JPH08334584A

JPH08334584A - 沸騰水型原子炉における凝縮器プールの水インベントリを管理するシステムおよび方法

Info

Publication number: JPH08334584A
Application number: JP8055623A
Authority: JP
Inventors: Douglas Marvin Gluntz; ダグラス・マービン・グランツ
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1995-03-13
Filing date: 1996-03-13
Publication date: 1996-12-17
Also published as: US5499278A

Abstract

(57)【要約】【課題】沸騰水型原子炉の凝縮器プール内の水インベ
ントリを管理するシステムを提供する。【解決手段】隔離プール５２に水を付加することな
く、凝縮器プール水５６の上面のレベルを上昇させる手
段を設ける。該手段は凝縮器プールの室５２ｂに設置さ
れた、水を充填したタンクを含む。この水充填タンクは
その最下部に１つ以上の孔または開口１０５を有し、配
管１０６および受動弁（たとえばスクイブ弁）１０８を
介して適当な容積の高圧ガスタンク１１０に連結されて
いる。弁は常閉弁であるが、冷却材喪失事故後の適当な
時間に開くことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、沸騰水型原子炉（ＢＷ
Ｒ）において、最も起こりそうな過熱などによる核燃料
炉心の損傷を生じさせるおそれのあるシステム過渡現象
または機能障害が起こった場合にＢＷＲを停止し、安全
な状態に維持する保護システムに関する。特に、本発明
は、仮想事故後に格納容器内の圧力を抑制するためのＢ
ＷＲ用の受動システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＢＷＲでは、従来から、事故事象を制御
して鎮静するために能動安全システムが用いられてい
る。このような事象は小さな破損から設計基準事故（ｄ
ｅｓｉｇｎｂａｓｉｓａｃｃｉｄｅｎｔ）まで様々
である。受動安全システムを簡易型ＢＷＲ（ＳＢＷＲ）
に用いることが検討されている。受動安全システムは、
安全関連装置の特殊なメインテナンスおよび監視試験が
軽減される利点や、ＡＣ電力を必要としない利点や、こ
れにより事故がもたらす悪影響を制御して鎮静するのに
必要な本質的な安全システム応答の信頼性を向上すると
いう利点があるからである。ＳＢＷＲは、更に、事故の
制御および鎮静における人為的エラーに対する耐性を強
めるいくつかの受動安全機能を持つように設計すること
ができる。

【０００３】現在のＳＢＷＲ設計は、（ａ）設計基準Ｌ
ＯＣＡ後寿命（具体的にはこれらの設計では７２時間）
にわたっての炉心冷却を保証するために緊急冷却材注入
を行い、また（ｂ）この同じ設計基準事故期間にわたっ
ての格納容器からの熱除去を保証するために、採用され
る重要な安全システムに対して受動動作原理を用いてい
る。崩壊熱の除去は、本質的に受動的な手段により達成
され、たとえば、米国特許第５，２９５，１６８号に開
示されているような受動格納容器冷却用（ＰＣＣ）熱交
換器を用いて、炉心崩壊熱（最終的には格納容器ドライ
ウェル内の高熱蒸気として出現する）を炉建屋環境に伝
達することにより達成される。

【０００４】このような安全システムの作用を記述する
のに用いられる「受動（ｐａｓｓｉｖｅ）」という用語
は、必須の安全機能を達成するために、貯蔵されたエネ
ルギ、例えば、電池、加圧ガス、化学的装入物、または
重力により流出するように適当な位置に設置した水タン
クにのみ依存して作動するシステムを包含するものとし
て定義される。用語「受動」は更に、回転機械または往
復機械を用いないこと、弁を用いる場合には、その弁
が、一度だけ位置を変える弁たとえばスクイブ（ｓｑｕ
ｉｂ）弁であり、あるいは逆止弁の場合、弁の開閉状態
に関するかぎりすべて動力を必要としない弁であること
を意味する。このような受動システムに水を用いて水浸
する場合、その水の量は、規定の事故期間（すなわち７
２時間）の間すべての設計目標を達成するのに十分でな
ければならない。水を用いて崩壊熱を蒸発過程により除
去する場合、やはり水の量は、臨界的な熱交換器熱伝達
面（管）を露出させるようなプールの水位降下を生じる
ことなく、このようなプールのボイルオフ（ｂｏｉｌｏ
ｆｆ）を可能にするのに十分な量でなければならない。
この場合、熱は熱交換器熱伝達面（管）を介して伝達さ
れて、これらの管内の蒸気を凝縮させると共に、これら
の管の外部の二次プールの水を蒸発させて、二次プール
から配管／ダクトを介して外部環境に通す。

