JPS62163995A - 原子炉 - Google Patents
原子炉Info
- Publication number
- JPS62163995A JPS62163995A JP61004945A JP494586A JPS62163995A JP S62163995 A JPS62163995 A JP S62163995A JP 61004945 A JP61004945 A JP 61004945A JP 494586 A JP494586 A JP 494586A JP S62163995 A JPS62163995 A JP S62163995A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core
- fuel assembly
- inlet orifice
- steam
- fuel
- 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
Links
Classifications
-
- 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
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、最循環系配管等の破断による冷却材喪失事故
時における炉心冷却に好適な原子炉に関する。
時における炉心冷却に好適な原子炉に関する。
従来の沸騰水型原子炉の部分縦断面図を第２図に、第２
図においてＡで示した燃料集合体１下部の詳細を第３図
に示す。また、炉心の横断面の一例を第４図に示す。通
常運転時には、多数の燃料集合体１で構成された炉心で
、冷却材は燃料からの発熱により加熱され沸騰する。発
生した蒸気はセパレータ２を通り気水分離され、タービ
ンに送られる。また、分離された冷却水はダウンカマ部
７に落下し、再循環系配管６で結合された再循環ポンプ
によって駆動され、ジェットポンプ３を通って下部プレ
ナム４に流入する。下部プレナム４に流入した冷却材は
、第２図に示したように、制御棒案内管５に設けられた
流路孔１３及び燃料支持金具１１に設けられた入口オリ
フィス１２を通って炉心へ戻る。このとき第４図に示し
た炉心の最外周の燃料集合体２２では出力が他の燃料集
合体２１と比べて小さいため、冷却材の流量を小さくす
るように入口オリフィス１２の口径が小さくなっている
。このような原子炉において、第２図に示した再循環系
配管６に破断が生じると（冷却材喪失事故）、破断口か
ら冷却材が流出し、これに伴い炉内の圧力が低下するた
め、減圧沸騰により、特に冷却材を多く保有する下部プ
レナム４において蒸気が多量に発生し燃料集合体１内を
吹き上げる。同時に炉心を冷却するための非常用炉心冷
却系（ＥＣＣ３）が作動し、燃料集合体１の上部から供
給された冷却材が燃料集合体１内に流入するため炉心に
おいて気液対向流の状態となる。
図においてＡで示した燃料集合体１下部の詳細を第３図
に示す。また、炉心の横断面の一例を第４図に示す。通
常運転時には、多数の燃料集合体１で構成された炉心で
、冷却材は燃料からの発熱により加熱され沸騰する。発
生した蒸気はセパレータ２を通り気水分離され、タービ
ンに送られる。また、分離された冷却水はダウンカマ部
７に落下し、再循環系配管６で結合された再循環ポンプ
によって駆動され、ジェットポンプ３を通って下部プレ
ナム４に流入する。下部プレナム４に流入した冷却材は
、第２図に示したように、制御棒案内管５に設けられた
流路孔１３及び燃料支持金具１１に設けられた入口オリ
フィス１２を通って炉心へ戻る。このとき第４図に示し
た炉心の最外周の燃料集合体２２では出力が他の燃料集
合体２１と比べて小さいため、冷却材の流量を小さくす
るように入口オリフィス１２の口径が小さくなっている
。このような原子炉において、第２図に示した再循環系
配管６に破断が生じると（冷却材喪失事故）、破断口か
ら冷却材が流出し、これに伴い炉内の圧力が低下するた
め、減圧沸騰により、特に冷却材を多く保有する下部プ
レナム４において蒸気が多量に発生し燃料集合体１内を
吹き上げる。同時に炉心を冷却するための非常用炉心冷
却系（ＥＣＣ３）が作動し、燃料集合体１の上部から供
給された冷却材が燃料集合体１内に流入するため炉心に
