JP5197114B2 - Fast reactor - Google Patents
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Description
本発明は液体金属の冷却材を電磁ポンプによって駆動する高速炉に関する。 The present invention relates to a fast reactor in which a liquid metal coolant is driven by an electromagnetic pump.
従来、冷却材に液体金属を用いた高速炉では、電磁ポンプや機械式ポンプを用いて冷却材に駆動力を与える設計となっている。電磁ポンプは、機械式ポンプと比較すると、冷却材流量を直線的に加減できる、流路を完全密封として構成できる、小型で設置位置の自由度が高い、可動部分がなく保守管理に優れる、吐出出力が高いといった利点を有する。 Conventionally, a fast reactor using a liquid metal as a coolant is designed to give a driving force to the coolant using an electromagnetic pump or a mechanical pump. Compared with mechanical pumps, the electromagnetic pump can linearly adjust the coolant flow rate, the flow path can be configured as a complete seal, small size, high flexibility in installation position, no moving parts, excellent maintenance management, discharge It has the advantage of high output.
しかし、万が一ポンプの電源喪失が起こった場合を想定すると、ロータなどの回転部がしばらく動く機械式ポンプは電源喪失後もある程度冷却材を駆動するが、電磁ポンプは電源喪失後に動き続ける回転部などを有さないため、冷却材を駆動しない。そのため、電磁ポンプを冷却材の駆動源とする高速炉は、電磁ポンプの電源喪失が発生すると冷却材は流体慣性と対流のみによって駆動される。そのため、電磁ポンプの電源喪失後の冷却材流量減少特性(以下、単に流量減少特性という。)を制御するため、電磁ポンプの非常用電源を設置し、電源喪失後は非常用電源によって電磁ポンプを駆動する。 However, assuming that the power loss of the pump should occur, the mechanical pump whose rotor and other rotating parts move for a while will drive the coolant to some extent even after the power is lost, but the electromagnetic pump will continue to move after the power loss. Because it does not have, it does not drive the coolant. Therefore, in a fast reactor that uses an electromagnetic pump as a driving source for coolant, when the power supply to the electromagnetic pump is lost, the coolant is driven only by fluid inertia and convection. Therefore, in order to control the coolant flow rate reduction characteristics after power loss of the electromagnetic pump (hereinafter simply referred to as flow rate reduction characteristics), an emergency power supply for the electromagnetic pump is installed. To drive.
電磁ポンプの電源喪失が発生した場合、高速炉は制御棒のスクラムによって緊急停止する。炉心は制御棒のスクラムによって実効増倍率が1以下となり、出力が指数関数的に低下していく。この際の流量減少特性は、出力/流量の比を一定に保つような特性であることが理想的である。出力低下に対して流量減少が遅すぎると、炉心出口付近の構造物に熱過渡応力が発生することが考えられる。これは、通常運転中の炉心の入口付近と出口付近の温度差は約150度に及ぶことから、炉心の緊急停止後も冷却材流量が大きい場合、炉心入口付近の冷却材が炉心で加熱されないまま出口に達するためである。また、流量減少が速すぎると、炉心の出力に対して冷却材流量が少なくなり、冷却材が炉心を通過する間に高温になり過ぎることも想定される。 In the event of a loss of power to the electromagnetic pump, the fast reactor will be shut down urgently by a control rod scram. The core has an effective multiplication factor of 1 or less due to the scram of the control rod, and the output decreases exponentially. In this case, the flow rate reduction characteristic is ideally a characteristic that keeps the output / flow rate ratio constant. If the flow rate decrease is too slow with respect to the power decrease, it is considered that thermal transient stress is generated in the structure near the core outlet. This is because the temperature difference between the vicinity of the inlet and the outlet of the core during normal operation reaches about 150 degrees, so that the coolant near the core inlet is not heated in the core when the coolant flow rate is large even after the core is stopped urgently. This is to reach the exit. Further, if the flow rate is decreased too quickly, the coolant flow rate is reduced with respect to the power of the core, and it is assumed that the coolant becomes too hot while passing through the core.
