JPH0771704A - 高速増殖炉の蒸気発生器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高速増殖炉の蒸気発生器において伝熱管破損事
故が発生した場合、系統から確実かつ容易に蒸気発生器
を隔離させ、影響の拡大を防止する。 【構成】蒸気発生器本体３の内部に内筒４を設置して、
その内部を内筒４の内側と外側とに分けて共に液体ナト
リウム２の液面をもつ２液面構造とし、蒸気発生器のナ
トリウム入口配管６と出口配管７とをそれぞれの液体ナ
トリウム２の液面への上方からの差し込み構造として液
体ナトリウム２の流路をセンターリターン方式となるよ
うにし、更に蒸気発生器本体３の下方にドレンタンク９
を設け、蒸気発生器本体３とドレンタンク９とを連絡す
る配管の途中にラプチャーデスク８を設けてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】発明は高速増殖炉の蒸気発生器に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の高速増殖炉の蒸気発生器における
伝熱管破損漏水事故時の対策として、特開昭50−14998
号公報、及び特開昭60−129501号公報に、ラプチャーデ
ィスクを蒸気発生器本体に取り付け、ナトリウム−水反
応の発生ガスによる圧力上昇を緩和するという方法が開
示されている。

【０００３】また、液体ナトリウムの配管から分岐させ
てドレンラインを設け、この配管にラプチャーディスク
を取り付けるという方法が開示されている。［Proceedi
ngsof International Conference on Fast Reactor and
Related Fuel Cycles（FR'91)，Study of a plant wit
hout an intermediate system，J.Kasiwakura etc.（V
olume III，Ｐ２．１８）参照］ しかし、これらの方法では、ラプチャーディスクの破裂
によって圧力上昇を緩和させることはできるが、反応生
成物の系統内への拡散を完全に防止することは保証でき
ない。

【０００４】したがって、系統内の他の機器（中間熱交
換器，原子炉容器，ポンプなど）への反応生成物の影響
を防止するため、ラプチャーディスク破裂後蒸気発生器
を系統から隔離する必要があり、サイフォンブレーカな
どの補助的な設備を設けなければならない。

【０００５】このサイフォンブレーカを取り付けた場合
の例を、図６を用いて説明する。

【０００６】図６は、従来の高速増殖炉における蒸気発
生器の説明図であり、蒸気発生器は無液面型である。液
体ナトリウム２は蒸気発生器のナトリウム入口配管６か
ら蒸気発生器本体３内に入り、蒸気発生器伝熱管１内を
通る水と熱交換して蒸気発生器のナトリウム出口配管７
へ抜ける。

【０００７】蒸気発生器伝熱管１は、蒸気発生器本体３
の下部に蒸気発生器伝熱管入口１０、及び蒸気発生器本
体３の上部に蒸気発生器伝熱管出口１１を有し、蒸気発
生器本体３内では支柱２９の回りに下から上に向かって
螺旋状に巻かれている。

【０００８】水は蒸気発生器伝熱管入口１０を経て、蒸
気発生器本体３内で液体ナトリウム２と熱交換により蒸
気に変わり、蒸気発生器伝熱管出口１１から出てタービ
ンへ送られる。

【０００９】蒸気発生器のナトリウム入口配管６の上流
側、及び蒸気発生器のナトリウム出口配管７の下流側に
はサイフォンブレーカ２８がそれぞれ取り付けられてお
り、これらのサイフォンブレーカ２８の取り付け位置と
蒸気発生器本体３との間の蒸気発生器のナトリウム入口
配管６、及び蒸気発生器のナトリウム出口配管７からド
レンタンク９へ通じる分岐配管が設置されている。ま
た、これらの分岐配管の途中には、共にラプチャーディ
スク８が取り付けられている。

【００１０】蒸気発生器伝熱管１の破損事故が発生した
場合は、ナトリウム−水反応による反応生成物が系統内
の他の機器（原子炉容器，ポンプ又は中間熱交換器）へ
侵入し、炉心の閉塞、及び中間熱交換器伝熱管の腐食な
どの影響を与えないように、ある設定圧力でラプチャー
ディスク８を破裂させ、反応生成物を含む液体ナトリウ
ム２を蒸気発生器本体３からのドレンタンク９にドレン
させている。

【００１１】更に、反応生成物の系統内への拡散を防止
するためにサイフォンブレーカ２８を設け、ラプチャー
ディスク８の破裂と同時に配管部に不活性ガスを送りこ
み、系統から蒸気発生器本体３を完全に分離させるよう
なっている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のサイフ
ォンブレーカを設けた場合は、誤動作や液体ナトリウム
の漏洩の防止のため、サイフォンブレーカを多重構造と
し、ラプチャーディスクの破裂と同時にサイフォンブレ
ーカが働くようにインターロックを設けるとともに、サ
イフォンブレーカへのガス供給系等を設置する必要があ
る。また、想定される事故の規模（伝熱管破損状況）に
より、サイフォンブレーカへの供給ガス圧や配管口径を
検討する必要がある。

