JPH04145398A - 原子力発電所の補機冷却装置 - Google Patents

原子力発電所の補機冷却装置

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JPH04145398A
JPH04145398A JP2269919A JP26991990A JPH04145398A JP H04145398 A JPH04145398 A JP H04145398A JP 2269919 A JP2269919 A JP 2269919A JP 26991990 A JP26991990 A JP 26991990A JP H04145398 A JPH04145398 A JP H04145398A
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JP
Japan
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water
cooling water
fire
cooling
piping
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JP2269919A
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English (en)
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Tatsuo Nagase
龍男 永瀬
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Toshiba Engineering Corp
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Engineering Corp
Toshiba Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (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。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的コ (産業上の利用分野) 本発明は原子力発電所において、想定される全電源喪失
を伴なう冷却材喪失等の苛酷事故時に原子炉格納容器内
の冷却を行なう原子炉格納容器注水機能を有する原子力
発電所の補機冷却装置に関する。
(従来の技術) 原子力発電プラントに設けられている原子炉格納容器注
水設備は、より安全な運転を考慮した場合で全電源喪失
を伴なう冷却材喪失事故を想定した時に、高温、高圧と
なった原子炉格納容器を冷却するために専用の注水系を
考慮されるものである。このような苛酷事故を想定した
時には原子炉建屋内に作業員の立入りができないため、
原子炉建屋外壁に配設されている屋外注水接続端から原
子炉格納容器内の注水ノズルまでを配管系により継ぎ、
苛酷事故時には屋外注水接続端にポンプ車等からの給水
配管を接続し、原子炉格納容器内に冷却水を注水しなけ
ればならない。
一方、補機冷却設備は原子炉格納容器内、外の常用およ
び非常用補機で発生する熱を熱交換器により最終的な熱
のヒートシンクへ逃がす設備であり、熱交換器、冷却水
ポンプおよびサージタンクとこれらを結ぶ配管等で構成
されている。
また、消火用水系はプラントの火災時の屋内消火栓およ
び屋外消火栓の水源であり、水源タンク、ポンプおよび
これらを結ぶ配管等で構成されている。
ここで、前述した各設備について図面を参照して説明す
る。
第2図は全電源喪失に伴なう冷却材喪失事故等、非常用
炉心冷却設備の機能が期待できないような苛酷事故を想
定した時に、原子炉格納容器内に冷却水を注水するため
に必要とする原子炉格納容器注水設備の概略構成図を示
すものである。この原子炉格納容器注水設備は、原子炉
建屋1外壁に配設された屋外注水接続端21にポンプ車
22より給水し、この水を供給配管23を介して原子炉
格納容器2内のドライウェル注水ノズル5、ペデスタル
注水ノズル7より原子炉格納容器2内に注水すると共に
、原子炉圧力容器3へも供給できるように構成されてい
る。この場合、原子炉格納容器2外側の供給配管23に
直流電源により駆動される電動弁か格納容器隔離弁24