おいて気液対向流の状態となる。
沸騰水型原子炉の炉心のように流路が多数ある場合には
、蒸気が集中的に吹き上げる集合体（気液上昇流）と冷
却水が集中的に落下する集合体（冷却水下降流）に流路
が分離し、特に炉心の最外周の燃料集合体２２を除いた
入口オリフィス１２の口径が大きい燃料集合体２１は気
液上昇流となりやすく、かつこの流動状態では多量の蒸
気の吹き上げとこの蒸気に同伴される液滴により燃料の
冷却効果が特に大きくなる。炉心の冷却効果を向上させ
ようとするものの例としては特開５７−２４８８９号公
報に示されるように制御棒を挿入した燃料集合体の入口
オリフィス口径を小さくするものが知られている。しか
し、この例では冷却材喪失事故時における燃料集合体間
での流動状態の相違を考慮していないため、この効果を
有効に利用できない。したがって、被覆管表面温度の評
価は保守的に出力密度の最も高い炉心の中心部で行うた
めにＥＣＣ５を大型化する必要があった。
、蒸気が集中的に吹き上げる集合体（気液上昇流）と冷
却水が集中的に落下する集合体（冷却水下降流）に流路
が分離し、特に炉心の最外周の燃料集合体２２を除いた
入口オリフィス１２の口径が大きい燃料集合体２１は気
液上昇流となりやすく、かつこの流動状態では多量の蒸
気の吹き上げとこの蒸気に同伴される液滴により燃料の
冷却効果が特に大きくなる。炉心の冷却効果を向上させ
ようとするものの例としては特開５７−２４８８９号公
報に示されるように制御棒を挿入した燃料集合体の入口
オリフィス口径を小さくするものが知られている。しか
し、この例では冷却材喪失事故時における燃料集合体間
での流動状態の相違を考慮していないため、この効果を
有効に利用できない。したがって、被覆管表面温度の評
価は保守的に出力密度の最も高い炉心の中心部で行うた
めにＥＣＣ５を大型化する必要があった。
本発明は、再循環系配管破断等による冷却材喪失事故時
において出力の高い炉心中心部の冷却効果を高めること
により、事故時における炉心の健全性をさらに向上せし
めるかもしくはＥＣＣ５の小型化を可能とする原子炉を
提供することにある。
において出力の高い炉心中心部の冷却効果を高めること
により、事故時における炉心の健全性をさらに向上せし
めるかもしくはＥＣＣ５の小型化を可能とする原子炉を
提供することにある。
本発明は、再循環系配管破断等による冷却材喪失事故時
における燃料集合体間での流動状態の相違、すなわち気
液上昇流と冷却水下降流とに流路が分離する現象に着目
し、減圧沸騰により下部プレナムに気液二相の水位が形
成された直後の蒸気の流れ方を利用して、出力の大きい
炉心中心部で冷却効果の大きい気液上昇流の流動状態を
実現させようというものである。
における燃料集合体間での流動状態の相違、すなわち気
液上昇流と冷却水下降流とに流路が分離する現象に着目
し、減圧沸騰により下部プレナムに気液二相の水位が形
成された直後の蒸気の流れ方を利用して、出力の大きい
炉心中心部で冷却効果の大きい気液上昇流の流動状態を
実現させようというものである。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図の左の図は炉心の横断面を示したもので、最外周以外
の燃料集合体を２領域に分け、中心部の燃料集合体３２
の割合を５０％とし、その入口オリフィス４２の設置位
置を第１図の右の図に示すように従来の燃料集合体２１
の入口オリフィス１２の設置位置よりもオリフィスの直
径骨高くしている。このような原子炉において、再循環
系配管６の破断などによる冷却材喪失事故が起ると、減
圧沸騰により下部プレナム４で蒸気が発生し、下部格子
板５１との間に蒸気層１００が形成される。減圧沸騰が
進むと、この蒸気層１００の厚さが増大し、燃料集合体
３２の入口オリフィス４２の上端に蒸気層１００が達す
ると炉心の静水頭により蒸気が押されて、この蒸気が入
口オリフィス４２を通って燃料集合体３２の内部を吹き
上げ、以後この集合体は冷却効果の高い気液上昇流の状
態となる。事故時における気液上昇流の集合体の数は炉
心露出時以降５０秒間５０％以上の割合を保持するが、
本発明では入口オリフィスの設置位置を高くした燃料集
合体３２の割合を５０％としているので、この集合体は