上述の理由から、所望の冷却材流量減少特性を得るための装置として、非常用電源から電磁ポンプへ供給される電力をファンクションジェネレータや励磁電流制御器によって制御し、所望の流量減少する装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
従来のようにファンクションジェネレータなどを用いて電磁ポンプへの電力供給を制御して所望の流量減少特性を得る装置は、電力供給の関数切替などの複雑な制御が必要であり、ファンクションジェネレータによって与える関数も複雑であった。また、ファンクションジェネレータを用いて所望の流量減少特性を得る場合は、電磁ポンプの非常用電源設備を大容量大出力として、必要な分だけの電力を供給する形となる。そのため、非常用電源設備が実際に必要とされる容量・出力よりも過大になってしまう。 A conventional device that obtains a desired flow rate reduction characteristic by controlling power supply to an electromagnetic pump using a function generator or the like requires complicated control such as function switching of the power supply, and the function given by the function generator Was also complicated. In addition, when a desired flow rate reduction characteristic is obtained using a function generator, an emergency power supply facility of an electromagnetic pump is set to have a large capacity and a large output, and a necessary amount of power is supplied. For this reason, the emergency power supply facility becomes larger than the capacity and output actually required.
本発明はこうした課題を解決するためになされたものであり、従来の複雑な制御や過大な非常用電源設備を不要とし、従来よりも信頼性が高く小型・高効率な電磁ポンプにより、所望の冷却材流量特性を達成し得る高速炉の提供を目的とする。 The present invention has been made to solve these problems, and eliminates the need for conventional complicated control and excessive emergency power supply equipment, and is more reliable and smaller than the conventional electromagnetic pump. The object is to provide a fast reactor capable of achieving coolant flow characteristics.
上記目的を達成するため、本発明による原子炉格納容器は、原子炉容器と、この原子炉容器に内設された炉心と、前記原子炉容器内に注入され前記炉心によって加熱される冷却材と、前記原子炉容器において前記冷却材に駆動力を与える第1の電磁ポンプ及び第2の電磁ポンプと、前記第1の電磁ポンプに電力を供給する第1の主電源と、前記第2の電磁ポンプに電力を供給する第2の主電源と、前記第1の主電源から前記第1の電磁ポンプへの電力供給が途絶えたら前記第1の電磁ポンプに電力を供給し前記第1の電磁ポンプを第1の冷却材流量減少特性で駆動させる第1の非常用電源と、前記第2の主電源から前記第2の電磁ポンプへの電力供給が途絶えたら前記第2の電磁ポンプに電力を供給し前記第2の電磁ポンプを第2の冷却材流量減少特性で駆動させる第2の非常用電源と、前記第2の非常用電源から前記第2の電磁ポンプに供給される電力を制御し、前記第2の電磁ポンプへの電力供給が前記第2の主電源から前記第2の非常用電源に切り替わってから所定の時間中の前記冷却材流量を通常運転時と同等に維持するディレイ時間と、このディレイ時間の経過後に前記冷却材流量が時間の経過とともに減少する流量減少時間と、を組み合わせて前記第2の冷却材流量減少特性とする供給電力制御手段とを備え、前記第1の冷却材流量減少特性と前記第2の冷却材流量減少特性が異なり、前記第1の非常用電源と前記第2の非常用電源の蓄電原理が異なり、前記第1の電磁ポンプと前記第2の電磁ポンプがそれぞれ第1の非常用電源および第2の非常用電源による停止までの時間が異なることで、前記第1の電磁ポンプと前記第2の電磁ポンプを合計した流量の減少が段階的に緩やかになるよう構成されたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a reactor containment vessel according to the present invention includes a reactor vessel, a core installed in the reactor vessel, and a coolant that is injected into the reactor vessel and heated by the core. , A first electromagnetic pump and a second electromagnetic pump for applying a driving force to the coolant in the reactor vessel, a first main power supply for supplying power to the first electromagnetic pump, and the second electromagnetic pump A second main power source for supplying electric power to the pump; and when the power supply from the first main power source to the first electromagnetic pump is interrupted, the first electromagnetic pump is supplied with electric power. The first emergency power source that drives the first electromagnetic pump with the first coolant flow rate reduction characteristic and the power supply to the second electromagnetic pump when the power supply from the second main power source to the second electromagnetic pump stops And the second electromagnetic pump is connected to the second coolant flow. Second and emergency power supply for driving in reduction characteristics, control the power supplied to the second electromagnetic pump from the second emergency power, power supply said second to said second electromagnetic pump A delay time for maintaining the coolant flow rate during a predetermined period of time after switching from the main power source to the second emergency power source equal to that during normal operation, and the coolant flow rate after the delay time has elapsed. Supply power control means for combining the flow rate reduction time that decreases with the passage of time to provide the second coolant flow rate reduction characteristic, and the first coolant flow rate reduction property and the second coolant flow rate reduction property. Are different from each other in terms of the storage principle of the first emergency power supply and the second emergency power supply. The first electromagnetic pump and the second electromagnetic pump are respectively the first emergency power supply and the second emergency power supply. Stop by power supply By the time different, characterized in that the reduction of the flow rate which is the sum of the said first electromagnetic pump second electromagnetic pump is configured to be stepwise slowly.