【０００５】代表的なＳＢＷＲ炉建屋の配置では、複数
のＰＣＣ熱交換器を相互連結された一連のプール室内に
配置している。これらのプール室を、以下、まとめて凝
縮器プールと称する。このプールは特定の臨界的な水イ
ンベントリ（ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ）、すなわち集積化設
計（プールとそこに配置した熱交換器）でボイルオフ容
量として算出されるインベントリすなわち貯蔵量を必要
とする。この水インベントリ管理の思想に注目する前
に、現行のＳＢＷＲ設計の全体的構造と動作を以下に簡
単に要約して説明する。

【０００６】図１は、既知の設計による受動格納容器冷
却システム（ＰＣＣＳ）を有すＢＷＲの概略断面図であ
る。図示のＳＢＷＲは、原子炉燃料炉心１２を水１４に
沈めた状態で収容する炉圧力容器１０を備える。燃料炉
心は水を加熱して蒸気（スチーム）１４ａを発生する。
蒸気は、主蒸気管路１６を介して炉圧力容器から排出さ
れ、蒸気タービン発電機を駆動して電力を発生するのに
用いられる。

【０００７】炉圧力容器１０は格納容器１８で包囲され
ている。炉圧力容器１０の外側にある格納容器１８内の
空間はドライウェル２０と呼ばれている。格納容器１８
は鋼ライナ付きのコンクリート構造体で、ドライウェル
２０内の高い圧力に耐えるように設計されている。ドラ
イウェル２０には通常、非凝縮性ガス、たとえば窒素が
満たされている。

【０００８】従来のＳＢＷＲ格納容器設計によれば、環
状のサプレッションプールまたはウェットウェルプール
２２が格納容器内で炉圧力容器１０を包囲している。サ
プレッションプール２２は水２４が部分的に満たされて
おり、水の上にウェットウェル空気空間またはプレナム
２６を画定している。サプレッションプール２２は、あ
る種の事故の場合にヒートシンクとして作用することを
含めて種々の機能を果たす。たとえば、設計上想定され
ている事故の一つは、蒸気が炉圧力容器１０からドライ
ウェル２０に漏れ出る冷却材喪失事故（ＬＯＣＡ）であ
る。ＬＯＣＡ後に、原子炉は停止されるが、加圧蒸気と
残留崩壊熱は停止後もある期間にわたって発生し続け
る。ドライウェル２０に逃げ出した蒸気は多数（たとえ
ば８本）の鉛直な流れチャンネル２７を通してサプレッ
ションプール２２に導かれる。各流れチャンネル２７は
複数（たとえば３個）の水平なベント２８を有する。ベ
ント２８を通してサプレッションプール２２に導かれる
蒸気は、ドライウェル内の非凝縮性ガス３０の一部を同
伴する。蒸気は凝縮されるが、非凝縮性ガス３０は水中
を上昇してウェットウェルプレナム２６に溜る。

【０００９】ウェットウェルプレナム２６内の圧力がド
ライウェル２０内の圧力を越えると、ウェットウェル壁
を貫通する１つ以上の真空ブレーカ３６が開いて、ウェ
ットウェルプレナム２６内の非凝縮性ガス３０をドライ
ウェル２０に逃がす。ドライウェル２０内の圧力がウェ
ットウェルプレナム２６内の圧力以上であるとき、真空
ブレーカ３６は閉じている。