【００１３】本発明の目的は、高速増殖炉２次系システ
ムの蒸気発生器において、伝熱管破損事故が発生した場
合、系統から蒸気発生器を確実かつ容易に隔離し、中間
熱交換器の１次冷却材バウンダリ構造材の腐食性ナトリ
ウム反応生成物による損傷を防止できるようにすること
にある。

【００１４】また、高速増殖炉２次系削除プラントの１
次系システムの蒸気発生器において、腐食性ナトリウム
反応生成物による１次冷却材バウンダリ構造材の損傷、
及び固体ナトリウム反応生成物による炉心閉塞を防止
し、液体ナトリウム漏洩事故時の炉容器内における液体
ナトリウムの液面降下を容易に防止できるようにするこ
とである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、次のように
して達成することができる。

【００１６】（１）液体ナトリウムを内蔵し、内部に設
置している伝熱管の内部を流れる水が液体ナトリウムの
熱を吸収して蒸気に変換される高速増殖炉の蒸気発生器
において、蒸気発生器の内部にその内部を内側と外側と
に分離する内筒を設置し、内側及び外側共に液体ナトリ
ウムの液面を有し、外側に液体ナトリウムが流入するナ
トリウム入口配管、及び内側から蒸気発生器の外に液体
ナトリウムが流出するナトリウム出口配管を、それぞれ
の液体ナトリウムの液面の内部に上方から差し込んでセ
ンターリターン方式の液体ナトリウムの流路を形成し、
伝熱管は蒸気発生器の本体の下部から上部に抜ける構造
とし、蒸気発生器の本体の下方にドレンタンクを設置
し、蒸気発生器の本体とドレンタンクとを連絡する配管
の途中にラプチャーディスクを取り付けてあること。

【００１７】（２）液体ナトリウムを内蔵し、内部に設
置している伝熱管の内部を流れる水を液体ナトリウムの
熱を吸収して蒸気に変換される高速増殖炉の蒸気発生器
において、下部に連通部を有する仕切りを蒸気発生器の
内部に取り付けて蒸気発生器の内部を縦割りに２分し、
２分された蒸気発生器の内部の各領域のうち、一方の領
域には蒸気発生器の内部では下降流となる液体ナトリウ
ムが蒸気発生器の内部に流入するナトリウム入口配管、
他方の領域には蒸気発生器の内部では上昇流となる液体
ナトリウムが蒸気発生器の外へ流出するナトリウム出口
配管をそれぞれ配置し、伝熱管が蒸気発生器の本体の上
部の一方側から仕切りの下部を通ってＵターンし蒸気発
生器の本体の上部の他方側へ抜ける構造とし、蒸気発生
器の本体の下方にドレンタンクを設置し、蒸気発生器の
本体とドレンタンクとを連絡する配管の途中にラプチャ
ーディスクを取り付けてあること。

【００１８】（３）液体ナトリウムを内蔵し、内部に設
置している伝熱管の内部を流れる水が液体ナトリウムの
熱を吸収して蒸気に変換される高速増殖炉の蒸気発生器
において、蒸気発生器の内部にその内部を内側と外側と
に分離する内筒を設置し、内側及び前記外側共に液体ナ
トリウムの液面を有し、外側に液体ナトリウムが流入す
るナトリウム入口配管、及び内側から蒸気発生器の外に
液体ナトリウムが流出するナトリウム出口配管を、それ
ぞれの液体ナトリウムの液面の内部に上方から差し込ん
でセンターリターン方式の液体ナトリウムの流路を形成
し、伝熱管は蒸気発生器の本体の下部から上部に抜ける
構造とし、蒸気発生器の本体の下方にドレンタンクを設
置し、蒸気発生器の本体とドレンタンクとを連絡する配
管の途中にラプチャーディスクを取り付けてあり、高速
増殖炉の２次系システムに適用すること。

【００１９】（４）液体ナトリウムを内蔵し、内部に設
置している伝熱管の内部を流れる水を液体ナトリウムの
熱を吸収して蒸気に変換される高速増殖炉の蒸気発生器
において、下部に連通部を有する仕切りを蒸気発生器の
内部に取り付けて蒸気発生器の内部を縦割りに２分し、
２分された蒸気発生器の内部の各領域のうち、一方の領
域には蒸気発生器の内部では下降流となる液体ナトリウ
ムが蒸気発生器の内部に流入するナトリウム入口配管、
他方の領域には蒸気発生器の内部では上昇流となる液体
ナトリウムが蒸気発生器の外へ流出するナトリウム出口
配管をそれぞれ配置し、伝熱管が蒸気発生器の本体の上
部の一方側から仕切りの下部を通ってＵターンし蒸気発
生器の本体の上部の他方側へ抜ける構造とし、蒸気発生
器の本体の下方にドレンタンクを設置し、蒸気発生器の
本体とドレンタンクとを連絡する配管の途中にラプチャ
ーディスクを取り付けてあり、高速増殖炉の２次系シス
テムに適用すること。

