JP5985232B2 - Criticality prevention device, nuclear power plant and criticality prevention method - Google Patents
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Description
本発明は、原子力発電所のシビアアクシデントにより炉内の燃料溶融が起きた後の再臨界を防止する臨界防止装置およびそれを備えた原子力発電所並びに臨界防止方法に関する。 The present invention relates to a criticality prevention device for preventing recriticality after fuel melting in a furnace has occurred due to severe accident of a nuclear power plant, a nuclear power plant including the same, and a criticality prevention method.
原子力発電所において設計基準事象を大きく超えて炉心が重大な損傷を受けるような事象(以下「シビアアクシデント」)においては、冷却材による炉心の冷却が不足し、炉心溶融が生じるような事象が想定される。原子炉が停止した状態であっても、炉心溶融により、燃料の形状が変化することにより、原子炉が再び臨界となる「再臨界」事象は、原子炉内での核分裂反応の増加により、放射性物質の環境への放出につながる可能性がある。 In an event where the core is seriously damaged (hereinafter “severe accident”) at a nuclear power plant that greatly exceeds the design standard event, it is assumed that the core will be melted due to insufficient cooling of the core by the coolant. Is done. Even when the reactor is shut down, the “recritical” event that makes the reactor critical again due to the change in the shape of the fuel due to the melting of the core is caused by the increase of fission reaction in the reactor. May lead to release of substances into the environment.
再臨界を防ぐことは、放射性物質の閉じ込めの観点から重要である。高速炉は軽水炉よりも核分裂性物質を多く含むため、特に再臨界を防止するための方法がこれまでにも多く検討されている。たとえば特許文献1では、燃料集合体下部に高融点、高密度の再臨界緩和領域を設けることにより、再臨界を防止する技術が開示されている。 Preventing recriticality is important from the viewpoint of confinement of radioactive materials. Since fast reactors contain more fissile material than light water reactors, many methods for preventing recriticality have been studied. For example, Patent Document 1 discloses a technique for preventing recriticality by providing a high-melting-point, high-density recritical relaxation region below the fuel assembly.
また、軽水炉についても再臨界防止の検討が行われており、特許文献2においては、原子炉圧力容器底部に中性子吸収体を配置することにより再臨界を防止し、また、特許文献3においては、沸騰水型原子力発電所のセパレータおよびドライヤに銀、カドミウム、ホウ素化合物からなる中性子吸収体を含有させ、炉心溶融時にこれらの吸収体が落下することにより、未臨界を維持する技術が開示されている。
In addition, studies on prevention of recriticality have been conducted for light water reactors. In
一方、炉心の溶融状況によっては、必ずしも、全炉心が溶融し原子炉圧力容器底部に到達するとは限らないことがわかっている。例えば、米国のスリーマイルアイランド事故においても、炉心中央部が溶融し、炉心下部では健全な燃料部分が残っていることが報告されている(非特許文献2)。 On the other hand, it has been found that the entire core does not necessarily melt and reach the bottom of the reactor pressure vessel depending on the melting state of the core. For example, even in the three-mile island accident in the United States, it has been reported that the central part of the core melts and a healthy fuel part remains in the lower part of the core (Non-Patent Document 2).
非特許文献1では、実験により炉心溶融を模擬し、燃料や被覆管、制御棒がどのように変化するかを明らかにしている。ここに示されているように、ステンレス鋼の融点は1723Kであり、ステンレス製の制御棒の融点は、UO2の融点である3123Kより低い。 Non-Patent Document 1 clarifies how fuel, cladding tubes, and control rods change by simulating core melting through experiments. As shown here, the melting point of stainless steel is 1723K, and the melting point of the control rod made of stainless steel is lower than 3123K which is the melting point of UO2.
したがって、炉内の温度状況によっては、制御棒が先に解け落ち、その後、燃料溶融が部分的に留まり、ある高さに溶融した炉心が形成されることが考えられる。この場合、その後の注水により、ある水位に到達したときに再臨界が起きる可能性がある。 Therefore, depending on the temperature conditions in the furnace, it is conceivable that the control rods are first melted, and then the fuel melting is partially stopped to form a molten core at a certain height. In this case, re-criticality may occur when a certain water level is reached by subsequent water injection.
このような事象においては、特許文献2に示されるような炉底部に中性子吸収材を配置することは有効でなく、また、セパレータやドライヤが健全のまま、上部に維持されていれば、特許文献3に示されるような中性子吸収体の落下も起こらない可能性がある。
In such an event, it is not effective to place a neutron absorber at the bottom of the furnace as shown in
また、溶融炉心は崩壊熱により温度が高く、また、燃料形状が崩壊している場合、十分な冷却材の確保ができず、水は蒸発して水蒸気として存在する可能性が高い。 In addition, when the melting core has a high temperature due to decay heat and the fuel shape has collapsed, a sufficient coolant cannot be secured, and it is highly possible that water evaporates and exists as water vapor.
