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JP3982419B2 - Reactor safety equipment - Google Patents
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JP3982419B2 - Reactor safety equipment - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は原子炉の安全設備に関し、特に原子炉隔離時における原子炉圧力容器内への注水や残留熱除去に有益な技術に係る。
【0002】
【従来の技術】
従来の沸騰水型原子炉の安全系は、原子炉隔離時冷却系(RCIC),残留熱除去系(LPFL/RHR)、これら両系統に稼働に必要とする電力を発生して供給する非常用ディーゼル発電機(非常用DG)を具備した区分Iと、高圧炉心注水系(HPCF),残留熱除去系(LPFL/RHR)、これら両系統に稼働に必要とする電力を発生して供給する非常用ディーゼル発電機(非常用DG)を具備した区分IIと、区分IIと同一構成の高圧炉心注水系(HPCF),残留熱除去系(LPFL/RHR),非常用ディーゼル発電機(非常用DG)を具備した区分III とからなっている。なお、原子炉隔離時冷却系(RCIC)については、全交流電源喪失時には直流電源のみで起動することが可能である。また、主蒸気逃し安全弁には自動減圧装置(ADS)が設けられている。さらに、関連する安全系としては、原子炉格納容器が高圧となった場合の格納容器ベント設備が1系統設置されている。このような各区分内の系統は系統内のポンプを駆動して注水機能や熱除去機能を発揮する、いわゆる動的機器を用いた安全系である。逆にポンプを用いないで除熱や注水する系統は静的機器を用いた安全系と言われている。
【0003】
また、安全系の動的機器の起動失敗を恐れ、安全への信頼性を向上すべく、静的機器を用いた安全系を追加(例えば、特許文献1参照)したり、各区分の一区分につき、区分内の動的機器を用いた複数の安全系の一つの系統を静的機器を用いた安全系に置き換えたり(例えば、特許文献2参照)した例が公知である。
【0004】
【特許文献1】
特開平7−253492号公報
【特許文献2】
特開平8−313686号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来例では、3区分に残留熱除去系(低圧系)(LPFL/RHR)が配置されているため、この残留熱除去系熱交換器を冷却し最終的なヒートシンクである海水で冷却させるための補機冷却系が必要となり、そのポンプ数等の多さ故に設備物量やポンプ等の設置スペースが増大し、建設コスト及び保守コストを増加させるという課題があった。
【0006】
また、従来の静的機器を用いた安全系においても、その安全系内の電動弁の電源として使用する直流電源設備に対する共通原因故障に対応する対策が成されていない。
【0007】
さらに、従来例では、原子炉の安全系の起動は、基本的に運転員の手動起動となるが、さらに信頼性を向上させるためには原子炉除熱システムに対する自動起動信号によるバックアップが必要なところ、その必要性を満たしていないという課題が有る。
【0008】
本発明の主目的は、原子炉の安全設備の物量を低減することであり、他の目的は、原子炉の安全設備における共通原因故障を無くすること、更に他の目的は、原子炉の安全設備を自動起動させてより信頼性の高い沸騰水型原子炉の安全設備を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の主目的を達成するための手段は、原子炉格納容器と、前記原子炉格納容器内に格納された原子炉圧力容器と、前記原子炉圧力容器に接続された主蒸気配管と、前記原子炉圧力容器に接続された給水配管と、複数の区分に分離独立していて、前記原子炉圧力容器内へ水を注水する複数の注水系統及び複数の区分中において二つの区分に前記原子炉圧力容器を除熱する系統と、前記区分ごとに分離独立していて、前記注水系統内の機器に電力を供給する複数の電源設備と、前記主蒸気配管から第1配管を経由して凝縮器内に受け入れた蒸気を前記凝縮器で凝縮し、凝縮した水を前記給水配管へ第2の配管を通じて戻すアイソレーションコンデンサ系統と、前記第1配管と前記第2配管の少なくとも一方の配管に、複数弁並列にして装備され、その配管内の流れを断続自在に制御する複数の第1電動弁とを有し、前記第1電動弁への給電源を互いに相違する前記区分の前記電源設備としてある原子炉の安全設備であり、前記複数の第1電動弁は各区分のいずれかの電源設備から電力を受けて一弁は確実に作動する可能性を高められているので、アイソレーションコンデンサ系統の機能喪失の可能性が少ないから、注水系の動的機器の削減や容量の低減を可能とできる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を説明する。沸騰水型原子炉を採用した原子力プラントは、図1に示す原子炉格納容器1を備えている。原子炉格納容器1は、内部に原子炉圧力容器2と圧力抑制室とを気密に格納している。その圧力抑制室は、プール水として水が蓄えられたサプレッションプール4と、プール水の水面上方のウエットウェル58空間とから構成されている。原子炉格納容器1内の圧力抑制室外の空間はドライウェル57として機器配置スペース等に利用されている。そのドライウェル57とサプレッションプール4の水面下はベント通路27と水平ベント管28を通じて連通されている。
【0011】
その原子炉圧力容器2は、内部に核燃料が装荷された炉心3を気密に格納している。その炉心3は、図示していないインターナルポンプによって原子炉圧力容器2内の冷却水を炉心3に循環させることによって、冷却され、その見返りとして炉心3を通過した冷却水が炉心3で加熱される。その加熱により、原子炉圧力容器2内では高温且つ高圧な蒸気が発生する。
【0012】
原子炉圧力容器2内に発生したその蒸気は、原子炉圧力容器2に接続された主蒸気配管25を通過して原子炉格納容器1の外側に存在する蒸気の受け入れ先、例えば、発電機の駆動用蒸気タービンに供給される。その蒸気は蒸気タービン等で消費された後に図示していない復水器で水に戻され、その水は冷却水として、原子炉圧力容器2に接続された給水配管26を通じて原子炉圧力容器2内に戻される。このように戻された水は原子炉圧力容器2内で炉心3へ循環する冷却水として再利用される。
【0013】
主蒸気配管25や給水配管26は原子炉格納容器1外の蒸気利用先にまで延びているので、事故時の放射能汚染拡大を防ぐことも考慮して、主蒸気配管25には、プラント異常事象である過渡事象の異常事態には閉鎖される隔離弁25a,25bが原子炉圧力容器2の内側と外側とに装備されている。同じく給水配管26には原子炉格納容器1内側から外側に向かって流れる流れを止める逆止弁26a,26bが原子炉圧力容器2の内側と外側とに装備されている。
【0014】
原子炉の安全設備、即ち原子炉の安全系は次のような系統や装置や設備から成っている。原子炉の安全系は、2系統の残留熱除去系(LPFL/RHR)と高圧炉心注水系(HPCF)と原子炉隔離時冷却系(RCIC)と自動減圧装置(ADS)と格納容器ベント設備と、静的格納容器冷却系とアイソレーションコンデンサ系とを備えている。
【0015】
2系統の残留熱除去系(LPFL/RHR)は、サプレッションプール4内のプール水中と原子炉圧力容器2内とを連通する配管20a,20bと、その配管20a,20bに設けられて配管20a,20b内の水を原子炉圧力容器2へ向けて駆動する電動ポンプ18a,18bと、その配管20a,20bに設けられてその配管20a,20b内を流れる水を冷却する熱交換器19a,19bと、原子炉格納容器1の外側においてその配管20a,20b内の流れを断続する様にその配管20a,20bに設けた電動弁21a,21jと、原子炉格納容器1の内側においてその配管20a,20b内の原子炉格納容器1の外側方向への流れを止めるようにその配管20a,20bに設けた逆止弁21b,21fとを備えている。又、熱交換器19a,19bには、熱交換器19a,19bを冷却するための流体として海水を熱交換器19a,19bに通す補機冷却系が装備され、その補機冷却系は残留熱除去系(LPFL/RHR)の電源設備と同じ電源設備で駆動される電動ポンプ及び電動弁等(図示せず)が備えられている。
【0016】
残留熱除去系(LPFL/RHR)の電動弁21a,21jや電動ポンプ18a,18bは二回路の制御回路29a,29bによって制御される。その制御回路29a,29bは一系統の残留熱除去系(LPFL/RHR)につき一回路、計二回路装備されている。
【0017】
このような残留熱除去系(LPFL/RHR)の配管20a,20bから複数の分岐配管201a,202a,203a,201b,202b,203bが分岐し、各分岐配管201a,202a,203a,201b,202b,203bの分岐先が原子炉格納容器1内のドライウェル57内とウエットウェル58内とサプレッションプール4のプール水中へと原子炉格納容器1の外側に配置した電動弁21d,21c,21e,21h,21i,21gを経由して延長されている。ドライウェル57内とウエットウェル58内に延長された分岐配管201a,202a,201b,202bはドライウェル57内とウエットウェル58内とに配備されたスプレイヘッダ30,31に接続されている。
【0018】
残留熱除去系(LPFL/RHR)は複数の運転モードを有する。その運転モードには、格納容器スプレイモードと、サプレッションプールスプレイモードとサプレッションプール冷却モードと低圧注水モードがある。
【0019】
残留熱除去系(LPFL/RHR)の低圧注水モードは、原子炉圧力容器2が低圧の状態において、電動ポンプ18a,18bが起動され、電動弁21a,21jが開かれることによって運転される。その残留熱除去モードの運転においては、電動ポンプ18a,18bが、サプレッションプール4のプール水を吸い込んで、配管20a,20bと熱交換器19a,19bを通じて原子炉圧力容器2内に注水することができる。
【0020】
残留熱除去系(LPFL/RHR)の格納容器スプレイモードは、熱交換器19a,19bに補機冷却系で海水が通水されて冷却されている状態において、電動ポンプ18a,18bが起動され、電動弁21b,21hを開くことによって運転される。その格納容器スプレイモードの運転においては、電動ポンプ18a,18bが、サプレッションプール4のプール水を吸い込んで、分岐配管201a,201bと熱交換器19a,19bを通じてスプレイヘッダ30へ給水し、そのスプレイヘッダ30から原子炉格納容器1内のドライウェル57内へプール水が散水される。その散水前にプール水は熱交換器19a,19bで冷却されているので、プール水がドライウェル57内に散水されることでドライウェル57内を冷却する機能が発揮される。
【0021】
残留熱除去系(LPFL/RHR)のサプレッションプールスプレイモードは、熱交換器19a,19bに補機冷却系で海水が通水されて冷却されている状態において、電動ポンプ18a,18bを起動し、電動弁21e,21iを開くことによって運転される。そのサプレッションプールスプレイモードの運転においては、電動ポンプ18a,18bがサプレッションプール4のプール水を吸い込んで、分岐配管202a,202bと熱交換器19a,19bを通じてスプレイヘッダ31へ給水する。その給水によって、そのスプレイヘッダ31から圧力抑制室内のウエットウェル58内へプール水が散水される。そのプール水は散水前に熱交換器19a,19bで冷却されているので、スプレイヘッダ31からプール水がウエットウェル58内に散水されることでウエットウェル58内を冷却する機能が発揮される。
【0022】
残留熱除去系(LPFL/RHR)のサプレッションプール冷却モードは、熱交換器19a,19bに補機冷却系で海水が通水されて冷却されている状態において、電動ポンプ18a,18bを起動し、電動弁21c,21gを開くことによって運転される。そのサプレッションプール冷却モードの運転においては、電動ポンプ18a,18bが、サプレッションプール4のプール水を吸い込んで、熱交換器19a,19bに送り、そこでプール水が熱交換器19a,19bで冷却され、冷却されたプール水は分岐配管203a,203bを通じてサプレッションプール4へ戻し入れられるという循環を繰り返す。そのため、サプレッションプール冷却モードの運転状態にあっては、サプレッションプール4内のプール水は冷却された状態に維持されるという機能が発揮される。
【0023】
高圧炉心注水系(HPCF)は、サプレッションプール4内のプール水中と原子炉圧力容器2内とを連通する配管23と、その配管23に設けられて配管23内の水を原子炉圧力容器2へ向けて駆動する電動ポンプ22と、原子炉格納容器1の外側においてその配管23内の流れを断続する様にその配管23に設けた電動弁24aと、原子炉格納容器1の内側においてその配管23内で原子炉格納容器1の外側方向への流れを止めるようにその配管23に設けた逆止弁24bとを備えている。高圧炉心注水系(HPCF)の電動ポンプ22と電動弁24aは制御回路32で制御するように構成してある。
【0024】
高圧炉心注水系(HPCF)は、電動ポンプ22を起動し、且つ電動弁24aを開くことによって、サプレッションプール4内のプール水を電動ポンプ22で配管23を通じて原子炉圧力容器2内に注水する機能を発揮できる。
【0025】
原子炉隔離時冷却系(RCIC)は、サプレッションプール4内のプール水中と給水配管26との途中とを連通する配管16と、その配管16に設けられて配管16内の水を給水配管26内へ向けて駆動するポンプ14と、そのポンプ14を駆動する蒸気タービン33と、各隔離弁25a,25bよりも原子炉圧力容器2側の主蒸気配管25部分と蒸気タービン33の駆動蒸気の受け入れ口を連通接続した配管35と、その配管35内の流れを断続する様にその配管35に設けた電動弁15aと隔離弁15c,15dと、その蒸気タービン33の蒸気排気口とサプレッションプール4のプール水中との間を連通する配管34と、その配管34内の流れを断続する様にその配管34に設けた電動弁15bとを備えている。原子炉隔離時冷却系(RCIC)の電動弁15a,15bは制御回路36a,36bで制御するように構成してある。その制御回路36a,36bは2回路用意されている。
【0026】
原子炉隔離時冷却系(RCIC)は、隔離弁15c,15dが開かれている状態において、各電動弁15a,15bを開くことで、原子炉圧力容器2内の蒸気を主蒸気配管25から配管35を通じて蒸気タービン33に供給し、その蒸気によって蒸気タービン33を駆動することにより運転される。このように蒸気タービン33に蒸気が供給されると、その蒸気によって蒸気タービン33のタービンが回転駆動される。蒸気タービン33が駆動されると、その蒸気タービン33によってポンプ14が駆動される。ポンプ14が駆動されると、そのポンプ14は、サプレッションプール4内のプール水を配管16を通じて給水配管26内に注水し、給水配管26内に注水されたプール水は給水配管26を通じて原子炉圧力容器2内に注水される。このように原子炉隔離時冷却系(RCIC)は、原子炉圧力容器2内に注水するに十分な所定の駆動力でポンプを駆動することができるだけの高圧蒸気が原子炉圧力容器2側から供給されている期間において、原子炉圧力容器2内への注水機能を発揮できる。なお、蒸気タービン33で使用された蒸気は配管34を通じてサプレッションプール4内に戻される。
【0027】
自動減圧装置(ADS)は、各隔離弁25a,25bよりも原子炉圧力容器2側の主蒸気配管25部分に設けた複数の主蒸気逃し安全弁17(図1では一弁のみ表示してある。)と、その主蒸気逃し安全弁17の蒸気の排気口とサプレッションプール4内のプール水中とを連通する配管17aとを備える。その主蒸気逃し安全弁17には、その主蒸気逃し安全弁17が開くように作動圧が予め設定されている。その設定した作動圧以上に主蒸気配管25内の圧力が上昇した場合には、主蒸気逃し安全弁17が開いて主蒸気配管25内の蒸気を圧力と共に配管17aを経由してサプレッションプール4内のプール水中に逃すことができる逃し弁機能を有している。また、主蒸気逃し安全弁17はバネ式安全弁としての安全弁機能もある。主蒸気逃し安全弁17からの蒸気はサプレッションプール4内で凝縮されて、圧力抑制室内の圧力の上昇を極力抑制している。この複数の主蒸気逃し安全弁17に対して、自動減圧装置(ADS)は、原子炉圧力容器2内の圧力を残留熱除去系(LPFL/RHR)の低圧注水モードが起動できるまで減圧するための機能を発揮する。自動減圧装置(ADS)を制御する制御回路66a,66bは主蒸気逃し安全弁を強制的に開く制御回路を有し、2回路備えられている。