【００２０】（５）液体ナトリウムを内蔵し、内部に設
置している伝熱管の内部を流れる水が液体ナトリウムの
熱を吸収して蒸気に変換される高速増殖炉の蒸気発生器
において、蒸気発生器の内部にその内部を内側と外側と
に分離する内筒を設置し、内側及び外側共に液体ナトリ
ウムの液面を有し、外側に液体ナトリウムが流入するナ
トリウム入口配管、及び内側から蒸気発生器の外に液体
ナトリウムが流出するナトリウム出口配管を、それぞれ
の液体ナトリウムの液面の内部に上方から差し込んでセ
ンターリターン方式の液体ナトリウムの流路を形成し、
伝熱管は蒸気発生器の本体の下部から上部に抜ける構造
とし、蒸気発生器の本体の下方にドレンタンクを設置
し、蒸気発生器の本体とドレンタンクとを連絡する配管
の途中にラプチャーディスクを取り付けてあり、高速増
殖炉における２次系削除プラントの１次系システムに適
用すること。

【００２１】（６）液体ナトリウムを内蔵し、内部に設
置している伝熱管の内部を流れる水を液体ナトリウムの
熱を吸収して蒸気に変換される高速増殖炉の蒸気発生器
において、下部に連通部を有する仕切りを蒸気発生器の
内部に取り付けて蒸気発生器の内部を縦割りに２分し、
２分された蒸気発生器の内部の各領域のうち、一方の領
域には蒸気発生器の内部では下降流となる液体ナトリウ
ムが蒸気発生器の内部に流入するナトリウム入口配管、
他方の領域には蒸気発生器の内部では上昇流となる液体
ナトリウムが蒸気発生器の外へ流出するナトリウム出口
配管をそれぞれ配置し、伝熱管が蒸気発生器の本体の上
部の一方側から仕切りの下部を通ってＵターンし蒸気発
生器の本体の上部の他方側へ抜ける構造とし、蒸気発生
器の本体の下方にドレンタンクを設置し、蒸気発生器の
本体とドレンタンクとを連絡する配管の途中にラプチャ
ーディスクを取り付けてあり、高速増殖炉における２次
系削除プラントの１次系システムに適用すること。

【００２２】（７）液体ナトリウムを内蔵し、内部に設
置している伝熱管の内部を流れる水が液体ナトリウムの
熱を吸収して蒸気に変換される高速増殖炉の蒸気発生器
において、蒸気発生器の内部にその内部を内側と外側と
に分離する内筒を設置し、内側及び前記外側共に液体ナ
トリウムの液面を有し、外側に液体ナトリウムが流入す
るナトリウム入口配管、及び内側から蒸気発生器の外に
液体ナトリウムが流出するナトリウム出口配管を、それ
ぞれの液体ナトリウムの液面の内部に上方から差し込ん
でセンターリターン方式の液体ナトリウムの流路を形成
し、伝熱管の入口及び出口をいずれも蒸気発生器の上部
に置き、蒸気発生器の本体の周囲に密閉構造のガードベ
ッセルを設置し、蒸気発生器の本体の下方にドレンタン
クを設置し、蒸気発生器の本体とドレンタンクとを連絡
する配管の途中でガードベッセルの内部と外部とにラプ
チャーディスクを取り付けてあり、高速増殖炉２次系削
除プラントの１次系システムに適用すること。

【００２３】（８）液体ナトリウムを内蔵し、内部に設
置している伝熱管の内部を流れる水を液体ナトリウムの
熱を吸収して蒸気に変換される高速増殖炉の蒸気発生器
において、下部に連通部を有する仕切りを蒸気発生器の
内部に取り付けて蒸気発生器の内部を縦割りに２分し、
２分された前記蒸気発生器の内部の各領域のうち、一方
の領域には蒸気発生器の内部では下降流となる液体ナト
リウムが蒸気発生器の内部に流入するナトリウム入口配
管、他方の領域には蒸気発生器の内部では上昇流となる
液体ナトリウムが蒸気発生器の外へ流出するナトリウム
出口配管をそれぞれ配置し、伝熱管の入口及び出口をい
ずれも蒸気発生器の上部に置き、蒸気発生器の本体の周
囲に密閉構造のガードベッセルを設置し、蒸気発生器の
本体の下方にドレンタンクを設置し、前記蒸気発生器の
本体と前記ドレンタンクとを連絡する配管の途中でガー
ドベッセルの内部と外部とにラプチャーディスクを取り
付けてあり、高速増殖炉２次系削除プラントの１次系シ
ステムに適用すること。

