JP2855829B2 - 高速増殖炉の燃料交換・出入装置 - Google Patents
高速増殖炉の燃料交換・出入装置Info
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- JP2855829B2 JP2855829B2 JP2228920A JP22892090A JP2855829B2 JP 2855829 B2 JP2855829 B2 JP 2855829B2 JP 2228920 A JP2228920 A JP 2228920A JP 22892090 A JP22892090 A JP 22892090A JP 2855829 B2 JP2855829 B2 JP 2855829B2
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- 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
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Description
この発明は、液体金属を冷却材とする高速増殖炉の炉
心構成要素を交換または出し入れする燃料交換・出入位
置に関する。
心構成要素を交換または出し入れする燃料交換・出入位
置に関する。
【従来の技術】 図に基づいて従来の高速増殖炉の燃料交換・出入装置
について説明する。第３図は従来の燃料交換・出入装置
を備えた高速増殖炉の縦断面図、第４図は第３図のIV−
IV断面図である。 第３図において、従来の燃料交換・出入装置は、炉心
５の上部に配置された炉心上部機構６と、この炉心上部
機構６の外径側に配置された伸縮アーム式燃料交換機１
と、炉心５の外径側に配置された炉内燃料貯蔵ラック２
と、炉内燃料貯蔵ラック２を回転させる貯蔵ラック回転
軸３と、炉内へ突出する出入管内筒４を有する燃料出入
機10とから構成される。８はしゃへいプラグ、９は原子
炉容器、13は回転プラグである。 炉心５で燃焼された使用済燃料は、高速増殖炉を停止
した状態で燃料交換機１により炉心５から取り出して炉
内燃料貯蔵ラック２内に移送され、予め炉内燃料貯蔵ラ
ック２に移送された新燃料と交換される。この炉内燃料
貯蔵ラック２は、１回の燃料交換時に交換すべき使用済
燃料の本数を上回るように貯蔵容量が設定されている。 計画された全ての使用済燃料を新燃料と交換する全て
の作業が終了した後に、原子炉を起動する。炉内燃料貯
蔵ラック２内に収容された使用済燃料は、原子炉の運転
状態において、炉外に位置する燃料出入機10により炉内
に突出する出入案内筒４を介して炉外へ取り出して搬出
するとともに、燃料出入機10により新燃料を炉内へ移
し、さらに炉内燃料貯蔵ラック２へ貯蔵する。なお、炉
内燃料貯蔵ラック２は回転式ラックであり、貯蔵ラック
回転軸３で回転させて、１個の出入案内筒４により炉内
燃料貯蔵ラック２の全ての燃料に対し、アクセス可能で
ある。 第４図において、７は燃料交換機取扱範囲を示し、原
子炉容器９の上記のしゃへいプラグ８の中で、回転プラ
グ13を回転させ、燃料交換機１の位置を移動させて燃料
を交換する。
について説明する。第３図は従来の燃料交換・出入装置
を備えた高速増殖炉の縦断面図、第４図は第３図のIV−
IV断面図である。 第３図において、従来の燃料交換・出入装置は、炉心
５の上部に配置された炉心上部機構６と、この炉心上部
機構６の外径側に配置された伸縮アーム式燃料交換機１
と、炉心５の外径側に配置された炉内燃料貯蔵ラック２
と、炉内燃料貯蔵ラック２を回転させる貯蔵ラック回転
軸３と、炉内へ突出する出入管内筒４を有する燃料出入