【0028】
アイソレーションコンデンサ系は、各隔離弁25a,25bよりも原子炉圧力容器2側の主蒸気配管25部分と凝縮器6の入口とを連通する配管9と、その配管9の途中に並列に設けた3個の電動弁7a,7b,7cと、その凝縮器6内の凝縮後の水を排出する出口と各逆止弁26a,26bよりも原子炉圧力容器2側の給水配管26部分とを連通する配管63と、その配管63の途中に並列に設けた3個の電動弁8a,8b,8cと、その凝縮器6内の凝縮後の水を排出する出口よりも高い位置で凝縮器6内のガスを排気する出口とサプレッションプール4内のプール水中を連通する配管62と、その配管62の途中に並列に設けた3個の電動弁7d,7e,7fと、原子炉格納容器1の外側で凝縮器6を水没させて格納する外部プール5とを備えている。
【0029】
アイソレーションコンデンサ系の電動弁7a,7b,7c,7d,7e,7f,8a,8b,8cは原子炉除熱システム制御回路65a,65b,65cによって制御されている。その原子炉除熱システム制御回路65a,65b,65cは3回路装備されている。各原子炉除熱システム制御回路のうち制御回路65aは電動弁7a,7d,8aを制御し、制御回路65bは電動弁7b,7e,8bを制御し、制御回路65cは電動弁7c,7f,8cを制御している。
【0030】
アイソレーションコンデンサ系は、三弁一組の電動弁7a,7b,7cの少なくとも一弁と三弁一組の電動弁7d,7e,7fの少なくとも一弁と三弁一組の電動弁8a,8b,8cの少なくとも一弁とが開かれることによって運転される。このように、各組ごとに少なくとも一弁が開かれた状態になると、原子炉圧力容器2内の蒸気が主蒸気配管25と配管9を通じて凝縮器6内に入る。凝縮器6が外部プール5のプール水中に水没して冷却されているので、凝縮器6内に入った蒸気は、凝縮器6内で冷却されて凝縮する。凝縮器6内で凝縮した蒸気は水に戻って配管63を通じて給水配管26内に入り、さらに給水配管26内から、原子炉圧力容器2内に注水されて戻される。このようにしてアイソレーションコンデンサ系は、原子炉圧力容器2内で発生した蒸気を凝縮して炉心3の崩壊熱を除去する機能を発揮する。
【0031】
また、凝縮器6による蒸気の凝縮開始前には、凝縮器6内にガスが充満している。そのガスは凝縮器6内に入ってきた蒸気に押されて凝縮器6内から配管62を通じてサプレッションプール4内のプール水中に排気される。
【0032】
静的格納容器冷却系は、原子炉格納容器1のドライウェル57内と熱交換器10の入口とを連通する配管67と、その熱交換器10の熱交換後の流体を排出する出口とサプレッションプール4内のプール水中を連通する配管11と、原子炉格納容器1の外側で熱交換器10を水没させて格納する外部プール5とを備えている。各外部プール5は一連のもので、密閉されている。
【0033】
静的格納容器冷却系は、例えば、原子炉圧力容器2内で発生した蒸気がドライウェル57内に漏洩して、ドライウェル57内の圧力が圧力抑制室内の圧力よりも相対的に高くなると、ドライウェル57内の蒸気が配管67を通じて熱交換器10内に入り、そこで凝縮して水になる。その水はサプレッションプール4のプール水中に配管11を通じて入れられる。このようにして、静的格納容器冷却系は、原子炉格納容器1内の蒸気を凝縮して原子炉格納容器1内を冷却し、原子炉圧力容器2内の圧力を低下させる機能を発揮する。
【0034】
格納容器ベント設備は、2系統採用されている。そのうちの一系統は、原子炉格納容器1内のウエットウェル58及びドライウェル57から原子炉格納容器1外に設置した排気筒56へガスを導く配管13と、その配管13内の流れを断続できるように配管13の途中に設けた各電動弁12a,12b,12cとを備えている。この系統の電動弁12a,12b,12cは、原子炉除熱システム制御回路65a,65b,65cによって制御されている。
【0035】
もう一系統の格納容器ベント設備は、原子炉格納容器1内のウエットウェル58及びドライウェル57と外部プール5のプール水中を連通する配管59と、その配管59内の流れを断続できるように配管59の途中に設けた各電動弁12d,12e,12fと、外部プール5のプール水面より上方の気相空間から排気筒56へガスを導く配管60とを備えている。この系統の各電動弁12d,12e,12fは、原子炉除熱システム制御回路65a,65b,65cによって制御されている。
【0036】
格納容器ベント設備は、各電動弁12a,12b,12cを開くことによって一系統が作動し、各電動弁12d,12e,12fを開くことによってもう一系統も作動する。格納容器ベント設備は原子炉格納容器内の圧力を低減する目的から、原子炉格納容器1内の圧力が外界の圧力よりも高い状態で作動させられるものであるから、各電動弁12a,12b,12cが開くと、原子炉格納容器内の圧力と外界との圧力との差圧で、原子炉格納容器1内の雰囲気とともに圧力が配管13を通じて排気筒56に送られ、その排気筒56から外界へ逃される。また、各電動弁12d,12e,12fを開くことによって、原子炉格納容器1内の圧力と雰囲気は、配管59を通じて外部プール5のプール水中に排出され、ここで、その雰囲気中に含まれていた蒸気はプール水中で凝縮し、その雰囲気に含まれていた水溶性放射性核種はそのプール水中に留まり、水溶性放射性核種が除去された雰囲気と圧力とが配管60を通じて排気筒56に送られ、その排気筒56から外界へ逃される。これにより、格納容器ベント設備は、原子炉格納容器1内の圧力や温度の異常な上昇を抑制する機能を発揮する。
【0037】
以上のように、本発明の実施例に係る沸騰水型原子炉の安全系は、残留熱除去系(LPFL/RHR),原子炉隔離時冷却系(RCIC),高圧炉心注水系(HPCF),自動減圧装置(ADS),格納容器ベント設備,アイソレーションコンデンサ系(IC),静的格納容器冷却系から構成されている。
【0038】
また、図2には本実施例に係る安全系の系統区分を示し、図4には本実施例に係る安全系の電源設備系統の系統区分を示している。いずれの区分も、区分番号については共通の番号を付与している。
【0039】
図2に示す区分Iは、残留熱除去系(LPFL/RHR)とその区分に属する機器に電気を供給する非常用ディーゼル発電機37,区分IIは残留熱除去系(LPFL/RHR)とその区分に属する機器に電気を供給する非常用ディーゼル発電機38、区分III は高圧炉心注水系(HPCF)とその区分に属する機器に電気を供給する非常用ディーゼル発電機39を備えている。
【0040】
このように安全系は、前述の各区分ごとに非常用ディーゼル発電機を非常用の電源設備として備えている。そのほかにも、原子力プラント外の外部電源、すなわち原子力プラントの外部の電源設備、から送電線を経由して電気が各区分ごとに独立して供給される。
【0041】
前述の各区分ごとの給電系統を示すと、図4のように、各区分ごとに独立した給電系統を成立させている。すなわち、区分Iの給電系統は、外部電源と非常用ディーゼル発電機37との二系統の電源設備が高圧交流電線68aにAC6.9kvの交流電力を供給可能としている。外部電源からの電力の供給が止まらなければ、その外部電源から交流電力を高圧交流電線68aに受け、外部電源からの電力の供給が止まった場合には、非常用ディーゼル発電機37を起動して高圧交流電線68aに交流電力を供給する。その高圧交流電線68aには遮断器を介して区分Iの残留熱除去系(LPFL/RHR)の電動ポンプ18aが接続され、その電動ポンプ18aは高圧交流電線68aから電動ポンプ18aが起動するために必要な電力を得ることができる。
【0042】
高圧交流電線68aから変圧器69aを介して低圧交流電線70aにAC480vの交流電力が供給されている。その低圧交流電線70aには、区分Iの残留熱除去系(LPFL/RHR)の電動弁21cと、格納容器ベント設備の電動弁12a,12b,12cとが、いずれも遮断器を介して接続され、その電動弁21c,12a,12b,12cは低圧交流電線70aから電動弁21c,12a,12b,12cが起動するために必要な電力を得ることができる。
【0043】
低圧交流電線70aには遮断器を介して充電器が接続される。その低圧交流電線70aの交流電力は充電器によってDC125vの直流電力に変換されて直流電線71aに流される。その直流電線71aには、遮断器を介して蓄電池40が接続されている。その蓄電池40は遮断器を介して直流電線71aから電力を蓄電したり、交流電源喪失時に直流電線71aへ直流電力を放電することができる。
【0044】
さらに、直流電線71aには、原子炉隔離時冷却系の電動弁15a,15bや隔離弁15c,15dと各制御回路29a,36a,65a,65bとアイソレーションコンデンサ系の電動弁7a,7d,8aとが、個々に遮断器を介して接続され、それらの電動弁や隔離弁が起動するために必要な、あるいはそれらの制御回路が作動するために必要な直流電力を、それらの電動弁やそれらの各制御回路が受電できるようになっている。
【0045】
残留熱除去系(LPFL/RHR)の制御回路29aは、電動ポンプ18aと残留熱除去系(LPFL/RHR)の運転モードに適合した電動弁21a,21c,21d,21eに接続された遮断器を非通電状態から通電状態に切り替えて、非通電状態で閉じられていた電動弁21cを開き、非通電状態で停止していた電動ポンプ18aを起動する制御を行うことができる。
【0046】
原子炉隔離時冷却系(RCIC)の制御回路36aは、隔離弁15c,15dを開いている状態で電動弁15a,15bに接続された遮断器を非通電状態から通電状態とに切り替える制御によって、非通電状態で閉じられていた電動弁を開く制御を行うことができる。
【0047】
自動減圧装置(ADS)の制御回路66aは、主蒸気逃し安全弁17を強制的に開かせるシリンダ装置の圧力回路を制御して、主蒸気逃し安全弁17を制御できる。主蒸気逃し安全弁17が強制的に開くもう一つの状態は、主蒸気逃し安全弁17が主蒸気配管内から設定圧力以上の圧力を受けた場合である。
【0048】
原子炉除熱システム制御回路65aは、残留熱除去系(LPFL/RHR)の制御回路29aの作動とアイソレーションコンデンサ系(IC)の電動弁7a,7d,8aと格納容器ベント設備の電動弁12a,12b,12cとを起動する回路構成を備えている。原子炉除熱システム制御回路65aが起動信号を生成すると、原子炉除熱システム制御回路65aは残留熱除去系(LPFL/RHR)の制御回路29aの遮断器を非通電状態から通電状態に切り替えてその残留熱除去系(LPFL/RHR)の制御回路29aを作動させ、その残留熱除去系(LPFL/RHR)の制御回路29aは作動することによって電動ポンプ18aを起動し、電動弁21cを開く制御を行う。又、原子炉除熱システム制御回路65aが起動信号を生成すると、その原子炉除熱システム制御回路65aはアイソレーションコンデンサ系(IC)の電動弁7a,7d,8aに接続されている遮断器と格納容器ベント設備の電動弁12a,12b,12cに接続されている遮断器とを非通電状態から通電状態に切り替える制御をなす。その制御によって、直流電力を受けたアイソレーションコンデンサ系(IC)の電動弁7a,7d,8aと格納容器ベント設備の電動弁12a,12b,12cは、閉じている状態から開く状態になる。
【0049】
原子炉除熱システム制御回路65aの回路構成を等価な論理回路で示せば、図5のようになる。すなわち、原子力プラントは、原子炉圧力容器2内の冷却水の水位や圧力やサプレッションプール4内のプール水の水温や原子炉格納容器1内の圧力や温度や放射線量を計測する計測システム(図示せず)を備えて、原子力プラントの状況を監視している。その計測システムから原子炉圧力容器2内の水位が予め設定した水位よりも低い場合に発せられる原子炉水位低信号(図中では原子炉水位低と表示)50と、その計測システムから原子炉圧力容器2内の圧力が予め設定した圧力よりも高い場合に発せられる格納容器圧力高信号(図中ではPCV圧力高と表示)51と、その計測システムからサプレッションプール4内のプール水の水温が予め設定した温度よりも高い場合に発せられるサプレッションプール水温高信号(図中ではS/P水温高と表示)52と、原子力プラントの制御室にもうけられた手動スイッチを入れることで発せられる手動起動信号(図中では手動起動と表示)53とを原子炉除熱システム制御回路65aが受信できるように構成されている。
【0050】
この場合の格納容器圧力高信号の設定圧力は、原子力プラントが運用される原子炉格納容器1の設定圧力のうち最も高いものであり、サプレッションプール4水温高の設定水温は、原子力プラントが運用されるサプレッションプール4のプール水の設定温度のうち最も高いものであり、原子炉圧力容器2内の水位低の設定水位は原子炉圧力容器2内の炉心3が安全な状態に冷却できる最低水位とされている。
【0051】
原子炉除熱システム制御回路65aが起動信号を生成する場合は、手動起動信号53が原子炉除熱システム制御回路65aに入力された場合か、計測システムから原子炉除熱システム制御回路65aへの信号が以下の条件である場合である。その条件とは、原子炉水位低信号50が発生せず、かつ格納容器圧力高信号51が発生し、かつサプレッションプール水温高信号52が発生した場合である。
【0052】
このような条件になると、原子炉除熱システム制御回路65aは起動信号を生成し、アイソレーションコンデンサ系(IC)と、格納容器ベント設備と、残留熱除去系(LPFL/RHR)のサプレッションプール冷却モードに関連する各電動弁や電動ポンプとを起動させる起動信号を発生させる。
【0053】
このような原子炉除熱システム制御回路65aを備えることによって、手動起動する必要がある状況を認知しなくとも、最終的に起動信号が自動的に発生し、原子炉の水位が維持された状況で確実にアイソレーションコンデンサ系(IC)と、格納容器ベント設備と、残留熱除去系(LPFL/RHR)を作動させることが可能となる。
【0054】
また、原子炉除熱システム制御回路65aの回路構成と等価な論理回路として、図6のような論理回路構成も図5の論理回路構成と同様の機能を達成する。また、図7及び図8のように時間遅れ信号を備えることで信頼性を向上させる論理回路構成とすることもできる。
【0055】
区分IIの給電系統は、図4のように、区分Iの給電系統から原子炉隔離時冷却系の電動弁への直流電力の供給回路が無い点で相違し、その他は酷似している。すなわち、区分IIの給電系統は次のとおりである。外部電源と非常用ディーゼル発電機38との二系統の電源設備が高圧交流電線68bにAC6.9kv の交流電力を供給可能としている。外部電源からの電力の供給が止まらなければ、その外部電源から交流電力を高圧交流電線68bに受け、外部電源からの電力の供給が止まった場合には、非常用ディーゼル発電機38を起動して高圧交流電線68bに交流電力を供給する。その高圧交流電線68bには遮断器を介して区分IIの残留熱除去系(LPFL/RHR)の電動ポンプ18bが接続され、その電動ポンプ18bは高圧交流電線68bから電動ポンプ18bが起動するために必要な電力を得ることができる。
【0056】
高圧交流電線68bから変圧器69bを介して低圧交流電線70bにAC480vの交流電力が供給されている。その低圧交流電線70bには、区分IIの残留熱除去系(LPFL/RHR)の電動弁21gと、格納容器ベント設備の電動弁12d,12e,12fとが、いずれも遮断器を介して接続され、その電動弁21g,12d,12e,12fは低圧交流電線70bから電動弁21g,12d,12e,12fが起動するために必要な電力を得ることができる。
【0057】
低圧交流電線70bには遮断器を介して充電器が接続される。その低圧交流電線70bの交流電力は充電器によってDC125vの直流電力に変換されて直流電線71bに流される。その直流電線71bには、遮断器を介して蓄電池41が接続されている。その蓄電池41は遮断器を介して直流電線71bから電力を蓄電したり、交流電源喪失時に直流電線71bへ直流電力を放電することができる。
【0058】
さらに、直流電線71bには、各制御回路29b,36b,65b,66bとアイソレーションコンデンサ系の電動弁7b,7e,8bとが、個々に遮断器を介して接続され、電動弁7b,7e,8bが起動するために必要な、あるいは制御回路29b,36b,65b,66bが作動するために必要な直流電力を、それらの電動弁7b,7e,8bや各制御回路29b,36b,65b,66bが受電できるようになっている。
【0059】
