JPH02253195A

JPH02253195A - 自然放熱型格納容器の冷却システム

Info

Publication number: JPH02253195A
Application number: JP1073924A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Takahashi; 秀明高橋
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-03-28
Filing date: 1989-03-28
Publication date: 1990-10-11
Anticipated expiration: 2013-04-02
Also published as: JP2735278B2

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は冷却材喪失事故時の原子炉格納容器の冷却に好
適な自然放熱型格納容器の冷却システムに関する。

（従来の技術）従来の自然放熱型格納容器の冷却システムば第３図に示
したように炉心１を内蔵する原子炉圧力容器２と、この
原子炉圧力容器２を内包するドライウェル３とサプレッ
ションプール４を有するウェットウェル５とを格納する
原子炉格納容器６と、この原子炉格納容器６の外側に位
置して原子炉建屋１３内に設けた格納容器回収プール１
２とから構成されている。格納容器外周プール１２の上
部空間は排気管１４を介してスタック１５に連結してい
る。サプレッションプール４内には多量の冷却水を保有
している。

原子炉圧力容器２内の蒸気が原子炉格納容器６内に漏洩
するような事故が発生した場合、蒸気はドライウェル内
に充満しベント管を通り、ウェットウェル５内に導かれ
、サプレッションプール４内に噴出し、サプレッション
プール４の水によって凝縮される。

この状態が継続すればサプレッションプール４の水温は
上昇を続けるが、格納容器外周プール１２との温度差が
人ぎくなるにつれて、その外周プル１２への伝熱量が増
加し、サプレッションプール４の水温は低下していくこ
とになる。ざらに外周プール１２の水温が上昇していく
と外周プール１２がら蒸発が始まり、このとき蒸発潜熱
を奪うことにより外周プール１２か除熱される。除熱さ
れた熱は自然対流によって排気管１４を通り原子炉建屋
１３の外部に設けたスタック１５から大気中に逃される
。

また、ドライウェル３内の熱は原子炉格納容器６の壁面
から気相部へ伝達されドライウェル３内の圧ノＪ、温度
抑制に寄与する。

（発明が解決しようとする課題）」二部のような場合において、ドライウェル３内に充満
した蒸気の熱を原子炉格納容器６の壁を介し格納容器外
周プール１２に逃ずためには、格納容器外周プール１２
の水位をドライウェル３を格納する原子炉格納容器６の
壁面の高さ以上にしなければならないため、格納容器外
周ブール１２の水１干に耐える強度を持った原子炉格納
容器６にする必要がある。

一方、ドライ１クエル３内に充満した高温高圧の蒸気は
ベント管７を通り、ペン１〜管７内の水を押し下げてサ
プレッションプール４内に流入し、水に熱を伝えて凝縮
する。凝縮か進むと蒸気の圧力が低下しサプレッション
プール４内の水を押し下げるだけの圧力がなくなり、−
リーグレッションプル４内の水による除熱は期待できな
くなる。

［発明の構成］（課題を解決するだめの手段）本発明は原子炉格納容器内のトライウェルと蒸気配管に
より導通する蒸気インジ］−クターと、この蒸気インジ
ェクターの上部に熱交換器と、この熱交換器を格納する
冷却プールおよび蒸気インジェクターど熱交換器とを結
７Ｓ人［］配質重′と、蒸気インジェクターの出口配管
と格納容器内リープレッションブールとを結ぶバイパス
配管ａ３よび曲部熱交換器と前記丈プレッションプール
とを結ぶオーバフロー配管を設けたことを特徴とする。

（作　用）主蒸気等の配管より原子炉格納容器内に高温高圧の蒸気
か漏洩する事故か発生した場合、漏洩した蒸気をドライ
ウェルから原子炉格納容器外に設置した蒸気インジェク
ターに導き、前記蒸気インジェクターの上部に設けた熱
交換器から蒸気インジェクターに流入した水に熱を伝え
て凝縮させる。

温度が上昇した水は再び熱交換器に戻ることによって原
子炉格納容器内に漏洩した蒸気の熱を冷却プール内の水
に逃がす。また、冷却が進み原子炉格納容器内の蒸気の
圧力が減少しても確実に効率よく原子炉格納容器外部の
冷却プールに逃がすことにより、冷却材喪失事故後の迅
速かつ長期的な冷却が可能となる。