機10とから構成される。８はしゃへいプラグ、９は原子
炉容器、13は回転プラグである。 炉心５で燃焼された使用済燃料は、高速増殖炉を停止
した状態で燃料交換機１により炉心５から取り出して炉
内燃料貯蔵ラック２内に移送され、予め炉内燃料貯蔵ラ
ック２に移送された新燃料と交換される。この炉内燃料
貯蔵ラック２は、１回の燃料交換時に交換すべき使用済
燃料の本数を上回るように貯蔵容量が設定されている。 計画された全ての使用済燃料を新燃料と交換する全て
の作業が終了した後に、原子炉を起動する。炉内燃料貯
蔵ラック２内に収容された使用済燃料は、原子炉の運転
状態において、炉外に位置する燃料出入機10により炉内
に突出する出入案内筒４を介して炉外へ取り出して搬出
するとともに、燃料出入機10により新燃料を炉内へ移
し、さらに炉内燃料貯蔵ラック２へ貯蔵する。なお、炉
内燃料貯蔵ラック２は回転式ラックであり、貯蔵ラック
回転軸３で回転させて、１個の出入案内筒４により炉内
燃料貯蔵ラック２の全ての燃料に対し、アクセス可能で
ある。 第４図において、７は燃料交換機取扱範囲を示し、原
子炉容器９の上記のしゃへいプラグ８の中で、回転プラ
グ13を回転させ、燃料交換機１の位置を移動させて燃料
を交換する。
従来、原子炉停止期間中に、使用済燃料を炉心から取
り出して炉内燃料貯蔵ラックへ移送するとともに、新燃
料を炉内燃料貯蔵ラックから炉心に挿入し、原子炉運転
中に、炉心燃料貯蔵ラックから使用済燃料を炉外へ出し
て、新燃料を炉外から炉内燃料貯蔵ラックへ入れる装置
では、炉心５の外側に独立した炉内燃料貯蔵ラック２を
配置しており、燃料の交換本数が多くなる大型炉に適用
した場合、この炉内燃料貯蔵ラック２が大型化し、原子
炉容器９の径が増大するための手間がかかり、原子炉運
転中に燃料を交換、出し入れすることによる作業時間短
縮の効果が減殺されてしまうという欠点があった。 この発明は、高速増殖炉の原子炉容器の径を増大させ
ることなく、しかも燃料交換のための原子炉停止期間を
短縮させて燃料交換、出し入れする燃料交換・出入装置
を提供することを目的とする。
り出して炉内燃料貯蔵ラックへ移送するとともに、新燃
料を炉内燃料貯蔵ラックから炉心に挿入し、原子炉運転
中に、炉心燃料貯蔵ラックから使用済燃料を炉外へ出し
て、新燃料を炉外から炉内燃料貯蔵ラックへ入れる装置
では、炉心５の外側に独立した炉内燃料貯蔵ラック２を
配置しており、燃料の交換本数が多くなる大型炉に適用
した場合、この炉内燃料貯蔵ラック２が大型化し、原子
炉容器９の径が増大するための手間がかかり、原子炉運
転中に燃料を交換、出し入れすることによる作業時間短
縮の効果が減殺されてしまうという欠点があった。 この発明は、高速増殖炉の原子炉容器の径を増大させ
ることなく、しかも燃料交換のための原子炉停止期間を
短縮させて燃料交換、出し入れする燃料交換・出入装置
を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】 上記目的は、この発明によれば、 高速増殖炉の炉心を構成する炉芯構成要素を交換また
は出し入れする燃料交換・出入装置において、 炉心の上部に配置された炉芯上部機構と、前記炉心の
外径側に対称的に配置された複数の三日月状の炉心燃料
貯蔵ラックと、前記炉心上部機構の外径側に配置された
前記炉内燃料貯蔵ラックと同数の複数の伸縮アーム式燃
料交換機と、前記炉内燃料貯蔵ラックの間に位置する炉
内中継装置と、１台の前進伸縮アーム式燃料交換機の付
近に炉内へ突出する出入案内筒を有し炉外に位置する燃
料出入機とからなり、 前記高速増殖炉の停止期間中に前記炉心から複数の前
記炉内燃料貯蔵ラックへ移送された使用済燃料を、前記
高速増殖炉の運転中に、複数の前記伸縮アーム式燃料交