残留熱除去系(LPFL/RHR)の制御回路29bは、電動ポンプ18bと残留熱除去系(LPFL/RHR)の運転モードに適合した電動弁21g,21h,21i,21jに接続された遮断器を非通電状態から通電状態に切り替える制御によって、非通電状態で閉じられていた電動弁21gを通電状態で開き、非通電状態で停止していた電動ポンプ18bを通電状態で起動する制御を行うことができる。
【0060】
原子炉隔離時冷却系(RCIC)の制御回路36bは、隔離弁15c,15dが開かれている状態で電動弁15a,15bに接続された遮断器を非通電状態から通電状態とに切り替える制御によって、非通電状態で閉じられていた電動弁15a,15bを通電状態で開く制御を行うことができる。
【0061】
自動減圧装置(ADS)の制御回路66bは、主蒸気逃し安全弁17を強制的に開かせるシリンダ装置の圧力回路を制御して、主蒸気逃し安全弁17を制御できる。主蒸気逃し安全弁17が開くもう一つの状態は、主蒸気逃し安全弁17が主蒸気配管内から設定圧力以上の圧力を受けた場合である。
【0062】
原子炉除熱システム制御回路65bは、残留熱除去系(LPFL/RHR)の制御回路29bの作動とアイソレーションコンデンサ系(IC)の電動弁7b,7e,8bと格納容器ベント設備の電動弁12d,12e,12fとを起動する回路構成を備えている。原子炉除熱システム制御回路65bが起動信号を生成すると、原子炉除熱システム制御回路65bは残留熱除去系(LPFL/RHR)の制御回路29bの遮断器を非通電状態から通電状態に切り替えてその残留熱除去系(LPFL/RHR)の制御回路29bを作動させ、その残留熱除去系(LPFL/RHR)の制御回路29bは作動することによって電動ポンプ18bを起動し、電動弁21gを開く制御を行う。原子炉除熱システム制御回路65bが起動信号を生成すると、その原子炉除熱システム制御回路65bはアイソレーションコンデンサ系(IC)の電動弁7b,7e,8bに接続されている遮断器と格納容器ベント設備の電動弁12d,12e,12fに接続されている遮断器とを非通電状態から通電状態に切り替える制御を行う。その制御によって、直流電力を受けたアイソレーションコンデンサ系(IC)の電動弁7b,7e,8bと格納容器ベント設備の電動弁12d,12e,12fは、閉じている状態から開く状態になる。
【0063】
区分IIの原子炉除熱システム制御回路65bの回路構成を等価な論理回路で示せば区分Iと同様なものであり、原子炉除熱システム制御回路65bが起動信号を生成する条件は区分Iの場合と同じく、手動起動信号がある場合か、原子炉水位低信号50が発生せず、かつ格納容器圧力高信号51が発生し、かつサプレッションプール水温高信号52が発生した場合である。
【0064】
このような条件になると、原子炉除熱システム制御回路65bは起動信号を生成し、アイソレーションコンデンサ系(IC)の電動弁7b,7e,8bと、格納容器ベント設備の電動弁12d,12e,12fと、区分IIの残留熱除去系(LPFL/RHR)の電動ポンプ18bおよび電動弁21gとを開くあるいは起動させる。
【0065】
このような原子炉除熱システム制御回路65bを備えることによって、区分IIにおいても手動起動する必要がある状況を認知しなくとも、最終的に起動信号が発生し、原子炉の水位が維持された状況で確実にアイソレーションコンデンサ系(IC)と、格納容器ベント設備と、区分IIの残留熱除去系(LPFL/RHR)を起動することが可能となる。
【0066】
区分III の給電系統は、図4のように、外部電源と非常用ディーゼル発電機39との二系統の電源設備が高圧交流電線68cにAC6.9kv の交流電力を供給可能としている。外部電源からの電力の供給があれば、その外部電源から交流電力を高圧交流電線68cに受け、外部電源からの電力の供給が止まった場合には、非常用ディーゼル発電機39を起動して高圧交流電線68cに交流電力を供給する。その高圧交流電線68cには遮断器を介して高圧炉心注水系(HPFL)の電動ポンプ22が接続され、その電動ポンプ22は高圧交流電線68cから電動ポンプ22が起動するために必要な電力を得ることができる。
【0067】
高圧交流電線68cから変圧器69cを介して低圧交流電線70cにAC480vの交流電力が供給されている。その低圧交流電線70cには、高圧炉心注水系(HPFL)の電動弁24aが遮断器を介して接続され、その電動弁24aは低圧交流電線70cから電動弁24aが起動するために必要な電力を得ることができる。
【0068】
低圧交流電線70cには遮断器を介して充電器が接続される。その低圧交流電線70cの交流電力は充電器によってDC125vの直流電力に変換されて直流電線71cに流される。その直流電線71cには、遮断器を介して蓄電池42が接続されている。その蓄電池42は遮断器を介して直流電線71cから電力を蓄電したり、交流電源喪失時に直流電線へ直流電力を放電することができる。
【0069】
さらに、直流電線71cには、各制御回路32,65cとアイソレーションコンデンサ系の電動弁7c,7f,8cとが、個々に遮断器を介して接続され、電動弁7c,7f,8cが起動するために必要な、あるいは制御回路32,65cが作動するために必要な直流電力を、それらの電動弁7c,7f,8cや各制御回路32,65cが受電できるようになっている。
【0070】
高圧炉心注水系(HPFL)の制御回路32は、電動ポンプ22と電動弁24aに接続された遮断器を非通電状態から通電状態に切り替える制御によって、非通電状態で閉じられていた電動弁24aを通電状態で開き、非通電状態で停止していた電動ポンプ22を通電状態で起動する制御を行うことができる。
【0071】
原子炉除熱システム制御回路65cは、アイソレーションコンデンサ系(IC)の電動弁7c,7f,8cを起動する回路構成を備えている。原子炉除熱システム制御回路65cが起動信号を生成すると、原子炉除熱システム制御回路65cはアイソレーションコンデンサ系(IC)の電動弁7c,7f,8cに接続されている遮断器を非通電状態から通電状態に切り替える制御をなす。その制御によって、直流電力を受けたアイソレーションコンデンサ系(IC)の電動弁7c,7f,8cは、閉じている状態から開く状態になる。
【0072】
区分III の原子炉除熱システム制御回路65cの回路構成を等価な論理回路で示せば区分Iと同様なものであり、原子炉除熱システム制御回路65cが起動信号を生成する条件は区分Iの場合と同じく、手動起動信号がある場合か、原子炉水位低信号50が発生せず、かつ格納容器圧力高信号51が発生し、かつサプレッションプール水温高信号52が発生した場合である。
【0073】
このような条件になると、原子炉除熱システム制御回路65cは起動信号を生成し、アイソレーションコンデンサ系(IC)の電動弁7c,7f,8cを開くように作動させる。
【0074】
このような原子炉除熱システム制御回路65cを備えることによって、区分III においても手動起動する必要がある状況を認知しなくとも、最終的に起動信号が発生し、原子炉の水位が維持された状況で確実にアイソレーションコンデンサ系(IC)を起動することが可能となる。
【0075】
このように、アイソレーションコンデンサ系(IC)は、どの区分の電力によっても作動させることができるので、いずれかの蓄電池40,41,42さえ正常に機能すれば、原子炉圧力容器2内で発生した熱の除去機能が喪失しない。
【0076】
本実施例では、図1のように、白抜きの表示で示した隔離弁25a,25b,15c,15dが開かれ、黒塗りで表示した各弁が閉じられた状態で原子力プラントが運転される。このような通常状態においては、原子炉圧力容器2内の炉心3で加熱された冷却水は蒸気となって主蒸気配管25を通じて原子炉格納容器1外へ供給され、その供給先から使用後の蒸気が腹水となって給水配管26経由で原子炉圧力容器2内へ戻される。このような通常運転時においては、原子炉圧力容器2内や原子炉格納容器1内の温度や圧力やサプレッションプール4のプール水の温度は通常運転で許容できる範囲内の状態に保たれる。
【0077】
原子力プラントが何らかの異常な状態となった場合には、異常な状況での蒸気の供給先への供給を止めるべく、隔離弁25a,25bが閉じられる。隔離弁25a,25bが閉じられることで、原子炉圧力容器2内の蒸気圧は通常運転で許容する圧力以上、すなわち主蒸気逃し安全弁17が開く設定圧力に上昇し、ついには主蒸気逃し安全弁17が開く。主蒸気逃し安全弁17が開くと、原子炉圧力容器2内の蒸気や圧力は、主蒸気逃し安全弁17と配管17aを通じてサプレッションプール4のプール水中に排気される。その排気中の蒸気はサプレッションプール4のプール水中で凝縮され、非凝縮気体はウエットウェル58内に蓄積し、圧力抑制室内の圧力やそのプール水の温度を上昇させる。
【0078】
サプレッションプール4のプール水の温度は、残留熱除去系(LPFL/RHR)のサプレッションプール冷却モードの運転で低下するので安全であるが、残留熱除去系(LPFL/RHR)が機能せずにサプレッションプール4のプール水中への排気が継続すると、圧力抑制室の圧力や雰囲気の温度が上昇する。又、図示していないが圧力抑制室内の圧力を逆止弁を介してドライウェル57内に逃す流路を通じて、圧力抑制室内の圧力や雰囲気がドライウェル57内に移行する。そのため、原子力プラントの放射能や放射線などの一次境界を構成する原子炉格納容器1が設計条件を超えて危険となることを想定して対応を考える必要がある。そのような危険を招くと考えられる原因、すなわち原子力プラントの異常事象を想定して、本実施例の原子力プラントではそのような原因が起こりにくい安全設備であることを以下に説明する。
【0079】
本実施例の構成では図4に示すように、交流電源を動力、直流電源を制御に必要とする系統としては残留熱除去系(LPFL/RHR)2系統と高圧炉心冷却系1系統を持ち、直流電力のみで起動および制御可能な系統としては原子炉隔離時冷却系(RCIC),アイソレーションコンデンサ系(IC)を持っている。そのため、外部電源喪失時にも全交流電源喪失時などの、交流電源を失うことで残留熱除去系(LPFL/RHR)2系統と高圧炉心3冷却系1系統が起動しなくとも、蓄電池からの直流電源のみで原子炉隔離時冷却系(RCIC),アイソレーションコンデンサ系(IC)を起動および制御して信頼性の高い注水能力と除熱能力が確保できる。
【0080】
また、区分III に必要な交流電源は高圧炉心冷却系とその補機を冷却する系統(図示せず)のみであり、他の区分と比べ非常用ディーゼル発電機39の負荷を低減でき、その区分III に他の区分と比べ小容量で型式の異なる非常用ディーゼル発電機39及び型式の異なる蓄電池42を採用することにより各区分間での共通原因故障を低減することができる。このようにして、非常用ディーゼル発電機37,38と非常用ディーゼル発電機39及び蓄電池40,41と蓄電池42の形式が同じことによる3区分同時の交流電力あるいは直流電力の喪失状態の発生確率を低下させている。
【0081】
また、沸騰水型原子炉のプラント異常事象として、外部電源喪失が発生し蓄電池40,41の共通原因故障により区分I,IIの非常用ディーゼル発電機が蓄電池40,41から起動時の電力を受けれずに起動せずに残留熱除去系(LPFL/RHR)による除熱ができない場合でも、区分III の蓄電池42から給電されるアイソレーションコンデンサ系(IC)の電動弁7c,7f,8cが開くように作動するため、アイソレーションコンデンサ系による除熱が可能となり、除熱機能がまったく喪失するという懸念が無い。
【0082】
さらに、原子力プラントの異常事象である過渡事象としてタービントリップや給水喪失等が発生した場合に、隔離弁25a,25bが閉じられて原子炉が隔離された直後の初期段階に原子炉圧力容器2内の圧力、すなわち炉圧が上昇し複数の主蒸気逃し安全弁17が開いた場合に、複数の主蒸気逃し安全弁17のうちの1弁が閉じないという状態、すなわち1弁開固着するという異常事象が想定される。
【0083】
その場合、開いたままの主蒸気逃し安全弁17を通じて原子炉圧力容器2内の蒸気、すなわち炉蒸気はサプレッションプール4に導かれるため炉圧は減圧し、ついには炉蒸気を駆動エネルギー源とする蒸気タービン33は、原子炉隔離時冷却系(RCIC)のポンプ14を十分駆動できずに、原子炉隔離時冷却系(RCIC)は起動できなくなり、原子炉隔離時冷却系(RCIC)による原子炉圧力容器2内への注水が不可能となる。そのため、高圧炉心注水系(HPCF)で原子炉圧力容器2内へサプレッションプール4内の冷却水(プール水)を注水する。
【0084】
この場合に、高圧炉心注水系(HPCF)で原子炉圧力容器2内への注水は成功するが、炉心3の崩壊熱はサプレッションプール4へ移行しており、サプレッションプール4のプール水を冷却する必要がある。しかし、サプレッションプール4のプール水を冷却する残留熱除去系(LPFL/RHR)の2系統が起動失敗した場合には、その冷却機能を利用できないので、格納容器ベント設備にて原子炉格納容器1内の気相部から原子炉格納容器1内の雰囲気や圧力を排気筒56を介して大気に開放し崩壊熱を発散する。
【0085】
格納容器ベント設備は、原子炉格納容器1から配管13を通じて排気筒56につながる一系統と、原子炉格納容器1から外部プール内へ通じる配管59と外部プール5の気相部から配管60を排気筒へ通じるもう一系統との二系統で、原子炉格納容器1内の雰囲気や圧力を大気に開放する多重性を確保し、アイソレーションコンデンサ系(IC)による原子炉圧力容器2内で発生した熱の除熱が不可能な場合における排熱機能の信頼性を向上させている。
【0086】
また、この格納容器ベント設備は、設計基準事故を超える安全系の多重故障による炉心損傷事故条件下において、原子炉格納容器1内の圧力が設計条件を超えて、原子炉格納容器1のドライウェル57部から排気筒へのベントが必要となった場合に、原子炉格納容器1内の圧力や雰囲気を外部プール5の水中を通じて排気筒56へ導くことができるため、炉心損傷時にドライウェル57部に漏れ出てくるあるいはすでにドライウェル57部に存在する放射性核種のうち水溶性放射性核種を外部プールの水中で除去することができる。
【0087】
また、本実施例では事故条件下で原子炉格納容器1のドライウェル57部の圧力が原子炉格納容器1のウエットウェル58部より高い場合に、静的格納容器冷却系の熱交換器10でドライウェル57部の蒸気を凝縮ないしは雰囲気を冷却して原子炉圧力容器2内の圧力と温度を低減できる。
【0088】
次に、原子力プラントにおける計測システムによる計測結果、原子炉水位低信号50が発生せず、かつ格納容器圧力高信号51が発生し、かつサプレッションプール水温高信号52が発生した場合に、原子炉除熱システム制御回路65a,65b,65cは起動信号54を自動的に生成するので、アイソレーションコンデンサ系(IC)の電動弁と、格納容器ベント設備の電動弁と、残留熱除去系(LPFL/RHR)の電動ポンプおよび電動弁が自動的に開くないしは起動する。格納容器圧力高の設定圧力とサプレッションプール水温高の設定温度は、当該沸騰水型原子炉の設定値の中で最も高いものであることから、運転員がアイソレーションコンデンサ系(IC)と、格納容器ベント設備と、残留熱除去系(LPFL/RHR)のサプレッションプール冷却モードを手動起動する必要がある状況を認知しなくとも、最終的に起動信号54が生成されて、原子炉の水位が維持された状況で確実にアイソレーションコンデンサ系(IC)と、格納容器ベント設備と、残留熱除去系(LPFL/RHR)のサプレッションプール冷却モードを起動することが可能となる。
【0089】
このように、原子炉水位高と、格納容器圧力高と、サプレッションプール水温高の信号により自動的に生成される起動信号54によりアイソレーションコンデンサ系(IC)と、格納容器ベント設備と、残留熱除去系(LPFL/RHR)のサプレッションプール冷却モードの起動がより確実となり、これらで構成される原子炉除熱システムに対する信頼性が向上する。
【0090】
又、図3のように、アイソレーションコンデンサ系(IC)を、図1の電動弁7a,7b,7c,7d,7e,7fと配管62を省略し、その代わりに配管9の途中に各隔離弁7,64を設け、その他の構成は図1の場合と同じとするようにして構成しても良い。この場合には、通常時には、各隔離弁7,64を開いておいて主蒸気配管25内と凝縮器6とを配管9を通じて開通状態とし、アイソレーションコンデンサ系(IC)を起動する場合に電動弁8a,8b,8cを開くようにする。このようにすると、アイソレーションコンデンサ系(IC)を起動する前から常時、蒸気の熱と圧力が配管9や凝縮器6や電動弁8a,8b,8cに加わっているので、アイソレーションコンデンサ系(IC)を起動した際に、アイソレーションコンデンサ系(IC)の構成機器に加わる熱荷重や圧力変動などのショックを少なくでき、アイソレーションコンデンサ系(IC)の損傷を抑制できる。
