JPS59195193A - 原子炉の炉外燃料貯蔵槽 - Google Patents
原子炉の炉外燃料貯蔵槽Info
- Publication number
- JPS59195193A JPS59195193A JP58070515A JP7051583A JPS59195193A JP S59195193 A JPS59195193 A JP S59195193A JP 58070515 A JP58070515 A JP 58070515A JP 7051583 A JP7051583 A JP 7051583A JP S59195193 A JPS59195193 A JP S59195193A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tank
- fuel storage
- fuel
- sodium
- liquid metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は高速増殖炉の燃料取扱設備の炉外燃料貯蔵槽
・に関する。
・に関する。
高速増殖炉の燃料取扱設備の炉外燃料貯蔵槽(以下「m
vs’r」と呼称する)は、原子炉へ新燃料を装荷する
前の一時貯蔵、及び原子炉から取り出した使用済燃料の
貯蔵を行なう容器であり、容器内部には使用済燃料の高
い崩壊熱(出力30万KWクラスの原型炉で1.1MW
、出力100万KWクラスの実証炉で3.9MW)を
除去するために液体金属ナトリウムで満され、この液体
金属ナトリウムを一次冷却材として使用済燃料の冷却を
行っている。この場合の冷却方式は、燃料貯蔵容量より
決まるFliVSTの容積に対応して、EVST内の液
体金属ナトリウムを配管を通じてEVST外に導き、冷
却設備で冷却するいわゆるループ型冷却方式とEVS
T内に直接投げ込み型の熱交換器を配備してBVST内
の液体金属ナトリウムを冷却するタンク型方式とがある
。
vs’r」と呼称する)は、原子炉へ新燃料を装荷する
前の一時貯蔵、及び原子炉から取り出した使用済燃料の
貯蔵を行なう容器であり、容器内部には使用済燃料の高
い崩壊熱(出力30万KWクラスの原型炉で1.1MW
、出力100万KWクラスの実証炉で3.9MW)を
除去するために液体金属ナトリウムで満され、この液体
金属ナトリウムを一次冷却材として使用済燃料の冷却を
行っている。この場合の冷却方式は、燃料貯蔵容量より
決まるFliVSTの容積に対応して、EVST内の液
体金属ナトリウムを配管を通じてEVST外に導き、冷
却設備で冷却するいわゆるループ型冷却方式とEVS
T内に直接投げ込み型の熱交換器を配備してBVST内
の液体金属ナトリウムを冷却するタンク型方式とがある
。
一方、EVSTには、使用済燃料に対する崩壊熱除去機
能の他に、新燃料を一時貯蔵している状態および使用済
燃料を貯蔵していない状態では、EVST内の液体金属
す) IJウムが固化(凝固点温度98℃)しないよう
に温度を約200℃程度に維持する予熱機能が要求され
る。この場合に前記したループ型KVSTの場合は、ル
ープを構成する配管系に加熱器を設けて液体金属ナトリ
ウムを予熱する方法が知られているが、タンク型KVE
ITの場合は電気ヒータ加熱方式、ガス加熱方式、およ
び槽内浸漬パイプによる熱交換方式など、いくつかの方
法が提唱されている。このうち電気ヒータ加熱方式は、
第1図に示すように、燃料1を貯蔵する貯蔵ラック2を
内蔵したEVST3の槽外層に電気ヒータ4をとりつけ
、−次冷却材としての液体金属ナトリウムNaを予熱し
ようとするものである。
能の他に、新燃料を一時貯蔵している状態および使用済
燃料を貯蔵していない状態では、EVST内の液体金属
す) IJウムが固化(凝固点温度98℃)しないよう
に温度を約200℃程度に維持する予熱機能が要求され
る。この場合に前記したループ型KVSTの場合は、ル
ープを構成する配管系に加熱器を設けて液体金属ナトリ
ウムを予熱する方法が知られているが、タンク型KVE
ITの場合は電気ヒータ加熱方式、ガス加熱方式、およ
び槽内浸漬パイプによる熱交換方式など、いくつかの方
法が提唱されている。このうち電気ヒータ加熱方式は、