【００１０】システムには更に、格納容器１８内でサプ
レッションプール２２の上に配置された１つ以上の重力
駆動冷却システム（ＧＤＣＳ）プール３８が含まれてい
る。このＧＤＣＳプール３８には水４２が部分的に満た
されており、水の上にＧＤＣＳプレナム４４を画定して
いる。ＧＤＣＳプール３８には、制御器４０により制御
される弁４８を有する出口管路４６が連結されている。
ＬＯＣＡ後に炉心を冷却するために、弁４８を開くこと
により、ＧＤＣＳ水４２が重力により排出されて圧力容
器１０に入る。蒸気と非凝縮性ガスは、ドライウェル２
０から入口５０を経て直接ＧＤＣＳプレナム４４に流入
することができる。ＧＤＣＳ水４２の排出後に入口５０
を通して流入した蒸気を凝縮させて、更に蒸気と非凝縮
性ガスをＧＤＣＳプールに引き入れるために、希望に応
じて凝縮器または熱交換器７２を設けてもよい。

【００１１】サプレッションプール２２は、炉心１２よ
り上の高さに配置されていて、制御器４０によって制御
される弁３４を有する出口管路３２に連結されている。
弁４８の開放から適切な時間遅延後に弁３４を開くこと
により、ＬＯＣＡ後の炉心を冷却するために、ウェット
ウェル水２４が重力により排出されて圧力容器１０に入
る。

【００１２】ＳＢＷＲ設計では、ＬＯＣＡ時に格納容器
１８から熱を除去するために、受動的格納容器冷却シス
テム（ＰＣＣＳ）を設けている。凝縮器プール５２が、
格納容器１８よりも上方かつＧＤＣＳプール３８の上方
に配置されている。凝縮器プール５２は、単一の共通な
大きなプールとして作用するように相互連結したサブプ
ール（図示せず）の集合として構成される。凝縮器プー
ル５２には、複数のＰＣＣ熱交換器５４（ＰＣＣ凝縮器
ともよばれ、図１にはそのうち１つだけを図示してあ
る）を隔離水５６に沈めた状態で収容する。凝縮器プー
ル５２は、格納容器の外側の大気への１つ以上の通気孔
５８を有し、これにより凝縮器プール水５６の上の空気
空間を通気して、ＰＣＣ熱交換器５４の使用時にそこか
ら熱を排出する。

【００１３】ＰＣＣ熱交換器５４は、ドライウェル２０
と連通した入口管路６０と、コレクタ室６４に連結した
出口管路６２を有する。コレクタ室６４から、通気管６
６がサプレッションプール２２まで延在し、また凝縮液
戻り管６８がＧＤＣＳプール３８まで延在している。Ｐ
ＣＣ熱交換器５４は、ＬＯＣＡ後にドライウェル２０か
ら受動熱除去を行う。すなわち、ドライウェル２０に放
出された蒸気が入口管路６０を通ってＰＣＣ熱交換器５
４に流入し、そこで凝縮される。ドライウェル内の非凝
縮性ガス（たとえば、窒素）は蒸気によりＰＣＣ熱交換
器中に運ばれるが、ＰＣＣ熱交換器の動作を有効に保つ
ために、蒸気から分離しなければならない。コレクタ室
６４は非凝縮性ガスを凝縮液から分離して、分離された
非凝縮性ガスをサプレッションプール２２に排出し、ま
た凝縮液をＧＤＣＳプール３８に流出させる。ＧＤＣＳ
プール３８内の凝縮液戻り管６８の端部に水トラップま
たはループシール７０を設けて、加熱された流体がＧＤ
ＣＳプール３８から凝縮液戻り管６８を経て、ＰＣＣ熱
交換機５４をバイパスして、サプレッションプール２２
に逆流するのを防止する。