として設けられ、苛酷事故時に原子炉建屋1の外部から
弁開操作ができるようにする。また、原子炉格納容器2
内側の供給配管23に逆止弁25が設けられ、原子炉格
納容器2内の雰囲気が外部に逆流しないようになってい
る。
第3図は補機冷却設備の概略構成図を示すものである。
この補機冷却設備は、原子炉建屋1内と原子炉格納容器
2内との間に冷却水供給配管9と冷却水戻り配管11と
を配設し、全体として冷却水か循環する閉ループを構成
している。また、原子炉建屋1内側の冷却水供給配管9
と冷却水戻り配管11には冷却水ポンプ8が設けられる
と共に、熱交換器12および補機10が接続されている
。この熱交換器12には海水配管18が接続され、海水
配管18には海水供給の駆動源となる海水ポンプ17が
設けられている。さらに、冷却水および冷却水供給配管
9、冷却水戻り配管11の温度変化に伴なう体積膨張、
収縮の緩衝器としてサージタンク16が降水管15を介
して冷却水戻り配管11に接続されている。
他方、原子炉格納容器2内側の冷却水供給配管9、冷却
水戻り配管工1にも複数の補機10が接続され、また原
子炉格納容器2の内、外壁近傍の冷却水供給配管9、冷
却水戻り配管11に所内電源駆動の電動隔離弁13と隔
離逆止弁14が設けられている。
このような構成の補機冷却設備において、冷却水ポンプ
8により熱交換器12に送られ、冷却された冷却水は冷
却水供給配管9を介して補機10へ供給される。熱交換
を行なった冷却水は、冷却水戻り配管]1を介して再び
熱交換器12へ戻り、海水により冷却される。これと同
時に各補機10の発生熱は海水配管18内の海水により
ヒートシンクである海へ放出される。
第4図は消火用水系の概略構成図を示すものである。
この消火用水系は、水源タンク26を水源とし、原子炉
建屋1を初めとするプラントの建屋内に設置しである建
屋消火栓27および屋外の屋外消火栓28に消火用水供
給配管2つにより接続されている。この消火用水供給配
管29には、消火ポンプ30,3]が設置されており、
通常電動機駆動消火ポンプ30とディーゼル駆動消火ポ
ンプ31の2種類のポンプ構成となっている。
このような構成の消火用水系において、プラントの火災
時には消火用水が水源タンク26を水源として電動機駆
動消火ポンプ31により消火用水供給管29を介して屋
内消火栓27および屋外消火栓28に供給される。
(発明が解決しようとする課題) このように従来の原子力発電所においては、補機冷却設
備および消火用水系に加えて、設計事象を越えた苛酷事
故時の設備として原子炉格納容器注水設備を配設するよ
うに考慮しているが、その設備に要する費用は嵩み、経
済的にも問題があり、また各設備の配設場所等が必要と
なる。
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、補
機冷却設備と消火用水系によってプラント運転中はそれ
ぞれの機能を発揮できることは勿論、想定された苛酷事
故発生時にはこの両設備を用いて原子炉格納容器注水機
能を持たせることにより、経済的に有利になし得ると共
に、設備の配置場所を合理化できる原子力発電所の補機
冷却装置を提供することを目的とする。
〔発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明は上記の目的を達成するため、熱交換器により冷
却された冷却水を原子炉格納容器内、外の常用あるいは
非常用の補機へ供給する冷却水供給配管、熱交換した冷
却水を熱交換器へ戻す冷却水戻り配管およびこの冷却水
戻り配管に設けられた冷却水ポンプにより構成された原
子力発電所の補機冷却設備と、屋内消火栓および屋外消
火栓へ消火用水を供給する消火用水供給゛配管、この消
火用水供給配管に設けられた電動機駆動消火ポンプとデ
ィーゼル駆動消火ポンプおよび消火用水の水源となる水
源タンクにより構成された消火用水系とを備え、前記消
火用水系の消火用水供給配管と前記補機冷却設備の原子
炉格納容器外の冷却水供給配管とをバックアップ配管に
より接続すると共に、このバックアップ配管に直流電源
駆動の系統止め弁を設け、また前記補機冷却設備の冷却
水供給配管に直流電源駆動の電動隔離弁を設け、さらに
前記原子炉格納容器内の冷却水供給配管にドライウェル
注水配管、ペデスタル注水配管を接続すると共に、これ
らの配管に直流電源駆動の遠隔操作弁を設け、これら系
統止め弁、電動隔離弁および遠隔操作弁を原子炉冷却材
