JPH09240U - 原子炉水浄化系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 原子炉水を浄化すると共に原子炉停止時の冷
却にも役立つ原子炉水浄化系を提供する。 【解決手段】 原子炉圧力容器１２から原子炉水１６の
一部を抜き取り、抜き取られた原子炉水を浄化し、そし
て浄化された原子炉水を圧力容器に戻すために役立つ第
１及び第２の並列浄化ループ２４、２６が設けられてい
る。各々の浄化ループは、原子炉水を冷却するための熱
交換器２８、４６と、冷却された原子炉水を浄化するた
めの浄化器３０、４８と、浄化器からの浄化された原子
炉水を圧力容器に戻すための戻り管路３２、５０とを含
んでおり、更に浄化器を迂回して冷却された原子炉水の
一部を圧力容器１２に戻すためのバイパス手段４４、５
８も含んでいる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の分野】

本考案は、沸騰水型原子炉に関するものであって、更に詳しく言えば、原子炉 水の浄化及び停止時冷却を行うための原子炉水浄化系に関する。

【０００２】

【考案の背景】

通常の沸騰水型原子炉は、例えば原子炉水浄化（ＲＷＣＵ）系及び残留熱除去 （ＲＨＲ）系を初めとする補助系統を含んでいる。尚、残留熱除去系は原子炉の 停止時冷却（ＳＤＣ）を含む幾つかの機能を果たすために有効である。 原子炉水浄化系は連続的に原子炉水を浄化して核分裂生成物及び腐食生成物の ような不純物を除去するために役立つものであって、通例は数時間ごとに繰り返 されるサイクル中に原子炉系の全水量を処理するように設計されている。このよ うな系は、原子炉の定常運転中に運転されるばかりでなく、起動、停止及び燃料 交換時にも運転されるのが通例である。このような系内には、通例、原子炉内の 温度及び圧力（例えば、約２５０℃及び約７０kg／cm² ）下にある原子炉水を抜 き取るためのポンプ、抜き取られた原子炉水を冷却するための再生熱交換器及び 非再生熱交換器、並びに不純物を除去するための浄化器又は濾過脱塩器が原子炉 圧力容器と連通した状態で直列に配置されている。浄化された原子炉水は再生熱 交換器の胴側を通過することによって加熱され、次いで圧力容器に戻される。浄 化器から流出する浄化済みの原子炉水の流れは又、通常の主復水器及び廃棄物集 積タンクにも連結されている。この場合、前者は原子炉水浄化系を通して過剰の 原子炉水を主復水器に導くという原子炉のブローダウンを行うために使用され、 又、後者は放射能廃棄物を定期的に排出するために役立つ。

【０００３】 残留熱除去系は、停止時冷却機能を果たすために、原子炉水の一部を抜き取る ため、圧力容器に連通した状態で配置されたポンプを含んでいるのが通例である 。抜き取られた原子炉水はポンプによって非再生熱交換器に送られて冷却され、 次いで通常の給水管路を通して圧力容器に戻されるか、又は直接に圧力容器に戻 される。このような残留熱除去系は、原子炉の圧力が約９kg／cm² よりも低くな った場合にのみ運転されるのが通例であり、従って、このような比較的低い圧力 に適応するように設計されている。更に又、運転停止時に原子炉水を効率的に冷 却するために、残留熱除去系は原子炉水浄化系内よりも実質的に大きい流量で圧 力容器からの原子炉水を流すように寸法決定されている。

【０００４】 上述のような原子炉水浄化系及び残留熱除去系の各々においては、運転の冗長 性を確保するために多くの構成要素が重複して設けられている。例えば、２台ず つの非再生熱交換器、再生熱交換器及び浄化器が設けられており、且つ交差連結 用配管の使用によりそれらが並列状態で連結されているのが通例である。このよ うな装置の重複は系全体の信頼性を高めるばかりでなく、原子炉を運転しながら 各装置の保守を別々に行うことを可能にする。重複した装置の各々を修理するた めに、一方の装置を働かせながら他方の装置を流路から切り離すための適当な弁 が設けられている。その結果、系全体の運転を継続しながら余分な装置の取り外 し及び修理を行うことができるのである。

【０００５】 しかしながら、上述のような系はかなり複雑であると同時に、実質的な数の重 複した装置及び弁を含んでいる。それ故、保守の要求条件はかなり厳しく、又、 原子炉の運転停止時にしか保守を行うことのできない構成要素も数多く存在する 。例えば、重複した熱交換器同士は互いに並列に配置されているが、それらはそ れぞれの系の単一の流路内に直列に配置されているのが通例である。重複した熱 交換器のそれぞれの保守は弁を閉鎖して該熱交換器を切り離すことによって行う ことができるが、弁自体の保守は水流を遮断しなければ行うことができないので あって、そのためには原子炉の運転停止が通例必要とされるわけである。

【０００６】

【考案の目的】

本考案の目的の１つは、新規で改良された原子炉水浄化系を提供することにあ る。 本考案のもう１つの目的は、原子炉水の浄化ばかりでなく原子炉の停止時冷却 のためにも役立つような原子炉水浄化系を提供することにある。