【００１４】したがって、このシステムは、非凝縮性ガ
スをドライウェル２０からウェットウェルプレナム２６
に送り、またドライウェル２０からの蒸気をＰＣＣ熱交
換器５４で凝縮させるように構成されている。非凝縮性
ガスは、ＰＣＣ熱交換器５４で蒸気を凝縮する速度が炉
圧力容器から蒸気の放出される速度より速くなるまで、
包囲されたウェットウェル内に留まる。この蒸気の凝縮
速度が蒸気の放出速度を越えると、ＰＣＣ熱交換器はド
ライウェル圧力をウェットウェル内の圧力より下げるこ
とになり、このため真空ブレーカ３６が開き、これによ
りウェットウェル内に蓄積された非凝縮性ガスがドライ
ウェルに戻る。

【００１５】図２に詳細に示すように、ＰＣＣ熱交換器
５４は、上部ドラム７４と下部ドラム７６を多数の鉛直
の管７８で連結した構成のドラム−管型熱交換器であ
る。ＰＣＣ熱交換器５４は炉建屋８０内の凝縮器プール
５２の室５２ａの中に配置されている。プール室５２ａ
は鉛直な壁８２、８４と床８６と天井８８とにより囲ま
れている。天井８８の上面９０は、通常、炉建屋８０の
燃料交換用床になる。ＰＣＣ熱交換器５４の上方に設け
られたハッチ９２には、取り外し可能なカバー（図示せ
ず）があり、このカバーをはずして作業のためにＰＣＣ
熱交換器５４に接近することができる。ＬＯＣＡ後の動
作中、熱をＰＣＣ熱交換器５４から運び出すにつれて、
プール室５２ａ内で形成された二次蒸気は、空気空間９
４から水分分離−乾燥装置９６を通って、出口配管９８
を介して炉建屋８０の外側の環境に排気される。

【００１６】プール室５２ａの許容水位降下（すなわち
ボイルオフ）量は通常、ＰＣＣ熱交換器５４の上部ドラ
ム７４に対する下側水平接線（図２に「高さＡ」として
表示）から初期プール水面レベルまで位置するすべての
初期プールインベントリにより表わされる容積であると
考えられている。このＥＳＢＷＲ設計では、配管および
開位置の弁により相互連結した多数の補助プール室を設
けることにより、有効なプールインベントリが増大され
ている。図２に示す補助プール室５２ｂは、鉛直な壁８
１、８４と床８６と天井８８とで囲まれ、配管１００お
よび弁１０２を介してプール室５２ａに連結されてい
る。図２から明らかなように、プール室５２ａ内の水イ
ンベントリに対してボイルオフが優先的に起こっても、
すべての相互連結されたプール室５２ｂにおいて水位降
下が重力作用によって受動的に生じるので、相互連結さ
れたプール室システム全体、すなわち凝縮器プール５２
全体にわたって水面レベルは本質的に均一に留まる。

【００１７】上述の説明から明らかなように、凝縮器プ
ール５２のかなり大きな部分は「不完全に利用」される
部分、すなわちボイルオフ（蒸発）してはいけない部分
である。この不完全利用部分は、凝縮器プール５２の内
の、図２の「高さＡ」より下の部分全体である。凝縮器
プール５２のこの部分は水の沸騰温度までのウォームア
ップに寄与するに過ぎないと考えられるが、その他の積
極的な使用はいまだ確認されていない。

【００１８】凝縮器プール５２の水の必要量を最小にす
るのが望ましい。その理由は、とりわけ、このような水
は炉建屋８０内の高い位置にある大きな質量を意味し、
したがって、それに伴う地震荷重を吸収する上で炉建屋
構造設計者にとって大きな設計上の課題となるからであ
る。更に重要なことには、凝縮器プール５２における適
切なボイルオフ量の要件は、かなり多数の「補助」プー
ル室５２ｂを設けなければならないことを意味し、そし
てこれはプール面積のかなりの拡張につながり、これは
多くの場合に、炉建屋の許容可能な最小幅および長さを
設定する。更に、凝縮器プールの深さを深くすることに
より水インベントリの必要を満たそうとする方策はいず
れも、全体的なプラントのコストを更に増大することに
なる。

