JP2004502143A5

JP2004502143A5 -

Info

Publication number: JP2004502143A5
Application number: JP2002505630A
Authority: JP
Filing date: 2001-06-27
Publication date: 2005-02-24

Claims

減速材要素および燃料要素を炉心から排出することのできる少なくとも１つの出口を有する炉心格納手段と、
減速材要素を炉心の中心領域内に装荷できるように配置された第１入口と、
燃料要素を炉心の前記中心領域を包囲する環状領域内に装荷できるように構成された複数の第２入口であって、前記環状領域に近接して前記炉心の長手軸を中心に放射配列関係に配置された第２入口と、
前記減速材要素および前記燃料要素を炉心のそれらのそれぞれの領域内で予め定めされた速度で循環させるための、前記１つまたは各出口と前記１つまたは各第２入口の中間の取扱システムと
を有する原子炉
を含む原子力プラント。
前記原子炉がペブルベッド炉であり、前記炉心格納手段が炉心バレルであり、前記炉心バレルが略円筒形であり、前記バレルの下端部は内向きにテーパを付けられて漏斗形の下端を提供し、前記バレルの前記下端に単一の出口が画定され、前記バレルの上端に単一の第１入口が前記炉心の前記中心領域に近接して配置され、前記炉心の環状領域に近接して前記バレルの長手軸を中心に放射配列関係に、かつ前記環状領域に対して対称配列に複数の第２入口が配置された、請求項１に記載の原子力プラント。
前記取扱システムが前記出口と前記入口の各々との中間に流路を画定する、請求項２に記載の原子力プラント。
前記流路が管路を含む導管設備を含む、請求項３に記載の原子力プラント。
前記取扱システムについての前記減速材および燃料要素のための原動力が少なくとも部分的には、圧力下のガスによって提供され、減速材および燃料要素は使用中に前記流路内を流れるガスフローストリームに伴流される、請求項３または４に記載の原子力プラント。
前記減速材および燃料要素のための原動力が少なくとも部分的には、重力によって提供される、請求項５に記載の原子力プラント。
前記取扱システムの前記流路は炉心と流体連通し、前記ガスフローストリームが原子炉冷却ガスによって提供される、請求項５または６に記載の原子力プラント。
前記取扱システムが燃料要素流路および減速材要素流路を持ち、前記取扱システムが、前記流路内の燃料要素から減速材要素を分離するための第１選別手段であって、前記減速材要素流路のガスフローストリームに減速材要素を伴流させ、かつ前記燃料要素流路のガスフローストリームに燃料要素を伴流させるための第１選別手段をさらに含む、請求項３ないし７のいずれか一項に記載の原子力プラント。
前記第１選別手段が第１分流弁に連結された第１センサ手段を含む、請求項８に記載の原子力プラント。
前記第１センサ手段が放射線センサであり、前記フローストリーム中の減速材要素および燃料要素によって放射される核放射線を検出しかつ測定し、検出されかつ測定された放射線を表わすデータを含む信号を発生するように作動し、前記第１分流弁が前記フローストリームを減速材要素流路である第１流路、燃料要素流路である第２流路、および燃焼または損傷した燃料要素を排出するための排出流路である第３流路に方向転換するように作動する、請求項９に記載の原子力プラント。
前記減速材要素流路が第２選別手段を含む、請求項８ないし１０のいずれか一項に記載の原子力プラント。
第２選別手段が第２分流弁アセンブリに連結された第２センサ手段を含み、前記第２センサ手段が減速材流路のフローストリーム中の減速材要素および燃料要素によって放射された核放射線を検出しかつ測定し、検出されかつ測定された放射線を表わすデータを含む信号を発生するように作動する放射線センサであり、前記第２分流弁アセンブリが、炉心に再装荷するために減速材要素を減速材入口管路内に方向転換し、前記減速材要素流路で燃料要素を検出したとき、かかる燃料要素を炉心の環状領域内に方向転換して戻すように選択的に作動する、請求項１１に記載の原子力プラント。
前記減速材要素流路が、前記減速材要素流路内の減速材要素から誤った方向に向けられた燃料要素を分離するのを助けるために、前記減速材要素流路内の要素を貯蔵して時間遅延を提供するための緩衝貯蔵手段を含む、請求項１１または１２に記載の原子力プラント。
前記取扱システムが貯蔵システムを含む、請求項１２または１３に記載の原子力プラント。