炉心露出以降５０秒間冷却効果の高い気液上昇流の状態
を維持する。
図の左の図は炉心の横断面を示したもので、最外周以外
の燃料集合体を２領域に分け、中心部の燃料集合体３２
の割合を５０％とし、その入口オリフィス４２の設置位
置を第１図の右の図に示すように従来の燃料集合体２１
の入口オリフィス１２の設置位置よりもオリフィスの直
径骨高くしている。このような原子炉において、再循環
系配管６の破断などによる冷却材喪失事故が起ると、減
圧沸騰により下部プレナム４で蒸気が発生し、下部格子
板５１との間に蒸気層１００が形成される。減圧沸騰が
進むと、この蒸気層１００の厚さが増大し、燃料集合体
３２の入口オリフィス４２の上端に蒸気層１００が達す
ると炉心の静水頭により蒸気が押されて、この蒸気が入
口オリフィス４２を通って燃料集合体３２の内部を吹き
上げ、以後この集合体は冷却効果の高い気液上昇流の状
態となる。事故時における気液上昇流の集合体の数は炉
心露出時以降５０秒間５０％以上の割合を保持するが、
本発明では入口オリフィスの設置位置を高くした燃料集
合体３２の割合を５０％としているので、この集合体は
炉心露出以降５０秒間冷却効果の高い気液上昇流の状態
を維持する。
被覆管最高温度の時間変化を本発明と従来例とで比較し
て第５図に示す。本発明では、出力密度の高い炉心の中
心部の燃料集合体３２で炉心露出以降５０秒間冷却効果
の高い気液上昇流の流動状態となるため、被覆管最高温
度が約８０℃低下する。
て第５図に示す。本発明では、出力密度の高い炉心の中
心部の燃料集合体３２で炉心露出以降５０秒間冷却効果
の高い気液上昇流の流動状態となるため、被覆管最高温
度が約８０℃低下する。
したがって、本実施例では従来例と同一の被覆管最高温
度となる炉心再冠水時刻を約１８秒遅らせることができ
、ＥＣＣ５の容量を約１９％低減できるという効果があ
る。
度となる炉心再冠水時刻を約１８秒遅らせることができ
、ＥＣＣ５の容量を約１９％低減できるという効果があ
る。
第６図は本発明の他の実施例を示すもので、第１図と同
一部分は同一符号で示す。第１図と異なる点は、第１図
の燃料集合体２１の領域をさらに２分割し、入口オリフ
ィスの設置位置を燃料集合体２１よりオリフイスロ径分
だけ低くした燃料集合体４１を燃料集合体２１を取りか
こむように配置し、その数の割合を１８％とした点であ
る。このような原子炉において、再循環系配管６の破断
などによる冷却材喪失事故が起ると、減圧沸騰により下
部プレナム４で蒸気が発生し、下部格子板５１との間に
蒸気層が形成される。減圧沸騰が進むと、この蒸気層の
厚さが増大し、入口オリフィスの設置位置が最も高い燃
料集合体３２がまず気液上昇流の状態となり、第１図の
場合と同様に炉心露出以降５０秒間この状態を保持する
。さらに減圧沸騰が進み蒸気層の厚さが増大すると、次
に入口オリフィスの設置位置が高い燃料集合体２１が気
液上昇流となるが、気液上昇流の割合は最大でも７０％
であり、入口オリフィスの設置位置を最も低くした燃料
集合体４１は気液上昇流とはなりえない。また、オリフ
ィス口径の小さい燃料集合体２２では蒸気が吹き上げに
くいため、入口オリフィスの設置位置にかかわらず冷却
水下降流となる。このように、本実施例では出力密度の
高い中心部の燃料集合体３２が炉心露出以降５０秒間冷
却効果の高い気液上昇流の状態となるほかに、燃料集合
体２２と燃料集合体４１で常に冷却水が落下するため、
許認可解析上炉心再冠水時刻が１０秒早くなる。したが
って、本実施例では従来と同一の被覆管最高温度となる
炉心再冠水時刻を２８秒遅らせることができ、ＥＣＣ５
の容量を２９％低減できる効果がある。
一部分は同一符号で示す。第１図と異なる点は、第１図
の燃料集合体２１の領域をさらに２分割し、入口オリフ
ィスの設置位置を燃料集合体２１よりオリフイスロ径分
だけ低くした燃料集合体４１を燃料集合体２１を取りか
こむように配置し、その数の割合を１８％とした点であ
る。このような原子炉において、再循環系配管６の破断
などによる冷却材喪失事故が起ると、減圧沸騰により下
部プレナム４で蒸気が発生し、下部格子板５１との間に
蒸気層が形成される。減圧沸騰が進むと、この蒸気層の
厚さが増大し、入口オリフィスの設置位置が最も高い燃
料集合体３２がまず気液上昇流の状態となり、第１図の