換機により直接あるいは前記炉内中継装置を経て、前記
炉内燃料貯蔵ラックから炉内の燃料取り出し位置まで移
送して、この位置からさらに前記燃料出入機により炉外
へ取り出すとともに、前記高速増殖炉の運転中に、新燃
料を前記燃料出入機により炉外から炉内の燃料取り出し
位置へ移送して、この位置からさらに複数の前記伸縮ア
ーム式燃料交換機により直接あるいは前記炉内中継装置
を経て複数の前記炉内燃料貯蔵ラックへ移すことによっ
て達成される。
は出し入れする燃料交換・出入装置において、 炉心の上部に配置された炉芯上部機構と、前記炉心の
外径側に対称的に配置された複数の三日月状の炉心燃料
貯蔵ラックと、前記炉心上部機構の外径側に配置された
前記炉内燃料貯蔵ラックと同数の複数の伸縮アーム式燃
料交換機と、前記炉内燃料貯蔵ラックの間に位置する炉
内中継装置と、１台の前進伸縮アーム式燃料交換機の付
近に炉内へ突出する出入案内筒を有し炉外に位置する燃
料出入機とからなり、 前記高速増殖炉の停止期間中に前記炉心から複数の前
記炉内燃料貯蔵ラックへ移送された使用済燃料を、前記
高速増殖炉の運転中に、複数の前記伸縮アーム式燃料交
換機により直接あるいは前記炉内中継装置を経て、前記
炉内燃料貯蔵ラックから炉内の燃料取り出し位置まで移
送して、この位置からさらに前記燃料出入機により炉外
へ取り出すとともに、前記高速増殖炉の運転中に、新燃
料を前記燃料出入機により炉外から炉内の燃料取り出し
位置へ移送して、この位置からさらに複数の前記伸縮ア
ーム式燃料交換機により直接あるいは前記炉内中継装置
を経て複数の前記炉内燃料貯蔵ラックへ移すことによっ
て達成される。
この発明によれば、高速増殖炉の停止期間中に炉心か
ら炉心燃料貯蔵ラックへ移送された使用済燃料を、高速
増殖炉の運転中に、伸縮アーム式燃料交換機により炉内
燃料貯蔵ラックから炉内の燃料取り出し位置まで移送し
て、この位置からさらに燃料出入機により炉外へ取り出
すとともに、高速増殖炉の運転中に、新燃料を燃料出入
機及び伸縮アーム式燃料交換機により炉外から炉内燃料
貯蔵ラックへ移すので、原子炉停止中に行う燃料の移送
は、炉心、炉内燃料貯蔵ラックの２箇所４ポジションの
みであり、原子炉の停止期間を短縮させて燃料交換、出
し入れできる。 また、炉心の外径側に配置された三日月状の炉内燃料
貯蔵ラックは、使用済燃料の減衰待ち貯蔵が可能であ
り、炉内燃料貯蔵ラックの径を大きくすることがないた
め、炉容器の径をコンパクトにできる。
ら炉心燃料貯蔵ラックへ移送された使用済燃料を、高速
増殖炉の運転中に、伸縮アーム式燃料交換機により炉内
燃料貯蔵ラックから炉内の燃料取り出し位置まで移送し
て、この位置からさらに燃料出入機により炉外へ取り出
すとともに、高速増殖炉の運転中に、新燃料を燃料出入
機及び伸縮アーム式燃料交換機により炉外から炉内燃料
貯蔵ラックへ移すので、原子炉停止中に行う燃料の移送
は、炉心、炉内燃料貯蔵ラックの２箇所４ポジションの
みであり、原子炉の停止期間を短縮させて燃料交換、出
し入れできる。 また、炉心の外径側に配置された三日月状の炉内燃料
貯蔵ラックは、使用済燃料の減衰待ち貯蔵が可能であ
り、炉内燃料貯蔵ラックの径を大きくすることがないた
め、炉容器の径をコンパクトにできる。
以下図に基づいてこの発明の実施例を説明する。第１
図はこの発明の実施例による燃料交換・出入装置を備え
た高速増殖炉の縦断面図、第２図は第１図のII−II断面
図である。第１図、第２図において、第３図及び第４図
と同じ部位は同じ符号を付している。 第１図，第２図の実施例による燃料交換・出入装置
は、炉心５の上部に配置された炉心上部機構６と、この
炉心上部機構６の外径側に配置された３個の伸縮アーム
式燃料交換機１と、伸縮アーム式燃料交換機１の下方の