軽水炉においては、水は核分裂で発生した高速の中性子を、核分裂を起こしやすい熱中性子と呼ばれる低速の中性子に減速するための減速材としての機能を有するので、水と燃料の比率には臨界になりやすい最適値があるが、水蒸気の状態では減速が不足するため、臨界に至る可能性が小さくなる。 In light water reactors, water has a function as a moderator for slowing down fast neutrons generated by fission into low-speed neutrons called thermal neutrons, which are prone to fission. There is an easy-to-optimize value, but there is less chance of reaching criticality due to insufficient deceleration in the water vapor state.
一方、時間の経過とともに崩壊熱は減少するため、炉心溶融から数ヶ月以上も時間が経過した後に、炉内の水蒸気が水となり、中性子の減速効果が増大して臨界となる可能性がある。 On the other hand, the decay heat decreases with the passage of time, so that after several months have passed since the melting of the core, the water vapor in the furnace becomes water, and the neutron moderating effect may increase and become critical.
また、初期には存在していた上述の制御棒中のホウ素が時間経過とともに冷却材とともに流出し、中性子吸収材が減少することにより臨界となる可能性がある。 In addition, boron in the control rod, which was present at the beginning, may flow out with the coolant as time passes, and may become critical due to a decrease in the neutron absorber.
このような臨界を防止するための方策としては、冷却材として常にホウ酸水や五ホウ酸ナトリウム溶液などのホウ素を含む水溶液を流し続ける方法が考えられるが、ホウ素を含む水溶液は金属の腐食を促進させるため、原子炉圧力容器、格納容器の長期的な健全性の確保の観点からは、望ましくない。 As a measure for preventing such criticality, a method in which an aqueous solution containing boron such as an aqueous borate solution or a sodium pentaborate solution is always allowed to flow as a coolant can be considered. However, an aqueous solution containing boron does not corrode metals. In order to promote, it is not desirable from the viewpoint of ensuring the long-term integrity of the reactor pressure vessel and the containment vessel.
また、制御棒材である炭化ホウ素を粒状として冷却材とともに外部から注入することも考えられるが、粒状の炭化ホウ素は給水ポンプを故障させる原因となる可能性があるため注入できない、あるいは、溶融炉心の中まで炭化ホウ素が浸入しない可能性がある。 It is also conceivable to inject boron carbide, which is a control rod, in the form of particles and externally injected together with the coolant, but granular boron carbide cannot be injected because it may cause the feedwater pump to malfunction, or the molten core. There is a possibility that boron carbide does not penetrate into the inside.
したがって、上記のような再臨界を防止するためには、注入時はホウ酸のように水に溶けており、炉内で固形化し、溶融炉心に付着し、容易に水に溶けないことが望ましい。 Therefore, in order to prevent recriticality as described above, it is desirable that it is dissolved in water like boric acid at the time of injection, solidifies in the furnace, adheres to the molten core, and does not easily dissolve in water. .
そこで、本発明は、原子力発電所のシビアアクシデントにより炉内の燃料溶融が起きた後の再臨界を防止することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to prevent recriticality after fuel melting in a furnace occurs due to severe accidents at a nuclear power plant.
上述の目的を達成するため、本発明に係る臨界防止装置は、炉心を収納する原子炉容器の外部に配置されて、ホウ素溶液を供給するホウ素溶液供給装置と、前記ホウ素溶液が前記原子炉容器に注入された場合に前記ホウ素溶液と反応してホウ素を含む物質を前記原子炉容器内に析出させる析出用化合物の溶液である析出用化合物溶液を前記原子炉容器内に供給する析出用化合物供給装置と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, a criticality prevention apparatus according to the present invention is arranged outside a nuclear reactor vessel that houses a core, and a boron solution supply device that supplies a boron solution, and the boron solution is the reactor vessel. A deposition compound supply that feeds into the reactor vessel a deposition compound solution that is a solution of a deposition compound that reacts with the boron solution to precipitate a substance containing boron into the reactor vessel when injected into the reactor vessel characterized in that it comprises apparatus and, a.