【００２４】

【作用】本発明によれば、伝熱管破損事故時、ナトリウ
ム−水反応による圧力上昇のため、ラプチャーディスク
が破裂すると同時に液体ナトリウムの液面が急速に降下
し、ナトリウム出口配管及び入口配管の各ノズルが露出
してサイフォンブレークするので、自動的に蒸気発生器
が系統から隔離される。

【００２５】上記のように蒸気発生器が系統から隔離さ
れるため、２次系システムにおいて、その後に発生する
腐食性ナトリウム反応生成物は１次系の液体ナトリウム
内に侵入しないので、中間熱交換器の伝熱管などへの影
響を防止することができる。また、２次系削除プラント
の１次系システムにおいて、その後に発生する腐食性ナ
トリウム反応生成物及び固体性ナトリウム反応生成物
が、１次系ナトリウム内に侵入しないので、１次系バウ
ンダリ及び炉心部への影響を防止することができる。

【００２６】更に、蒸気発生器の周囲にガードベッセル
を設けてあるので、伝熱管破損事故時に系統から蒸気発
生器が隔離されるとともに、蒸気発生器から液体ナトリ
ウムが漏洩した場合、漏洩した液体ナトリウムがガード
ベッセル内に溜り、炉容器内の液体ナトリウムの液位は
やや低下するが、炉容器内の液体ナトリウムの液位とガ
ードベッセル内の液体ナトリウムの液位とがバランス
し、それ以上の低下を防止することができる。

【００２７】

【実施例】本発明の実施例を、図１〜図５を用いて説明
する。

【００２８】まず、第１実施例について説明する。図１
は第１実施例の蒸気発生器の模式縦断面図である。図１
において、蒸気発生器は、蒸気発生器伝熱管１の内側を
流れる水と外側を流れる液体ナトリウム２との間で熱交
換をさせ、水を蒸気に変える機能を有しているが本実施
例では、蒸気発生器本体３の内部に内筒４を設置してあ
る。

【００２９】すなわち、内筒４により蒸気発生器本体３
は内側と外側とに分けられ、内側及び外側は、いずれも
液体ナトリウム自由液面５を有しており、蒸気発生器の
ナトリウム入口配管６は上方から内筒４の外側に、蒸気
発生器のナトリウム出口配管７は上方から内筒４の内側
にそれぞれ差し込んでいる。また、内筒４の内側の液面
は流路圧損の影響で外側の液面より低くなっている。

【００３０】蒸気発生器伝熱管１は、蒸気発生器本体３
の下部の蒸気発生器伝熱管入口１０から蒸気発生器本体
３内に入り、上方に向って内筒４と蒸気発生器本体３の
間を螺旋状に回りながら上方に向い、蒸気発生器本体３
の上部の蒸気発生器伝熱管出口１１から蒸気発生器本体
３の外へ抜けている。

【００３１】蒸気発生器本体３の下方にドレンタンク９
を設置しており、蒸気発生器本体３とドレンタンク９と
を連絡する配管の途中にラプチャーディスク８を取り付
けている。

【００３２】ラプチャーディスク８は設定された圧力で
破裂する構造にしてあり、伝熱管破損事故時にはナトリ
ウム−水反応によって発生する水素ガスのため圧力が上
昇し、ラプチャーディスク８が破裂して蒸気発生器本体
３内の液体ナトリウム２がドレンタンク９へドレンされ
るようにしてある。

【００３３】上記の伝熱管破損事故時において、蒸気発
生器本体３内の液体ナトリウム自由液面５が急激に下が
り、蒸気発生器のナトリウム入口配管６及び蒸気発生器
のナトリウム出口配管７のノズルがカバーガス部１２に
露出するためにサイフォンブレークが起こり、蒸気発生
器本体３は系統から完全に隔離されることになる。

【００３４】すなわち、本実施例では、蒸気発生器伝熱
管１の破裂事故が発生した場合、蒸気発生器本体３を確
実に系統から隔離することができる。したがって、信頼
性が高く、サイフォブレーカなどの補助設備を必要とし
ないため、簡素なシステムとなる。

【００３５】次に第２実施例について説明する。図２は
第２実施例の蒸気発生器の模式縦断面図である。本実施
例は、図２において、中心軸に沿った仕切り板１３によ
って内部を縦割りに２つの領域に分割した有液面蒸気発
生器の場合であり、各領域の液体ナトリウム２は仕切り
板１３の下部で連通している。

【００３６】蒸気発生器伝熱管１は左側の液体ナトリウ
ム２の領域の上方から直線上に降りてきて蒸気発生器本
体３の下部でＵ字状に曲がり、右側の液体ナトリウム２
の領域を上昇して上に抜けている。蒸気発生器本体３の
下方にはドレンタンク９を設置してあり、蒸気発生器本
体３とドレンタンク９とを連絡する配管の途中にはラプ
チャーディスク８を取り付けている。