炉心５の外径側に対照的に配置された３個の三日月状の
炉内燃料貯蔵ラック２と、炉内燃料貯蔵ラック２の間に
位置する２個の炉内中継装置12と、１台の伸縮アーム式
燃料交換機１の付近に炉内へ突出する出入案内筒４を有
し炉外に位置するＡフレーム式燃料出入機10とから構成
されている。 原子炉の停止期間中に炉心５から炉心上部機構６及び
伸縮アーム式燃料交換機１を介して使用済み燃料を取り
出して炉内燃料貯蔵ラック２へ移し、また、炉内燃料貯
蔵ラック２へ貯蔵された新燃料を伸縮アーム式燃料交換
機１及び炉心上部機構６を介して炉心５へ挿入する。炉
心上部機構６は、実線が原子炉を停止して燃料交換時の
位置、破線が原子炉運転中の位置である。計画された燃
料の交換が完了した後、原子炉を起動する。 原子炉運転中に以下の作業を行う。すなわち、高速増
殖炉の停止期間中に炉心５から炉内燃料貯蔵ラック２へ
移送された使用済燃料を、原子炉運転中に、炉内燃料貯
蔵ラック２から伸縮アーム式燃料交換機１により炉内の
燃料取り出し位置11まで移送し、この位置からさらに燃
料出入機10により炉外へ取り出すとともに、新燃料を燃
料出入機10により炉外から炉内の燃料取り出し位置へ移
送して、この位置からさらに伸縮アーム式燃料交換機１
により、直接または炉内中継装置12を経て炉内燃料貯蔵
ラック２へ移す。
図はこの発明の実施例による燃料交換・出入装置を備え
た高速増殖炉の縦断面図、第２図は第１図のII−II断面
図である。第１図、第２図において、第３図及び第４図
と同じ部位は同じ符号を付している。 第１図，第２図の実施例による燃料交換・出入装置
は、炉心５の上部に配置された炉心上部機構６と、この
炉心上部機構６の外径側に配置された３個の伸縮アーム
式燃料交換機１と、伸縮アーム式燃料交換機１の下方の
炉心５の外径側に対照的に配置された３個の三日月状の
炉内燃料貯蔵ラック２と、炉内燃料貯蔵ラック２の間に
位置する２個の炉内中継装置12と、１台の伸縮アーム式
燃料交換機１の付近に炉内へ突出する出入案内筒４を有
し炉外に位置するＡフレーム式燃料出入機10とから構成
されている。 原子炉の停止期間中に炉心５から炉心上部機構６及び
伸縮アーム式燃料交換機１を介して使用済み燃料を取り
出して炉内燃料貯蔵ラック２へ移し、また、炉内燃料貯
蔵ラック２へ貯蔵された新燃料を伸縮アーム式燃料交換
機１及び炉心上部機構６を介して炉心５へ挿入する。炉
心上部機構６は、実線が原子炉を停止して燃料交換時の
位置、破線が原子炉運転中の位置である。計画された燃
料の交換が完了した後、原子炉を起動する。 原子炉運転中に以下の作業を行う。すなわち、高速増
殖炉の停止期間中に炉心５から炉内燃料貯蔵ラック２へ
移送された使用済燃料を、原子炉運転中に、炉内燃料貯
蔵ラック２から伸縮アーム式燃料交換機１により炉内の
燃料取り出し位置11まで移送し、この位置からさらに燃
料出入機10により炉外へ取り出すとともに、新燃料を燃
料出入機10により炉外から炉内の燃料取り出し位置へ移
送して、この位置からさらに伸縮アーム式燃料交換機１
により、直接または炉内中継装置12を経て炉内燃料貯蔵
ラック２へ移す。
この発明は、次のような優れた効果を有している。 （１） 燃料交換のための原子炉停止期間の短縮 従来、燃料を炉内へ貯蔵するプラントにおいては、原
子炉停止中の燃料の移送は、中継点、炉内燃料貯蔵ラッ
ク，炉心の３箇所６ポジションであったが、この発明に
よれば、原子炉停止中の燃料の移送は炉内貯蔵ラック，
炉心の２箇所４ポジションのみであり、燃料交換のため
の原子炉停止期間を大幅に短縮できる。 （２） 原子炉容器径のコンパクト化 炉心の外径側に配置された三日次状の炉内燃料貯蔵ラ