【０００７】 本考案の更にもう１つの目的は、残留熱除去系内に停止時冷却用構造物を別途 に設ける必要性を排除するような原子炉水浄化・停止時冷却系を提供することに ある。 本考案の更にもう１つの目的は、並列の冗長運転が可能である結果、原子炉の 運転を停止することなく系の運転を継続しながら構成要素の保守を行うことがで きるような原子炉水浄化・停止時冷却系を提供することにある。

【０００８】

【考案の概要】

本考案の原子炉水浄化系は、原子炉水内に沈められた炉心を収容する原子炉圧 力容器を含んでいる。このような圧力容器から原子炉水の一部を抜き取り、抜き 取られた原子炉水を浄化し、そして浄化された原子炉水を圧力容器に戻すために 役立つ第１及び第２の並列浄化ループが設けられている。各々の浄化ループは、 原子炉水を冷却するための熱交換器と、冷却された原子炉水を浄化するための浄 化器とを含んでいる。浄化器と圧力容器との間には、第１の運転モードにおいて 浄化された原子炉水を圧力容器に戻すための戻り管路が設けられている。第２の 運転モードにおいては、冷却された原子炉水の一部が浄化器を迂回して圧力容器 に戻され、それによって停止時冷却が達成される。

【０００９】 本考案の新規な特徴は、実用新案登録請求の範囲に明確に記載されている。と は言え、本考案の好適な実施例、並びにそれの追加の目的及び利点は、図面を参 照しながら以下の詳細な説明を読むことにより一層良く理解されよう。

【００１０】

【好適な実施例の説明】

図１には、本考案の一実施例に基づく原子炉水浄化（ＲＷＣＵ）系１０が略示 されている。このような原子炉水浄化系１０は、原子炉水１６内に沈められた通 常の沸騰水型原子炉用炉心１４を収容した通常の原子炉圧力容器１２を含んでい る。炉心１４が通常のように原子炉水１６を加熱することによって発生された蒸 気は、通常の蒸気排出管路１８を通して圧力容器１２から排出され、そして通例 は電力発生用のタービン−発電機アセンブリ（図示していない）を駆動するため に使用される。第１及び第２の給水管路２０及び２２から圧力容器１２に給水が 供給されるが、このような給水は炉心１４を冷却すると共に、蒸気排出管路１８ から蒸気として排出される水の補給源として役立つ。

【００１１】 本明細書中において使用される「管路」という用語は、原子炉水浄化系１０内 において水又は蒸気を導くために役立つ通常の導管又は配管を意味する。 炉心１４の定常運転に際しては、圧力容器１２は約７０kg／cm² の高い圧力に 維持されると共に、給水は約２１５℃の温度で供給され、又、蒸気は約２９０℃ の温度で排出される。従って、圧力容器１２内に収容された原子炉水１６は上述 したのと同じ高い圧力及び上述のような２つの温度レベルの間の温度に維持され ることになる。

【００１２】 本考案に従えば、原子炉水浄化系１０は圧力容器１２に対して並流状態で連結 された第１及び第２の原子炉水浄化ループ２４及び２６を含んでいる。これらの 浄化ループ２４及び２６は、圧力容器１２から原子炉水１６の第１及び第２の部 分をそれぞれ受け入れ、それらの浄化又は冷却を行い、次いで給水管路２０及び ２２を通して圧力容器１２に戻す。

【００１３】 更に詳しく述べれば、第１の浄化ループ２４は第１の熱交換器２８を含んでい るが、これは原子炉水の第１の部分を冷却するために、下記のように寸法決定さ れた通常の非再生熱交換器（ＮＲＨＸ）であることが好ましい。第１のＮＲＨＸ ２８によって冷却された原子炉水の第１の部分を浄化するために、通常の濾過脱 塩器から成っている第１の浄化器３０が第１のＮＲＨＸ２８と連通した状態で設 けられている。又、浄化された原子炉水を第１の浄化器３０から圧力容器１２に 戻すために、第１の浄化器３０及び第１の給水管路２０に連通した状態で第１の 戻り管路３２が設けられている。更に又、第１の浄化器３０、通常の主復水器３ ６及び廃棄物集積タンク３８に連通した状態で通常の第１のブローダウン管路３ ４が設けられている。このような第１のブローダウン管路３４は通常の弁を含ん でおり、常法に従い、放射性の原子炉水を回収タンク３８に定期的に排出すると 共に、圧力容器１２のブローダウンを行って過剰の原子炉水を主復水器３６に導 くために役立つ。

【００１４】 圧力容器１２、第１のＮＲＨＸ２８及び第１の浄化器３０に連通した状態で第 １の流入管路４０が設けられており、又、第１の流入管路４０からの冷却された 原子炉水の一部を（第１の浄化器３０を迂回して）第１の戻り管路３２に選択的 に導くためのバイパス手段が設けられている。このようなバイパス手段は、直列 に連結された常時閉鎖状態の第１の浄化器バイパス弁４４を有している通常の第 １の浄化器バイパス管路４２から成っており、第１の浄化器３０の上流側に位置 している第１の流入管路４０から第１の浄化器３０の下流側に位置している第１ の戻り管路３２に冷却された原子炉水を導くために役立つ。このように、第１の 戻り管路３２は第１の浄化器３０及び第１の浄化器バイパス管路４２の両方の出 口に連通している結果、第１の浄化器３０からの浄化された原子炉水を圧力容器 １２に戻すこともできるし、又は第１の浄化器バイパス管路４２からの冷却され た（しかしながら、浄化されていない）原子炉水を選択的に圧力容器１２に戻す こともできる。

