JPS58221301A - 蒸気発生器の非常用2次側給水装置 - Google Patents

蒸気発生器の非常用2次側給水装置

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JPS58221301A
JPS58221301A JP57102969A JP10296982A JPS58221301A JP S58221301 A JPS58221301 A JP S58221301A JP 57102969 A JP57102969 A JP 57102969A JP 10296982 A JP10296982 A JP 10296982A JP S58221301 A JPS58221301 A JP S58221301A
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emergency
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崇 松本
吉川 英夫
戸村 英正
宮本 明倫
白浜 健二
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は原子力発電の安全装置に関し、より具体的に
は原子炉内の蒸気発生器を非常時に崩壊熱により空だき
にならないよう冷却する蒸気発生器の非常用2次側給水
装置に関するものである。
近4Fの11油エネルギーの高騰は、電気エネルr−獲
得の多様化をもたらし、原子力発電による電気エネルギ
ーの取得はその中eも最も重要?J!されている。
この原子力発電は、ウラン等の***性物質が***時に放
出?lφ熱エネルギーを、蒸気に変換し、この蒸気でタ
ービン、発電機を駆動し、電気エネルギーに変換づるシ
ステムである。
しかしながら***性物質は、中性子照射による核***時
に琵生りる熱とともに人体に有害な核***生成物をlA
=成し系内に内蔵づるため、もし万一事故が発生4ると
核***生成物が放出され、公衆に放射線障害を与えるか
ら、原子炉等の周辺には二重、二重の安全装置を施し、
安全性信頼性の確保がなされている。
例えば加圧水型の原子力発電所について説明すると、第
1図はこのシステムの要部を承りもので、燃料要素の集
合体と冷IJI材の□軽水からなる原子炉1で核***を
kこし、そのとき発生した熱エネルギーを蒸気発生器2
に軽水等の冷hj材で移送(この原子炉1と蒸気発生器
2との循環軽路が一般的に1次系もしくは1次系軽路と
呼ばれCおり、後述する蒸気発生器2どタービン、復水
器等を循環する2次系もしくは2次系軽路とは明確に区
別されている)し、蒸気発生器2内の伝熱管3の内部を
通過づるときに、蒸気発生器2内の2次冷却水に熱エネ
ルギーを伝達し、2法論ん1水を気化せしめ蒸気が発生
する。
この発生した蒸気は、第1図において矢印△で承りよう
に、主バルブ4を通りタービン5を回転させ、タービン
5と連結された発電機を回転させ熱エネルギーを電気エ
ネルギーに変換するとともに、余熱を復水器6内で放出
し液相に凝縮し前記蒸気発生器2に再び給水ポンプ7で
返送される。
原子力発電の基本的なシステムは、上記のような方法ぐ
熱エネルギーを電気エネルギーに変換するものである。
そして、これらの原子力発電システムは、もし万一2次
系の給水ポンプ7や系統に故障が発生したり、給水ポン
プ7の電源が停止し蒸気発生器21\の給水1能が喪失
された場合には、原子炉1も(γ止づべく安全対策が施
されている。しかしながらこの場合原子炉1が停止して
も、崩壊熱は排除されるものでなく、炉心の熱は蒸気発
生器2に、1次冷却ポンプや自然循環で移送される。と
ころが2次系の給水は停止したままであり、1次系より
熱の移送が一方的になされると、蒸気発生器2内の2次
冷却水は詠発し続け、蒸気発生器2内の管1f28は露
出し、高温のため伝熱管3との接続部が溶融したり、熱
歪により放射性物質を多量に含む1次冷却水が漏洩づる
事故となり、周辺環境を放射性物質により汚染し、一般
公衆に放射能障害を与える恐れもある。従って従来の原
子力発電システムでは、非常用バルブ9を開口し、原子
炉の停仕後の崩壊熱で発生した蒸気発生器2内の蒸気で
、非常用タービン10を駆動し、非常用タービン10に
連動された非常用給水ポンプ11を駆動させ、補給水タ
ンク12より冷N1水を蒸気発生器2に供給づることで
」ニ開事故の未然防止を図っ−(いた。 そして更に上
記事故の未然防止を確実にならしめるため、非常用ター
ビン10.非常用給水ポンプ11等は常に予備用を含む
2台分が用意され、その上これらの非常用設備は、耐震
設it 上堰も厳しいクラスのw4造を有する補助建屋
に段目されていた。
このように従来の原子力発電システムにおいで・は、2
次系の冷N1水の停止等の事故に対し二重・三重の安全
対策を講じていたものであるが、上記非常用の装置等、
はいずれもポンプ等の動的機構を有するものであり、近
年の原子力発電システムの設置環境に対する厳しい保全