ックは、使用済燃料の減衰待ち貯蔵が可能なので、搬出
待ちのための炉内燃料貯蔵ラックの径を大きくすること
がないため、原子炉容器の径をコンパクトにすることが
できる。 （３） 炉外使用済燃料貯蔵系の簡素化 炉内での使用済燃料の搬出待ち期間の選択の幅だ大き
く、炉外使用済燃料貯蔵系の簡素化を図ることができ
る。特に、２年程度以上炉内で減衰待ち貯蔵された使用
済燃料は，その発熱量も十分小さく、発電所内での一時
大量貯蔵なしで直接キャスクに入れて、炉外へ搬出する
ことも可能となる。 （４） 破損燃料の素早い交換 この発明による燃料交換機は、通常、原子炉容器内に
据え付け保管されているので、燃料に破損が発生した最
は、従来の燃料交換機のごとく、燃料交換の度に燃料交
換機の据え付け、撤去等の作業を行うことなく、破損燃
料の素早い交換ができる。 （５） 炉外使用済燃料処理系の簡素化 使用済燃料の炉外への取り出し時間がプラント利用率
に影響を与えないため、燃料出し入れを含めた使用済燃
料の処理，移送は、原子炉運転中に時間の制約なく行う
ことができる。従って、従来、燃料交換スケジュールか
ら複数基必要とされていた燃料洗浄装置などは、単基で
十分となり、炉外使用済燃料処理系の大幅な簡素化に寄
与できる。 （６） 炉内燃料貯蔵ラック全体の容量が大きく、しか
も、原子炉運転中にも操作できるように貯蔵ラック毎に
燃料交換機が設けられているので、貯蔵する燃料を増加
させることができ、かつ燃料の交換・出し入れに要する
時間を短縮できる。
子炉停止中の燃料の移送は、中継点、炉内燃料貯蔵ラッ
ク，炉心の３箇所６ポジションであったが、この発明に
よれば、原子炉停止中の燃料の移送は炉内貯蔵ラック，
炉心の２箇所４ポジションのみであり、燃料交換のため
の原子炉停止期間を大幅に短縮できる。 （２） 原子炉容器径のコンパクト化 炉心の外径側に配置された三日次状の炉内燃料貯蔵ラ
ックは、使用済燃料の減衰待ち貯蔵が可能なので、搬出
待ちのための炉内燃料貯蔵ラックの径を大きくすること
がないため、原子炉容器の径をコンパクトにすることが
できる。 （３） 炉外使用済燃料貯蔵系の簡素化 炉内での使用済燃料の搬出待ち期間の選択の幅だ大き
く、炉外使用済燃料貯蔵系の簡素化を図ることができ
る。特に、２年程度以上炉内で減衰待ち貯蔵された使用
済燃料は，その発熱量も十分小さく、発電所内での一時
大量貯蔵なしで直接キャスクに入れて、炉外へ搬出する
ことも可能となる。 （４） 破損燃料の素早い交換 この発明による燃料交換機は、通常、原子炉容器内に
据え付け保管されているので、燃料に破損が発生した最
は、従来の燃料交換機のごとく、燃料交換の度に燃料交
換機の据え付け、撤去等の作業を行うことなく、破損燃
料の素早い交換ができる。 （５） 炉外使用済燃料処理系の簡素化 使用済燃料の炉外への取り出し時間がプラント利用率
に影響を与えないため、燃料出し入れを含めた使用済燃
料の処理，移送は、原子炉運転中に時間の制約なく行う
ことができる。従って、従来、燃料交換スケジュールか
ら複数基必要とされていた燃料洗浄装置などは、単基で
十分となり、炉外使用済燃料処理系の大幅な簡素化に寄
与できる。 （６） 炉内燃料貯蔵ラック全体の容量が大きく、しか
も、原子炉運転中にも操作できるように貯蔵ラック毎に
燃料交換機が設けられているので、貯蔵する燃料を増加
させることができ、かつ燃料の交換・出し入れに要する
時間を短縮できる。
第１図はこの発明の実施例による燃料交換・出入装置を
備えた高速増殖炉の縦断面図、第２図は第１図のII−II
断面図、第３図は従来の燃料交換・出入装置を備えた高
速増殖炉の縦断面図、第４図は第３図のIV−IV断面図で
ある。 1:伸縮アーム式燃料交換機、2:炉内燃料貯蔵ラック、4:
