等の他の冷却材が使用される原子炉においても本発明のタンク型原子炉構造を適用することができる。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary. is there. For example, the specific embodiments of device distribution / integration are not limited to the above-described embodiments, and all or a part of them may be configured to be functionally or physically distributed / integrated in arbitrary units. Can do. In addition, new embodiments generated by any combination of a plurality of embodiments are also included in the embodiments of the present invention. The effect of the new embodiment produced by the combination has the effect of the original embodiment. For example, in the above description, the tank reactor 1 using sodium as a coolant is illustrated, but the tank of the present invention is also used in a reactor in which other coolant such as lead or lead bismuth is used as a coolant. A type reactor structure can be applied.

１ タンク型原子炉
１１ 主容器
１２ ルーフスラブ
１３ 回転プラグ
１４ 炉心上部構造
１５ 炉心支持カート
１６ ストロングバック
１７ ダイヤグリッド
１８ 炉心
１９ 炉心槽
２０ 中間熱交換器
２１ スタンドパイプ
２２ シール部材
２３ ポンプ
２４ スタンドパイプ
２５ 入口配管
２６ 炉壁冷却内側仕切板
２７ 炉壁冷却外側仕切板
２８ 炉壁冷却用配管
２９ 水平仕切板
３０ 補強リブ
３１ 鉛直仕切板
３２ 補強リブ
３３ 積層板
３４ 崩壊熱除去系熱交換器
１００ タンク型原子炉
１０１ 主容器
１０２ ストロングバック
１０３ ダイヤグリッド
１０４ 炉心
１０５ 炉心槽
１０６ 炉心上部構造
１０７ ポンプ
１０８ 中間熱交換器
１０９ プレナム仕切構造
１１０ 炉壁冷却内側仕切板
１１１ 炉壁冷却外側仕切板
１１２ 炉壁冷却用配管
１３１ 大回転プラグ
１３２ 小回転プラグ
１３３ 燃料交換機
１９１ 突起
２０１ 流入口
２０２ 流出口
２６１ 突起
２９１ 多孔部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tank type reactor 11 Main vessel 12 Roof slab 13 Rotary plug 14 Core superstructure 15 Core support cart 16 Strong back 17 Diamond grid 18 Core 19 Core tank 20 Intermediate heat exchanger 21 Stand pipe 22 Seal member 23 Pump 24 Stand pipe 25 Inlet piping 26 Furnace wall cooling inner partition plate 27 Furnace wall cooling outer partition plate 28 Furnace wall cooling piping 29 Horizontal partition plate 30 Reinforcement rib 31 Vertical partition plate 32 Reinforcement rib 33 Laminate plate 34 Decay heat removal system heat exchanger 100 Tank type Reactor 101 Main vessel 102 Strong back 103 Diamond grid 104 Core 105 Core tank 106 Core upper structure 107 Pump 108 Intermediate heat exchanger 109 Plenum partition structure 110 Reactor wall cooling inner partition plate 111 Reactor wall cooling outer partition plate 112 For reactor wall cooling Piping 131 Large rotating plug 132 Small rotating plug 133 Fuel changer 191 Protrusion 201 Inlet 202 Outlet 261 Protrusion 291 Porous part

Claims (10)