【００１５】 第２の浄化ループ２６は、構造及び機能の点で第１の浄化ループ２４と同じで あることが好ましい。即ち第２の浄化ループ２６は、第２の非再生熱交換器（Ｎ ＲＨＸ）４６と、やはり通常の濾過脱塩器から成っている第２の浄化器４８と、 第２の戻り管路５０と、やはり通常のように主復水器３６及び廃棄物回収タンク ３８に連結されている第２のブローダウン管路５２と、原子炉水の第２の部分を 圧力容器１２から第２のＮＲＨＸ２８引いては第２の浄化器４８に導くための第 ２の流入管路５４と、常時閉鎖状態の第２の浄化器バイパス弁５８とを含んでい ると共に、第２の流入管路５４からの冷却された原子炉水の一部を（第２の浄化 器４８を迂回して）第２の戻り管路５０に選択的に導くための第２の浄化器バイ パス管路５６を含んでいる。

【００１６】 本考案に従えば、第１及び第２の浄化ループ２４及び２６の各々は互いに独立 に第１又は第２の運転モードで単独若しくは一緒に運転することができる。第１ の運転モードは原子炉水浄化（ＲＷＣＵ）モードであって、この場合には第１及 び第２の浄化器バイパス手段が閉鎖され、そして第１及び第２の浄化器３０及び ４８から排出された浄化済みの原子炉水がそれぞれ第１及び第２の戻り管路３２ 及び５０を通して圧力容器１２に戻される。第２の運転モードは停止時冷却（Ｓ ＤＣ）モードであって、この場合には第１及び第２の浄化器バイパス手段が開放 され、そして第１及び第２の熱交換器２８及び４６からの冷却された原子炉水が それぞれ第１及び第２の浄化器３０及び４８を迂回してそれぞれ第１及び第２の 戻り管路３２及び５０に導かれる。このように、第１及び第２の浄化ループ２４ 及び２６の各々を単独もしくは一緒に運転することにより、通常の原子炉水浄化 機能を達成すると共に、所望に応じて通常の停止時冷却機能をも達成することが できるのである。第１及び第２の浄化器３０及び４８を迂回して冷却された原子 炉水を導くことにより、抜き取られた原子炉水の大部分はバイパス管路４２及び ５６を通って流れ、そして冷却されただけの原子炉水として圧力容器１２に戻さ れるが、残りの原子炉水はそれぞれ第１及び第２の浄化器３０及び４８によって 浄化されてから圧力容器１２に戻されることになる。

【００１７】 ２つの浄化ループ２４及び２６は運転の冗長性を実現するために好適である。 その結果、運転の停止を必要とすることなく炉心１４の定常運転中に各浄化ルー プの保守を別々に行うこともできるし、又、浄化ループ２４及び２６の各々が原 子炉水浄化機能及び停止時冷却機能を別々に果たすこともできる。それ故、ぞれ ぞれに余分の構成要素を有している従来の互いに独立した原子炉水浄化系及び停 止時冷却系に比べ、本考案の原子炉水浄化系１０は簡単且つ保守の容易なもので ある。

【００１８】 ２つの浄化ループ２４及び２６を独立に運転するために、第１及び第２の流入 管路４０及び５４は圧力容器１２に近接したそれの入口部に配置された選択的に 開閉可能な第１及び第２の制御弁６０及び６２を含んでいる。このような第１及 び第２の制御弁６０及び６２、並びに第１及び第２の浄化器バイパス弁４４及び ５８は、それぞれの弁から電気制御器６４に向かって伸びている導線部分（図１ ）によって略示されるように、常法に従って通常の電気制御器６４に電気的に接 続されている。

【００１９】 第１の浄化ループ２４は又、第１の制御弁６０と第１のＮＲＨＸ２８との間に おいて第１の流入管路４０内に直列に連結されている通常の第１の再生熱交換器 （ＲＨＸ）６６を含んでいる。同様に、第２の制御弁６２と第２のＮＲＨＸ４６ との間の第２の流入管路５４内には、通常の第２の再生熱交換器（ＲＨＸ）６８ が直列に連結されている。

【００２０】 第１及び第２の浄化ループ２４及び２６の各々は、原子炉水浄化機能を達成す るために直列に連結されている再生熱交換器、非再生熱交換器及び浄化器を使用 しているという点では従来通りのものである。しかしながら、第１及び第２の浄 化ループ２４及び２６に停止時冷却機能をも付与するためには停止時冷却運転の ために要求される他の流量及び冷却条件を実現しなければならない。