【００３７】また、蒸気発生器のナトリウム入口配管
６、及び蒸気発生器のナトリウム出口配管７は、互いに
向い合う形で蒸気発生器本体３の側部に取り付けられて
連通しており、各領域の液体ナトリウム２の液面はそれ
ぞれ、上記の配管取り付け位置より高くなっている。

【００３８】本実施例によれば、蒸気発生器伝熱管１の
破損事故時、蒸気発生器本体３を系統から迅速に隔離さ
せることができるとともに、第１実施例では上部の空間
が蒸気発生器のナトリウム入口配管６、及び蒸気発生器
のナトリウム出口配管７によって、かなりの部分が占有
されているのに対し、本実施例ではそれを回避できるの
で、蒸気発生器伝熱管１は簡素であり、製作性において
優れた構造となる。

【００３９】次に第３実施例について説明する。図３は
第３実施例の２次系システムの説明図である。すなわ
ち、本実施例は第１実施例の蒸気発生器を高速増殖炉の
２次系システムに適用した場合を示している。

【００４０】蒸気発生器のナトリウム入口配管６から蒸
気発生器本体３に入った液体ナトリウム２は、内筒４の
外側を下降し蒸気発生器伝熱管１内の水・蒸気系に熱を
伝えて蒸気発生器本体３の下部から内筒４の内側を通っ
て上昇し、蒸気発生器のナトリウム出口配管７を通って
蒸気発生器本体３から抜けている。

【００４１】蒸気発生器本体３を出た液体ナトリウム２
は、ポンプ１４によって加圧され、中間熱交換器１８の
中間熱交換器２次系ナトリウム入口配管１５に送られ
る。その後、液体ナトリウム２は中間熱交換器伝熱管１
６を通る１次系の液体ナトリウム２と熱交換を行い、中
間熱交換器２次系ナトリウム出口配管１７を通って蒸気
発生器本体３へ送られ、一巡のループが形成されてい
る。

【００４２】すなわち、中間熱交換器１８内の中間熱交
換器伝熱管１６は１次系ナトリウムと２次系ナトリウム
とのバウンダリとなっており、ナトリウムー水反応で発
生する腐食性反応生成物が中間熱交換器伝熱管１６に達
した場合には、中間熱交換器伝熱管１６に損傷を与え
て、高放射性の液体ナトリウム２が２次系に流れ込むこ
とになる。

【００４３】しかし、本実施例では、蒸気発生器伝熱管
１の破損事故が発生した場合、サイフォンブレークが起
こるために、ラプチャーディスク８の破損後に発生した
腐食性反応生成物はドレンタンク９にドレンされるの
で、腐食性反応生成物が中間熱交換器１８の中間熱交換
器伝熱管１６までは到達しない。すなわち、１次系バウ
ンダリ構造物に影響を与えることがなく、安全性の高い
２次系システムとなる。次に第４実施例について説明す
る。図４は第４実施例の１次系システムの説明図であ
る。本実施例は、第１実施例の蒸気発生器を高速増殖炉
における２次系削除プラントの１次系システムに適用し
た場合である。

【００４４】図４において、炉心１９を出た１次系の液
体ナトリウム２は原子炉容器２０のホットプレナム２１
に送られ、原子炉容器からのナトリウム出口配管２２を
通って蒸気発生器本体３へ向う。

【００４５】蒸気発生器のナトリウム入口配管６から蒸
気発生器本体３内に入った液体ナトリウム２は蒸気発生
器伝熱管１内の水・蒸気系と熱交換し、蒸気発生器のナ
トリウム出口配管７を通ってポンプ１４へ送られる。ポ
ンプ１４を出た液体ナトリウム２は、原子炉容器へのナ
トリウム入口配管２３を通りコールドプレナム２４へ送
られ炉心１９へ向う。

【００４６】ナトリウム−水反応で発生する腐食性ナト
リウム反応生成物は、１次系の液体ナトリウム２のバウ
ンダリ構造物に損傷を与え、固体ナトリウム反応生成物
が炉心１９へ到達した場合は、炉心１９は閉塞を起こ
し、炉心１９の温度上昇や燃料破損を引き起こす原因と
なる。

【００４７】しかし、本実施例の蒸気発生器では蒸気発
生器伝熱管１の破損事故が発生した場合、サイフォンブ
レークが起こるために、ラプチャーディスク８の破損後
に発生した腐食性ナトリウム反応生成物や固体ナトリウ
ム反応生成物は、蒸気発生器本体３の外の１次系に入る
ことはない。したがって、炉心閉塞等を起こす心配がな
く、安全性の高い２次系削除型プラント１次系システム
となる。

【００４８】次に第５実施例について説明する。図５は
第５実施例の蒸気発生器の模式縦断面図である。本実施
例の蒸気発生器の本体が第１実施例のものと異なる点
は、本実施例の場合、蒸気発生器伝熱管入口１０及び蒸
気発生器伝熱管出口１１を、共に蒸気発生器本体３の上
部に位置させ、更に蒸気発生器本体３の回りに、密閉構
造のガードベッセル２５を取り付けていることである。