本発明の高速炉によれば、蓄電装置と同期機で構成された簡素な非常用電源系を備えた電磁ポンプを複数組み合わせることによって、理想的な流量減少特性に近似した流量減少特性を得ることが可能となり、過大な設備や複雑な制御を不要とすることができる。 According to the fast reactor of the present invention, by combining a plurality of electromagnetic pumps having a simple emergency power supply system composed of a power storage device and a synchronous machine, a flow rate reduction characteristic that approximates an ideal flow rate reduction characteristic is obtained. This makes it possible to eliminate the need for excessive equipment and complicated control.
以下本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図面を用いて、高速炉の構造と、電磁ポンプの配置を説明する。図1は冷却材に液体金属を用い、電磁ポンプによって一次冷却材に駆動力を与える高速炉の概要を示す縦断面図である。 The structure of the fast reactor and the arrangement of the electromagnetic pump will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an outline of a fast reactor in which a liquid metal is used as a coolant and a driving force is applied to the primary coolant by an electromagnetic pump.
高速炉101の構造について、図1を用いて以下説明する。ガードベッセル102に覆われた原子炉容器103の下部に炉心支持板104が取り付けられており、この炉心支持板104上に炉心支持台105が設置されている。この炉心支持台105上にエントランスモジュール106が設置されている。エントランスモジュール106には炉心107が取り付けられている。また、炉心107の内部を通過可能に炉停止棒108が設けられており、炉停止棒108は上方の炉停止棒駆動装置109と接続されている。炉心槽103を取り囲むように反射体110が配設されている。反射体110は中性子反射部110a、中空のキャビティ部110bで構成され、この反射体110は上方の反射体駆動装置111によって上下動する。この反射体駆動装置111と炉停止棒駆動装置109は格納ドーム116によって覆われている。キャビティ部110bの中空部には不活性ガスや中性子反射能力が一次冷却材よりも低い金属などが内封されている。また、炉心支持板104の上面には隔壁112が取付けられており、この隔壁112は反射体110を取り囲んでいる。
The structure of the
原子炉容器103の上方内壁に中間熱交換器113が設けられている。この中間熱交換器113は二次冷却材入口ノズル114、二次冷却材出口ノズル115を備え、原子炉容器103の内部で原子炉容器103内の一次冷却材と二次冷却材の熱交換を行う。この中間熱交換器113の下部には電磁ポンプ1が取り付けられており、この電磁ポンプ1は中間熱交換器113内で熱交換を行った一次冷却材を下方へ吐出する。なお、図中の矢印は一次冷却材の流れる方向を示している。
An
図2を用いて電磁ポンプ1の配置について説明する。図2は図1に示すA−A線による横断面矢視図である。図2に示すように、4台の電磁ポンプ1a、電磁ポンプ1b、電磁ポンプ1c、電磁ポンプ1dが、隔壁112と原子炉容器103の間に設置されている。電磁ポンプ1はこれら電磁ポンプ1a、電磁ポンプ1b、電磁ポンプ1c、電磁ポンプ1dにより構成される。なお、他の構造物は省略して図示している。
The arrangement of the
次に、図3を用いて電磁ポンプ1の非常用電源系について説明する。図3は電磁ポンプ1aの非常用電源系の概要を示すブロック図である。電磁ポンプ1aは母線21、同期機2aと接続されている。母線21は図示しない主電源系(常用電源系)と接続されており、通常運転時に電磁ポンプ1aへ電力を供給する電線である。同期機2aはフライホイール3aを装備しており、蓄電装置4aと接続されている。蓄電装置4aには、例えばSMES、超電導フライホイール、二次電池を用いる。この同期機2a、蓄電装置4aが電磁ポンプ1aの非常用電源系として機能する。このような非常用電源系は電磁ポンプ1a、電磁ポンプ1b、電磁ポンプ1c、電磁ポンプ1dの各々に、互いに独立して設けられている。なお、蓄電装置4aについては、電磁ポンプ1a、電磁ポンプ1b、電磁ポンプ1c、電磁ポンプ1dの各々の非常用電源系において、蓄電原理の異なる装置を採用したものであってもよい。