【００２１】 更に詳しく述べれば、第１及び第２のＲＨＸ６６及び６８、並びに第１及び第 ２の浄化器３０及び４８は、第１及び第２の浄化ループ２４及び２６の第１の運 転モードに際して原子炉水の浄化を達成するために、圧力容器１２から抜き取ら れた原子炉水を第１の流量で流すことができるように寸法決定されていることが 好ましい。又、第１及び第２の浄化ループ２４及び２６は、それらの各々が単独 で浄化機能を果たし得るという全能力浄化運転を可能とするように寸法決定され ていることが好ましい。そうすれば、第１及び第２の制御弁６０及び６２を閉鎖 することにより第１及び第２の浄化ループ２４及び２６の各々を圧力容器１２か ら選択的に切り離してそれの運転を停止し、それによって各種装置の保守を行う ことができるのである。例えば、第１及び第２のＲＨＸ６６及び６８、並びに第 １及び第２の浄化器３０及び４８を通して水流を導くための管路は、原子炉水浄 化機能を達成するのに十分な流量で原子炉水を流すために必要な通常の直径を有 していればよいのであって、図示された実施例においては、その値は約７．６cm である。

【００２２】 停止時冷却機能のために要求されるより大きい流量及び冷却条件を達成するた めに、第１及び第２のＮＲＨＸ２８及び４６は、原子炉水浄化系において従来使 用されていた寸法よりも大きい寸法を有している。即ち、第１及び第２のＮＲＨ Ｘ２８及び４６は、第１及び第２の浄化ループ２４及び２６の第２の運転モード に際して炉心１４の停止時冷却を達成するために選定された、第１の流量よりも 大きい第２の流量で原子炉水を流すことができるように寸法決定されている。第 １及び第２のＮＲＨＸ２８及び４６の各々は、圧力容器１２からそれぞれ第１及 び第２の流入管路４０及び５４を通して第２の流量で原子炉水を流すことにより 全能力停止時冷却を可能とするように寸法決定されていることが好ましい。図示 された実施例においては、第１及び第２のＮＲＨＸ２８及び４６を通過する部分 の流入管路４０及び５４は、より大きい所要の流量を達成するために約２０cmの 直径を有している。それに対応して、第１及び第２のＮＲＨＸ２８及び４６は、 通常の弁を含んでいる太い冷却管路７０及び７２を有している。尚、これらの冷 却管路７０及び７２は、常法に従って通常の冷却水供給源７４と連通状態で連結 されている。

【００２３】 第１及び第２の浄化器３０及び４８は、第１の流量に合わせて寸法決定されて おり、且つ第１及び第２のＮＲＨＸ２８及び４６は、第２のより大きい流量に合 わせて寸法決定されているので、停止時冷却モードの運転に際して所要の冷却水 流が第１及び第２の浄化器バイパス管路４２及び５６によって妨害されることな く第１及び第２の戻り管路３２及び５０を通って圧力容器１２に流入し得るよう にするために、第１及び第２の浄化器バイパス管路４２及び５６はやはり、第２ の流量に合わせて寸法決定されている。図示された実施例においては、第１及び 第２の浄化器バイパス管路４２及び５６はやはり、約２０cmの直径を有している 。第１及び第２の流入管路４０及び５４内には、第１及び第２の浄化器３０及び ４８の直ぐ上流側且つ第１及び第２の浄化器バイパス管路４２及び５６の入口の 下流側に通常の第１及び第２の制御弁７６及び７８がそれぞれ設けられている。 これらの制御弁７６及び７８は第１の流量に合わせて寸法決定されており、図示 された実施例においてはやはり、約７．６cmの流路直径を有している。これらの 制御弁７６及び７８は、常法に従って第１及び第２の浄化器３０及び４８を通る 水流を調節するために役立つ。第１及び第２の浄化器３０及び４８の浄化機能は 停止時冷却モードにおいても働いていることが好ましいので、第１及び第２の浄 化器３０及び４８は通常通りの寸法を有するように設計すればよい。その代わり として、停止時冷却モードにおいて要求される増加した水流は、それぞれのバイ パス管路４２及び５６を通して導かれる。第１及び第２の浄化器３０及び４８と 第１及び第２の浄化器バイパス管路４２及び５６との間に位置している第１及び 第２の戻り管路３２及び５０内には、停止時冷却モードの運転に際して迂回した 原子炉水がブローダウン管路３４及び５２内に流入するのを防止するために、通 常の第１及び第２の逆止め弁８０及び８２を設けることができる。

【００２４】 圧力容器１２に戻る前に処理済みの原子炉水が再加熱されるようにするために 、第１及び第２の戻り管路３２及び５０は、常法に従ってそれぞれ第１及び第２ のＲＨＸ６６及び６８を通過している。停止時冷却モードにおいて要求される流 量の増加に対処するために、戻り管路３２及び５０はやはり、第２の流量に合わ せて寸法決定されており、図示された実施例においてはやはり、約２０cmの直径 を有している。第１及び第２のＮＲＨＸ２８及び４６は停止時冷却モードの運転 に合わせて寸法決定されていることが好ましく、従って、原子炉水浄化モードの 運転にとっては十分なものであるから、第１及び第２のＲＨＸ６６及び６８は原 価を低減させるために常法に従って原子炉水浄化機能（即ち、第１のより小さい 流量）に合わせて寸法決定されていればよい。とは言え、停止時冷却モードの運 転に際して第１及び第２の流入管路４０及び５４並びに第１及び第２の戻り管路 ３２及び５０内を流れる原子炉水の第２のより大きい流量に対処するために、本 考案に従えば、第１及び第２のＲＨＸ６６及び６８を迂回して原子炉水の一部を 流すための適当なバイパス手段が設けられている。