（実施例）本発明の一実施例を第１図を参照しながら説明する。第
１図は左も対称なため原子炉圧力容器を中心にして右半
分のみ示している。第１図において、炉心１を内蔵する
原子炉圧力容器２を内包するトイウェル３と、サプレッ
ションプール４を有するウェットウェル５と、これらを
格納する原子炉格納容器６とか原子炉建屋１２内に設け
られている。前記ドライウェル３と丈プレッションプー
ル４とを結んでベント管７が設【ブられている。前記ド
ライウェル３と蒸気配管１１ａにより結ばれて蒸気イン
ジェクター８が接続されている。この蒸気インジェクタ
ー８の上部には熱交換器９が設けられている。この熱交
換器９は格納容器６の上部に設けられた冷却プール１０
内に水没されている。前記蒸気インジェクター８と熱交
換器９を結んて入口配管１１ｂが接続されている。前記
蒸気インジェクター８の出口配管１１Ｃから前記熱交換
器９へ戻る戻り配管１１ｄか接続されている。前記蒸気
インジェクター８の出口配管１１Ｃと前記−リープレツ
ションプール４を結んでバイパス配管１１ｅか接続され
、前記熱交換器９と前記サプレッションプール４とを結
んでオーバーフロー配管１１ｆが接続されている。冷却
プール１０の上部空間からは排気管１４が接続され、排
気管１４の他端はスタック１５に接続されている。

しかして、上記冷却システムにおいて、事故時には、ド
ライウェル３内に充満した蒸気はベント管７を通り、ベ
ント管７内の水を押し下げサプレッションプール４内に
流入し、高温高圧の蒸気はサプレッションプール４内の
水に熱を伝えて凝縮する。凝縮が進むと蒸気の圧力が低
下しベント管７内の水を押し下げてサプレッションプー
ル４内に流入しなくなるため、サプレッションプール４
内の水の除熱効果が低下する。

一方、ドライウェル３と蒸気配管１１ａによって結ばれ
た蒸気インジェクター８にも漏洩した蒸気が流入する。

蒸気インジェクター８内には熱交換器９から入口配管１
１ｂを通り水が充填されており流入した蒸気は水に熱を
伝えて凝縮する。蒸気インジェクター８の出口配管１１
Ｃでは凝縮した蒸気のエネルギーによって昇温された水
が吐出される。

蒸気インジェクター８が作動後安定した吐出を得るまで
昇温された水はバイパス配管ｌｉｅによってサプレッシ
ョンプール４内に流入させ、吐出圧が安定した後に戻り
配管ｌｉｄを通り昇温された水を再び熱交換器９に流入
させる。熱交換器９に流入した昇温された水は冷却プー
ル１０内の水に熱を伝えて、蒸発させることにより冷却
される。凝縮か進むと蒸気インジェクター８、熱交換器
９および前記蒸気インジェクター８と熱交換器９を結ぶ
各配管内の水が増加するため熱交換器９とサプレッショ
ンプール４とをむすぶオーバーフロー配管１１ｆにより
サプレッションプール４に流入させる。

上記のようにドライウェル３内に蒸気が存在する限りこ
の動作を繰り返すため蒸気の圧力が低下しても常に安定
した除熱が行える。

この実施例によると、ドライウェル３と蒸気配管１１ａ
により結ばれた蒸気インジエク−８と、蒸気インジェク
ター８の上部に熱交換器９と、この熱交換器９を格納す
る冷却プール１０と、前記蒸気インジェクター８と熱交
換器９を結ぶ入口配管１１ｂと、前記蒸気インジェクタ
ー８の出口配管１１Ｃと熱交換器９を結ぶ戻り配管１１
ｄと、前記蒸気インジェクター８の出口配管１１Ｃと前
記サプレッションプール４を結ぶバイパス配管１１ｅ、
および前記熱交換器９と前記サプレッションプール４と
を結ぶオーバーフロー配管１１ｆを設けることにより、
ドライウェル３内に充満した蒸気の圧力に影響すること
なく、蒸気の熱を蒸気インジェクター８および熱交換器
９内の水を介し、熱交換器９を格納する冷却プール１０
の水に伝達する。

本発明に係る他の実施例を第２図を参照しなから説明す
る。

炉心１を内蔵する原子炉圧力容器２を内包するトイウェ
ル３と、サプレッションプール４を有するウェットウェ
ル５と、これらを格納する原子炉格納容器６と、前記ド
ライウェル３とサプレッションプール４とを結ぶベント
管７と、前記ドライウェル３と蒸気配管１１ａにより結
ばれた蒸気インジェクター８と、この蒸気インジェクタ
ー８と入口配管１１ｂにより結ばれた熱交換器９と、こ
の熱交換器９を格納する冷却プール１０を設け、前記蒸
気インジェクター８の出口配管１１Ｃから前記熱交換器
９への戻り配管１１ｄと、前記蒸気インジェクター８の
出口配管１１Ｃと前記サプレッションプール４を結ぶバ
イパス配管１１ｅおよび前記熱交換器９と前記サプレッ
ションプール４とを結ぶオーバーフロー配管１１ｆから
構成される。