薮求からづれば動的m*は必然的に故障を考えねばなら
ず、もし万一非常用ポンプ11等が故障し一台は保守と
いうことを考唯したら、更に予備装置の準備や補助建屋
の増築等が必要、とされ一般公衆に安全性を確約する上
で問題のあるところであった。
この発明は、このような原子力光電システムの安全上の
問題点に観みなされたもので、その目的とするところは
、蒸気発生器の非常用2次側給水装置において、高所に
貯水タンクを設置し、非常時におい(蒸気発生器ど貯水
タンクどを連通するバルブを間口し、蒸気発生器から生
ずる蒸気を貯水タンク内C′液化させ、貯水タンクから
蒸気光くし器への給水を動的機構を介在させることなく
自然In JJitのみで行なうことにより、非常時に
おいても蒸気発生器の少故による二次災害の発生を未然
にかつ確実に防止できる蒸気発生器2次側給水装置を提
供づるところにある。
以下にこの発明の好適な実施例を図面を参照し説明づる
第2図はこの発明による蒸気発生器の非常用2次側給水
装置を示す一実施例であり、前記従来例と同一もしくは
相当する装置等については、同一符号を(Jりものであ
る。
この実施例にJ3いては、原子炉格納容器は、鉄筋コン
クリ−1〜製の内壁20とその内側の鋼製の内容器21
とで構成されており、内容器21内に原子炉1及び蒸気
発生器2等が収納されている。
そして前記内壁20の外側には、鉄筋二1ンクリー]−
製の外壁22が、基礎23上に内壁20ど一体的に形成
されており、内壁20と外壁22とで画成づる間隙部の
上端を鉄筋二コンクリート等C床。
天井を形成し、鋼板或いはステンレス鋼等のライニング
を施した液密・気密性の貯水タンク2/Iが蒸気発生器
2よりも高所に設置されている。
この貯水タンク24の上部は、蒸気発生器2の上端から
容器内で発生した蒸気を主バルブ4を介してタービン5
に送出する2次系の配管部を分岐し、i!’!1のバル
ブ25を介して蒸気発生器2と連通されているとともに
、貯水タンク24の下部は蒸気発生器2の2次側給水管
と第2のバルブ26を介して連通されている。
2次系の給水ポンプ7や系統に故障を生じた非常時にお
いては、前述の従来例で説明したと同様に、非常用パル
19を開口し非常用タービン10を駆動し、非常用ポン
プ11により蒸気発生器2に給水がなされるとともに、
」二記第1のバルブ25及び第2のバルブ26を間口し
、蒸気発生器から生じる蒸気を前記貯水タンク24内で
潜熱を吸、収し液相に凝縮けじめ、貯水タンク24下部
から自然落トにJ、り給水せしめる。
この場合第1のバルブ25の聞に1手段どしでは、非常
時においては主バルブ4が閉じられ、蒸気を送出りる配
管内は高圧となるため、この高L1を利用して自l)ノ
間口せしめることも可能であるし、遠隔操作にまり聞【
」せしめることも可能(°ある。また貯水タンク24内
で蒸気の潜熱を吸収づる構成どしては、第2図ピ示1よ
うに貯水タンク24内を液相部27と気相部28に分け
、液相部27内に外部J−リボンプ等により冷却水を循
環させる冷却水用バイブ29を浸漬する構成や、第3図
に示りように液相部27を貯水タンク24内にほぼ満た
し、前記第1のバルブ25と前記第2のバルブ26間を
蛇腹状のパイプ30で連結し、前記冷却水用パーrブ2
9と同様に液相部27に浸漬づる構成等が可能である。
この場合に気相部28に、窒素ガス等を封入することや
気密膜を設は冷却水として脱酸素水を使用することは、
貯水タンク24内の圧力調整や配管等の内部腐食を防止
でき安全上からは更に前記タンク24内、のJ[力の魚
上臂を防止ブるため1.安全弁31やJll温調整弁3
32設置)だ方が望ましいものである。
更には貯水タンク24の設置場所としCは、蒸気発生器
2より高所に設filれば良いものであるが、高所に設
置づるため耐震設計の必要性や保守点検の容易性を一考
慮すると、第2図に示1ように原子炉等の格納容器の内
壁20の外側に外壁22を設け、内壁20と外壁22の
間に設置し、かつ内壁20と外壁22を同一基礎23に
一体ど′/rKすことが望ましいものである。この場合
放射性物質等の有害物質を放出する、原子炉1及び蒸気
発生器2等で形成される1次系の配管9機械等は、内−
壁20及び外壁22の二重壁で囲まれ、かつ気密・液密
性の空間を介在させることが可能となり、有害物質が外
部に漏洩覆る可能性が極めて少くなり安全性がより一層
確保される。
なお、この実施例においては、従来より設置されていた
非常用蒸気発生器2次側給水装置と、本発明による給水
装置とを171設する場合について説明したが、本発明
による給水装置だ1ノで非常時においC1蒸気発生器に
給水できることはいうまでもなく可fILであり、この
場合にa3い(は予備用を含めた非常用タービン、非常
用給水ポンプ等は不要どなり、イの上これらを耐震構造
の補助体屋に収納づる必要性もなくなり経済上あるいは
工期を短縮4る上でう有利となる。
以上のようにこの発明は、蒸気発生器の非常用2次側給
水装置を原子炉及び蒸気発生器を内部に収納する格納容