【0091】
このように、本発明の実施例によれば、原子力プラントの安全設備に関して、設備の物量を低減しつつ、外部電源が喪失したような事象が発生した場合に、発生が想定される共通原因故障に対し、信頼性を高めることができる。また、原子力プラントの安全設備のうちの静的なシステムであるアイソレーションコンデンサ系(IC)及び格納容器ベント設備の多重化を採用して、原子力プラントの安全設備の除熱系統の多重化及び多様化を図った。さらに、その除熱系統に対する自動的な起動を可能として、運転員の負担低減、及び安全設備の信頼性向上を確立した。
【0092】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、静的な除熱設備であるアイソレーションコンデンサ系(IC)をいずれの区分の電源設備を利用してでも起動させることができるので、動的な除熱設備である残留熱除去系をすべての区分に用意する必要が無くなり、原子力プラントの安全設備の物量を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例による原子力プラントの安全設備の系統図である。
【図2】図1の安全設備の系統の区分図である。
【図3】図1のアイソレーションコンデンサ系(IC)の変形例を示す系統図である。
【図4】図1の安全設備の電源系の区分図である。
【図5】図1の安全設備の原子炉除熱システムの制御回路の論理回路図である。
【図6】図5の論理回路の変形例による論理回路図である。
【図7】図5の論理回路の他の変形例による論理回路図である。
【図8】図5の論理回路のさらに他の変形例による論理回路図である。
【符号の説明】
1…原子炉格納容器、2…原子炉圧力容器、3…炉心、4…サプレッションプール、5…外部プール、6…凝縮器、7a〜7f,8a〜8c,12a〜12f,15a,15b,21a〜21j,24a…電動弁、9,11,13,16,20a,20b,23,34,35,59,60,62,63,67…配管、10,19a,19b…熱交換器、14…ポンプ、17…主蒸気逃し安全弁、18a,18b,22…電動ポンプ、25…主蒸気配管、26…給水配管、37,38,39…非常用ディーゼル発電機、40,41,42…蓄電池、50…原子炉水位低信号、51…格納容器圧力高信号、52…サプレッションプール水温高信号、53…手動起動信号、54…起動信号、56…排気筒、57…ドライウェル、58…ウエットウェル、65a,65b,65c…原子炉除熱システム制御回路。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to reactor safety equipment, and more particularly to a technique useful for water injection into a reactor pressure vessel and residual heat removal during reactor isolation.
[0002]
[Prior art]
Conventional boiling water reactor safety systems are emergency cooling systems (RCIC), residual heat removal systems (LPFL / RHR), and emergency power that generates and supplies power necessary for both systems. Emergency that generates and supplies power necessary for operation to Category I equipped with a diesel generator (emergency DG), high pressure core water injection system (HPCF), residual heat removal system (LPFL / RHR) Division II equipped with a diesel generator (emergency DG), and high pressure core injection system (HPCF), residual heat removal system (LPFL / RHR), emergency diesel generator (emergency DG) with the same configuration as Division II It consists of Category III with It should be noted that the reactor isolation cooling system (RCIC) can be started only with a DC power supply when all AC power is lost. The main steam relief safety valve is provided with an automatic pressure reducing device (ADS). Furthermore, as a related safety system, one containment vessel venting facility is installed when the reactor containment vessel becomes high pressure. Such a system in each section is a safety system using a so-called dynamic device that drives a pump in the system and exhibits a water injection function and a heat removal function. Conversely, a system that removes heat and water without using a pump is said to be a safety system using static equipment.
[0003]
In addition, a safety system using a static device is added (for example, refer to Patent Document 1) or a division of each category in order to improve the reliability of safety due to fear of start failure of a safety dynamic device. On the other hand, an example in which one of a plurality of safety systems using dynamic devices in a category is replaced with a safety system using static devices (for example, see Patent Document 2) is known.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-7-253492
[Patent Document 2]
JP-A-8-313686
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional example, since the residual heat removal system (low pressure system) (LPFL / RHR) is arranged in three sections, this residual heat removal system heat exchanger is cooled and cooled with seawater as the final heat sink. Auxiliary equipment cooling system is required, and because of the large number of pumps and the like, the amount of equipment and the installation space for pumps and the like are increased, resulting in an increase in construction costs and maintenance costs.
[0006]
Further, even in a safety system using a conventional static device, no countermeasure has been taken to deal with a common cause failure for a DC power supply facility used as a power source for a motor-operated valve in the safety system.
[0007]
Furthermore, in the conventional example, the start-up of the reactor safety system is basically a manual start-up of the operator, but in order to further improve the reliability, a backup by an automatic start-up signal for the reactor heat removal system is required. However, there is a problem that the necessity is not satisfied.
[0008]
The main object of the present invention is to reduce the quantity of reactor safety equipment, and another object is to eliminate common cause failures in reactor safety equipment, and still another object is to ensure reactor safety. It is to provide a highly reliable boiling water reactor safety facility by automatically starting the facility.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
Means for achieving the main object of the present invention includes a reactor containment vessel, a reactor pressure vessel stored in the reactor containment vessel, a main steam pipe connected to the reactor pressure vessel, A water supply pipe connected to the reactor pressure vessel, and a plurality of water injection systems for injecting water into the reactor pressure vessel, and a plurality of water injection systems for injecting water into the reactor pressure vessel A system that removes heat from the pressure vessel, a plurality of power supply facilities that are separated and independent for each section, and that supplies power to the equipment in the water injection system, and a condenser from the main steam pipe through the first pipe In the condenser system for condensing the vapor received in the condenser and returning the condensed water to the water supply pipe through the second pipe, and at least one of the first pipe and the second pipe, Equipped with multiple valves in parallel, The flow in the pipe is controlled to be intermittent. plural A first electric valve, each Supply power to the first motorized valve The different sections It is the safety equipment of a certain reactor as power supply equipment, Since the plurality of first motor-operated valves receives power from one of the power supply facilities in each section, the possibility that one valve operates reliably is increased. Since there is little possibility of loss of function of the isolation capacitor system, it is possible to reduce the number of dynamic devices and capacity of the water injection system.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Examples of the present invention will be described below. A nuclear power plant employing a boiling water reactor is provided with a reactor containment vessel 1 shown in FIG. The nuclear reactor containment vessel 1 contains the reactor pressure vessel 2 and the pressure suppression chamber in an airtight manner. The pressure suppression chamber includes a suppression pool 4 in which water is stored as pool water, and a wet well 58 space above the surface of the pool water. The space outside the pressure suppression chamber in the reactor containment vessel 1 is used as a device placement space or the like as a dry well 57. The dry well 57 and the surface of the suppression pool 4 communicate with each other through a vent passage 27 and a horizontal vent pipe 28.