喪失等の苛酷事故時に外部より開操作して原子炉格納容
器注水機能を持たせる構成としたものである。
(作用) このような構成の原子力発電所の補機冷却装置にあって
は、電源喪失を伴なう冷却材喪失事故等を想定した苛酷
事故時、外部よりバックアップ配管に設けられた直流電
源駆動の系統止め弁、冷却水供給配管に設けられた電動
隔離弁、ドライウェル注水配管およびペデスタル注水配
管にそれぞれ設けられた遠隔操作弁をそれぞれ開操作す
ることにより、原子炉格納容器内に冷却水を注水するこ
とが可能となり、改めて原子炉建屋外から原子炉格納容
器内に配設される配管および弁類で構成される原子炉格
納容器注水設備を省略することができる。
(実施例) 以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第1図は本発明による原子力発電所の補機冷却装置の概
略系統構成例を示すもので、第3図と同一部分には同一
記号を付しである。第1図に示すように、原子炉建屋1
内と原子炉格納容器2内との間に冷却水供給配管9と冷
却水戻り配管11とを配設し、全体として冷却水が循環
する閉ループを構成している。また、原子炉建屋1内側
の冷却水供給配管つと冷却水戻り配管11には冷却水ポ
ンプ8が設けられると共に、熱交換器12および補機1
0が接続されている。この熱交換器12には海水配管1
8が接続され、海水配管18には海水供給の駆動源とな
る海水ポンプ17が設けられている。さらに、冷却水お
よび冷却水供給配管9、冷却水戻り配管11の温度変化
に伴なう体積膨張、収縮の緩衝器としてサージタンク1
6が降水管15を介して冷却水戻り配管11に接続され
ている。
他方、原子炉格納容器2内側の冷却水供給配管9、冷却
水戻り配τ[1]−にも複数の補機10か接続され、j
ミた原子炉格納容器2の内外壁近傍の冷却水供給配管9
、冷却水戻り配管11に外部操作により開閉掃作可能な
直流電源駆動の電動隔離弁13a、13b、13cと隔
離逆止弁14か設けられている。
このような構成の補機冷却膜(−において、冷却水供給
配管9の電動隔離弁13aの」流側に消化用水系からの
バックアップ配管1つか接続される。
このバックアップ配管10には原子炉建屋1の外部から
の操作により開閉操作可能な直流電動駆動の系統止め弁
20かmけられる。このバックアップ配管19の上流側
となる原子炉建屋1の屋外には、水源タンク26、並列
に設よ」られた電動機駆動消火ポンプ30とディーゼル
駆動消火ポンプ31および消火用水供給配管29からな
る消火用水系があり、通常は原子炉建屋1などの建屋内
に配置される屋内消火栓27および屋外に配置される屋
外消火栓2之3に消火用水供給配管2つを介1゜て給水
可能になっている。
一方、バックアップ配管1つとの接続部上流側の鴻却水
供給配管9には原子炉建屋1外部からも供給可能な直流
電動駆動の系統隔離弁32が設けられる。また、原子炉
格納容器2内の冷却水供給配管9には、ドライウェル注
水ノズル5と遠隔操作弁33aを設けたドライウェル注
水配管4およびペデスタル注水ノズル7と遠隔掃作弁3
3bを設けたベデスタ/l/注水配管6かそれそわ接続
される。この場合、遠隔操作弁33a、33bは原子炉
建屋1外からの操作により開閉可能な直流電動駆動弁が
使用される。
このような構成の原子力発電所の補機冷却装置の作用に
ついて述べるか、ここでは苛酷事故時における作用につ
いてのみ述べる。まず、原子炉冷却材喪失事故が発生ず
ると、電動隔離弁13a。
13b、13cか閉【2、次に全電源喪失事故により冷
却水ポンプ8、海水ポンプ17が停止する。
これにより、補機冷却設備の本来の機能が喪失する古共
に、原子炉圧力容器3内に冷却水を補給していた非充用
炉心冷却設備も機能を喪失し、原子炉格納容器2内は高
温、高圧になってくる。
高温、高圧になった原子炉格納容器2を冷却、減圧する
ために次のような操作により冷却水を原子炉格納容器2
内に給水する。すなわち、ます外部の仮設直流電源を使
用l−で原子炉建屋1の外部からの操作により直流電動
隔離弁13a、系統止め弁20を開けると共に系統隔離
弁32を閉(−1次いて電源に関係なく運転できるデイ
−セル駆動消火ポンプ31を運転する。そし、て、最後
に遠隔掃作弁33a、  33bを開けることにより、
冷却水は水源タンク26より消火用水供給配管2つ、バ
ンクアップ配管1つ、冷却水供給配管9を介してドライ