事故時には、ドライウェル３内に充満した蒸気はベント
管７を通り、ベント管７内の水を押し下げサプレッショ
ンプール４内に流入し、高温高圧の蒸気はサプレッショ
ンプール４内の水に熱を伝えて凝縮する。凝縮が進むと
蒸気の圧力が低下しベント管７内の水を押し下げてサプ
レッションプール４内に流入しなくなるため、サプレッ
ションプール４内の水の除熱効果が低下する。

蒸気インジェクター８が作動後安定した吐出圧を得るま
で昇温された水はバイパス配管１１ｅによってサプレッ
ションプール４内に流入させ、吐出圧が安定した後に戻
り配管１１ｄを通り昇温された水を再び熱交換器９に流
入さける。熱交換器９に流入した昇温された水は冷却プ
ール１０内の海水に熱を伝えて冷却される。凝縮が進む
と蒸気インジェクター８、熱交換器９および前記蒸気イ
ンジェクター８と熱交換器９を結／Ｓ’；各配管内の水
か増加するため熱交換器９とサプレッションプール４と
を結ぶオーバーフロー配管１１ｆによりサプレッション
プール４に流入させる。上記のようにドライウェル３内
に蒸気が存在する限りこの動作を繰り返ずため蒸気の圧
ノ９か低下しても常に安定した除熱が行える。

この実施例によると、ドライウェル３と蒸気配管１１ａ
により結ばれた蒸気インジェクター８と、蒸気インジェ
クター８の上部に熱交換器９と、この熱交換器９を格納
する冷却プールと１０と、前記蒸気インジェクター８と
熱交換器９を結ぶ入口配置１管１１ｂと、前記蒸気インジェクター８の川［口前管１
１Ｃと熱交換器９を結ぶ戻り配管１１（Ｉと、前記蒸気
インジェクター８の出口配管１１Ｃと前記リープレツシ
ョンプール４を結ぶバイパス配管ｌｉｅ　、　Ｊ５よび
前記熱交換器９と前記リーブレッションプール４とを結
ぶオーバーフロー配管１１ｆを設けることにより、ドラ
イウェル３内に充満した蒸気の圧力に影響することなく
、蒸気の熱を蒸気インジェクター８および熱交換器９内
の水を介し、熱交換器９を格納する冷却プール１０の海
水に伝達する。

［発明の効果］本発明によれば、原子炉格納容器内に漏洩した蒸気の熱
を蒸気インジェクターおよび熱交換器によって蒸気の圧
力低下の影響を受けることなく効率良く格納容器外部プ
ールに逃がすことができる。

よって、冷却材喪失事故後の安定した長期的な冷却が可
能な自然放熱型格納容器を提供づ−ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係る自然放熱型格納容器
の冷却システムの各々の実施例を右半分のみ示す縦断面
図、第３図は従来の自然放熱型格納容器の冷却システを
示す縦断面図である。１・・・炉心２・・・原子炉圧力容器３・・・ドライウェル４・・・サプレッションプール５・・・ウェブ１〜ウエル６・・・原子炉格納容器７・・・ベント管８・・・蒸気インジェクター９・・・熱交換器１０・・・冷却プール１１ａ・・・蒸気配管１１ｂ・・・入口配管１１Ｃ・・・出口配管１１ｄ・・・戻り配管１１ｃ・・・バイパス配管１１ｆ・・・オーバーフロー配管］３１２・・・格納容器外周プール１３・・・原子炉建屋１４・・・排気管１５・・・スタック（８７３３）代理人　弁理士　猪　股　祥　晃（ほか　
１名）第図

Claims

【特許請求の範囲】

原子炉圧力容器と、これを格納するドライウェルおよび
サプレッションプールを有するウェットウェルと、前記
ドライウェルと前記サプレッションプールとを結ぶベン
ト管とを内包する原子炉格納容器を原子炉建屋内に設け
、前記ドライウェルと蒸気配管により結ばれた蒸気イン
ジェクターを前記原子炉格納容器の外側に設け、この蒸
気インジェクターと入口配管により結ばれた熱交換器を
設け、この熱交換器を格納する冷却プールを設け、前記
蒸気インジェクターの出口配管と原子炉格納容器の前記
サプレッションプールとを結ぶバイパス配管及び前記熱
交換器と前記サプレッションプールとを結ぶオーバーフ
ロー配管を設けたことを特徴とする自然放熱型格納容器
の冷却システム。