第1図に示すように、燃料1を貯蔵する貯蔵ラック2を
内蔵したEVST3の槽外層に電気ヒータ4をとりつけ
、−次冷却材としての液体金属ナトリウムNaを予熱し
ようとするものである。
なお5は槽3の上部しやへいプラグである。この方式は
一般的に液体金属ナトリウムを貯蔵する容器の予熱方法
としては最も単純な方式であるが、電気ヒータ4の寿命
が数年であることから原子力発電所の寿命(30〜40
年)期間中にしばしばヒータを取シ換えることが前提と
なり、液体金属ナトリウムの放射化を考慮するとヒータ
の取り換え作業は極めて困難であって現実的な方式とは
言えない。またガス加熱方式は、第2図のようにEVS
T3の外側に外容器6を装備して内外二重容器構造とな
し、外容器6に開口する入口ノズル7を通じて加熱ガス
Gを流入させ、EVST3と外容器6との間に旧って加
熱ガスGを流した後に出口ノズル8を通じて流出させる
ことによシ、−次冷却材である液体余端ナトリウムを予
熱しようとするものである。しかしながら、この方式を
実施するにはKVST 3の槽よシもひとまわり大きな
外容器6を必要とすること、及びガス加熱方式であるた
め熱交換効率が悪く、所要ガス流量が犬となるために大
規模なガス加熱設備が必要となるなど、設備規模の点で
離がある。更に槽内浸漬パイプによる熱交換方式は、第
3図に示すようにE V S T (1)の槽内にあら
かじめコイル状の熱交換パイプ9を固足的に配管設備し
ておき、この熱交換パイプ9に例えば液体金属す) I
)タム。カリウム等を二次側の熱媒として用いる二次側
熱媒循環2イン10を配管接続して、ここに送液電磁ポ
ンプ11 、クーラ12およびヒータ13を設置してお
き、槽内液体金属ナトリウムの予熱時にはヒータ13を
運転し、二次側熱媒を介して槽内の一次冷却材である液
体金属ナトリウムを加熱するものである。なお使用済燃
料の貯蔵時には同じ二次側熱媒循環ライン10を用い、
ヒータ運転からクーラ運転に切換えて槽内の一次冷却材
を冷却する。しかしながら、この方式はmvsT内の熱
交換パイプ9に破損事故が生じると、その修復は構内を
空にして作業を行なわなければならず、長時間炉外燃料
貯蔵が使用できず、原子炉の稼働に重大な支障を来たす
。さらに槽内は高レベルに放射化されているので、その
修復作業は極めて困難となる。
一般的に液体金属ナトリウムを貯蔵する容器の予熱方法
としては最も単純な方式であるが、電気ヒータ4の寿命
が数年であることから原子力発電所の寿命(30〜40
年)期間中にしばしばヒータを取シ換えることが前提と
なり、液体金属ナトリウムの放射化を考慮するとヒータ
の取り換え作業は極めて困難であって現実的な方式とは
言えない。またガス加熱方式は、第2図のようにEVS
T3の外側に外容器6を装備して内外二重容器構造とな
し、外容器6に開口する入口ノズル7を通じて加熱ガス
Gを流入させ、EVST3と外容器6との間に旧って加
熱ガスGを流した後に出口ノズル8を通じて流出させる
ことによシ、−次冷却材である液体余端ナトリウムを予
熱しようとするものである。しかしながら、この方式を
実施するにはKVST 3の槽よシもひとまわり大きな
外容器6を必要とすること、及びガス加熱方式であるた
め熱交換効率が悪く、所要ガス流量が犬となるために大
規模なガス加熱設備が必要となるなど、設備規模の点で
離がある。更に槽内浸漬パイプによる熱交換方式は、第
3図に示すようにE V S T (1)の槽内にあら
かじめコイル状の熱交換パイプ9を固足的に配管設備し
ておき、この熱交換パイプ9に例えば液体金属す) I
)タム。カリウム等を二次側の熱媒として用いる二次側
熱媒循環2イン10を配管接続して、ここに送液電磁ポ
ンプ11 、クーラ12およびヒータ13を設置してお
き、槽内液体金属ナトリウムの予熱時にはヒータ13を
運転し、二次側熱媒を介して槽内の一次冷却材である液
体金属ナトリウムを加熱するものである。なお使用済燃
料の貯蔵時には同じ二次側熱媒循環ライン10を用い、
ヒータ運転からクーラ運転に切換えて槽内の一次冷却材
を冷却する。しかしながら、この方式はmvsT内の熱
交換パイプ9に破損事故が生じると、その修復は構内を
