(57)【要約】【課題】本発明は、原子炉隔離時冷却設備の除熱量を調整可能とすることにより、原子炉隔離事象発生時にも原子炉の圧力または温度を制御することを目的とする。【解決手段】原子炉圧力容器からの蒸気を導く導入配管と、前記導入配管から導かれた蒸気を除熱する熱交換器と、前記熱交換器での除熱によって凝縮された復水を前記原子炉圧力容器に戻す戻り配管とを備えた隔離時冷却設備において、前記戻り配管に調整弁を備えることを特徴とする。【効果】本発明によれば、原子炉隔離時冷却設備の除熱量を調整可能とすることにより、原子炉隔離事象発生時にも原子炉の圧力または温度を制御することが可能になる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉圧力容器からの蒸気を導く導入配管と、前記導入配管から導かれた蒸気を除熱する熱交換器と、前記熱交換器での除熱によって凝縮された復水を前記原子炉圧力容器に戻す戻り配管とを備えた隔離時冷却設備において、
前記戻り配管に調整弁を備えることを特徴とする隔離時冷却設備。
【請求項２】
請求項１記載の隔離時冷却設備において、
前記熱交換器及び前記戻り配管に水位計を設けることを特徴とする隔離時冷却設備。
【請求項３】
請求項２記載の隔離時冷却設備において、
前記熱交換器及び前記戻り配管に温度計を設けることを特徴とする隔離時冷却設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力発電プラントの隔離時冷却設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、原子炉隔離時に原子炉一次系または原子炉二次系の熱を除去する隔離時冷却設備を開示する。そして、特許文献１の隔離時冷却設備は、復水器の復水を原子炉圧力容器へ戻す復水配管に、通常運転時には閉鎖される隔離弁を設置している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−２４６４９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の隔離時冷却設備は、復水配管に隔離弁を使用するため、冷却設備による除熱量を調節することができないという課題があった。
【０００５】
そこで本発明は、原子炉隔離時冷却設備の除熱量を調整可能とすることにより、原子炉隔離事象発生時にも原子炉の圧力または温度を制御することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の隔離時冷却設備は、戻り配管に調整弁を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、原子炉隔離時冷却設備の除熱量を調整可能とすることにより、原子炉隔離事象発生時にも原子炉の圧力または温度を制御することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１に係る隔離時冷却設備の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施例を詳細に説明する。但し、この実施例に記載される構成要素，種類，組み合わせ，形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【実施例１】
【００１０】
図１は本実施例に係る隔離時冷却設備の概略構成図である。この隔離時冷却設備は、原子炉圧力容器１からの蒸気を取り入れる導入配管６と、導入配管６から流入する蒸気を除熱する熱交換器３と、蒸気が熱交換器３で除熱されることによって発生した凝縮水を原子炉圧力容器１に戻す戻り配管７と、戻り配管７に設けられた、開度調整が可能な調整弁５と、熱交換器３の胴側で発生した蒸気を屋外（建物外壁１４の外側）へ導く、上り勾配の排気配管１２と、外部からの異物混入を防止するメッシュ１３とを備えている。また、熱交換器３は原子炉圧力容器１からの蒸気を流す伝熱管１５を有している。なお、熱交換器３の胴側には、熱交換器内に存在する水の水位・温度をそれぞれ計測する水位計９と温度計１１を備えている。また、熱交換器３と原子炉圧力容器１とを接続する戻り配管７には、水位計８と温度計１０を備えている。
【００１１】
次に、本実施例の隔離時冷却設備による作用効果について説明する。
【００１２】
原子炉圧力容器からタービンに蒸気を供給することができない原子炉隔離事象発生時、原子炉圧力容器からタービンへの蒸気供給が遮断され、一時的に発電を停止することがある。早期に復旧が見込まれる場合、原子力発電プラントは原子炉圧力容器を高温状態としたまま、発電再開に向けて待機する（高温待機）。この際、原子炉のスクラムにより熱出力は低下するが、原子炉格納容器から崩壊熱が継続して発生する。そのため、原子炉隔離事象が発生して高温待機させている場合、隔離時冷却設備は崩壊熱の除去を行う。
【００１３】
一方、発電の再開を考慮すると、待機中の原子炉圧力容器は、内部の圧力・温度をできるだけ通常運転条件に近くしておけば、復旧にかかる時間・エネルギーが少なくて済む。しかし、特許文献１の隔離時冷却設備は、戻り配管に隔離弁を使用していた。この隔離弁は、基本的に全開・全閉状態で使用することを想定しており、流体の流れやすさを定常的に調節することは何ら目的としていない。そのため、原子炉隔離事象の発生時に、除熱量を調節することができなかった。そして、除熱量は原子炉圧力容器内の蒸気の圧力および温度で決まり、結果的に原子炉格納容器の圧力・温度は必要以上に低下していた。
【００１４】
本実施例において原子炉隔離事象が発生すると、原子炉圧力容器１からの飽和蒸気は導入配管６に流入し、熱交換器３で除熱される。熱交換器３で除熱されて凝縮した凝縮水（復水）は、戻り配管７を通して原子炉圧力容器１に戻る。
【００１５】
このとき、原子炉圧力容器１の温度は、熱交換器３による除熱量と、炉心の崩壊熱，接続機器との熱伝導，放射等が平衡する状態に向かう。つまり、原子炉圧力容器１の内部温度は、熱交換器３による除熱量に依存して変化する。そして、原子炉圧力容器１の内部は飽和状態であるため、圧力は温度に連動して変化する。
【００１６】
また、戻り配管７に設けた調整弁５の操作によって、伝熱管１５の内部水位を調整することができる。
【００１７】
ここで、熱交換器３が原子炉圧力容器１から流入する蒸気を除熱する量は、蒸気の潜熱が大部分を占めている。また、蒸気が凝縮する領域は、伝熱管１５の内部水位と熱交換器３の胴側水位との間の領域が大部分を占める。そのため、調整弁５を開く方向に操作すると、伝熱管１５の内部水位は低下する。そして、伝熱管１５の内部水位と熱交換器３の胴側水位との間の領域が大きくなり、除熱量は増加する。逆に、調整弁５を閉じる方向に操作すると、伝熱管１５の内部水位と熱交換器３の胴側水位との間の領域が縮小し、凝縮量および除熱量は減少する。
【００１８】
このように、本実施例の隔離時冷却装置は、戻り配管に調整弁を備えている。この調整弁は、開度を調整することで復水の流れやすさを変えることができ、中間開度での制御を定常的に行うことが可能である。そのため、原子炉隔離事象発生時にも原子炉の圧力または温度を制御して、復旧にかかる時間・エネルギーを少なくすることが可能である。
【００１９】
また、熱交換器及び戻り配管に水位計を設けることにより、熱交換器３の胴側水位と伝熱管１５の内部水位の水位差を常時監視する。そして、調整弁５の操作によって、伝熱管１５の内部水位を変化させ、除熱量を調整することができる。
【００２０】
さらに、熱交換器及び戻り配管に温度計を設けることにより、熱交換器３の水と伝熱管１５の復水の温度差を監視し、除熱量の評価精度を高めることが可能である。
【符号の説明】
【００２１】
１  原子炉圧力容器
２  炉水
３  熱交換器
４  冷却水
５  調整弁
６  導入配管
７  戻り配管
８，９  水位計
１０，１１  温度計
１２  排気配管
１３  メッシュ
１４  建物外壁
１５  伝熱管
【図１】
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