[0011]
The reactor pressure vessel 2 airtightly stores a core 3 loaded with nuclear fuel therein. The core 3 is cooled by circulating the cooling water in the reactor pressure vessel 2 to the core 3 by an internal pump (not shown). In return, the cooling water that has passed through the core 3 is heated by the core 3. The Due to the heating, high-temperature and high-pressure steam is generated in the reactor pressure vessel 2.
[0012]
The steam generated in the reactor pressure vessel 2 passes through a main steam pipe 25 connected to the reactor pressure vessel 2, and receives steam that is present outside the reactor containment vessel 1, for example, a generator. Supplied to the driving steam turbine. The steam is consumed by a steam turbine or the like and then returned to water by a condenser (not shown). The water is used as cooling water in the reactor pressure vessel 2 through a water supply pipe 26 connected to the reactor pressure vessel 2. Returned to The water returned in this way is reused as cooling water circulating in the reactor pressure vessel 2 to the core 3.
[0013]
Since the main steam pipe 25 and the water supply pipe 26 extend to the steam utilization destination outside the reactor containment vessel 1, in order to prevent the expansion of radioactive contamination at the time of the accident, the main steam pipe 25 has a plant abnormality. Isolation valves 25 a and 25 b that are closed in the event of a transient event that is an event are provided inside and outside the reactor pressure vessel 2. Similarly, the water supply pipe 26 is provided with check valves 26 a and 26 b on the inside and outside of the reactor pressure vessel 2 for stopping the flow from the inside of the reactor containment vessel 1 toward the outside.
[0014]
The reactor safety equipment, that is, the reactor safety system, consists of the following systems, devices and equipment. The reactor safety system consists of two residual heat removal systems (LPFL / RHR), a high pressure core water injection system (HPCF), a reactor isolation cooling system (RCIC), an automatic decompressor (ADS), and a containment vessel vent facility. And a static containment vessel cooling system and an isolation capacitor system.
[0015]
Two residual heat removal systems (LPFL / RHR) are provided in the pipes 20a and 20b for communicating the pool water in the suppression pool 4 and the reactor pressure vessel 2, and the pipes 20a and 20b. Electric pumps 18a, 18b for driving the water in 20b toward the reactor pressure vessel 2, and heat exchangers 19a, 19b provided in the pipes 20a, 20b for cooling the water flowing in the pipes 20a, 20b, The motorized valves 21a and 21j provided in the pipes 20a and 20b so as to interrupt the flow in the pipes 20a and 20b outside the reactor containment vessel 1, and the pipes 20a and 20b inside the reactor containment vessel 1 There are provided check valves 21b and 21f provided on the pipes 20a and 20b so as to stop the flow in the outer direction of the reactor containment vessel 1 inside. The heat exchangers 19a and 19b are equipped with an auxiliary cooling system for passing seawater through the heat exchangers 19a and 19b as a fluid for cooling the heat exchangers 19a and 19b. An electric pump and an electric valve (not shown) driven by the same power supply equipment as the power supply equipment of the removal system (LPFL / RHR) are provided.
[0016]
The electric valves 21a and 21j and the electric pumps 18a and 18b of the residual heat removal system (LPFL / RHR) are controlled by two control circuits 29a and 29b. The control circuits 29a and 29b are equipped with one circuit for each residual heat removal system (LPFL / RHR), a total of two circuits.
[0017]
A plurality of branch pipes 201a, 202a, 203a, 201b, 202b, 203b are branched from such residual heat removal system (LPFL / RHR) pipes 20a, 20b, and each branch pipe 201a, 202a, 203a, 201b, 202b, Motorized valves 21d, 21c, 21e, 21h, which are arranged outside the reactor containment vessel 1 in the dry well 57 and the wet well 58 in the reactor containment vessel 1 and into the pool water of the suppression pool 4 It is extended via 21i and 21g. Branch pipes 201 a, 202 a, 201 b, 202 b extending into the dry well 57 and the wet well 58 are connected to spray headers 30, 31 arranged in the dry well 57 and the wet well 58.
[0018]
The residual heat removal system (LPFL / RHR) has a plurality of operation modes. The operation modes include a containment vessel spray mode, a suppression pool spray mode, a suppression pool cooling mode, and a low pressure water injection mode.
[0019]
The low-pressure water injection mode of the residual heat removal system (LPFL / RHR) is operated by starting the electric pumps 18a and 18b and opening the electric valves 21a and 21j when the reactor pressure vessel 2 is in a low pressure state. In the operation of the residual heat removal mode, the electric pumps 18a and 18b suck the pool water of the suppression pool 4 and inject it into the reactor pressure vessel 2 through the pipes 20a and 20b and the heat exchangers 19a and 19b. it can.
[0020]
In the residual heat removal system (LPFL / RHR) containment vessel spray mode, the electric pumps 18a and 18b are activated in a state where seawater is passed through the heat exchangers 19a and 19b in the auxiliary cooling system and cooled, It operates by opening the motorized valves 21b and 21h. In the operation of the storage container spray mode, the electric pumps 18a and 18b suck the pool water of the suppression pool 4 and supply water to the spray header 30 through the branch pipes 201a and 201b and the heat exchangers 19a and 19b. Pool water is sprinkled from 30 into the dry well 57 in the reactor containment vessel 1. Since the pool water is cooled by the heat exchangers 19 a and 19 b before the water spraying, the function of cooling the inside of the dry well 57 is exhibited by the pool water being sprayed into the dry well 57.
[0021]
The suppression pool spray mode of the residual heat removal system (LPFL / RHR) starts the electric pumps 18a and 18b in a state where seawater is passed through the heat exchangers 19a and 19b in the auxiliary cooling system and is cooled, It operates by opening the motorized valves 21e and 21i. In the operation of the suppression pool spray mode, the electric pumps 18a and 18b suck the pool water of the suppression pool 4 and supply the spray header 31 with water through the branch pipes 202a and 202b and the heat exchangers 19a and 19b. By the water supply, pool water is sprinkled from the spray header 31 into the wet well 58 in the pressure suppression chamber. Since the pool water is cooled by the heat exchangers 19a and 19b before watering, the pool water is sprayed into the wet well 58 from the spray header 31 so that the function of cooling the inside of the wet well 58 is exhibited.
[0022]
The suppression pool cooling mode of the residual heat removal system (LPFL / RHR) starts the electric pumps 18a and 18b in a state where seawater is passed through the heat exchangers 19a and 19b in the auxiliary cooling system and is cooled, Operation is performed by opening the motorized valves 21c and 21g. In the operation of the suppression pool cooling mode, the electric pumps 18a and 18b suck the pool water of the suppression pool 4 and send it to the heat exchangers 19a and 19b, where the pool water is cooled by the heat exchangers 19a and 19b. The circulation of the cooled pool water is repeated such that it is returned to the suppression pool 4 through the branch pipes 203a and 203b. Therefore, in the operation state of the suppression pool cooling mode, the function that the pool water in the suppression pool 4 is maintained in the cooled state is exhibited.
[0023]
The high pressure core water injection system (HPCF) includes a pipe 23 communicating the pool water in the suppression pool 4 and the reactor pressure vessel 2, and the water in the pipe 23 is provided to the reactor pressure vessel 2. An electric pump 22 that is driven toward, an electric valve 24 a provided in the pipe 23 so as to interrupt the flow in the pipe 23 outside the reactor containment vessel 1, and the pipe 23 inside the reactor containment vessel 1. And a check valve 24b provided in the pipe 23 so as to stop the outward flow of the reactor containment vessel 1 therein. The high-pressure core water injection system (HPCF) electric pump 22 and the electric valve 24 a are configured to be controlled by a control circuit 32.
[0024]
The high pressure core water injection system (HPCF) has a function of injecting pool water in the suppression pool 4 into the reactor pressure vessel 2 through the pipe 23 by the electric pump 22 by starting the electric pump 22 and opening the electric valve 24a. Can be demonstrated.
[0025]
The reactor isolation cooling system (RCIC) includes a pipe 16 that communicates between the pool water in the suppression pool 4 and the middle of the water supply pipe 26, and the water in the pipe 16 is provided in the pipe 16. , The steam turbine 33 that drives the pump 14, the main steam pipe 25 portion closer to the reactor pressure vessel 2 than the isolation valves 25 a, 25 b, and the driving steam receiving port of the steam turbine 33 Piping with continuous connection 35 And its piping 35 The piping so as to interrupt the flow inside 35 Motorized valve 15a provided in Isolation valves 15c and 15d , Piping communicating between the steam exhaust port of the steam turbine 33 and the pool water of the suppression pool 4 34 And its piping 34 The piping so as to interrupt the flow inside 34 Provided in Power And a valve 15b. Reactor isolation cooling system (RCIC) motorized valve 15a , 15b Is configured to be controlled by the control circuits 36a and 36b. Two control circuits 36a and 36b are prepared.
[0026]
The reactor isolation cooling system (RCIC) pipes the steam in the reactor pressure vessel 2 from the main steam pipe 25 by opening the motor-operated valves 15a and 15b in the state where the isolation valves 15c and 15d are opened. The steam turbine 33 is supplied to the steam turbine 33, and the steam turbine 33 is driven by the steam. When steam is supplied to the steam turbine 33 in this way, the turbine of the steam turbine 33 is rotationally driven by the steam. When the steam turbine 33 is driven, the pump 14 is driven by the steam turbine 33. When the pump 14 is driven, the pump 14 injects pool water in the suppression pool 4 into the water supply pipe 26 through the pipe 16, and the pool water injected into the water supply pipe 26 passes through the water supply pipe 26 to the reactor pressure. Water is poured into the container 2. In this way, the reactor isolation cooling system (RCIC) supplies from the reactor pressure vessel 2 side high pressure steam that can drive the pump with a predetermined driving force sufficient to inject water into the reactor pressure vessel 2. During this period, the function of pouring water into the reactor pressure vessel 2 can be exhibited. Note that the steam used in the steam turbine 33 is returned to the suppression pool 4 through the pipe 34.
[0027]
The automatic decompression device (ADS) shows a plurality of main steam relief safety valves 17 (only one valve is shown in FIG. 1) provided in the main steam piping 25 portion closer to the reactor pressure vessel 2 than the isolation valves 25a and 25b. ) And a pipe 17a that communicates the steam exhaust port of the main steam relief safety valve 17 and the pool water in the suppression pool 4. The main steam relief safety valve 17 is preset in operating pressure so that the main steam relief safety valve 17 is opened. When the pressure in the main steam pipe 25 rises above the set operating pressure, the main steam relief valve 17 is opened, and the steam in the main steam pipe 25 is opened together with the pressure in the suppression pool 4 via the pipe 17a. It has a relief valve function that allows it to escape into the pool water. The main steam relief safety valve 17 also has a safety valve function as a spring-type safety valve. The steam from the main steam relief safety valve 17 is condensed in the suppression pool 4 to suppress the pressure increase in the pressure suppression chamber as much as possible. The automatic pressure reducing device (ADS) reduces the pressure in the reactor pressure vessel 2 with respect to the plurality of main steam relief safety valves 17 until the low pressure water injection mode of the residual heat removal system (LPFL / RHR) can be activated. Demonstrate the function. The control circuits 66a and 66b for controlling the automatic pressure reducing device (ADS) have a control circuit for forcibly opening the main steam relief safety valve, and two circuits are provided.
[0028]
The isolation condenser system is provided in parallel with a pipe 9 that communicates the main steam pipe 25 portion closer to the reactor pressure vessel 2 than the isolation valves 25a and 25b and the inlet of the condenser 6, and in the middle of the pipe 9. The three motor-operated valves 7a, 7b, 7c, the outlet for discharging the condensed water in the condenser 6 and the water supply pipe 26 portion on the reactor pressure vessel 2 side than the check valves 26a, 26b are communicated with each other. The condenser 63 at a position higher than the outlet 63 for discharging the condensed water in the condenser 6, the three electric valves 8 a, 8 b, 8 c provided in parallel in the middle of the pipe 63, and the condenser 63. An outlet for exhausting the gas, a pipe 62 communicating the pool water in the suppression pool 4, three motor-operated valves 7 d, 7 e, 7 f provided in parallel in the middle of the pipe 62, and the outside of the reactor containment vessel 1 External pool 5 in which condenser 6 is submerged and stored It is equipped with a.
[0029]
The isolation condenser motorized valves 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f, 8a, 8b, and 8c are controlled by the reactor heat removal system control circuits 65a, 65b, and 65c. The reactor heat removal system control circuits 65a, 65b, and 65c are equipped with three circuits. Of each reactor heat removal system control circuit, the control circuit 65a controls the motorized valves 7a, 7d, 8a, the control circuit 65b controls the motorized valves 7b, 7e, 8b, and the control circuit 65c is controlled by the motorized valves 7c, 7f, 8c is controlled.