空にして作業を行なわなければならず、長時間炉外燃料
貯蔵が使用できず、原子炉の稼働に重大な支障を来たす
。さらに槽内は高レベルに放射化されているので、その
修復作業は極めて困難となる。
この発明は、上述の欠点を除去して、よシ設備規模が小
さく、シかも冷却、予熱系に万一の故障が生じた場合に
も容易に修復できる高い信頼性の得られる炉外燃料貯蔵
槽を提供することを目的とする。
さく、シかも冷却、予熱系に万一の故障が生じた場合に
も容易に修復できる高い信頼性の得られる炉外燃料貯蔵
槽を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、この発明は槽内のナトリウ
ム液面下に浸漬してシェルを槽内に開放したシェルアン
ドチューブ形熱交換器および槽内ナトリウム攪拌用の電
磁ポンプユニットを上部じゃへいプラグに着脱可能に据
付は設置するとともに、前記熱交換器のチューブにクー
ラおよびヒータを装備した外部の二次側熱媒循環ライン
を配管接続し、使用済燃料の貯蔵時には二次側熱媒循環
ラインのクーラを運転して槽内の一次冷却材である液体
金属ナトリウムを冷却し、それ以外の新燃料貯蔵時等に
は二次側熱媒循環ラインをクーラ運転からヒータ運転に
切換えるとともに、電磁ポンプユニットを運転して槽内
の一次冷却材である液体金属ナトリウムを加熱、攪拌し
てその凝固点温度以上に予熱するようにし、また熱交換
器あるいは電磁ポンプユニットの万一の故障、ないしけ
保守点検時には、槽内を空にすることなく槽外へ容易に
取り外して点検、補修が行なえるようにしたものである
。
ム液面下に浸漬してシェルを槽内に開放したシェルアン
ドチューブ形熱交換器および槽内ナトリウム攪拌用の電
磁ポンプユニットを上部じゃへいプラグに着脱可能に据
付は設置するとともに、前記熱交換器のチューブにクー
ラおよびヒータを装備した外部の二次側熱媒循環ライン
を配管接続し、使用済燃料の貯蔵時には二次側熱媒循環
ラインのクーラを運転して槽内の一次冷却材である液体
金属ナトリウムを冷却し、それ以外の新燃料貯蔵時等に
は二次側熱媒循環ラインをクーラ運転からヒータ運転に
切換えるとともに、電磁ポンプユニットを運転して槽内
の一次冷却材である液体金属ナトリウムを加熱、攪拌し
てその凝固点温度以上に予熱するようにし、また熱交換
器あるいは電磁ポンプユニットの万一の故障、ないしけ
保守点検時には、槽内を空にすることなく槽外へ容易に
取り外して点検、補修が行なえるようにしたものである
。
第4図はこの発明の実施例を示すものであり、上部しや
へいプラグ5には本体部分を槽内のナトリウム液面下に
浸漬して電磁ポンプユニット14およびシェルアンドチ
ューブ形態交換器ユ5が据付けである。このうち電磁ポ
ンプユニットユ4はしやへいプラグ5を貫通して槽内に
吊シ下げ支持されたシエルコ−6の内部にその側面に開
口する吸込口と底面に開口する吐出口との間で流体通路
17が画成され、この通路に対応して電磁ポンプの本体
1日が設置された構造である。一方のシェルアンドチュ
ーブ形熱交換器15は側面および底面が槽内へ向けて開
口するシエルユ9とシェル内に配管されたチューブ20
とからなシ、かつチューブ20は器外で第3図と同様な
構成の二次側熱媒循環ライン10に接続配管されている
。なお21 、22は槽内に構成された一次冷却材の循
環通流ダクトであシ、それぞれの上端が電磁ポンプユニ
ット14.熱交換器15のフェノレユ6.ユ9の底面へ
向けて開口するように配備されている。
へいプラグ5には本体部分を槽内のナトリウム液面下に
浸漬して電磁ポンプユニット14およびシェルアンドチ
ューブ形態交換器ユ5が据付けである。このうち電磁ポ
ンプユニットユ4はしやへいプラグ5を貫通して槽内に
吊シ下げ支持されたシエルコ−6の内部にその側面に開
口する吸込口と底面に開口する吐出口との間で流体通路
17が画成され、この通路に対応して電磁ポンプの本体
1日が設置された構造である。一方のシェルアンドチュ
ーブ形熱交換器15は側面および底面が槽内へ向けて開
口するシエルユ9とシェル内に配管されたチューブ20
とからなシ、かつチューブ20は器外で第3図と同様な
構成の二次側熱媒循環ライン10に接続配管されている