Next, the emergency power supply system of the
電磁ポンプ1aの主電源から非常用電源への電源切替について以下説明する。通常運転中、母線21を介して主電源系から電磁ポンプ1aへ電力が供給されている。同期機2aは同期電動機として機能し、フライホイール3aを回転させる。何らかの原因により、主電源系から電磁ポンプ1aへの電力供給が断たれると、フライホイール3aは惰性によって回転し、同期機2aは同期発電機として機能し、電磁ポンプ1aに電力が供給される。以降は蓄電器4aから電磁ポンプ1aへ電力が供給される。このように、主電源からの電力供給が断たれると、同期機2aが無停電電源装置として機能することで瞬断を防止し、電磁ポンプ1aの電源は非常用電源である蓄電装置4aに切り替わる。電源が切り替わったあとの電磁ポンプ1aの流量は次第に減少していく。このときの電磁ポンプ1aの流量減少特性は、電磁ポンプ1aや非常用電源系の構成要素の性能等、例えば蓄電装置4aの容量、蓄電時間、応答時間などによって決まる。
The power supply switching from the main power supply of the
次に、炉心107の出力低下について説明する。電磁ポンプ1の主電源破損や断線等により電源喪失が発生すると、炉心107に炉停止棒108が挿入され、また反射体110が下降し、炉心107の実効増倍率Keffが大幅に低下する。炉心107の出力は単位時間経過する毎にKeff倍となる。つまり、Keffは1未満の値であるから、炉心107の出力は指数関数的に減少していく。
Next, the output reduction of the
炉心107の出力減少特性のモデルを図4に示す。図4は炉心出力減少特性の概要を示すグラフであり、横軸は時間を、縦軸は炉心出力を示している。通常運転中は炉心出力がpに維持されている。時間t1において電磁ポンプ1の主電源の喪失が発生し、炉停止棒108が挿入され反射体110が下降し、炉心出力が低下していく。炉心出力は実効増倍率Keffの値に応じて、漸近線を描くように低下していく。一次冷却材の流量減少特性は、炉内構造物の熱過渡応力発生や一次冷却材の過熱を防止するべく、炉心出力減少曲線に近似した特性であることが望ましい。
A model of the power reduction characteristic of the
電磁ポンプ1に要求される流量減少特性について、以下詳細に説明する。図5は高速炉101内における流量減少特性の概要を示す流量減少特性グラフである。横軸は経過時間、縦軸は高速炉内における一次冷却材の流量を示す。
The flow rate reduction characteristics required for the
このグラフは、時間t1で電磁ポンプ1の主電源の喪失が発生して非常用電源に切り替わり、時間t1から時間t2の間は一次冷却材流量が減少していき、時間t2で電磁ポンプ1が完全に停止した場合の概要を示している。
This graph shows that the main power supply of the
時間t1までは高速炉101が通常運転されており、通常運転における一次冷却材流量f1が維持されている。時間t1で電磁ポンプ1の主電源喪失が発生し、電磁ポンプ1の電源が非常用電源に切り替わり一次冷却材流量が減少し始める。また、主電源喪失の発生にともない、反射体110と炉停止棒108が落下して炉心107に負の反応度を与え、炉心107の出力が低下していく。時間t2に達するまでの間、一次冷却材流量は減少し続け、一次冷却材流量の減少勾配は時間の経過とともに小さくなっていく。つまり、時間t2に近づくにつれて一次冷却材流量の減少は緩やかになっていく。時間t2に達すると、電磁ポンプ1が完全に停止し、一次冷却材流量はf2となる。f2は一次冷却材の流体慣性と、高速炉101内の温度分布によって生じる一次冷却材の対流による流量である。なお、図5においては時間t2以降の流量を直線的に示しているが、厳密には、時間の経過とともに流体慣性と一次冷却材の対流による流量も低下するため、流量は0に近づいていく。
Until the time t1, the
図5においては、時間t1から時間t2における一次冷却材流量の減少が、図4に示す炉心出力の低下と同じように低下していくのが最も好ましい。炉心107出口の一次冷却材温度や、蒸気条件が通常運転中と同程度に保たれるからである。