[0030]
The isolation capacitor system includes at least one valve of the three-valve motorized valves 7a, 7b, and 7c, at least one valve of the three-valve motorized valves 7d, 7e, and 7f and the motorized valve 8a, 8b of the three valves. , 8c and at least one valve is opened. Thus, when at least one valve is opened for each group, the steam in the reactor pressure vessel 2 enters the condenser 6 through the main steam pipe 25 and the pipe 9. Since the condenser 6 is submerged and cooled in the pool water of the external pool 5, the vapor that has entered the condenser 6 is cooled and condensed in the condenser 6. The steam condensed in the condenser 6 returns to the water, enters the water supply pipe 26 through the pipe 63, and is further poured into the reactor pressure vessel 2 from the water supply pipe 26 to be returned. Thus, the isolation capacitor system exhibits the function of condensing the steam generated in the reactor pressure vessel 2 and removing the decay heat of the core 3.
[0031]
In addition, before the condensation of the vapor by the condenser 6 is started, the condenser 6 is filled with gas. The gas is pushed by the vapor that has entered the condenser 6 and is exhausted from the condenser 6 into the pool water in the suppression pool 4 through the pipe 62.
[0032]
The static containment vessel cooling system includes a pipe 67 that connects the inside of the dry well 57 of the reactor containment vessel 1 and the inlet of the heat exchanger 10, an outlet that discharges the fluid after heat exchange of the heat exchanger 10, and a suppression. A pipe 11 that communicates the pool water in the pool 4 and an external pool 5 that stores the heat exchanger 10 by immersing it outside the reactor containment vessel 1 are provided. Each external pool 5 is a series and is sealed.
[0033]
In the static containment vessel cooling system, for example, when steam generated in the reactor pressure vessel 2 leaks into the dry well 57 and the pressure in the dry well 57 becomes relatively higher than the pressure in the pressure suppression chamber, The vapor in the dry well 57 enters the heat exchanger 10 through the pipe 67, where it condenses into water. The water is put into the pool water of the suppression pool 4 through the pipe 11. Thus, the static containment vessel cooling system exhibits the function of condensing the vapor in the reactor containment vessel 1 to cool the inside of the reactor containment vessel 1 and lowering the pressure in the reactor pressure vessel 2. .
[0034]
Two systems for the containment venting system are adopted. One of them can intermittently connect the pipe 13 for guiding gas from the wet well 58 and the dry well 57 in the reactor containment vessel 1 to the exhaust pipe 56 installed outside the reactor containment vessel 1 and the flow in the pipe 13. Thus, each motor-operated valve 12a, 12b, 12c provided in the middle of the pipe 13 is provided. The motor-operated valves 12a, 12b, and 12c in this system are controlled by the reactor heat removal system control circuits 65a, 65b, and 65c.
[0035]
The other containment vessel vent system is a pipe 59 that allows the wet well 58 and dry well 57 in the reactor containment vessel 1 to communicate with the pool water of the external pool 5, and the pipe 59 so that the flow in the pipe 59 can be interrupted. 59, each motor-operated valve 12d, 12e, 12f provided in the middle of 59, and a pipe 60 for guiding gas from the gas phase space above the pool water surface of the external pool 5 to the exhaust pipe 56. The motor-operated valves 12d, 12e, and 12f in this system are controlled by the reactor heat removal system control circuits 65a, 65b, and 65c.
[0036]
In the containment vessel vent system, one system is operated by opening each motor-operated valve 12a, 12b, 12c, and the other system is operated by opening each motor-operated valve 12d, 12e, 12f. Since the containment vessel venting equipment is operated in a state where the pressure in the reactor containment vessel 1 is higher than the external pressure for the purpose of reducing the pressure in the reactor containment vessel, each motor operated valve 12a, 12b, When 12c is opened, the pressure inside the reactor containment vessel 1 and the atmosphere inside the reactor containment vessel 1 are sent to the exhaust pipe 56 through the pipe 13 by the differential pressure between the pressure inside the reactor containment vessel and the outside world. To be missed. Further, by opening the motor-operated valves 12d, 12e, and 12f, the pressure and atmosphere in the reactor containment vessel 1 are discharged into the pool water of the external pool 5 through the pipe 59, and are included in the atmosphere here. The steam is condensed in the pool water, the water-soluble radionuclide contained in the atmosphere remains in the pool water, and the atmosphere and pressure from which the water-soluble radionuclide has been removed are sent to the exhaust pipe 56 through the pipe 60, The exhaust tube 56 escapes to the outside world. Thereby, the containment vessel vent facility exhibits a function of suppressing an abnormal rise in pressure and temperature in the reactor containment vessel 1.
[0037]
As described above, the safety system of the boiling water reactor according to the embodiment of the present invention includes the residual heat removal system (LPFL / RHR), the reactor isolation cooling system (RCIC), the high-pressure core water injection system (HPCF), It consists of an automatic decompression device (ADS), a containment vessel vent facility, an isolation condenser system (IC), and a static containment vessel cooling system.
[0038]
FIG. 2 shows the system division of the safety system according to this embodiment, and FIG. 4 shows the system division of the power supply system of the safety system according to this embodiment. All sections are assigned a common number as the section number.
[0039]
Section I shown in FIG. 2 is the residual heat removal system (LPFL / RHR) and emergency diesel generator 37 for supplying electricity to the equipment belonging to the section, and section II is the residual heat removal system (LPFL / RHR) and the section The emergency diesel generator 38 for supplying electricity to the equipment belonging to No. 3 and section III are provided with a high pressure core water injection system (HPCF) and an emergency diesel generator 39 for supplying electricity to the equipment belonging to that section.
[0040]
Thus, the safety system includes an emergency diesel generator as an emergency power supply facility for each of the aforementioned sections. In addition, electricity is supplied independently for each section from an external power supply outside the nuclear plant, that is, a power supply facility outside the nuclear plant via a transmission line.
[0041]
When the power supply system for each section is shown, an independent power supply system is established for each section as shown in FIG. That is, in the power supply system of section I, the two power supply facilities of the external power supply and the emergency diesel generator 37 can supply AC 6.9 kv AC power to the high-voltage AC electric wire 68a. If the supply of power from the external power supply does not stop, AC power is received from the external power supply to the high-voltage AC wire 68a, and when the supply of power from the external power supply stops, the emergency diesel generator 37 is activated. AC power is supplied to the high-voltage AC wire 68a. The high-voltage AC electric wire 68a is connected to the electric pump 18a of the residual heat removal system (LPFL / RHR) of section I through a circuit breaker, and the electric pump 18a is activated by the electric pump 18a from the high-voltage AC electric wire 68a. Necessary power can be obtained.
[0042]
Transformer from high voltage AC wire 68a 69 AC480v AC power is supplied to the low-voltage AC wire 70a via a. The low-voltage AC electric wire 70a is connected to a motor I 21c of the residual heat removal system (LPFL / RHR) of section I and motor valves 12a, 12b, 12c of the containment vessel venting equipment through a circuit breaker. The electric valves 21c, 12a, 12b, and 12c can obtain electric power required for starting the electric valves 21c, 12a, 12b, and 12c from the low-voltage AC electric wire 70a.
[0043]
A charger is connected to the low-voltage AC wire 70a through a circuit breaker. The AC power of the low-voltage AC electric wire 70a is converted into DC 125v DC power by the charger and flows to the DC electric wire 71a. A storage battery 40 is connected to the DC electric wire 71a through a circuit breaker. The storage battery 40 can store electric power from the DC electric wire 71a through the circuit breaker, or can discharge DC electric power to the DC electric wire 71a when the AC power supply is lost.
[0044]
Further, the DC electric wire 71a includes the motor isolation valves 15a, 15b and the isolation valves 15c, 15d, the control circuits 29a, 36a, 65a, 65b and the isolation condenser motors 7a, 7d, 8a. Are connected individually via circuit breakers, and the direct-current power necessary for the activation of these motor-operated valves and isolation valves, or the operation of their control circuits, Each of the control circuits can receive power.
[0045]
The residual heat removal system (LPFL / RHR) control circuit 29a includes a circuit breaker connected to the electric pumps 18a and the motor operated valves 21a, 21c, 21d, 21e adapted to the operation mode of the residual heat removal system (LPFL / RHR). By switching from the non-energized state to the energized state, the motor-operated valve 21c closed in the non-energized state can be opened, and the electric pump 18a stopped in the non-energized state can be controlled.
[0046]
The control circuit 36a of the reactor isolation cooling system (RCIC) switches the circuit breaker connected to the motor operated valves 15a and 15b from the non-energized state to the energized state with the isolation valves 15c and 15d open. It is possible to perform control to open the motor-operated valve that has been closed in a non-energized state.
[0047]
The control circuit 66a of the automatic pressure reducing device (ADS) can control the main steam relief safety valve 17 by controlling the pressure circuit of the cylinder device that forcibly opens the main steam relief safety valve 17. Another state in which the main steam relief safety valve 17 is forcibly opened is when the main steam relief safety valve 17 receives a pressure higher than the set pressure from the main steam pipe.
[0048]
The reactor heat removal system control circuit 65a operates the operation of the control circuit 29a of the residual heat removal system (LPFL / RHR), the motor operated valves 7a, 7d, 8a of the isolation capacitor system (IC), and the motor operated valve 12a of the containment vent system. , 12b, and 12c are provided. When the reactor heat removal system control circuit 65a generates the start signal, the reactor heat removal system control circuit 65a switches the circuit breaker of the control circuit 29a of the residual heat removal system (LPFL / RHR) from the non-energized state to the energized state. The control circuit 29a of the residual heat removal system (LPFL / RHR) is activated, and the control circuit 29a of the residual heat removal system (LPFL / RHR) is activated to activate the electric pump 18a and open the electric valve 21c. I do. When the reactor heat removal system control circuit 65a generates a start signal, the reactor heat removal system control circuit 65a includes a circuit breaker connected to the motor-operated valves 7a, 7d, and 8a of the isolation capacitor system (IC). Control is performed to switch the circuit breaker connected to the motor-operated valves 12a, 12b, 12c of the containment vessel vent facility from the non-energized state to the energized state. By this control, the motor operated valves 7a, 7d, 8a of the isolation capacitor system (IC) that has received DC power and the motor operated valves 12a, 12b, 12c of the containment vent system are changed from the closed state to the opened state.
[0049]
FIG. 5 shows the circuit configuration of the reactor heat removal system control circuit 65a as an equivalent logic circuit. That is, the nuclear power plant measures the water level and pressure of the cooling water in the reactor pressure vessel 2, the water temperature of the pool water in the suppression pool 4, the pressure, temperature and radiation dose in the reactor containment vessel 1 (see FIG. (Not shown) to monitor the status of the nuclear power plant. Reactor water level low signal (indicated in the figure as low reactor water level) 50 generated when the water level in the reactor pressure vessel 2 is lower than the preset water level from the measurement system, and the reactor pressure from the measurement system The containment vessel pressure high signal (indicated as PCV pressure high in the figure) 51 generated when the pressure in the vessel 2 is higher than a preset pressure, and the water temperature of the pool water in the suppression pool 4 from the measurement system Suppression pool water temperature high signal (shown as S / P water temperature high in the figure) 52 that is issued when the temperature is higher than the set temperature, and a manual activation signal that is generated by turning on a manual switch provided in the control room of the nuclear power plant The reactor heat removal system control circuit 65a can receive 53 (manual activation and display in the figure).
[0050]
In this case, the set pressure of the containment vessel pressure high signal is the highest set pressure of the containment vessel 1 in which the nuclear power plant is operated, and the set water temperature of the suppression pool 4 is high when the nuclear power plant is operated. The set temperature of the pool water of the suppression pool 4 is the highest, and the set water level of the low water level in the reactor pressure vessel 2 is the lowest water level at which the core 3 in the reactor pressure vessel 2 can be cooled to a safe state. Has been.
[0051]
When the reactor heat removal system control circuit 65a generates the activation signal, the manual activation signal 53 is input to the reactor heat removal system control circuit 65a, or the measurement system sends the activation signal to the reactor heat removal system control circuit 65a. This is the case when the signal has the following conditions. The conditions are when the reactor water level low signal 50 is not generated, the containment vessel pressure high signal 51 is generated, and the suppression pool water temperature high signal 52 is generated.
[0052]
Under such conditions, the reactor heat removal system control circuit 65a generates a start signal, and the suppression pool cooling of the isolation condenser system (IC), the containment vessel vent facility, and the residual heat removal system (LPFL / RHR) is performed. A start signal for starting each motor-operated valve or motor-pump related to the mode is generated.
[0053]
By providing such a reactor heat removal system control circuit 65a, a start signal is automatically generated and the reactor water level is maintained without recognizing the need for manual start-up. Thus, the isolation capacitor system (IC), the containment vessel vent facility, and the residual heat removal system (LPFL / RHR) can be reliably operated.
[0054]
Further, as a logic circuit equivalent to the circuit configuration of the reactor heat removal system control circuit 65a, the logic circuit configuration as shown in FIG. 6 achieves the same function as the logic circuit configuration of FIG. Further, as shown in FIGS. 7 and 8, it is possible to provide a logic circuit configuration that improves reliability by providing a time delay signal.
[0055]
As shown in FIG. 4, the power supply system of section II is different in that there is no DC power supply circuit from the power supply system of section I to the motor-operated valve of the reactor isolation cooling system, and the others are very similar. That is, the power supply system of Category II is as follows. Two power supply facilities, an external power supply and an emergency diesel generator 38, can supply AC 6.9 kv AC power to the high-voltage AC electric wire 68b. If the supply of power from the external power supply does not stop, AC power is received from the external power supply to the high-voltage AC wire 68b, and when the supply of power from the external power supply stops, the emergency diesel generator 38 is activated. AC power is supplied to the high-voltage AC wire 68b. The electric pump 18b of the residual heat removal system (LPFL / RHR) of section II is connected to the high-voltage AC electric wire 68b through a circuit breaker, and the electric pump 18b is used for starting the electric pump 18b from the high-voltage AC electric wire 68b. Necessary power can be obtained.