【００２５】 更に詳しく述べれば、停止時冷却モードにおいて圧力容器１２から抜き取られ た原子炉水の第１の部分の大部分を選択的に（第１のＲＨＸ６６を迂回して）第 １のＮＲＨＸ２８に直接に導くために、第１のＲＨＸ６６を迂回しながら第１の 流入管路４０と並列に配置された送りバイパス管路８４が設けられている。この ような送りバイパス管路８４は、原子炉水浄化モードにおいて常時閉鎖され且つ 停止時冷却モードにおいて電気制御器６４によって開放される通常の制御弁８６ を含んでいる。このような制御弁８６は第２の流量に合わせて寸法決定されてお り、図示された実施例においては約２０cmの流路直径を有している。

【００２６】 第１の戻り管路３２は圧力容器１２に戻るのに先立って処理済みの原子炉水を 加熱するために第１のＲＨＸ６６を通過するのが通例であるので、選択的に第１ のＲＨＸ６６を迂回して処理済みの原子炉水の大部分を導くための戻りバイパス 手段も設けられている。このような戻りバイパス手段は、第１のＲＨＸ６６を迂 回しながら戻り管路３２と並列に配置されていると共に通常の制御弁９０を含ん でいる戻りバイパス管路８８から成っている。制御弁９０は電気制御器６４によ って、原子炉水浄化モードにおける常時閉鎖位置と停止時冷却モードにおける開 放位置に６４との間において選択的に位置を設定することができる。戻りバイパ ス管路８８は第２の流量に合わせて寸法決定されており、図示された実施例にお いては、約２０cmの直径を有している。第１のＲＨＸ６６に向かう第１の戻り管 路３２の並列部分内には、常法に従って戻り水流を調節するために通常の制御弁 ９２が設けられている。このような制御弁９２は第１の流量に合わせて寸法決定 されており、図示された実施例においては、約７．６cmの流路直径を有している 。

【００２７】 それに対応して、抜き取られた原子炉水の第２の部分の大部分を選択的に（第 ２のＲＨＸ６８を迂回して）第２のＮＲＨＸ４６に導くための送りバイパス手段 が設けられている。このような送りバイパス手段は、選択的に位置設定可能な制 御弁９６を含んでいる送りバイパス管路９４から成っており、そして送りバイパ ス管路９４は第２の流量に合わせて寸法決定されており、図示された実施例にお いては、約２０cmの直径を有している。又、第２のＲＨＸ６８を迂回しながら処 理済みの原子炉水の大部分を選択的に流すための戻りバイパス手段が設けられて いる。このような戻りバイパス手段は、第２のＲＨＸ６８を迂回しながら第２の 戻り管路５０と並列に配置されていると共に通常の制御弁１００を含んでいる戻 りバイパス管路９８から成っており、そして戻りバイパス管路９８はやはり、第 ２の流量に合わせて寸法決定されており、図示された実施例においては、約２０ cmの直径を有している。第２のＲＨＸ６８の上流側に位置している第２の戻り管 路５０内には制御弁１００と並列に配置されている通常の制御弁１０２が設けら れている。このような制御弁１０２は第１の流量に合わせて寸法決定されており 、図示された実施例においては、約７．６cmの流路直径を有している。

【００２８】 第１及び第２のＲＨＸに対する送りバイパス管路及び戻りバイパス管路内の弁 ８６、９０、９６及び１００の各々は、原子炉水浄化モードにおいて常時閉鎖さ れており、又、停止時冷却モードにおいて開放される。開放時には、第１及び第 ２のＮＲＨＸ２８及び４６において要求される停止時冷却機能の流量条件を満た すために、圧力容器１２から抜き取られた原子炉水の大部分はそれぞれ第１及び 第２のＲＨＸ６６及び６８を迂回して流れることになる。

【００２９】 従って、原子炉水浄化モードにおいては第１の浄化ループ２４内の弁４４、８ ６及び９０は常時閉鎖されている結果、圧力容器１２から抜き取られた原子炉水 の第１の部分は第１の浄化ループ内を第１の流量で流れることになる。第１のＲ ＨＸ６６は第１の流量に合わせて寸法決定されているので、第１の浄化ループ２ ４を通って流れる原子炉水の量は第１の流量に制限される。原子炉水の第１の部 分は第１の流入管路４０によって導かれ、そして第１のＲＨＸ６６及び第１のＮ ＲＨＸ２８内を順次に流れて冷却され、次いで第１の浄化器３０によって浄化さ れる。冷却され且つ浄化された原子炉水の第１の部分は第１の戻り管路３２によ って導かれ、第１のＲＨＸ６６によって加熱され、次いで第１の給水管路２０を 通して圧力容器１２に戻される。第１の給水管路２０と第１のＲＨＸ６６との間 における第１の戻り管路３２内には、常法に従って水流を調節するために、第２ の流量に合わせて寸法決定された通常の制御弁１０４（流路直径２０cm）が設け られている。