【００１９】したがって、補助プール室内の従来の「不
完全利用」の水インベントリの内の選択された量を積極
的に使用して、ＰＣＣ熱交換器を介してのＬＯＣＡ時の
熱除去の「保証」量を増加するための、低コストな受動
手段が必要とされている。

【００２０】

【発明の概要】本発明は、沸騰水型炉の凝縮器プールに
おける水インベントリを管理する改良システムを提供す
る。特に、本発明では、凝縮器プールに水を加えること
なく、凝縮器プール水の上面のレベルを上昇させる手段
を設ける。この水面のレベル上昇は、凝縮器プール水を
より高いレベルへ変位させることによって達成する。

【００２１】好適な実施態様では、水を充填したタンク
を隔離プールの室内に設ける。この水充填タンクは、そ
の最下周縁に１つ以上の孔または開口を有し、また配管
および受動型の弁（たとえばスクイブ弁）を介して適当
な容積の高圧ガスタンクに接続されている。弁は通常閉
じており、ＬＯＣＡ後の適当な時間に開くことができ
る。弁が開かれると、ガスタンク内の高圧ガス（たとえ
ば窒素）が放出されて、配管を受動的に流れ、水充満タ
ンクの内部を加圧する。これにより、タンクに最初に入
っていた水が開口を通して押し出されて、凝縮器プール
の水レベルを上昇させる。この結果、受動格納容器冷却
用熱交換器から伝達された熱によってボイルオフ（蒸
発）させることのできる水の容積が増加する。

【００２２】窒素が高圧窒素ガス供給源からガスタンク
に供給される。好適な実施態様によれば、ＢＷＲの燃料
炉心にポイズン溶液を注入するためのスタンバイ液体制
御システムのアキュムレータタンクが、本発明のガスタ
ンクに高圧ガスを供給する二重の機能を果たすようにす
ることができる。別の実施態様として、凝縮器プール水
をより高いレベルへ容積変位させる手段を、凝縮器プー
ル内に係留した膨張可能な袋または凝縮器プールの補助
室の一部を形成する可動壁で構成することができる。

【００２３】

【好適な実施態様の説明】図３に本発明の好適な実施例
による凝縮器プールの一部を示す。図３の好適な実施例
では適当な形状の水充填タンク１０４が設けられる。水
充填タンク１０４は、その最下周縁に１つ以上の孔また
は開口１０５を有し、補助プール室５２ｂ内の適当な位
置に配置される。水充填タンク１０４は、配管１０６お
よび弁１０８を介して、炉建屋８０内の適当な位置に配
置された適当な容積の高圧ガスタンク１１０に接続され
ている。弁１０８は常閉弁であるが、ＬＯＣＡ後の適当
な時間に開くことができる。弁１０８は受動弁、たとえ
ばスクイブ（ｓｑｕｉｂ）弁とするのが好ましい。弁１
０８は、プール室５２ａおよび／または補助プール室５
２ｂ内の水レベルの水位降下状態を含むＬＯＣＡの過程
を感知する種々のモニタ（図示せず）からの適当な制御
信号に応答して、開かれる。

【００２４】弁１０８が開いたとき、ガスタンク１１０
内の窒素のような高圧ガスが放出されて、配管１０６を
受動的に流れ、水充填タンク１０４の内部を加圧する。
これにより、タンク１０４に最初に入っていた水１２０
が開口１０５を通して押し出される。この押し出された
分の水１２０が補助プール室５２ｂに排出されると、こ
のプール室の水の高さは最初上昇する傾向がある。しか
し、すべての凝縮器プール室の重力駆動による受動的均
一化作用により、水はプール室５２ａにも流れ込み、こ
れによりプール室５２ａ内の水インベントリを増加し、
ＰＣＣ熱交換器５４を通して更にボイルオフ熱伝達を行
うように保証する。