In FIG. 5, it is most preferable that the decrease in the primary coolant flow rate from the time t1 to the time t2 decreases in the same manner as the decrease in the core power shown in FIG. This is because the primary coolant temperature at the outlet of the
図5に示す流量減少特性に近似した特性を得るための本実施例による電磁ポンプ1の構成について、図6を用いて以下説明する。図6(a)は電磁ポンプ1aの、図6(b)は電磁ポンプ1bの、図6(c)は電磁ポンプ1cの、図6(d)は電磁ポンプ1dの流量減少特性の概要を示すグラフである。
The configuration of the
時間t1に電磁ポンプ1の電源が非常用電源系に切り替わり、一次冷却材流量が減少していく。電磁ポンプ1a、電磁ポンプ1b、電磁ポンプ1c、電磁ポンプ1dの各々の流量減少特性が異なり、電磁ポンプ1a、電磁ポンプ1b、電磁ポンプ1c、電磁ポンプ1dの順番に、それぞれ時間t3、時間t4、時間t5、時間t2に停止する。この時間t2は図5に示す時間t2と対応するものである。このような流量減少特性の差異は、電磁ポンプ1a、電磁ポンプ1b、電磁ポンプ1c、電磁ポンプ1dの各々の非常用電源系を異なる設計で構築することによって得られる。
At time t1, the power source of the
これらの電磁ポンプ1a、電磁ポンプ1b、電磁ポンプ1c、電磁ポンプ1dが設けられた高速炉101内における一次冷却材の流量減少特性を図7に示す。なお、比較のために図5に示す流量減少特性を一点鎖線で示す。
FIG. 7 shows the flow rate reduction characteristics of the primary coolant in the
時間t1に電磁ポンプ1の電源が非常用電源系に切り替わり、一次冷却材の流量が流量f1から減少していく。時間t3には電磁ポンプ1aが完全に停止し、流量の減少が時間t1から時間t3の間に比べて緩やかになる。同様に、時間t4に電磁ポンプ1bが、時間t5に電磁ポンプ1cが停止して流量減少は段階的に緩やかになっていく。時間t2に電磁ポンプ1dが停止することで電磁ポンプ1は完全に停止し、流量f2に達する。
At time t1, the power supply of the
このように、異なる流量減少特性を有する電磁ポンプを組み合わせることにより、図7に一点鎖線で示した図5の流量減少特性に近似した流量減少特性を得ることが可能である。電磁ポンプ1a、電磁ポンプ1b、電磁ポンプ1c、電磁ポンプ1dの各々の非常用電源系はファンクションジェネレータや励磁電流制御装置などが不要であるため、従来のような複雑な制御が不要であり、非常用電源系の構成を簡素にすることができ、信頼性を高めるとともに、システムの小型化、低コスト化が可能である。
In this way, by combining electromagnetic pumps having different flow rate reduction characteristics, it is possible to obtain a flow rate reduction characteristic that approximates the flow rate reduction characteristic of FIG. 5 shown by a one-dot chain line in FIG. Since the emergency power supply system of each of the
本実施例によれば、蓄電装置と同期機で構成された簡素な非常用電源系を備えた電磁ポンプを複数組み合わせることにより、理想的な流量減少特性に近似した流量減少特性を得ることが可能である。 According to this embodiment, it is possible to obtain a flow rate reduction characteristic that approximates an ideal flow rate reduction characteristic by combining a plurality of electromagnetic pumps equipped with a simple emergency power supply system configured by a power storage device and a synchronous machine. It is.