【００４９】すなわち、蒸気発生器本体３と蒸気発生器
本体３の下方に設置してあるドレンタンク９との間を、
ガードベッセル２５内を貫通する配管で連絡している。
その配管のガードベッセル２５内に位置する部分に、ガ
ードベッセル２５内に通じる蒸気発生器付きラプチャー
ディスク２６を取り付けてあり、またその配管のガード
ベッセル２５より下方に位置する部分にガードベッセル
付きラプチャーディスク２７を取り付けている。

【００５０】蒸気発生器伝熱管１の破損時には、蒸気発
生器付きラプチャーディスク２６が破裂し、ガードベッ
セル２５内に蒸気発生器本体３内の液体ナトリウム２が
流れ込み、ガードベッセル２５内の圧力が上昇するた
め、ガードベッセル付きラプチャーディスク２７も破裂
して、ドレンタンク９に液体ナトリウム２がドレンさ
れ、蒸気発生器本体３は系統から隔離される。

【００５１】また、蒸気発生器本体３からの液体ナトリ
ウム２の漏洩事故時には、液体ナトリウム２はガードベ
ッセル２５内に溜るため、一時的には炉容器内の液体ナ
トリウム２の液面が下がるが、ガードベッセル２５内の
液体ナトリウム２の液面とバランスしてすぐに液体ナト
リウム２の液面の低下が停止する。

【００５２】すなわち、本実施例の蒸気発生器は、第４
実施例と同様に２次系削除型プラントの１次系システム
に適用されるが、第４実施例の場合よりも更に安全性の
高いものとなる。

【００５３】上記の５つの実施例について説明したが、
その他の実施例として、第２実施例の蒸気発生器を、２
次系システム、及び２次系削除プラントの１次系システ
ムにそれぞれ適用した場合、並びに第２実施例の蒸気発
生器の本体の周囲にガードベッセルを設置した蒸気発生
器を２次系削除プラントの１次系システムに適用した場
合がある。これらの実施例は、それぞれ対応する第１実
施例と同様の効果があり、そのほかに蒸気発生器伝熱管
１の構造が簡素で製作性に優れているという長所を有し
ている。

【００５４】

【発明の効果】本発明の高速増殖炉の蒸気発生器によれ
ば、伝熱管破裂事故が発生した場合、系統から蒸気発生
器を確実かつ容易に隔離し、２次系システムにおいて、
１次系のバウンダリ構造材である中間熱交換器の腐食性
ナトリウム反応生成物による損傷を防止することができ
る。

【００５５】また、２次系削除型プラント１次系システ
ムにおいて、腐食性ナトリウム反応生成物による１次系
のバウンダリ構造材の損傷と、固体ナトリウム反応生成
物による炉心閉鎖とを防止し、更に液体ナトリウム漏洩
事故時の炉容器内における液体ナトリウムの液面降下を
容易に停止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の模式縦断面図である。