【００２５】タンク１０４に注入されたガスはＬＯＣＡ
過渡期の後続過程全体にわたってトラップされたままに
留まり、これにより最初に入っていた水１２０を実質的
にプール室５２ａおよび５２ｂに排出する。このトラッ
プ作用は、簡単には水に溶けないガスを選ぶことにより
促進される。このようなガスとして好ましいものは窒素
である。

【００２６】本発明の広義の概念は、ガスタンク１１０
の内部容積を特定の設計のものに限定するものではな
い。タンク１０４に放出された余分なガスは単に開口１
０５を通ってタンク１０４から逃げ出て、プール室５２
ｂ内の水の中を泡として上方に運ばれる。補助プール室
５２ｂ内の水の表面で、ガスは蒸気とスムーズに混ざり
合い、水分分離器／ドライヤ９６および配管／ダクト９
８を通過して、外部環境に逃げ出す。このガスの逃げ出
しは、プール室５２ａ内で起こっているＰＣＣ熱交換プ
ロセスに対して悪影響を与えない。

【００２７】本発明の好適な実施例によれば、ガスタン
ク１１０は、その充填状態（すなわち圧力）をモニタす
る計器が設けられ、また配管１１２および弁１１４を介
して高圧窒素供給源１１６に連結されている。高圧窒素
供給源１１６は、タンク１０４から設計量の水インベン
トリを押し出すのに必要な圧力に、タンク１１０にガス
を充填することができる。

【００２８】別の実施例によれば、タンク１０４を複数
の隔離した部分と適当な弁から構成して、冗長性を確保
する。このような構成により、１つのタンク部分または
その連結配管で破損が生じても、他の健全なタンク部分
における水の押し出し作用が阻害されない。同様に、ガ
スタンク１１０を、適当な弁を介してタンク１０４に連
結した複数のユニットから構成してもよい。

【００２９】更に他の変更例によれば、１つ以上の圧力
調整弁を配管１０６に挿入して、タンク１０４の耐圧設
計として考慮しなければならないピーク圧力を制限する
ことができる。代替実施例として、タンク１０４を、固
定形状のタンクとする代わりに、補助プール室５２ｂの
所定領域に適当な手段で固定した膨張可能な袋で構成す
ることができる。

【００３０】更に、壁８１を壁８４に対して直角な方向
に摺動可能に形成してもよい。この場合、壁８１を壁８
４に近づけるにつれて、補助プール室５２ｂ内の容量が
小さくなり、水レベルが上昇するようになる。このよう
に、可動の壁を用いることにより、タンク１０４にガス
を注入して該タンクから水を押し出すのと同じ効果、す
なわち補助プール室５２ｂ内の水レベルを上昇させる効
果を達成することができる。

【００３１】別の設計によれば、補助プール室５２ｂ内
のタンク１０４の代わりに、１つ以上のより小型のタン
クを、所定の設計の配置構成内に利用可能な空間が存在
する場合にプール室５２ａ内に配置することができる。
あるいは、これらのプール室５２ａ内の小型タンクを、
補助プール室５２ｂ内のタンク１０４の代わりにではな
く、タンク１０４と組み合わせて用いることができる。