器と高所に設置された貯水タンクとから構成し、蒸気発
生器の蒸気を送出する2次系の配管部を分岐し、第1の
バルブを介して貯水タンク内に蒸気を導入するように連
通し、前記貯水タンクの下部と蒸気発生器の2次側給水
管とを第2のバルブを介して連通し、非常時において前
記第1のバルブ及び前記第2のバルブを開口し、蒸気を
貯水タンク内で液化せしめlii’水タンク下部より自
然落下させ、蒸気発生器2次側給水管に給水づる循環経
路を形成覆ることにより、非常時において動的機構を介
在させることなく蒸気発生器内で生じlこ蒸気を静的袋
間ど自、熱循環により液化せしめ再び蒸気発([器に重
力による自然落下で供給できる閉回路が形成され、蒸気
発生器内の管板上に常に一定量の給水を存在させ、管板
の破損等が極めて確実に防止される装置であるとどもに
、従来のように非常用装置及びそれらの予m H同が不
要となり経洛性に優れる装置である。
史には収格納器と一体に貯水タンクを設置した場合にあ
っては、原子炉内からの有害物質の漏出が、−v4確実
に防止出来る極めて有益な発明である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の非常用蒸気発生器2次側給水装置を示
づ断面図であり、第2図は本発明に係る蒸気発生器の非
常用2次側給水装置を示す〜実施例の断面図である。第
3図は本発明に係る蒸気発生器の非常用2次側給水装置
に使用される貯水タンクの他の実施例を示”l’1lJ
i面図である。 1・・・・・・原子炉    2・・・・・・蒸気発生
器3・・・・・・伝熱管    4・・・・・・主バル
ブ5・・・・・・タービン   6・・・・・・復水器
l・・・・・・給水ポンプ  8・・・・・・管板9・
・・・・・非常用バルブ 10・・・・・・非常用ター
ビン11・・・・・・非常用給水ポンプ 12・・・・・・補給水タンク 20・・・・・・内壁
21・・・・・・内容器    22・・・・・・外壁
23・・・・・・基礎     24・・・・・・貯水
タンク25・・・・・・第1のバルブ 26・・・・・
・第2のバルブ27・・・・・・液相部    28・
・・・・・気相部29・・・・・・冷却水用パイプ 30・・・・・・蛇腹状のパイプ 31・・・・・・安全弁    32・・・・・・圧力
調整弁特許出願人          株式会判人林相
同                     古  
川  英  入代 理 人          弁理士
 −色健輔4

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)原子力j及び蒸気発生器を内部に収納する格納容
    器と高所に設置された貯水タンクとがうなり、該蒸気発
    生器からタービン等に蒸気を送出づる2次系の配管部を
    分岐し第1のバルブを介して貯水タンクに蒸気を導入(
    るようにして連通し、該貯水タンク下部と該蒸気発生器
    の2次側給水管とを第?のバルブを介して連通し、非常
    時において該第1のバルブ及び該第2のバルブを開口し
    該蒸気発生器から生ずる蒸気を該貯水タンク内で潜熱を
    吸収し液相に凝縮せしめ該貯水タン91部より自然落下
    さけ該蒸気発生器に給水Jる循I5%軽路を形成してな
    ることを特徴とする蒸気発生器の非常用2次側給水装置
  2. (2)前記格納容器本体の外側に外壁を一体に形成し、
    該容器本体と該外壁間の上部を前記貯水タンクとなづご
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の蒸気発生器
    の非常用2次側給水装置。
  3. (3)前記貯水タンクを外部より冷却水を循環してなる
    液相部ど、その上部に窒素ガスを封入した気相部または
    気密膜で空気が液相部に入らないようにした空間とで形
    成し、前記蒸気光とF器の2次系の配管部と該気相部と
    を連通してなることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    または第2項記載の蒸気発生器の非常用2次側給水装置
  4. (4)前記貯水タンクを外部J、り冷却水を循環してな
    る液相部となし、該液相部内に前記蒸気発生器の2次系
    の配管部と該蒸気発生器2次側給水管を連通づる経路を
    浸漬してなることを特徴とする特許請求の範囲第1項ま
    たは第2項記載の蒸気発生器の非常用2次側給水装置。
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JP2010112772A (ja) * 2008-11-05 2010-05-20 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd 原子力プラント及び制御方法
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