[0056]
AC 480v AC power is supplied from the high voltage AC wire 68b to the low voltage AC wire 70b via the transformer 69b. The low-voltage AC electric wire 70b is connected to a motor II 21g of the residual heat removal system (LPFL / RHR) of section II and motor-operated valves 12d, 12e, 12f of the containment vessel vent equipment through a circuit breaker. The electric valves 21g, 12d, 12e, and 12f can obtain electric power necessary for starting the electric valves 21g, 12d, 12e, and 12f from the low-voltage AC electric wire 70b.
[0057]
A charger is connected to the low-voltage AC electric wire 70b through a circuit breaker. The AC power of the low-voltage AC electric wire 70b is converted into DC 125v DC power by the charger and flows to the DC electric wire 71b. A storage battery 41 is connected to the DC electric wire 71b through a circuit breaker. The storage battery 41 can store electric power from the DC electric wire 71b through the circuit breaker, or can discharge DC electric power to the DC electric wire 71b when the AC power source is lost.
[0058]
Further, the control circuit 29b, 36b, 65b, 66b and the isolation capacitor type motor operated valves 7b, 7e, 8b are individually connected to the DC electric wire 71b via a circuit breaker, and the motor operated valves 7b, 7e, The DC power necessary for starting 8b or for operating the control circuits 29b, 36b, 65b, 66b is supplied to the electric valves 7b, 7e, 8b and the control circuits 29b, 36b, 65b, 66b. Can receive power.
[0059]
The residual heat removal system (LPFL / RHR) control circuit 29b includes a circuit breaker connected to the electric valves 21g, 21h, 21i, and 21j adapted to the operation mode of the electric pump 18b and the residual heat removal system (LPFL / RHR). By controlling to switch from the non-energized state to the energized state, the motor-operated valve 21g that was closed in the non-energized state is opened in the energized state, and the electric pump 18b that has been stopped in the non-energized state is controlled to start in the energized state. it can.
[0060]
The control circuit 36b of the reactor isolation cooling system (RCIC) controls the circuit breaker connected to the motor operated valves 15a and 15b from the non-energized state to the energized state when the isolation valves 15c and 15d are opened. Thus, it is possible to perform control to open the motor-operated valves 15a and 15b that are closed in the non-energized state in the energized state.
[0061]
The control circuit 66b of the automatic pressure reducing device (ADS) can control the main steam relief safety valve 17 by controlling the pressure circuit of the cylinder device that forcibly opens the main steam relief safety valve 17. Another state in which the main steam relief valve 17 is open is when the main steam relief valve 17 receives a pressure higher than the set pressure from the main steam pipe.
[0062]
The reactor heat removal system control circuit 65b operates the operation of the control circuit 29b of the residual heat removal system (LPFL / RHR), the motor operated valves 7b, 7e, 8b of the isolation capacitor system (IC), and the motor operated valve 12d of the containment vent system. , 12e, and 12f are provided. When the reactor heat removal system control circuit 65b generates the start signal, the reactor heat removal system control circuit 65b switches the circuit breaker of the control circuit 29b of the residual heat removal system (LPFL / RHR) from the non-energized state to the energized state. The control circuit 29b of the residual heat removal system (LPFL / RHR) is activated, and the control circuit 29b of the residual heat removal system (LPFL / RHR) is activated to activate the electric pump 18b and open the electric valve 21g. I do. When the reactor heat removal system control circuit 65b generates the start signal, the reactor heat removal system control circuit 65b is connected to the motor operated valves 7b, 7e, 8b of the isolation capacitor system (IC) and the containment vessel. Control is performed to switch the circuit breaker connected to the motor operated valves 12d, 12e, and 12f of the vent facility from the non-energized state to the energized state. By this control, the motor operated valves 7b, 7e, 8b of the isolation capacitor system (IC) that has received DC power and the motor operated valves 12d, 12e, 12f of the containment vent system are changed from the closed state to the opened state.
[0063]
If the circuit configuration of the reactor heat removal system control circuit 65b of section II is shown by an equivalent logic circuit, it is the same as that of section I, and the condition for the reactor heat removal system control circuit 65b to generate the start signal is that of section I As in the case, there is a case where there is a manual activation signal, or a case where the reactor water level low signal 50 is not generated, the containment vessel pressure high signal 51 is generated, and the suppression pool water temperature high signal 52 is generated.
[0064]
Under such conditions, the reactor heat removal system control circuit 65b generates a start signal, and the motors 7b, 7e, 8b of the isolation capacitor system (IC) and the motorized valves 12d, 12e, 12f and the electric pump 18b and the electric valve 21g of the residual heat removal system (LPFL / RHR) of Section II are opened or activated.
[0065]
By providing such a reactor heat removal system control circuit 65b, a start signal is finally generated and the reactor water level is maintained without recognizing a situation where it is necessary to start manually in Section II. Under certain circumstances, the isolation capacitor system (IC), the containment vent system, and the residual heat removal system (LPFL / RHR) of section II can be started.
[0066]
As shown in FIG. 4, the power supply system of Section III is configured such that the two power supply facilities of the external power supply and the emergency diesel generator 39 can supply AC 6.9 kv AC power to the high-voltage AC electric wire 68c. If power is supplied from the external power supply, AC power is received from the external power supply to the high-voltage AC power line 68c, and when the power supply from the external power supply is stopped, the emergency diesel generator 39 is activated and the high voltage is supplied. AC power is supplied to the AC wire 68c. The high-pressure AC electric wire 68c is connected to an electric pump 22 of a high-pressure core water injection system (HPFL) through a circuit breaker, and the electric pump 22 obtains electric power necessary for starting the electric pump 22 from the high-pressure AC electric wire 68c. be able to.
[0067]
AC 480v AC power is supplied from the high voltage AC wire 68c to the low voltage AC wire 70c via the transformer 69c. A high pressure core water injection system (HPFL) motor-operated valve 24a is connected to the low-voltage AC electric wire 70c via a circuit breaker, and the motor-operated valve 24a receives electric power necessary for starting the motor-operated valve 24a from the low-voltage AC electric wire 70c. Obtainable.
[0068]
A charger is connected to the low-voltage AC wire 70c through a circuit breaker. The AC power of the low-voltage AC wire 70c is converted into DC 125v DC power by the charger and then flows to the DC wire 71c. A storage battery 42 is connected to the DC electric wire 71c through a circuit breaker. The storage battery 42 can store electric power from the DC electric wire 71c through the circuit breaker, or can discharge DC electric power to the DC electric wire when the AC power source is lost.
[0069]
Further, the control circuit 32, 65c and the isolation condenser type motor operated valves 7c, 7f, 8c are individually connected to the DC electric wire 71c via a circuit breaker, and the motor operated valves 7c, 7f, 8c are activated. Therefore, the motor-operated valves 7c, 7f, 8c and the control circuits 32, 65c can receive DC power necessary for the operation of the control circuits 32, 65c.
[0070]
The control circuit 32 of the high-pressure core water injection system (HPFL) controls the motor-operated valve 24a closed in the non-energized state by controlling the circuit breaker connected to the motor-driven pump 22 and the motor-operated valve 24a from the non-energized state to the energized state. It is possible to perform control for starting the electric pump 22 that is open in the energized state and stopped in the non-energized state in the energized state.
[0071]
The reactor heat removal system control circuit 65c has a circuit configuration for starting the motors 7c, 7f, and 8c of the isolation capacitor system (IC). When the reactor heat removal system control circuit 65c generates a start signal, the reactor heat removal system control circuit 65c turns off the circuit breakers connected to the motor operated valves 7c, 7f, and 8c of the isolation capacitor system (IC). Control to switch from the current state to the energized state. By the control, the motor operated valves 7c, 7f, and 8c of the isolation capacitor system (IC) that receives DC power are changed from the closed state to the opened state.
[0072]
If the circuit configuration of the reactor heat removal system control circuit 65c of section III is shown by an equivalent logic circuit, it is the same as that of section I, and the condition for the reactor heat removal system control circuit 65c to generate the start signal is that of section I As in the case, there is a case where there is a manual activation signal, or a case where the reactor water level low signal 50 is not generated, the containment vessel pressure high signal 51 is generated, and the suppression pool water temperature high signal 52 is generated.
[0073]
Under such conditions, the reactor heat removal system control circuit 65c generates a start signal and operates the motors 7c, 7f, 8c of the isolation capacitor system (IC) to open.
[0074]
By providing such a reactor heat removal system control circuit 65c, a startup signal is finally generated and the water level of the reactor is maintained without recognizing the situation where manual startup is required even in Section III. It is possible to reliably start the isolation capacitor system (IC) in some situations.
[0075]
As described above, the isolation capacitor system (IC) can be operated by any electric power of any section, so if any one of the storage batteries 40, 41, 42 functions normally, it is generated in the reactor pressure vessel 2. The heat removal function is not lost.
[0076]
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the nuclear power plant is operated with the isolation valves 25a, 25b, 15c, and 15d shown in white and opened, and the valves shown in black are closed. . In such a normal state, the cooling water heated in the reactor core 3 in the reactor pressure vessel 2 is supplied as steam to the outside of the reactor containment vessel 1 through the main steam pipe 25 and is used from the supply destination after use. Steam becomes ascites and is returned to the reactor pressure vessel 2 via the water supply pipe 26. During such normal operation, the temperature and pressure in the reactor pressure vessel 2 and the reactor containment vessel 1 and the temperature of the pool water in the suppression pool 4 are kept in a state that is acceptable in normal operation.
[0077]
When the nuclear power plant is in any abnormal state, the isolation valves 25a and 25b are closed to stop the supply of steam to the supply destination in an abnormal state. By closing the isolation valves 25a and 25b, the steam pressure in the reactor pressure vessel 2 rises to a pressure higher than that permitted in normal operation, that is, a set pressure at which the main steam relief safety valve 17 opens, and finally the main steam relief safety valve 17 Opens. When the main steam relief safety valve 17 is opened, steam and pressure in the reactor pressure vessel 2 are exhausted into the pool water of the suppression pool 4 through the main steam relief safety valve 17 and the pipe 17a. The steam in the exhaust is condensed in the pool water of the suppression pool 4, and the non-condensed gas accumulates in the wet well 58 to increase the pressure in the pressure suppression chamber and the temperature of the pool water.
[0078]
The temperature of the pool water in the suppression pool 4 is safe because it decreases in the operation of the suppression pool cooling mode of the residual heat removal system (LPFL / RHR), but the residual heat removal system (LPFL / RHR) does not function and is suppressed. When the exhaust of the pool 4 into the pool water continues, the pressure in the pressure suppression chamber and the temperature of the atmosphere rise. Although not shown, the pressure in the pressure suppression chamber is checked. Through valve Then, the pressure and atmosphere in the pressure suppression chamber are transferred into the dry well 57 through the flow path that escapes into the dry well 57. Therefore, it is necessary to consider the countermeasures assuming that the reactor containment vessel 1 constituting the primary boundary such as the radioactivity and radiation of the nuclear power plant becomes dangerous beyond the design conditions. Assuming a cause that is considered to cause such danger, that is, an abnormal event of the nuclear power plant, it will be described below that the nuclear power plant according to the present embodiment is a safety facility in which such a cause hardly occurs.
[0079]
In the configuration of the present embodiment, as shown in FIG. 4, the AC power source is a power source, and the DC power source is required for control with two residual heat removal systems (LPFL / RHR) and one high pressure core cooling system. As a system that can be activated and controlled only by DC power, it has a reactor isolation cooling system (RCIC) and an isolation capacitor system (IC). Therefore, even if the external power supply is lost, even if all AC power is lost, even if the residual heat removal system (LPFL / RHR) 2 system and the high pressure core 3 cooling system 1 system are not activated by losing the AC power, the DC from the storage battery Reactor isolation cooling system (RCIC) and isolation capacitor system (IC) can be activated and controlled with only power supply to ensure highly reliable water injection and heat removal capabilities.
[0080]
Moreover, the only AC power source required for Category III is the high pressure core cooling system and the system (not shown) for cooling its auxiliary equipment, and the load on the emergency diesel generator 39 can be reduced compared to other categories. By adopting an emergency diesel generator 39 and a storage battery 42 of a different type with a smaller capacity than the other divisions in III, common cause failures among the divisions can be reduced. In this way, the occurrence probability of the loss of AC power or DC power at the same time in three sections due to the same type of emergency diesel generators 37 and 38 and emergency diesel generator 39 and storage batteries 40 and 41 and storage battery 42 is obtained. It is decreasing.
[0081]
In addition, as a plant abnormal event of a boiling water reactor, the loss of external power occurs, and the common cause failure of the storage batteries 40, 41 causes the emergency diesel generators of category I and II to receive power from the storage batteries 40, 41 at startup. Even if the heat removal by the residual heat removal system (LPFL / RHR) cannot be performed without starting, the motors 7c, 7f, 8c of the isolation capacitor system (IC) fed from the storage battery 42 of Section III are opened. Therefore, the heat removal by the isolation capacitor system is possible, and there is no concern that the heat removal function is lost at all.
[0082]
Further, when a turbine trip or loss of water supply occurs as a transient event that is an abnormal event of the nuclear power plant, the reactor pressure vessel 2 is in an initial stage immediately after the isolation valves 25a and 25b are closed and the reactor is isolated. In the state that one of the plurality of main steam relief safety valves 17 is not closed, that is, one valve is stuck open. is assumed.