【００３２】本発明の別の好適な実施例によれば、高圧
窒素を用いて中性子吸収性溶液を炉心に注入することに
より、制御棒挿入の助けなしで、原子炉を全出力運転か
ら停止させるためのスタンバイ液体制御システム（ＳＬ
ＣＳ）における窒素アキュムレータタンク１１８（図４
に示す）と、ガスタンク１１０（図３参照）を組み合わ
せることができる。図４を参照すると、ＳＬＣＳのアキ
ュムレータ１１８は、同位体濃縮五ほう酸ナトリウムの
１２．５％溶液を部分的に充填し、残りに加圧窒素を充
填したタンクからなる。五ほう酸ナトリウム溶液は中性
子吸収性であって、特定の条件下で燃料炉心の核***反
応を減速する目的で燃料炉心内に注入するためのもので
ある。アキュムレータ１１８にはガス管路１２０を経て
加圧窒素が充填され、管路１２０は蒸発器１２２および
圧縮機１２４を介して液体窒素のボンベ（図示せず）に
連結されている。取付具、ピンホールなどを通して加圧
窒素の漏れがいつもあるので、ガス化液体窒素系は１つ
以上のガスボトル１２６も窒素ガスで充填し、ガスボト
ルを漏れの補給用として用いる。アキュムレータ１１８
の出口は配管および弁１２８、１３０ａ、１３０ｂ、１
３２ａ、１３２ｂを介して燃料炉心１２に連結されてい
る。弁１２８は、常開の急速閉止ガス圧弁である。弁１
３０ａおよび１３０ｂは、並列に連結された常閉のスク
イブ弁（すなわち爆薬付勢弁）である。弁１３２ａおよ
び１３２ｂは、直列に連結されて、適当な差圧で開閉す
る隔離逆止弁である。ある緊急条件に応答して、***が
装薬を点火し、スクイブ弁１３０ａおよび１３０ｂのゲ
ートまたはディスクを吹き飛ばして開く。その結果、ほ
う酸塩溶液が加圧窒素によりアキュムレータ１１８から
押し出され、燃料炉心１２に流れこむ。レベル送信器１
３４がアキュムレータ１１８内の溶液のレベルが底に達
したことを検出すると、レベル送信器１３４はガス圧弁
１２８を付勢し、それを急速に閉じ、炉への窒素の流れ
を阻止する。

【００３３】好適な実施例によれば、図４のアキュムレ
ータ１１８は、図３に示すような適当な配管を付加して
おけば、タンク１１０の機能も果たすことができる。
「スクラムなしの予想過渡」事象の場合に炉にポイゾン
溶液を排出するＳＬＣＳアキュムレータ作用を要求する
設計基礎シナリオは、タンク１１０がタンク１０４から
水を押し出すように機能することを要求する事象とは別
である。必要とされる２つのガス圧動作作業は同時には
起こらないので、現行のＳＬＣＳアキュムレータで両機
能を果たすようにすることができる。そうすれば、図３
のタンク１１０は著しく小型化するか、完全に省略する
ことができる。

【００３４】上述した好適な実施例は本発明の例示のた
めのものであり、他の変更や変形が、沸騰水型原子炉の
受動圧力抑制システムの設計に携わっている当業者には
明らかであろう。このような変更や変形もすべて本発明
の範囲に包含される。