炉心を収容する炉心槽と、
一次冷却材が前記炉心において昇温した高温冷却材と、二次冷却材と、の間で熱交換をすることにより、前記高温冷却材を低温冷却材に変化させる中間熱交換器と、
前記炉心槽及び前記中間熱交換器を収容する主容器と、
前記主容器の内壁を冷却するために前記低温冷却材を前記内壁に沿って流すための流路を形成する円環状の炉壁冷却部と、
前記炉心槽と前記炉壁冷却部との間に設けられており、前記高温冷却材と前記低温冷却材とを仕切る水平仕切部と、
前記水平仕切部の下部に前記水平仕切部と直交する方向に設けられた補強部と、
を有するタンク型原子炉構造。 A core tank containing the core;
An intermediate heat exchanger that changes the high-temperature coolant to a low-temperature coolant by exchanging heat between the high-temperature coolant whose primary coolant is heated in the core and the secondary coolant;
A main vessel containing the core tank and the intermediate heat exchanger;
An annular furnace wall cooling section that forms a flow path for flowing the low-temperature coolant along the inner wall to cool the inner wall of the main vessel;
A horizontal partition that is provided between the core tank and the furnace wall cooling unit, and partitions the high temperature coolant and the low temperature coolant;
A reinforcing part provided in a direction perpendicular to the horizontal partitioning part at a lower part of the horizontal partitioning part,
A tank-type nuclear reactor structure. 前記水平仕切部は、前記炉心槽と前記炉壁冷却部との間において鉛直方向よりも水平方向に近い方向に設けられており、前記補強部は鉛直方向に設けられている、
請求項１に記載のタンク型原子炉構造。 The horizontal partitioning part is provided in a direction closer to the horizontal direction than the vertical direction between the core tank and the furnace wall cooling part, and the reinforcing part is provided in the vertical direction.
The tank reactor structure according to claim 1. 前記水平仕切部は、前記炉心槽の外壁に形成された第１突起部、及び前記炉壁冷却部の前記炉心槽側の面における前記第１突起部よりも高い位置に形成された第２突起部に結合され、水平方向に対して傾斜している、
請求項１又は２に記載のタンク型原子炉構造。 The horizontal partition is a first projection formed on the outer wall of the core tank, and a second projection formed at a position higher than the first projection on the core tank side surface of the furnace wall cooling unit. Is inclined to the horizontal direction,
The tank reactor structure according to claim 1 or 2. 前記水平仕切部は、複数の平坦な板を結合することにより、前記炉心槽の周囲に円環状に設けられている、
請求項１から３のいずれか一項に記載のタンク型原子炉構造。 The horizontal partition is provided in an annular shape around the core tank by combining a plurality of flat plates.
The tank reactor structure according to any one of claims 1 to 3. 前記水平仕切部の上面において鉛直方向に延伸するように設けられており、前記高温冷却材と前記低温冷却材とを仕切る鉛直仕切部をさらに有する、
請求項１から４のいずれか一項に記載のタンク型原子炉構造。 It is provided so as to extend in the vertical direction on the upper surface of the horizontal partition, and further has a vertical partition that partitions the high-temperature coolant and the low-temperature coolant.
The tank type reactor structure according to any one of claims 1 to 4. 前記水平仕切部には、前記炉壁冷却部と前記鉛直仕切部との間の位置に複数の孔が形成されている、
請求項５に記載のタンク型原子炉構造。 In the horizontal partition portion, a plurality of holes are formed at positions between the furnace wall cooling portion and the vertical partition portion.
The tank reactor structure according to claim 5. 前記水平仕切部の上側に設けられており、前記高温冷却材の熱が前記水平仕切部に伝達される量を低減させる熱抵抗部をさらに有する、
請求項１から６のいずれか一項に記載のタンク型原子炉構造。 A heat resistance portion that is provided on the upper side of the horizontal partition, and that reduces the amount of heat of the high-temperature coolant that is transmitted to the horizontal partition;
The tank reactor structure according to any one of claims 1 to 6. 前記熱抵抗部は、水平方向に設けられた複数の積層板を有し、
前記複数の積層板は、所定の空隙を介して鉛直方向に重ねられている、
請求項７に記載のタンク型原子炉構造。 The thermal resistance portion has a plurality of laminated plates provided in a horizontal direction,
The plurality of laminated plates are stacked in a vertical direction through a predetermined gap,
The tank-type nuclear reactor structure according to claim 7. 少なくとも一部の領域が前記補強部に固定された、前記炉壁冷却部に前記低温冷却材を供給するための冷却用配管をさらに有する、
請求項１から８のいずれか一項に記載のタンク型原子炉構造。 A cooling pipe for supplying the low-temperature coolant to the furnace wall cooling unit, wherein at least a part of the region is fixed to the reinforcing unit;
The tank-type nuclear reactor structure according to any one of claims 1 to 8. 前記水平仕切部を貫通する機器を包囲する複数のスタンドパイプをさらに有し、
前記補強部は、前記複数のスタンドパイプのうちの少なくともいずれかのスタンドパイプと結合している、
請求項１から９のいずれか一項に記載のタンク型原子炉構造。 A plurality of standpipes surrounding the device penetrating the horizontal partition;
The reinforcing portion is coupled to at least one of the plurality of stand pipes;
The tank-type nuclear reactor structure according to any one of claims 1 to 9.
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