【図２】本発明の第２実施例の模式縦断面図である。

【図３】本発明の第３実施例の２次系システムの説明図
である。

【図４】本発明の第４実施例の１次系システムの説明図
である。

【図５】本発明の第５実施例の模式縦断面図である。

【図６】従来例の蒸気発生器の模式縦断面図である。

【符号の説明】

１…蒸気発生器伝熱管、２…液体ナトリウム、３…蒸気
発生器本体、４…内筒、５…液体ナトリウム自由液面、
６…蒸気発生器のナトリウム入口配管、７…蒸気発生器
のナトリウム出口配管、８…ラプチャーディスク、９…
ドレンタンク、１０…蒸気発生器伝熱管入口、１１…蒸
気発生器伝熱管出口、１２…カバーガス部、１３…仕切
り板、１４…ポンプ、１５…中間熱交換器２次系ナトリ
ウム入口配管、１６…中間熱交換器伝熱管、１７…中間
熱交換器２次系ナトリウム出口配管、１８…中間熱交換
器、１９…炉心、２０…原子炉容器、２１…ホットプレ
ナム、２２…原子炉容器へのナトリウム出口配管、２３
…原子炉容器へのナトリウム入口配管、２４…コールド
プレナム、２５…ガードベッセル、２６…蒸気発生器付
きラプチャーディスク、２７…ガードベッセル付きラプ
チャーディスク、２８…サイフォンブレーカ、２９…支
柱。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液体ナトリウムを内蔵し、内部に設置して
   いる伝熱管の内部を流れる水が液体ナトリウムの熱を吸
   収して蒸気に変換される高速増殖炉の蒸気発生器におい
   て、前記蒸気発生器の内部に該内部を内側と外側とに分
   離する内筒を設置し、前記内側及び前記外側共に液体ナ
   トリウムの液面を有し、前記外側に液体ナトリウムが流
   入するナトリウム入口配管、及び内側から前記蒸気発生
   器の外に液体ナトリウムが流出するナトリウム出口配管
   を、それぞれの前記液体ナトリウムの液面の内部に上方
   から差し込んでセンターリターン方式の液体ナトリウム
   の流路を形成し、前記伝熱管は前記蒸気発生器の本体の
   下部から上部に抜ける構造とし、前記蒸気発生器の本体
   の下方にドレンタンクを設置し、前記蒸気発生器の本体
   と前記ドレンタンクとを連絡する配管の途中にラプチャ
   ーディスクを取り付けてあることを特徴とする高速増殖
   炉の蒸気発生器。
2. 【請求項２】液体ナトリウムを内蔵し、内部に設置して
   いる伝熱管の内部を流れる水を液体ナトリウムの熱を吸
   収して蒸気に変換される高速増殖炉の蒸気発生器におい
   て、下部に連通部を有する仕切りを前記蒸気発生器の内
   部に取り付けて前記蒸気発生器の内部を縦割りに２分
   し、前記２分された前記蒸気発生器の内部の各領域のう
   ち、一方の領域には前記蒸気発生器の内部では下降流と
   なる液体ナトリウムが前記蒸気発生器の内部に流入する
   ナトリウム入口配管、他方の領域には前記蒸気発生器の
   内部では上昇流となる液体ナトリウムが前記蒸気発生器
   の外へ流出するナトリウム出口配管をそれぞれ配置し、
   前記伝熱管が前記蒸気発生器の本体の上部の一方側から
   仕切りの下部を通ってＵターンし前記蒸気発生器の本体
   の上部の他方側へ抜ける構造とし、前記蒸気発生器の本
   体の下方にドレンタンクを設置し、前記蒸気発生器の本
   体と前記ドレンタンクとを連絡する配管の途中にラプチ
   ャーディスクを取り付けてあることを特徴とする高速増
   殖炉の蒸気発生器。
3. 【請求項３】液体ナトリウムを内蔵し、内部に設置して
   いる伝熱管の内部を流れる水が液体ナトリウムの熱を吸
   収して蒸気に変換される高速増殖炉の蒸気発生器におい
   て、前記蒸気発生器の内部に該内部を内側と外側とに分
   離する内筒を設置し、前記内側及び前記外側共に液体ナ
   トリウムの液面を有し、前記外側に液体ナトリウムが流
   入するナトリウム入口配管、及び内側から前記蒸気発生
   器の外に液体ナトリウムが流出するナトリウム出口配管
   を、それぞれの前記液体ナトリウムの液面の内部に上方
   から差し込んでセンターリターン方式の液体ナトリウム
   の流路を形成し、前記伝熱管は前記蒸気発生器の本体の
   下部から上部に抜ける構造とし、前記蒸気発生器の本体
   の下方にドレンタンクを設置し、前記蒸気発生器の本体
   と前記ドレンタンクとを連絡する配管の途中にラプチャ
   ーディスクを取り付けてあり、高速増殖炉の２次系シス
   テムに適用してあることを特徴とする高速増殖炉の蒸気
   発生器。
4. 【請求項４】液体ナトリウムを内蔵し、内部に設置して
   いる伝熱管の内部を流れる水を液体ナトリウムの熱を吸
   収して蒸気に変換される高速増殖炉の蒸気発生器におい
   て、下部に連通部を有する仕切りを前記蒸気発生器の内
   部に取り付けて前記蒸気発生器の内部を縦割りに２分
   し、前記２分された前記蒸気発生器の内部の各領域のう
   ち、一方の領域には前記蒸気発生器の内部では下降流と
   なる液体ナトリウムが前記蒸気発生器の内部に流入する
   ナトリウム入口配管、他方の領域には前記蒸気発生器の
   内部では上昇流となる液体ナトリウムが前記蒸気発生器
   の外へ流出するナトリウム出口配管をそれぞれ配置し、