【００３０】 停止時冷却モードにおいては、弁４４、８６及び９０が電気制御器６４によっ て開放される結果、抜き取られた原子炉水の第１の部分は停止時冷却運転のため に第２の増加した流量で第１の浄化ループ２４内を流れる。抜き取られた原子炉 水の大部分は第１のＲＨＸ６６を迂回する送りバイパス管路８４を通って流れ、 次いで第１のＮＲＨＸ２８によって冷却される。第１のＲＨＸ６６を通って流れ る残部の原子炉水はそれによって冷却された後に、第１のＮＲＨＸ２８に導かれ る。第１のＮＲＨＸ２８から排出される冷却済みの原子炉水の大部分は、第１の 浄化器３０を迂回する第１の浄化器バイパス管路４２を通って第１の戻り管路３ ２に流入する。尚、冷却済みの原子炉水の一部は第１の浄化器３０を通って流れ るが、これは停止時冷却モードにおいて要求されるわけではない。第１の戻り管 路３２内においては、冷却済みの原子炉水の大部分は第１のＲＨＸ６６を迂回す る戻りバイパス管路８８を通って流れ、次いで再び第１の戻り管路３２を通って 第１の給水管路２０に流入する。尚、処理済みの原子炉水の一部は制御弁９２及 び第１のＲＨＸ６６を通して流すこともできるが、停止時冷却モードにおいては 制御弁９２を閉鎖することが好ましい。それ故、複数のバイパス管路８４、４２ 及び８８、第１のＮＲＨＸ２８、並びに第１の流入管路４０及び第１の戻り管路 ３２の（例えば、直径２０cmの）大径部分は、第２の流量で水流を流し得るよう になっている。

【００３１】 それに対応して、原子炉水浄化モードにおいては第２の浄化ループ２６内の弁 ５８、９６及び１００は常時閉鎖されている結果、圧力容器１２から抜き取られ た原子炉水の第２の部分は第２の浄化ループ内を第１の流量で流れることになる 。停止時冷却モードにおいては、弁５８、９６及び１００が電気制御器６４によ って開放されて、それぞれのバイパス管路が流通可能となる結果、原子炉水は第 ２の流量で第２のＮＲＨＸ４６を通過し、それによって冷却された原子炉水は第 ２のＲＨＸ６８を迂回しながら第２の戻り管路５０を通って圧力容器１２に戻る ことになる。このような停止時冷却モードにおいては、弁１０２も閉鎖されるこ とが好ましい。

【００３２】 第２の浄化ループ２６においても又、第２の給水管路２２と第２のＲＨＸ６８ との間における第２の戻り管路５０内には、常法に従って水流を調節するために 、第２の流量に合わせて寸法決定された通常の制御弁１０６（流路直径２０cm） が設けられている。 停止時冷却モードにおいては、冷却済みの原子炉水の一部は常法に従って弁１ １０を含んでいる補助管路１０８を通して圧力容器１２の頂部に供給することも できる。これは、通常の圧力容器の上部スプレイ・ノズル（図示していない）に 水を選択的に供給し、それにより常法に従って該区域内に集中した蒸気を凝縮さ せるために役立つ。

【００３３】 本考案の好適な実施例においては又、第１の浄化ループ２４を通して原子炉水 の第１の部分を循環させるため、第１のＮＲＨＸ２８と第１の浄化器３０との間 に連通した状態で通常の第１のポンプ１１２が配置されている。同様に、第２の 浄化ループ２６を通して原子炉水の第２の部分を循環させるために、第２のＮＲ ＨＸ４６と第２の浄化器４８との間に連通した状態で通常の第２のポンプ１１４ が配置されている。第１及び第２のＮＲＨＸ２８及び４６の下流側にそれぞれ第 １及び第２のポンプ１１２及び１１４を配置することにより、それらのポンプ１ １２及び１１４には冷却済みの原子炉水が供給され、それによってポンプの実用 寿命が改善される。

【００３４】 第１及び第２の制御弁６０及び６２は通常の格納容器１１６の内部に配置され ており、そして第１及び第２の浄化ループ２４及び２６の大部分はそれの外部に 配置されていることが好ましい。このようにすれば、第１及び第２の制御弁６０ 及び６２を閉鎖した場合に、第１及び第２の浄化ループ２４及び２６の各々を圧 力容器１２内に存在する高温高圧の原子炉水から隔離することができる。従って 、炉心１４の運転を停止することなく、格納容器１１６よりも下流側に位置して いる第１及び第２の浄化ループ２４及び２６内のあらゆる構成要素を交換又は修 理するための保守作業を行うことができるのである。その際には、第１及び第２ の浄化ループ２４及び２６の一方を運転しながら他方を修理することができる。 又、第１及び第２の浄化ループ２４及び２６内に存在している任意の弁を選択的 に閉鎖することにより、それよりも下流側に位置している構成要素に対して保守 を行うこともできる。更に又、任意の弁を用いて水流を調節することができる。 例えば、第１の浄化ループ２４内の任意の大形弁（即ち、６０、８６、４４、９ ０若しくは１０４）又は第２の浄化ループ２６内の任意の大形弁（即ち、６２、 ９６、５８、１００若しくは１０６）を用いて各浄化ループ内のバイパス水流を 調節することができるのである。