場合と同様に炉心露出以降５０秒間この状態を保持する
。さらに減圧沸騰が進み蒸気層の厚さが増大すると、次
に入口オリフィスの設置位置が高い燃料集合体２１が気
液上昇流となるが、気液上昇流の割合は最大でも７０％
であり、入口オリフィスの設置位置を最も低くした燃料
集合体４１は気液上昇流とはなりえない。また、オリフ
ィス口径の小さい燃料集合体２２では蒸気が吹き上げに
くいため、入口オリフィスの設置位置にかかわらず冷却
水下降流となる。このように、本実施例では出力密度の
高い中心部の燃料集合体３２が炉心露出以降５０秒間冷
却効果の高い気液上昇流の状態となるほかに、燃料集合
体２２と燃料集合体４１で常に冷却水が落下するため、
許認可解析上炉心再冠水時刻が１０秒早くなる。したが
って、本実施例では従来と同一の被覆管最高温度となる
炉心再冠水時刻を２８秒遅らせることができ、ＥＣＣ５
の容量を２９％低減できる効果がある。
本発明によれば、再循環系配管破断等の冷却材喪失事故
時において出力密度の高い炉心中心部で冷却効果の高い
流動状態を実現できるので、事故時における炉心の健全
性をさらに向上せしめるかもしくはＥＣＣ５の小型化を
可能とする効果がある。
時において出力密度の高い炉心中心部で冷却効果の高い
流動状態を実現できるので、事故時における炉心の健全
性をさらに向上せしめるかもしくはＥＣＣ５の小型化を
可能とする効果がある。
Claims (1)
- １、多数の燃料集合体で構成される炉心を有し、個々の
燃料集合体へ流入する冷却材の流量を調整する入口オリ
フイスを有する原子炉において、炉心の最外周の燃料集
合体群を除いた炉心の中心部の燃料集合体群を２領域以
上に分割し、同一領域内では入口オリフイスの設置位置
を同一とし、かつ、中心に近い領域ほど入口オリフイス
の設置位置を高くしたことを特徴とする原子炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61004945A JPS62163995A (ja) | 1986-01-16 | 1986-01-16 | 原子炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61004945A JPS62163995A (ja) | 1986-01-16 | 1986-01-16 | 原子炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62163995A true JPS62163995A (ja) | 1987-07-20 |
Family
ID=11597708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61004945A Pending JPS62163995A (ja) | 1986-01-16 | 1986-01-16 | 原子炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62163995A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7769489B2 (en) | 2005-11-29 | 2010-08-03 | Seiko Epson Corporation | Robot control device and robot system |
-
1986
- 1986-01-16 JP JP61004945A patent/JPS62163995A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7769489B2 (en) | 2005-11-29 | 2010-08-03 | Seiko Epson Corporation | Robot control device and robot system |
| US8599555B2 (en) | 2005-11-29 | 2013-12-03 | Seiko Epson Corporation | Robot control device and robot system |
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