【図面の簡単な説明】

【図１】既知の設計による受動格納容器冷却システムを
有する沸騰水型原子炉の概略断面図である。

【図２】図１に示した沸騰水型原子炉の凝縮器プールの
一部の概略断面図である。

【図３】本発明の好適な実施例による凝縮器プールの一
部の概略断面図である。

【図４】沸騰水型原子炉に用いられる既知のスタンバイ
液体制御システムのブロック図である。

【符号の説明】

１０炉圧力容器１２炉心１８格納容器２０ドライウェル２２サプレッションプール５２凝縮器プール５２ａプール室５２ｂ補助プール室５４ＰＣＣ熱交換器５６プール水５８通気孔６０入口管路６６通気管８０炉建屋８１、８４壁１００配管１０２弁１０４水充填タンク１０５開口１０６配管１０８弁１１０高圧ガスタンク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】格納容器と、前記格納容器によって包囲
されて、前記格納容器との間にドライウェルを画定する
炉圧力容器と、前記炉圧力容器内に配置された核燃料炉
心と、前記格納容器内に配置されたサプレッションプー
ルであって、部分的に水が充填され、その水の上にウェ
ットウェル空気空間を形成するサプレッションプール
と、前記ドライウェルの上に配置された凝縮器プールで
あって、部分的に水が充填され、その水の上に凝縮器プ
ール空気空間を形成する凝縮器プールと、前記凝縮器プ
ール内の水と熱伝達関係にある凝縮器と、蒸気を前記ド
ライウェルから前記凝縮器に送る凝縮器入口流路と、蒸
気および非凝縮性ガスを前記凝縮器から前記サプレッシ
ョンプールに送る第１凝縮器出口流路と、ガスを前記凝
縮器プール空気空間から炉外の環境に排出する手段とを
備える沸騰水型原子炉において、前記凝縮器プールの水インベントリを増加することな
く、前記凝縮器プールの水レベルを上昇させるように前
記凝縮器プールの水を変位させる水変位手段を設けたこ
とを特徴とする沸騰水型原子炉。
【請求項２】前記水変位手段が、水を充填した第１タ
ンクと、高圧ガスを充填した第２タンクとを有し、前記
第１タンクの出口が前記凝縮器プール内の水の中に沈め
られ、前記第２タンクの出口が前記第１タンクの入口に
配管および弁手段を介して連結されており、前記弁手段
は通常は第２タンクから第１タンクへのガスの流れを阻
止する閉止状態にあり、前記弁手段が開いたときに、前
記第２タンクからガスが前記第１タンクに流入して、流
入ガスの容積に等しい容積の水が前記第１タンクから押
し出される請求項１に記載の沸騰水型原子炉。
【請求項３】前記凝縮器プールが相互に流れ連通関係
にある第１および第２プール室を含み、前記凝縮器が前
記第１プール室内に配置され、前記第１タンクが前記第
２プール室内に配置されている請求項２に記載の沸騰水
型原子炉。
【請求項４】前記水変位手段が、前記凝縮器プール内
に所定の水レベルより低い高さにガスを保持するのに適
した構造と、このガス保持構造にガスを注入して、前記
凝縮器プール内の、前記注入ガスの容積に等しい容積の
水を前記所定の水レベルより高い高さに変位させる手段
とを含んでいる請求項１に記載の沸騰水型原子炉。
【請求項５】凝縮器を少なくとも部分的に水に沈めた
凝縮器プール内の水レベルを上昇させる水インベントリ
管理システムにおいて、前記凝縮器プール内に所定の水レベルより低い高さにガ
スを保持するのに適したガス保持構造と、前記ガス保持構造にガスを注入して、前記凝縮器プール
内の、前記注入ガスの容積に等しい容積の水を前記所定
の水レベルより高い高さに変位させるガス注入手段とを
含むことを特徴とする水インベントリ管理システム。
【請求項６】前記凝縮器プールが相互に流れ連通関係
にある第１および第２プール室を含み、前記凝縮器が前
記第１プール室内に配置され、前記ガス保持構造が前記
第２プール室内に配置されている請求項５に記載の水イ
ンベントリ管理システム。
【請求項７】前記ガス注入手段が弁と高圧ガス供給源
とを含み、前記弁が開状態のときだけ前記高圧ガス供給
源が前記ガス保持構造と流れ連通する請求項５に記載の
水インベントリ管理システム。
【請求項８】前記ガス保持構造が水充填タンクを含
み、この水充填タンクの入口が前記弁を介して前記ガス
注入手段に連結され、水充填タンクの出口が前記凝縮器
プール内の水の中に流れ連通関係に沈められている請求
項７に記載の水インベントリ管理システム。
【請求項９】前記ガス保持構造が膨張可能な袋を含
み、この袋の入口が前記弁を介して前記ガス注入手段に
連結されている請求項７に記載の水インベントリ管理シ
ステム。
【請求項１０】水レベルが所定の高さにあるときに凝
縮器が少なくとも部分的に水の中に沈められている凝縮
器プールの水レベルを上昇させる方法であって、前記凝縮器プールに水を付加することなく、水を前記所
定の高さより低い高さから前記所定の高さより高い高さ
へ変位させる段階と、前記構造は前記凝縮器プール内に所定の水レベルより低
い高さにガスを保持するのに適したガス保持構造を、少
なくとも一部が水の中にに沈められように前記凝縮器プ
ール内に設置する段階とを含み、前記の変位させる段階が、前記ガス保持構造にガスを注
入して、前記凝縮器プール内の、前記注入ガスの容積に
等しい容積の水を前記所定の高さより高い高さに変位さ
せる手段を有していることを特徴とする方法。