出入案内筒、5:炉心、6:炉心上部機構、8:しゃへいプラ
グ、9:原子炉容器、10:燃料出入機、11:燃料取り出し位
置、12:炉内中継装置、13:回転プラグ。
備えた高速増殖炉の縦断面図、第２図は第１図のII−II
断面図、第３図は従来の燃料交換・出入装置を備えた高
速増殖炉の縦断面図、第４図は第３図のIV−IV断面図で
ある。 1:伸縮アーム式燃料交換機、2:炉内燃料貯蔵ラック、4:
出入案内筒、5:炉心、6:炉心上部機構、8:しゃへいプラ
グ、9:原子炉容器、10:燃料出入機、11:燃料取り出し位
置、12:炉内中継装置、13:回転プラグ。
Claims (1)
- 【請求項１】高速増殖炉の炉心を構成する炉芯構成要素
を交換または出し入れする燃料交換・出入装置におい
て、 炉心の上部に配置された炉上部機構と、前記炉心の外径
側に対称的に配置された複数の三日月状の炉内燃料貯蔵
ラックと、前記炉心上部機構の外径側に配置された前記
炉内燃料貯蔵ラックと同数の複数の伸縮アーム式燃料交
換機と、前記炉内燃料貯蔵ラックの間に位置する炉内中
継装置と、１台の前記伸縮アーム式燃料交換機の付近に
炉内へ突出する出入案内筒を有し炉外に位置する燃料出
入機とからなり、 前記高速増殖炉の停止期間中に前記炉心から複数の前記
炉内燃料貯蔵ラックへ移送された使用済燃料を、前記高
速増殖炉の運転中に、複数の前記伸縮アーム式燃料交換
機により直接あるいは前記炉内中継装置を経て、前記炉
内燃料貯蔵ラックから炉内の燃料取り出し位置まで移送
して、この位置からさらに前記燃料出入機により炉外へ
取り出すとともに、前記高速増殖炉の運転中に、新燃料
を前記燃料出入機により炉外から炉内の燃料取り出し位
置へ移送して、この位置からさらに複数の前記伸縮アー
ム式燃料交換機により直接あるいは前記炉内中継装置を
経て複数の前記炉内燃料貯蔵ラックへ移すことを特徴と
する高速増殖炉の燃料交換・出入装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2228920A JP2855829B2 (ja) | 1990-08-30 | 1990-08-30 | 高速増殖炉の燃料交換・出入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2228920A JP2855829B2 (ja) | 1990-08-30 | 1990-08-30 | 高速増殖炉の燃料交換・出入装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04110700A JPH04110700A (ja) | 1992-04-13 |
| JP2855829B2 true JP2855829B2 (ja) | 1999-02-10 |
Family
ID=16883928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2228920A Expired - Lifetime JP2855829B2 (ja) | 1990-08-30 | 1990-08-30 | 高速増殖炉の燃料交換・出入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2855829B2 (ja) |
-
1990
- 1990-08-30 JP JP2228920A patent/JP2855829B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04110700A (ja) | 1992-04-13 |
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