。なお21 、22は槽内に構成された一次冷却材の循
環通流ダクトであシ、それぞれの上端が電磁ポンプユニ
ット14.熱交換器15のフェノレユ6.ユ9の底面へ
向けて開口するように配備されている。
上記の運転動作は次のように行なわれる。すなわち、構
内に使用済燃料を貯蔵する場合には、二次側熱媒循環ラ
イン10のクーラ12を運転し、熱交換器15のチュー
ブ20に低温の熱媒を循環送流して槽内の一次冷却材で
ある液体金属ナトリウムNaとの間で熱交換を行い、使
用済燃料の崩壊熱を除熱する。一方、使用済燃料を貯蔵
してなく、例えば新燃料のみを一時貯蔵している状態に
なると、二次側熱媒循環ライン10を今迄のクーラ運転
からヒータ運転に切換えて熱交換器、15のチューブ2
0へ高温の熱媒を送流させるとともに、電磁ポンプユニ
ット14を運転する。これによシ槽内の液体金属ナトリ
ウムNaはチューブ20との熱交換により加熱される。
内に使用済燃料を貯蔵する場合には、二次側熱媒循環ラ
イン10のクーラ12を運転し、熱交換器15のチュー
ブ20に低温の熱媒を循環送流して槽内の一次冷却材で
ある液体金属ナトリウムNaとの間で熱交換を行い、使
用済燃料の崩壊熱を除熱する。一方、使用済燃料を貯蔵
してなく、例えば新燃料のみを一時貯蔵している状態に
なると、二次側熱媒循環ライン10を今迄のクーラ運転
からヒータ運転に切換えて熱交換器、15のチューブ2
0へ高温の熱媒を送流させるとともに、電磁ポンプユニ
ット14を運転する。これによシ槽内の液体金属ナトリ
ウムNaはチューブ20との熱交換により加熱される。
この場合に電磁ポンプユニット14の運転によシ槽内で
は矢印のように液体金属ナトリウムNaが強制循環され
るので高温のナトリウムが上部に停滞することがなくな
シ、槽内全域が均一に加温されるようになシ、これKよ
シ液体金属ナトリウムlJaは凝固することなく、液相
状態を維持する。
は矢印のように液体金属ナトリウムNaが強制循環され
るので高温のナトリウムが上部に停滞することがなくな
シ、槽内全域が均一に加温されるようになシ、これKよ
シ液体金属ナトリウムlJaは凝固することなく、液相
状態を維持する。
また電磁ポンプユニット14.熱交換器15の保守点検
時、あるいは万一の故障発注時には、槽内の液体金属す
) IJウムNaはそのままにしやへいプラグ5から取
り外して容易に槽外へ引き上げて点検。
時、あるいは万一の故障発注時には、槽内の液体金属す
) IJウムNaはそのままにしやへいプラグ5から取
り外して容易に槽外へ引き上げて点検。
修復ができる。なお、運転中の故障時には予備機と交換
することにより、短時間の作業で修復が可能となるので
、燃料貯蔵運転を中断せずに済む。
することにより、短時間の作業で修復が可能となるので
、燃料貯蔵運転を中断せずに済む。
上述のようにこの発明は、いわゆる投げ込み型として構
成されたシェルアンドチューブ形熱交換器および電磁ポ
ンプユニットをしやへいプラグに据付けて槽内へ引込み
配備し、かつ熱交換器のチューブをヒータ、クーラを装
備した二次側熱媒循環ラインに接続したものであシ、し
たがって設備規模が小さくて済み、予熱時には槽内の全
域で液体金属ナトリウムを均一に予熱できる。しかも熱
交換器、電磁ポンプの保守点検、および万一の故障発生
時の修復も槽内はそのままに容易に槽外へ椴シ外して行
なえるなど、予熱機能に優れ、かつ信頼性の高い炉外燃
料貯蔵槽を提供することができる。
成されたシェルアンドチューブ形熱交換器および電磁ポ
ンプユニットをしやへいプラグに据付けて槽内へ引込み
配備し、かつ熱交換器のチューブをヒータ、クーラを装
備した二次側熱媒循環ラインに接続したものであシ、し
たがって設備規模が小さくて済み、予熱時には槽内の全
域で液体金属ナトリウムを均一に予熱できる。しかも熱
交換器、電磁ポンプの保守点検、および万一の故障発生
時の修復も槽内はそのままに容易に槽外へ椴シ外して行
なえるなど、予熱機能に優れ、かつ信頼性の高い炉外燃
料貯蔵槽を提供することができる。
第1図,第2図,第3図はそれぞれ従来の槽内一次冷却
材予熱方式を示す炉外燃料貯蔵槽の構成図、第4図はこ