ウェル注水配管6に導かれ、ドライウェル注水ノズル5
およびペデスタル注水7ノズル7より原子炉格納容器2
内に注水される。
このように本実施例によると、消火用水系と補機冷却設
備を接続する消火用水配管29と、補機冷却設備の冷却
水供給配管9を通して原子炉格納容器2内に注水するバ
ックアップ配管19を接続するだけの構成で苛酷事故時
における原子炉格納容器2内への注水機能を持たせるこ
とができるので、従来のように原子炉建屋1外から原子
炉格納容器2内に配設される配管および弁類で構成され
る原子炉格納容器注水設備を設ける必要かない。
これにより経済的に有利になると共に、設備の配置場所
を合理化することができる。
[発明の効果コ 以上述べたように本発明によれば、補機冷却設備と消火
用水系によってプラント運転中はそれぞれの機能を発揮
できることは勿論、惣定する苛酷事故発生時にはこの両
設備を用いて原子炉格納容器注水機能を持たゼることに
より、経済的にを利になし得ると共に、各設備の配置場
所を必要としない効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による原子力発電所の補機冷却装置の一
実施例を示す概略的な系統構成図、第2図は従来の原子
炉格納容器注水設備を示す概略的な系統構成図、第3図
は従来の補機冷却設備を示す概略的な系統構成図、第4
図は従来の消火用水系を示す概略的な系統構成図である
。 1・・・原子炉建屋、2・原子炉格納容器、3・・・原
子炉圧力容器、4・・・ドライウェル注水配管、5・・
・ドライウェル注水ノズル、6・・・ペデスタル注水配
管、7・・・ペデスタル注水ノズル、8・・・冷却水ノ
ズル、9・・・冷却水供給配管、10・・・補機、11
・・・冷却水戻り配管、12・・・熱交換器、13・・
・電動隔離弁、12・・熱交換器、13・・・電動隔離
弁、14・・隔離逆止弁、15・・・降水管、16・・
サージタンク、17・・・海水ポンプ、18・・−海水
配管、19・・・バックアップ配管、20・・・系統止
め弁、26−・水源タンク、27・・・屋内消火栓、2
8・・・層外消火栓、29・・・消火用水供給配管、3
0・・・電動機駆動消火ポンプ、31・・ディーゼル駆
動消火ポンプ、32一系統隔離弁、33a、33b、3
3cm・・遠隔操作弁。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 熱交換器により冷却された冷却水を原子炉格納容器内、
    外の常用あるいは非常用の補機へ供給する冷却水供給配
    管、熱交換した冷却水を熱交換器へ戻す冷却水戻り配管
    およびこの冷却水戻り配管に設けられた冷却水ポンプに
    より構成された原子力発電所の補機冷却設備と、屋内消
    火栓および屋外消火栓へ消火用水を供給する消火用水供
    給配管、この消火用水供給配管に設けられた電動機駆動
    消火ポンプとディーゼル駆動消火ポンプおよび消火用水
    の水源となる水源タンクにより構成された消火用水系と
    を備え、 前記消火用水系の消火用水供給配管と前記補機冷却設備
    の原子炉格納容器外の冷却水供給配管とをバックアップ
    配管により接続すると共に、このバックアップ配管に直
    流電源駆動の系統止め弁を設け、また前記補機冷却設備
    の冷却水供給配管に直流電源駆動の電動隔離弁を設け、
    さらに前記原子炉格納容器内の冷却水供給配管にドライ
    ウェル注水配管、ペデスタル注水配管を接続すると共に
    、これらの配管に直流電源駆動の遠隔操作弁を設け、こ
    れら系統止め弁、電動隔離弁および遠隔操作弁を原子炉
    冷却材喪失等の苛酷事故時に外部より開操作して原子炉
    格納容器注水機能を持たせる構成としたことを特徴とす
    る原子力発電所の補機冷却装置。
JP2269919A 1990-10-08 1990-10-08 原子力発電所の補機冷却装置 Pending JPH04145398A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013122444A (ja) * 2011-11-11 2013-06-20 Toshiba Corp 原子炉水位計の水張り設備
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