【００３５】 このように、２つの浄化ループ２４及び２６を使用することにより、所望に応 じて原子炉水浄化運転及び停止時冷却運転の両方を達成するための冗長運転能力 が得られる。その結果、炉心１４の定常運転に際して各浄化ループの保守を別々 に行うことができる。又、停止時冷却能力を原子炉水浄化能力と合体させること により、従来の残部熱除去系内に停止時冷却用構造物を別途に設ける必要性が排 除される。更に又、第１及び第２の浄化ループ２４及び２６の停止時冷却機能は 従来の停止時冷却系よりも迅速に運転することができる。なぜなら、それは原子 炉水１６が有する高い圧力の下で運転し得るのであって、従来の停止時冷却系に おいて要求されるように原子炉水１６の圧力が約９kg／cm² という比較的低い値 にまで低下するのを待つ必要がないからである。

【００３６】 ２つの浄化ループ２４及び２６は互いに独立であり且つ冗長性を有するので、 炉心１４の運転に際してそれらの保守を別々に行うことができる。更に又、単一 の（余分でない）構成要素をそれぞれに含んでいる重複した浄化ループが設けら れているので、単一の浄化ループ内に通常の交差連結用配管及びそれに対応した 余分の装置を設けることは必要でない。即ち、熱交換器のような余分の装置同士 を隔離するために通例使用される交差連結用配管及びそれらに付随した弁が不要 となり、従って、配管及び弁の費用が削減されるのである。

【００３７】 以上、好適な実施例に関連して本考案を説明したが、上述した説明に基づけば 、その他の変更態様が可能であることは当業者にとって自明であろう。それ故、 本考案の要旨から逸脱しない限り、実用新案登録請求の範囲はこれらの変更態様 のすべてをも包括することを理解すべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に基づく原子炉水浄化系を具
備した沸騰水型原子炉の概略図である。

【符号の説明】

１０ 原子炉水浄化系 １２ 原子炉圧力容器 １４ 炉心 １６ 原子炉水 １８ 蒸気排出管路 ２０ 第１の給水管路 ２２ 第２の給水管路 ２４ 第１の原子炉水浄化ループ ２６ 第２の原子炉水浄化ループ ２８ 第１の非再生熱交換器 ３０ 第１の浄化器 ３２ 第１の戻り管路 ３４ 第１のブローダウン管路 ３６ 主復水器 ３８ 廃棄物集積タンク ４０ 第１の流入管路 ４２ 第１の浄化器バイパス管路 ４４ 第１の浄化器バイパス弁 ４６ 第２の非再生熱交換器 ４８ 第２の浄化器 ５０ 第２の戻り管路 ５２ 第２のブローダウン管路 ５４ 第２の流入管路 ５６ 第２の浄化器バイパス管路 ５８ 第２の浄化器バイパス弁 ６０、７６ 第１の制御弁 ６２、７８ 第２の制御弁 ６４ 電気制御器 ６６ 第１の再生熱交換器 ６８ 第２の再生熱交換器 ７０、７２ 冷却管路 ７４ 冷却水供給源 ８０ 第１の逆止め弁 ８２ 第２の逆止め弁 ８４、９４ 送りバイパス管路 ８６、９０、９２、９６、１００、１０２、１０４、１
０６ 制御弁 ８８、９８ 戻りバイパス管路 １０８ 補助管路 １１０ 弁 １１２ 第１のポンプ １１４ 第２のポンプ １１６ 格納容器