前記貯蔵システムが、新しい燃料要素を貯蔵するため、および新しい燃料要素を予め定められた間隔で第２入口を介して炉心内に供給するための新燃料貯蔵システム、および黒鉛減速材要素を貯蔵するための減速材要素貯蔵システムを含み、前記減速材要素貯蔵システムが入口および出口を有する減速材要素貯蔵タンクを含み、前記入口が前記減速材要素流路の第２分流弁アセンブリに連結され、前記出口が前記減速材要素流路の同一第２分流弁アセンブリに連結されている、請求項１４に記載の原子力プラント。
前記貯蔵システムが使用済み燃料貯蔵システムをさらに含む、請求項１４または１５に記載の原子力プラント。
前記使用済み燃料貯蔵システムが、使用済みおよび破損燃料要素をサイトで永久貯蔵するための複数の使用済み燃料貯蔵タンクを含み、前記使用済み燃料貯蔵タンクの入口は前記第１選別手段の第１分流弁に連結され、誤った方向に向けられた減速材要素を検出するために前記第１分流弁と前記使用済み燃料貯蔵タンクの中間に第３放射線センサが配置されている、請求項１６に記載の原子力プラント。
前記燃料貯蔵システムが一時的燃料貯蔵システムをさらに含む、請求項１７に記載の原子力プラント。
前記一時的燃料貯蔵システムが使用中の燃料要素を貯蔵するための一時的燃料貯蔵タンクを含み、前記一時的燃料貯蔵タンクが、前記第１選別手段の第１分流弁に連結された入口と、炉心の前記第２入口に連結された出口とを含む、請求項１８に記載の原子力プラント。
燃料取扱および貯蔵システムが、放射線センサならびに分流弁および弁アセンブリの各々に連結された制御手段を含む、請求項１４ないし１９のいずれか一項に記載の原子力プラント。
前記制御手段が、それぞれの放射線センサの作動により分流弁の動作を制御して減速材要素および燃料要素をそれらのそれぞれの回路に方向転換させるように作動するコンピュータである、請求項２０に記載の原子力プラント。
前記制御手段は、使用済みおよび破損燃料要素が前記使用済み燃料貯蔵システム内に排出されたときに炉心への新しい燃料要素の供給を制御するように作動し、それにより炉心および取扱システムを含めて予め選択された数の燃料要素の循環を維持し、前記制御手段は、誤った方向に向けられた減速材球体が使用済み燃料貯蔵システムの第３放射線センサによって検出された場合、炉心内への新しい燃料要素の装荷を防止するようにプログラムされ、それによって炉心内の燃料／減速材比の偶発的な変化を回避するようにした、請求項２１に記載の原子力プラント。
ペブルベッド型の原子炉を有する原子力プラントの運転方法において、
原子炉の炉心に画定された中心の略円筒状の領域内に球状減速材要素を予め定められた速度で循環させるステップと、
前記中心領域を包囲して前記炉心に画定される環状領域内に球状燃料要素を予め定められた速度で循環させるステップであって、前記減速材および燃料要素が、前記原子炉の底から延びている中心配置された排出口を通して前記原子炉から抽出され、前記減速材要素が、前記原子炉の頂部に通じておりかつ前記減速材要素を前記炉心の中心領域に排出するように配置された第１入口を通して前記原子炉内に供給され、前記燃料要素が、前記中心領域を包囲する炉心の環状領域内に前記燃料要素を排出させるように、前記第１入口の周りにそこから外側に配置された位置で原子炉の頂部に通じる複数の第２入口を通して原子炉内に供給されるようにしたステップと
を含む方法。
原子炉の保守を促進するために前記炉心の外部に前記減速材要素を一時的に貯蔵するステップを含む、請求項２３に記載の方法。
原子炉の保守を促進するために前記炉心の外部に前記燃料要素を一時的に貯蔵するステップをさらに含む、請求項２３または２４に記載の方法。
ペブルベッド型の原子炉の炉心の装荷方法であって、
前記炉心に第１減速材要素を充填して減速材要素のベッドを形成するステップと、
中心および環状領域から前記第１減速材要素を予め定められた速度で除去しながら、前記原子炉の頂部に通じる第１入口を通して前記炉心の中心領域に第２減速材要素を、かつ前記第１入口の周りにそこから外側に配置された位置で前記原子炉の頂部に通じる複数の第２入口を通して前記炉心の環状領域に燃料要素を、予め定められた速度で同時に装荷して、複数の球状減速材要素が中心領域に配置されかつ複数の球状燃料要素が前記中心領域の周囲の環状領域に配置された炉心を形成するステップと
を含む方法。
前記第１減速材要素を下から除去しながら、前記第２減速材要素および燃料要素を上から装荷するステップを含む、請求項２６に記載の方法。