   前記伝熱管が前記蒸気発生器の本体の上部の一方側から
   仕切りの下部を通ってＵターンし前記蒸気発生器の本体
   の上部の他方側へ抜ける構造とし、前記蒸気発生器の本
   体の下方にドレンタンクを設置し、前記蒸気発生器の本
   体と前記ドレンタンクとを連絡する配管の途中にラプチ
   ャーディスクを取り付けてあり、高速増殖炉の２次系シ
   ステムに適用してあることを特徴とする高速増殖炉の蒸
   気発生器。
5. 【請求項５】液体ナトリウムを内蔵し、内部に設置して
   いる伝熱管の内部を流れる水が液体ナトリウムの熱を吸
   収して蒸気に変換される高速増殖炉の蒸気発生器におい
   て、前記蒸気発生器の内部に該内部を内側と外側とに分
   離する内筒を設置し、前記内側及び前記外側共に液体ナ
   トリウムの液面を有し、前記外側に液体ナトリウムが流
   入するナトリウム入口配管、及び内側から前記蒸気発生
   器の外に液体ナトリウムが流出するナトリウム出口配管
   を、それぞれの前記液体ナトリウムの液面の内部に上方
   から差し込んでセンターリターン方式の液体ナトリウム
   の流路を形成し、前記伝熱管は前記蒸気発生器の本体の
   下部から上部に抜ける構造とし、前記蒸気発生器の本体
   の下方にドレンタンクを設置し、前記蒸気発生器の本体
   と前記ドレンタンクとを連絡する配管の途中にラプチャ
   ーディスクを取り付けてあり、高速増殖炉における２次
   系削除プラントの１次系システムに適用してあることを
   特徴とする高速増殖炉の蒸気発生器。
6. 【請求項６】液体ナトリウムを内蔵し、内部に設置して
   いる伝熱管の内部を流れる水を液体ナトリウムの熱を吸
   収して蒸気に変換される高速増殖炉の蒸気発生器におい
   て、下部に連通部を有する仕切りを前記蒸気発生器の内
   部に取り付けて前記蒸気発生器の内部を縦割りに２分
   し、前記２分された前記蒸気発生器の内部の各領域のう
   ち、一方の領域には前記蒸気発生器の内部では下降流と
   なる液体ナトリウムが前記蒸気発生器の内部に流入する
   ナトリウム入口配管、他方の領域には前記蒸気発生器の
   内部では上昇流となる液体ナトリウムが前記蒸気発生器
   の外へ流出するナトリウム出口配管をそれぞれ配置し、
   前記伝熱管が前記蒸気発生器の本体の上部の一方側から
   仕切りの下部を通ってＵターンし前記蒸気発生器の本体
   の上部の他方側へ抜ける構造とし、前記蒸気発生器の本
   体の下方にドレンタンクを設置し、前記蒸気発生器の本
   体と前記ドレンタンクとを連絡する配管の途中にラプチ
   ャーディスクを取り付けてあり、高速増殖炉における２
   次系削除プラントの１次系システムに適用してあること
   を特徴とする高速増殖炉の蒸気発生器。
7. 【請求項７】液体ナトリウムを内蔵し、内部に設置して
   いる伝熱管の内部を流れる水が液体ナトリウムの熱を吸
   収して蒸気に変換される高速増殖炉の蒸気発生器におい
   て、前記蒸気発生器の内部に該内部を内側と外側とに分
   離する内筒を設置し、前記内側及び前記外側共に液体ナ
   トリウムの液面を有し、前記外側に液体ナトリウムが流
   入するナトリウム入口配管、及び内側から前記蒸気発生
   器の外に液体ナトリウムが流出するナトリウム出口配管
   を、それぞれの前記液体ナトリウムの液面の内部に上方
   から差し込んでセンターリターン方式の液体ナトリウム
   の流路を形成し、前記伝熱管の入口及び出口をいずれも
   前記蒸気発生器の上部に置き、前記蒸気発生器の本体の
   周囲に密閉構造のガードベッセルを設置し、前記蒸気発
   生器の本体の下方にドレンタンクを設置し、前記蒸気発
   生器の本体と前記ドレンタンクとを連絡する配管の途中
   で前記ガードベッセルの内部と外部とにラプチャーディ
   スクを取り付けてあり、高速増殖炉２次系削除プラント
   の１次系システムに適用してあることを特徴とする高速
   増殖炉の蒸気発生器。
8. 【請求項８】液体ナトリウムを内蔵し、内部に設置して
   いる伝熱管の内部を流れる水を液体ナトリウムの熱を吸
   収して蒸気に変換される高速増殖炉の蒸気発生器におい
   て、下部に連通部を有する仕切りを前記蒸気発生器の内
   部に取り付けて前記蒸気発生器の内部を縦割りに２分
   し、前記２分された前記蒸気発生器の内部の各領域のう
   ち、一方の領域には前記蒸気発生器の内部では下降流と
   なる液体ナトリウムが前記蒸気発生器の内部に流入する
   ナトリウム入口配管、他方の領域には前記蒸気発生器の
   内部では上昇流となる液体ナトリウムが前記蒸気発生器
   の外へ流出するナトリウム出口配管をそれぞれ配置し、
   前記伝熱管の入口及び出口をいずれも前記蒸気発生器の
   上部に置き、前記蒸気発生器の本体の周囲に密閉構造の
   ガードベッセルを設置し、前記蒸気発生器の本体の下方
   にドレンタンクを設置し、前記蒸気発生器の本体と前記
   ドレンタンクとを連絡する配管の途中で前記ガードベッ
   セルの内部と外部とにラプチャーディスクを取り付けて
   あり、高速増殖炉２次系削除プラントの１次系システム
   に適用してあることを特徴とする高速増殖炉の蒸気発生
   器。