フロントページの続き (72)考案者 ウィリアム・エルウッド・タフト アメリカ合衆国、カリフォルニア州、ロ ス・ガトス、メドウブルック・ドライブ、 135番

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 原子炉水内に沈められた炉心を収容して
   いる原子炉圧力容器と、 該圧力容器と流体連通して設けられており、該圧力容器
   から前記原子炉水の第１の部分を受け取る第１の浄化ル
   ープであって、 前記原子炉水の第１の部分を冷却する第１の熱交換器
   と、 該第１の熱交換器により冷却された前記原子炉水の第１
   の部分を浄化する第１の浄化器と、 前記冷却された原子炉水の第１の部分の一部を前記第１
   の浄化器を迂回させて選択的に流す第１の浄化器バイパ
   ス手段と、 前記第１の浄化器、前記第１の浄化器バイパス手段及び
   前記圧力容器と流体連通して設けられており、前記原子
   炉水の第１の部分を前記圧力容器に戻す第１の戻り管路
   とを含んでいる第１の浄化ループと、 前記圧力容器と流体連通して設けられており、該圧力容
   器から前記原子炉水の第２の部分を受け取る第２の浄化
   ループであって、 前記原子炉水の第２の部分を冷却する第２の熱交換器
   と、 該第２の熱交換器により冷却された前記原子炉水の第２
   の部分を浄化する第２の浄化器と、 前記冷却された原子炉水の第２の部分の一部を前記第２
   の浄化器を迂回させて選択的に流す第２の浄化器バイパ
   ス手段と、 前記第２の浄化器、前記第２の浄化器バイパス手段及び
   前記圧力容器と流体連通して設けられており、前記原子
   炉水の第２の部分を前記圧力容器に戻す第２の戻り管路
   とを含んでいる第２の浄化ループとを備えており、 前記第１及び第２の浄化ループの各々は、第１のモード
   又は第２のモードのいずれかのモードにおいて互いに単
   独で運転する又は共に運転することが選択的に可能であ
   り、 前記第１のモードは、運転可能な前記第１及び第２の浄
   化器バイパス手段が閉鎖されているか又は運転可能な前
   記第１若しくは第２の浄化器バイパス手段が閉鎖されて
   おり、且つ前記第１及び第２の浄化器の各々が浄化され
   た原子炉水を第１の流量で前記第１及び第２の戻り管路
   内にそれぞれ排出しているモードであり、 前記第２のモードは、運転可能な前記第１及び第２の浄
   化器バイパス手段が開放されているか又は運転可能な前
   記第１若しくは第２の浄化器バイパス手段が開放されて
   おり、前記冷却された原子炉水が前記第１及び第２の浄
   化器をそれぞれ迂回して、前記第１の流量よりも大きく
   且つ前記炉心の停止時冷却のために十分な第２の流量で
   前記第１及び第２の戻り管路内にそれぞれ流入している
   モードである原子炉水浄化系。
2. 【請求項２】 前記第１の浄化ループは、 前記圧力容器及び前記第１の熱交換器と流体連通して設
   けられており、前記原子炉水の第１の部分を受け取る第
   １の流入管路であって、前記第１の浄化ループ内におけ
   る前記原子炉水の第１の部分の流量を調節するように選
   択的に開閉可能な第１の弁を含んでいる第１の流入管路
   を含んでおり、 前記第２の浄化ループは、 前記圧力容器及び前記第２の熱交換器と流体連通して設
   けられており、前記原子炉水の第２の部分を受け取る第
   ２の流入管路であって、前記第２の浄化ループ内におけ
   る前記原子炉水の第２の部分の流量を調節するように選
   択的に開閉可能な第２の弁を含んでいる第２の流入管路
   を含んでいる請求項１に記載の原子炉水浄化系。
3. 【請求項３】 前記第１及び第２の熱交換器は、第１及
   び第２の非再生熱交換器であり、 前記第１及び第２の熱交換器は、 前記第１の弁と前記第１の非再生熱交換器との間におい
   て直列に前記第１の流入管路内に流体連通して設けられ
   ている第１の再生熱交換器であって、該第１の再生熱交
   換器は、前記原子炉水の第１の部分の一部を該第１の再
   生熱交換器を迂回させて前記第１の非再生熱交換器に選
   択的に導く第１の送りバイパス手段と、前記原子炉水の
   第１の部分の一部を該第１の再生熱交換器を迂回させて
   選択的に導く第１の戻りバイパス手段とを含んでおり、
   前記第１の戻り管路は、前記原子炉水の第１の部分を前
   記圧力容器に戻す前に該原子炉水の第１の部分を加熱す
   るように該第１の再生熱交換器内を通過している、第１
   の再生熱交換器と、 前記第２の弁と前記第２の非再生熱交換器との間におい
   て直列に前記第２の流入管路内に流体連通して設けられ
   ている第２の再生熱交換器であって、該第２の再生熱交
   換器は、前記原子炉水の第２の部分の一部を該第２の再
   生熱交換器を迂回させて前記第２の非再生熱交換器に選
   択的に導く第２の送りバイパス手段と、前記原子炉水の
   第２の部分の一部を該第２の再生熱交換器を迂回させて
   選択的に導く第２の戻りバイパス手段とを含んでおり、
   前記第２の戻り管路は、前記原子炉水の第２の部分を前
   記圧力容器に戻す前に該原子炉水の第２の部分を加熱す
   るように該第２の再生熱交換器内を通過している、第２
   の再生熱交換器とを含んでいる請求項２に記載の原子炉
   水浄化系。
4. 【請求項４】 前記第１及び第２の再生熱交換器、並び
   に前記第１及び第２の浄化器の各々は、前記原子炉水を
   前記第１の流量で流すように寸法決定されており、 前記第１及び第２の非再生熱交換器、前記第１及び第２
   の再生熱交換器の送りバイパス手段及び戻りバイパス手
   段、並びに前記第１及び第２の浄化器バイパス手段の各
   々は、前記原子炉水を前記第２の流量で流すように寸法
   決定されており、 前記第１の流量は、前記第１のモードにおいて前記第１
   及び第２の浄化ループのうちの少なくとも一方の浄化ル
   ープにより前記圧力容器内の前記原子炉水の浄化を達成
   するように予め選定されており、前記第２の流量は、前
   記第２のモードにおいて前記第１及び第２の浄化ループ
   のうちの前記少なくとも一方の浄化ループにより前記炉
   心の停止時冷却を達成するように予め選定されている請
   求項３に記載の原子炉水浄化系。