さらに、電磁ポンプが停止した直後は、停止した電磁ポンプの出口付近の圧力が一時的に低くなる。電磁ポンプ1a、電磁ポンプ1b、電磁ポンプ1c、電磁ポンプ1dの各々の出口側に逆止弁を設けることにより、一時的な出口付近の圧力低下による乱流や逆流を防止することが可能である。
Furthermore, immediately after the electromagnetic pump is stopped, the pressure near the outlet of the stopped electromagnetic pump temporarily decreases. By providing a check valve on the outlet side of each of the
本発明の第2の実施例について、図面を用いて以下説明する。なお、第1の実施例と同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same structure as a 1st Example, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図8は本実施例における電磁ポンプ1の非常用電源系の概要を示すブロック図である。図8に示すように、電磁ポンプ1aと電磁ポンプ1cとが非常用電源系を共有し、また電磁ポンプ1bと電磁ポンプ1dとが非常用電源系を共有している。このような構成においては、電磁ポンプ1aと電磁ポンプ1cの流量減少特性が、また電磁ポンプ1bと電磁ポンプ1dの流量減少特性が同一となる。
FIG. 8 is a block diagram showing an outline of the emergency power supply system of the
それぞれの流量減少特性の一例について、図9を用いて以下説明する。図9(a)は電磁ポンプ1a、電磁ポンプ1cの各々の流量減少特性を、図9(b)は電磁ポンプ1b、電磁ポンプ1dの各々の流量減少特性を示している。電磁ポンプ1a、電磁ポンプ1cは時間t1に流量減少を開始し、時間t6に停止する。なお、時間t6は時間t2よりも早い時間である。また、電磁ポンプ1b、電磁ポンプ1dは時間t1に流量減少を開始し、時間t2に停止する。
An example of each flow rate reduction characteristic will be described below with reference to FIG. 9A shows the flow rate reduction characteristics of the
これらの電磁ポンプ1a、電磁ポンプ1b、電磁ポンプ1c、電磁ポンプ1dが設けられた高速炉101内における一次冷却材の流量減少特性を図10に示す。なお、比較のために図5に示す流量減少特性を一点鎖線で示す。
FIG. 10 shows the flow rate reduction characteristics of the primary coolant in the
時間t1に電源喪失が発生して電磁ポンプ1の電源が主電源から非常用電源系に切り替わり、流量減少が開始する。時間t6に達した時点で電磁ポンプ1a、電磁ポンプ1cが完全に停止し、一次冷却材の流量減少は時間t1から時間t6までに比較して緩やかになる。時間t2に達すると電磁ポンプ1b、電磁ポンプ1dが完全に停止し、一次冷却材の流量は流体慣性と対流によるもののみとなる。
A power loss occurs at time t1, and the power supply of the
本実施例によれば、流量減少特性の近似の精度は第1の実施例よりも低くなることが想定されるものの、単一の非常用電源系を複数の電磁ポンプで共有することにより、非常用電源系を少なくすることが可能である。また、高速炉101の横断面上において、向かい合った電磁ポンプを一組にして同一の流量減少特性を与えることにより、炉内全体における一次冷却材の流れをより均一にすることが可能である。
According to the present embodiment, although the accuracy of approximation of the flow rate reduction characteristic is assumed to be lower than that of the first embodiment, the emergency power system is shared by a plurality of electromagnetic pumps. It is possible to reduce the power supply system. Further, on the cross section of the
本発明の第3の実施例について、図面を用いて以下説明する。なお、第1の実施例と同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施例においては、電磁ポンプ1bの非常用電源系について、同期機2bと蓄電装置4bの間にファンクションジェネレータ5bが設けられている。電磁ポンプ1dの非常用電源系についても、同様にファンクションジェネレータ5dが設けられている。ファンクションジェネレータ5b、ファンクションジェネレータ5dはそれぞれ、蓄電装置4b、蓄電装置4dから電磁ポンプ2b、電磁ポンプ2dへの電力の供給を制御する供給電力制御手段である。なお、電磁ポンプ1a、電磁ポンプ1cの非常用電源系にはファンクションジェネレータは設けられていない。
A third embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same structure as a 1st Example, and the overlapping description is abbreviate | omitted. In the present embodiment, a