[0083]
In that case, the steam in the reactor pressure vessel 2, that is, the reactor steam, is guided to the suppression pool 4 through the main steam relief safety valve 17 which remains open, so that the reactor pressure is reduced, and finally the steam using the reactor steam as a driving energy source. The turbine 33 cannot sufficiently drive the pump 14 of the reactor isolation cooling system (RCIC), the reactor isolation cooling system (RCIC) cannot be started, and the reactor pressure by the reactor isolation cooling system (RCIC) Water injection into the container 2 becomes impossible. Therefore, the cooling water (pool water) in the suppression pool 4 is injected into the reactor pressure vessel 2 by a high-pressure core water injection system (HPCF).
[0084]
In this case, water injection into the reactor pressure vessel 2 is successful in the high-pressure core water injection system (HPCF), but the decay heat of the core 3 has been transferred to the suppression pool 4, and the pool water in the suppression pool 4 is cooled. There is a need. However, if the two systems of the residual heat removal system (LPFL / RHR) that cools the pool water of the suppression pool 4 fail to start, the cooling function cannot be used, so the containment vessel vent facility installs the reactor containment vessel 1. The atmosphere and pressure in the reactor containment vessel 1 are released from the gas phase inside to the atmosphere via the exhaust tube 56 to dissipate decay heat.
[0085]
The containment vessel venting equipment drains the pipe 60 from the reactor containment vessel 1 to the exhaust pipe 56 through the pipe 13, the pipe 59 leading from the reactor containment vessel 1 into the external pool, and the gas phase part of the external pool 5. It was generated in the reactor pressure vessel 2 by the isolation capacitor system (IC), ensuring the multiplicity of releasing the atmosphere and pressure in the reactor containment vessel 1 to the atmosphere in two systems with the other system leading to the cylinder. The reliability of the exhaust heat function when heat removal is impossible is improved.
[0086]
In addition, the containment vessel venting system is designed to prevent the dry well of the reactor containment vessel 1 when the pressure in the reactor containment vessel 1 exceeds the design condition under the core damage accident condition due to the multiple failures of the safety system exceeding the design standard accident. When venting from the 57 part to the exhaust stack is required, the pressure and atmosphere in the reactor containment vessel 1 can be guided to the exhaust stack 56 through the water in the external pool 5. Water-soluble radionuclides out of the radionuclides leaking out into the wells or already existing in 57 parts of the dry well can be removed in the water of the external pool.
[0087]
Further, in this embodiment, when the pressure in the dry well 57 part of the reactor containment vessel 1 is higher than that of the wet well 58 part of the reactor containment vessel 1 under the accident condition, the heat exchanger 10 of the static containment vessel cooling system is used. It is possible to reduce the pressure and temperature in the reactor pressure vessel 2 by condensing the vapor in the 57 parts of the dry well or cooling the atmosphere.
[0088]
Next, as a result of measurement by the measurement system in the nuclear power plant, when the reactor water level low signal 50 is not generated, the containment vessel pressure high signal 51 is generated, and the suppression pool water temperature high signal 52 is generated, the reactor is removed. Since the heat system control circuits 65a, 65b, and 65c automatically generate the start signal 54, the motor valve for the isolation capacitor system (IC), the motor valve for the containment vent system, and the residual heat removal system (LPFL / RHR) ) The electric pump and the electric valve are automatically opened or started. The set pressure of the containment vessel pressure and the set temperature of the suppression pool water temperature are the highest of the set values of the boiling water reactor. Even without knowing the need to manually activate the vessel vent facility and the residual heat removal system (LPFL / RHR) suppression pool cooling mode, an activation signal 54 is eventually generated to maintain the reactor water level. In this situation, the suppression pool cooling mode of the isolation capacitor system (IC), the containment vessel venting facility, and the residual heat removal system (LPFL / RHR) can be reliably activated.
[0089]
Thus, the isolation condenser system (IC), the containment vessel vent equipment, the residual heat, and the activation signal 54 automatically generated by the signals of the reactor water level high, the containment vessel pressure high, and the suppression pool water temperature high. The activation of the suppression pool cooling mode of the removal system (LPFL / RHR) becomes more reliable, and the reliability of the reactor heat removal system composed of these is improved.
[0090]
Also, as shown in FIG. 3, the isolation capacitor system (IC) is omitted from the motor operated valves 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f and the piping 62 in FIG. The valves 7 and 64 may be provided, and the other configuration may be the same as in the case of FIG. In this case, normally, the isolation valves 7 and 64 are opened, the main steam pipe 25 and the condenser 6 are opened through the pipe 9, and the isolation condenser system (IC) is activated. The valves 8a, 8b and 8c are opened. In this way, since the heat and pressure of steam are constantly applied to the pipe 9, the condenser 6, and the motorized valves 8a, 8b, and 8c before starting the isolation capacitor system (IC), the isolation capacitor system ( When the IC) is activated, shocks such as thermal load and pressure fluctuation applied to the components of the isolation capacitor system (IC) can be reduced, and damage to the isolation capacitor system (IC) can be suppressed.
[0091]
Thus, according to the embodiment of the present invention, regarding the safety equipment of a nuclear power plant, when an event such as loss of an external power source occurs while reducing the amount of equipment, a common cause failure that is assumed to occur On the other hand, reliability can be improved. Also, by adopting the isolation capacitor system (IC), which is a static system of nuclear plant safety equipment, and the containment venting equipment, the heat removal system of the nuclear plant safety equipment is multiplexed and diverse. I tried to change. In addition, automatic startup of the heat removal system is possible, reducing the burden on the operator and improving the reliability of safety equipment.
[0092]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the isolation capacitor system (IC), which is a static heat removal equipment, can be activated using any power supply equipment, dynamic heat removal is possible. It is no longer necessary to prepare a facility for removing residual heat in all sections, and the amount of safety equipment in the nuclear power plant can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system diagram of safety equipment of a nuclear power plant according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a division diagram of the system of the safety equipment of FIG.
FIG. 3 is a system diagram showing a modification of the isolation capacitor system (IC) of FIG. 1;
4 is a division diagram of a power supply system of the safety facility of FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a logic circuit diagram of a control circuit of the reactor heat removal system of the safety facility of FIG. 1;
6 is a logic circuit diagram according to a modification of the logic circuit of FIG.
7 is a logic circuit diagram according to another modification of the logic circuit of FIG.
FIG. 8 is a logic circuit diagram according to still another modification of the logic circuit of FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reactor containment vessel, 2 ... Reactor pressure vessel, 3 ... Core, 4 ... Suppression pool, 5 ... External pool, 6 ... Condenser, 7a-7f, 8a-8c, 12a-12f, 15a, 15b, 21a -21j, 24a ... motorized valve, 9, 11, 13, 16, 20a, 20b, 23, 34, 35, 59, 60, 62, 63, 67 ... piping, 10, 19a, 19b ... heat exchanger, 14 ... Pump, 17 ... main steam relief safety valve, 18a, 18b, 22 ... electric pump, 25 ... main steam pipe, 26 ... water supply pipe, 37, 38, 39 ... emergency diesel generator, 40, 41, 42 ... storage battery, 50 ... reactor water level low signal, 51 ... containment pressure high signal, 52 ... suppression pool water temperature high signal, 53 ... manual start signal, 54 ... start signal, 56 ... exhaust pipe, 57 ... dry well, 58 ... wet , 65a, 65b, 65c ... reactor heat removal system control circuit.

Claims (6)

原子炉格納容器と、
前記原子炉格納容器内に格納された原子炉圧力容器と、
前記原子炉圧力容器に接続された主蒸気配管と、
前記原子炉圧力容器に接続された給水配管と、
複数の区分に分離独立していて、前記原子炉圧力容器内へ水を注水する複数の注水系統及び複数の区分中において二つの区分に前記原子炉圧力容器を除熱する系統と、
前記区分ごとに分離独立していて、前記注水系統内の機器に電力を供給する複数の電源設備と、
前記主蒸気配管から第1配管を経由して凝縮器内に受け入れた蒸気を前記凝縮器で凝縮し、凝縮した水を前記給水配管へ第2の配管を通じて戻すアイソレーションコンデンサ系統と、
前記第1配管と前記第2配管の少なくとも一方の配管に、複数弁並列にして装備され、その配管内の流れを断続自在に制御する複数の第1電動弁とを有し、
前記第1電動弁への給電源を互いに相違する前記区分の前記電源設備としてある原子炉の安全設備。
A containment vessel,
A reactor pressure vessel stored in the reactor containment vessel;
A main steam pipe connected to the reactor pressure vessel;
A water supply pipe connected to the reactor pressure vessel;
A plurality of water injection systems for injecting water into the reactor pressure vessel and a system for removing heat from the reactor pressure vessel in two sections among the plurality of sections;
A plurality of power supply facilities that are separated and independent for each of the sections and supply power to the devices in the water injection system,
An isolation condenser system for condensing steam received in the condenser from the main steam pipe via the first pipe in the condenser and returning the condensed water to the water supply pipe through a second pipe;
A plurality of first motor-operated valves that are equipped in parallel with a plurality of valves in at least one of the first pipe and the second pipe , and that control the flow in the pipe in an intermittent manner;
It said safety system for a reactor with as the power supply equipment of the segments different from each other to supply power to the first electric valve.
請求項1において、前記区分ごとに前記電源設備として蓄電池を備え、前記原子炉圧力容器を除熱する系統を有する二つの区分以外の一区分に属する前記蓄電池が他区分の前記蓄電池の形式と相異する形式である原子炉の安全設備。 Te claim 1 smell, before Symbol wherein includes a battery as a power supply facility for each category, the form of the battery of the battery belonging to the reactor pressure vessel to a section other than the two sections having a heat removal system is another classification Reactor safety equipment, which is a different form. 請求項1又は請求項2において、原子炉格納容器の外側に配備されたアイソレーションコンデンサ系統のプールと、前記プールの水位以下の領域と前記原子炉格納容器内の気相領域とを接続する第3配管と、前記第3配管に装備されて前記第3配管内の流れの断続を成す第2電動弁と、前記原子炉格納容器内に設けられた圧力抑制室の気相領域と前記原子炉格納容器の外界とを連通する第4配管と、前記第4配管に前記第4配管内の流れの断続を成す第3電動弁とを有し、前記第2電動弁への給電源と前記第3電動弁への給電源とを互いに相違する前記区分の前記電源設備としてある原子炉格納容器ベント設備を備えた原子炉の安全設備。In Claim 1 or Claim 2, the pool of the isolation capacitor system provided outside the reactor containment vessel, the region below the water level of the pool, and the gas phase region in the reactor containment vessel are connected. 3 pipes, a second motor-operated valve that is provided in the third pipe and interrupts the flow in the third pipe, a gas phase region of a pressure suppression chamber provided in the reactor containment vessel, and the reactor A fourth pipe that communicates with the outside of the containment vessel; a third motor-operated valve that connects and disconnects the flow in the fourth pipe to the fourth pipe; the power supply to the second motor-operated valve; 3. Reactor safety equipment provided with a containment vessel vent facility as the power source equipment of the above-mentioned category, which is different from the power supply to the motor-operated valve . 請求項3において、前記原子炉格納容器ベント設備は前記第2電動弁の制御手段として、原子炉格納容器内の圧力が予め設定した条件で前記第2電動弁を開く制御を成す構成を備えている原子炉の安全設備。  4. The reactor containment vessel vent system according to claim 3, wherein the reactor containment vessel venting device is configured to control the second motor operated valve to open the second motor operated valve under a condition in which the pressure in the reactor containment vessel is preset. Reactor safety equipment. 請求項1又は請求項2又は請求項3において、前記原子炉格納容器内に設けられた圧力抑制室のプール内と前記原子炉圧力容器内とを連通する第5配管と、前記第5配管に装備されて前記第5配管内の水を駆動するポンプと前記第5配管に装備されて前記水を冷却する熱交換器と、前記第5配管に装備されて前記第5配管内の流れの断続を成す第4電動弁とを有する二系統の残留熱除去系統と、
前記各残留熱除去系統内の各第4電動弁への給電源を互いに相違する前記区分の前記電源設備とするとともに、
前記第1電動弁と前記第3電動弁と前記第4電動弁とを、前記原子炉圧力容器内の水位が予め設定した水位を確保されていること、前記原子炉格納容器内の圧力が予め設定した高圧であること、前記圧力抑制室のプールの水温が予め設定した高温であること、を条件に開く制御装置を備え、
前記制御装置には、手動で前記第1電動弁と前記第3電動弁と前記第4電動弁とを開く構成を備えている原子炉の安全設備。
In Claim 1 or Claim 2 or Claim 3, the 5th piping which connects the inside of the pool of the pressure suppression room provided in the above-mentioned reactor containment vessel, and the inside of the above-mentioned reactor pressure vessel, and the 5th piping A pump that is equipped to drive water in the fifth pipe, a heat exchanger that is equipped in the fifth pipe to cool the water, and an intermittent flow in the fifth pipe that is equipped in the fifth pipe. Two residual heat removal systems having a fourth motor operated valve;
With the power supply equipment of the section different from each other power supply power to each fourth motor operated valve in each residual heat removal system,
The first motor valve, the third motor valve, and the fourth motor valve are configured such that the water level in the reactor pressure vessel is secured at a preset water level, and the pressure in the reactor containment vessel is A control device that opens on condition that the set pressure is high and the water temperature of the pool of the pressure suppression chamber is a preset high temperature,
Reactor safety equipment comprising a configuration in which the control device manually opens the first motor-operated valve, the third motor-operated valve, and the fourth motor-operated valve.
請求項5において、前記予め設定した高圧は、原子炉が運用される前記原子炉格納容器内の設定圧力のうち最も高いものとし、前記予め設定した高温は、原子炉が運用される前記プールの設定水温のうち最も高いものとした原子炉の安全設備。  In Claim 5, the preset high pressure is the highest set pressure in the reactor containment vessel in which the nuclear reactor is operated, and the preset high temperature is that of the pool in which the nuclear reactor is operated. Reactor safety equipment with the highest set water temperature.
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