の発明の実施例の炉外燃料貯蔵槽の構成図である。 J・・・燃料、2・・燃料貯蔵ラック、3・・炉外燃料
貯蔵槽、5・・・しゃへいプラグ、1o・・・二次側熱
媒循環ライン、12・・・クーラ、13・・・ヒータ、
14・・・電磁ポンプユニット、J5・・・シェルアン
ドチューブ形熱交換器、J9・・・シェル、2o・・・
チューブ、Na 一次冷却材としての液体金属ナトリ
ウム。
材予熱方式を示す炉外燃料貯蔵槽の構成図、第4図はこ
の発明の実施例の炉外燃料貯蔵槽の構成図である。 J・・・燃料、2・・燃料貯蔵ラック、3・・炉外燃料
貯蔵槽、5・・・しゃへいプラグ、1o・・・二次側熱
媒循環ライン、12・・・クーラ、13・・・ヒータ、
14・・・電磁ポンプユニット、J5・・・シェルアン
ドチューブ形熱交換器、J9・・・シェル、2o・・・
チューブ、Na 一次冷却材としての液体金属ナトリ
ウム。
Claims (1)
- 1)燃料貯蔵ラック内蔵の槽内金−次冷却材としての液
体金属す) l)ラムで満たし、ここに原子炉から搬出
された使用済燃料、るるいは新燃料を収容する炉外燃料
貯蔵槽において、槽内のナトリウム液面下に浸漬してシ
ェルを槽内に開放したジェルアンドチューブ形熱交換器
および槽内ナトリウム攪拌用の電磁ポンプユニットを槽
上部のしゃへいプラグ上に据付は設置するとともに、前
記熱交換器のチューブにクーラおよびヒータを装備した
外部の二次側熱媒循環ラインを接続し、使用済燃料の貯
蔵時には二次側熱媒循環ライ/のクーラを運転して槽内
の液体金属ナトリウムを冷却し、それ以外罠は二次側熱
媒循環ラインをヒータ運転に切換えるとともに電磁ポン
プユニットを運転して槽内液体金属ナトリウムをその凝
固点温度以上に予熱することを特徴とする原子炉の炉外
燃料貯蔵槽。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58070515A JPS59195193A (ja) | 1983-04-21 | 1983-04-21 | 原子炉の炉外燃料貯蔵槽 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58070515A JPS59195193A (ja) | 1983-04-21 | 1983-04-21 | 原子炉の炉外燃料貯蔵槽 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59195193A true JPS59195193A (ja) | 1984-11-06 |
Family
ID=13433738
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58070515A Pending JPS59195193A (ja) | 1983-04-21 | 1983-04-21 | 原子炉の炉外燃料貯蔵槽 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59195193A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014021254A1 (ja) | 2012-07-30 | 2014-02-06 | 株式会社キトー | チェーンブロック |
US9284172B2 (en) | 2010-03-25 | 2016-03-15 | Kito Corporation | Manual chain block |
-
1983
- 1983-04-21 JP JP58070515A patent/JPS59195193A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9284172B2 (en) | 2010-03-25 | 2016-03-15 | Kito Corporation | Manual chain block |
WO2014021254A1 (ja) | 2012-07-30 | 2014-02-06 | 株式会社キトー | チェーンブロック |
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