電磁ポンプ1a、電磁ポンプ1cの一次冷却材流量減少特性を図12(a)、電磁ポンプ1bの流量減少特性を図12(b)、電磁ポンプ1dの流量減少特性を図12(c)に示す。電磁ポンプ1a、電磁ポンプ1は電源喪失が発生した時間t1から流量減少を開始し、時間t7に完全に停止する。電磁ポンプ1b、電磁ポンプ1dはそれぞれ、ファンクションジェネレータ5b、ファンクションジェネレータ5dによって流量減少開始のディレイ時間が設定されている。電磁ポンプ1bは時間t7に流量減少を開始して時間t8に停止し、電磁ポンプ1dは時間t8に流量減少を開始して時間t2に停止する。なお、電磁ポンプ1b、電磁ポンプ1dの流量減少に関して、電磁ポンプ1bの時間t7から時間t8の間の傾きは、電磁ポンプ1dの時間t8からt2の間の傾きよりも小さくなっている。
The primary coolant flow rate reduction characteristics of the
すなわち、ファンクションジェネレータ5b、5dは、電磁ポンプ1b、1dへの供給電力を制御することにより、電源喪失が発生してから所定の時間中の電磁ポンプ1b、1dの冷却材流量を通常運転時と同等に維持するディレイ時間と、このディレイ時間の経過後に冷却材流量が時間の経過とともに減少する流量減少時間とを組み合わせて電磁ポンプ1b、1dの冷却材流量減少特性とするものである。
That is, the
これらの電磁ポンプ1a、電磁ポンプ1b、電磁ポンプ1c、電磁ポンプ1dが設けられた高速炉101内における一次冷却材の流量減少特性を図13に示す。なお、比較のために図5に示す流量減少特性を一点鎖線で示す。
FIG. 13 shows the flow rate reduction characteristics of the primary coolant in the
時間t1に電源喪失が発生して電磁ポンプ1の電源が主電源から非常用電源系に切り替わり、電磁ポンプ1a、電磁ポンプ1cの流量減少が開始する。電磁ポンプ1b、電磁ポンプ1dは、ファンクションジェネレータ5b、ファンクションジェネレータ5dによってディレイ時間が設定されているため、この時点では流量が減少しない。時間t7に達した時点で電磁ポンプ1a、電磁ポンプ1cが完全に停止し、電磁ポンプ1bの流量減少が開始する。電磁ポンプ1bの流量減少速度は電磁ポンプ1a、電磁ポンプ1cの流量減少速度の合計よりも低いため、電磁ポンプ1全体としての流量減少速度は低下する。さらに、時間t8に達すると電磁ポンプ1bが完全に停止し、電磁ポンプ1dの流量減少が開始する。電磁ポンプ1dの流量減少は上述の通り電磁ポンプ1bの流量減少に比較して緩やかであるため、電磁ポンプ1全体としての流量減少速度はさらに低下する。時間t2に達すると電磁ポンプ1dが完全に停止し、一次冷却材の流量は流体慣性と対流によるもののみとなる。
The power loss occurs at time t1, and the power source of the
本実施例によれば、第1の実施例と同様の効果を奏するとともに、非常用電源系による駆動時の流量減少特性が異なる電磁ポンプを複数組み合わせることにより、ディレイ時間と直線的な1関数を組み合わせた簡易な制御で、理想的な流量減少特性に近似した流量減少特性を得ることが可能である。従来のように電磁ポンプ1a、電磁ポンプ1b、電磁ポンプ1c、電磁ポンプ1dの各々についてファンクションジェネレータにより同様の特性を与える場合は、電磁ポンプ1a、電磁ポンプ1b、電磁ポンプ1c、電磁ポンプ1dの各々に理想的な流量減少特性に近似した流量減少特性を与える必要があったため、従来に比べてファンクションジェネレータの設定を簡易とすることができる。なお、例えば励磁電流制御器をファンクションジェネレータの代替として設けることも可能である。
According to this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and a delay time and a linear function can be obtained by combining a plurality of electromagnetic pumps having different flow rate reduction characteristics when driven by the emergency power supply system. It is possible to obtain a flow rate reduction characteristic that approximates an ideal flow rate reduction characteristic by simple control combined. When the
以上本発明の実施例について図を参照して説明してきたが、上記複数の実施例に説明した特徴を任意に組み合わせたところの構成であってもよい。例えば、第2の実施例と第3の実施例を組み合わせ、2つの非常用電源系にそれぞれ2つの電磁ポンプを接続し、一方の非常用電源系にのみファンクションジェネレータを設置してディレイ時間を設定するものとすることが可能である。 The embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings. However, a configuration in which the features described in the plurality of embodiments are arbitrarily combined may be used. For example, by combining the second and third embodiments, two electromagnetic pumps are connected to two emergency power systems, and a function generator is installed only in one emergency power system to set the delay time. It is possible to do that.
また、各実施例においては電磁ポンプ1a、電磁ポンプ1b、電磁ポンプ1c、電磁ポンプ1dが時間t2に完全に停止するものとして説明したが、時間t2よりも早い時間に完全に停止する設計とすることも当然可能である。
In each embodiment, the
1、1a、1b、1c、1d 電磁ポンプ
2a、2b、2c、2d 同期機
3a、3b、3c、3d フライホイール
4a、4b、4c、4d 蓄電装置
21 母線
101 高速炉
102 ガードベッセル
103 原子炉容器
104 炉心支持板
105 炉心支持台
106 エントランスモジュール
107 炉心
108 炉停止棒
109 炉停止棒駆動装置
110 反射体
110a 中性子反射部
110b キャビティ部
111 反射体駆動装置
112 隔壁
113 中間熱交換器
114 二次冷却材入口ノズル
115 二次冷却材出口ノズル
116 格納ドーム
1, 1a, 1b, 1c, 1d
Claims (2)
この原子炉容器に内設された炉心と、
前記原子炉容器内に注入され前記炉心によって加熱される冷却材と、
前記原子炉容器において前記冷却材に駆動力を与える第1の電磁ポンプ及び第2の電磁ポンプと、
前記第1の電磁ポンプに電力を供給する第1の主電源と、
前記第2の電磁ポンプに電力を供給する第2の主電源と、
前記第1の主電源から前記第1の電磁ポンプへの電力供給が途絶えたら前記第1の電磁ポンプに電力を供給し前記第1の電磁ポンプを第1の冷却材流量減少特性で駆動させる第1の非常用電源と、
前記第2の主電源から前記第2の電磁ポンプへの電力供給が途絶えたら前記第2の電磁ポンプに電力を供給し前記第2の電磁ポンプを第2の冷却材流量減少特性で駆動させる第2の非常用電源と、
前記第2の非常用電源から前記第2の電磁ポンプに供給される電力を制御し、前記第2の電磁ポンプへの電力供給が前記第2の主電源から前記第2の非常用電源に切り替わってから所定の時間中の前記冷却材流量を通常運転時と同等に維持するディレイ時間と、このディレイ時間の経過後に前記冷却材流量が時間の経過とともに減少する流量減少時間と、を組み合わせて前記第2の冷却材流量減少特性とする供給電力制御手段とを備え、
前記第1の冷却材流量減少特性と前記第2の冷却材流量減少特性が異なり、
前記第1の非常用電源と前記第2の非常用電源の蓄電原理が異なり、
前記第1の電磁ポンプと前記第2の電磁ポンプがそれぞれ第1の非常用電源および第2の非常用電源による停止までの時間が異なることで、前記第1の電磁ポンプと前記第2の電磁ポンプを合計した流量の減少が段階的に緩やかになるよう構成されたことを特徴とする高速炉。 A reactor vessel;
A reactor core installed in the reactor vessel;
A coolant injected into the reactor vessel and heated by the core;
A first electromagnetic pump and a second electromagnetic pump for applying a driving force to the coolant in the reactor vessel;
A first main power supply for supplying power to the first electromagnetic pump;
A second main power supply for supplying power to the second electromagnetic pump;
When power supply from the first main power supply to the first electromagnetic pump is interrupted, power is supplied to the first electromagnetic pump, and the first electromagnetic pump is driven with a first coolant flow reduction characteristic. 1 emergency power supply,
When power supply from the second main power supply to the second electromagnetic pump is interrupted, power is supplied to the second electromagnetic pump, and the second electromagnetic pump is driven with a second coolant flow reduction characteristic. 2 emergency power supplies,
The power supplied to the second electromagnetic pump from the second emergency power supply is controlled, and the power supply to the second electromagnetic pump is switched from the second main power supply to the second emergency power supply. A combination of a delay time for maintaining the coolant flow rate during a predetermined time equal to that during normal operation, and a flow rate reduction time during which the coolant flow rate decreases with time after the delay time has elapsed. Supply power control means having a second coolant flow rate reduction characteristic,
The first coolant flow rate reduction characteristic and the second coolant flow rate reduction characteristic are different,
The storage principle of the first emergency power supply and the second emergency power supply is different,
The first electromagnetic pump and the second electromagnetic pump are different in time until stoppage by the first emergency power supply and the second emergency power supply, respectively, so that the first electromagnetic pump and the second electromagnetic pump are different. A fast reactor characterized in that the reduction of the total flow rate of the pumps is gradually reduced .
前記第1の電磁ポンプのディレイ時間と前記第2の電磁ポンプのディレイ時間が異なることを特徴とする請求項1記載の高速炉。The fast reactor according to claim 1, wherein a delay time of the first electromagnetic pump and a delay time of the second electromagnetic pump are different.
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