また、本発明は、原子力発電所のシビアアクシデントにより炉内の燃料溶融が起きた後の再臨界を防止する臨界防止方法であって、ホウ素を含むホウ素溶液を炉心に供給するホウ素溶液供給ステップと、前記ホウ素溶液と反応してホウ素を含む物質を析出させる析出用化合物の溶液である析出用化合物溶液を炉心に供給する析出用化合物供給ステップと、を有することを特徴とする。 The present invention also provides a criticality prevention method for preventing recriticality after melting of fuel in the furnace due to severe accidents at a nuclear power plant, and a boron solution supply step of supplying a boron solution containing boron to the reactor core; And a precipitation compound supply step of supplying a precipitation compound solution, which is a solution of a precipitation compound that reacts with the boron solution to precipitate a substance containing boron, to the core.
本発明によれば、原子力発電所のシビアアクシデントにより炉内の燃料溶融が起きた後の再臨界を防止することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent recriticality after fuel melting in the furnace has occurred due to severe accidents at a nuclear power plant.
以下、図面を参照して本発明に係る原子力発電所の実施形態について説明する。ここで、同一または類似の部分には、共通の符号を付して、重複説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of a nuclear power plant according to the present invention will be described with reference to the drawings. Here, the same or similar parts are denoted by common reference numerals, and redundant description is omitted.
[第1の実施形態]
図1は、本発明に係る原子力発電所の実施形態の構成を示すブロック図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a nuclear power plant according to the present invention.
原子力発電所は、炉心1、炉心1を収納する原子炉圧力容器2、主蒸気管3、主タービン6、および臨界防止装置20を備える。
The nuclear power plant includes a core 1, a
第1の給水ポンプ9a、第2の給水ポンプ9bは臨界防止装置20の構成要素である。また、臨界防止装置20は、第1の給水ポンプ9aの吸込み側に接続されるホウ素溶液供給装置21、および第2の給水ポンプ9bの吸込み側に接続される析出用化合物供給装置22を有する。
The first feed water pump 9 a and the second feed water pump 9 b are components of the
原子炉圧力容器2には、原子炉圧力容器2内で生成される主蒸気を移送する主蒸気管3が接続されている。主蒸気は、主蒸気管3により、この主蒸気で駆動される主タービン6に導かれる。主タービン6からの排気蒸気は、復水器7で冷却され凝縮し、復水となる。
A
復水は、給復水配管8に互いに並列に設けられた第1の給水ポンプ9aおよび第2の給水ポンプ9bにより、原子炉圧力容器2に送られる。
Condensate is sent to the
また、主タービン6を介さずに主蒸気管3と復水器7とを接続するタービンバイパス配管5が設けられており、また、タービンバイパス配管5にはタービンバイパス弁5aが設置されている。
A
原子炉圧力容器2から主蒸気管3の下流側、特に第1の給水ポンプ9aおよび第2の給水ポンプ9bに固形物が持ち込まれないように、給復水配管8には、固形物除去フィルター23が設けられている。
A solids removal filter is provided in the feed and
なお、給復水配管8のうち、ホウ素溶液供給装置21が接続される第1の給水ポンプ9aの吸込み側から第1の給水ポンプ9aまでの部分、析出用化合物供給装置22が接続される第2の給水ポンプ9bの吸込み側から第2の給水ポンプ9bまでの部分は、臨界防止装置20の一部を構成している。また、固形物除去フィルター23も臨界防止装置20の一部を構成している。
Note that, in the supply and
ホウ素溶液供給装置21は、ホウ酸水溶液供給槽21a、ホウ酸水溶液供給弁21bおよび第1の接続部21cを有する。ホウ酸水溶液供給槽21a側と、ホウ酸水溶液供給弁21b側とは、第1の接続部21cで切り離し、接続が可能となっている。
The boron
析出用化合物供給装置22は、析出用化合物供給槽22a、析出用化合物供給弁22bおよび第2の接続部22cを有する。析出用化合物供給槽22a側と、析出用化合物供給弁22b側とは、第2の接続部22cで切り離し、接続が可能となっている。
The precipitation
ここで、ホウ素溶液については、ホウ酸水として記載しているが、五ホウ酸ナトリウム溶液でもよい。 Here, the boron solution is described as boric acid water, but may be a sodium pentaborate solution.
また、ホウ素溶液と反応してホウ素を含む化合物を析出させるための析出用化合物としては、カルシウムを含む化合物を用いることができる。カルシウムを含む化合物の溶液としては、水酸化カルシウム溶液または炭酸カルシウム溶液を用いることができる。 Moreover, as a compound for precipitation for reacting with a boron solution to precipitate a compound containing boron, a compound containing calcium can be used. As the solution of the compound containing calcium, a calcium hydroxide solution or a calcium carbonate solution can be used.
図2は、本実施形態を示すフロー図である。原子力発電所においてシビアアクシデントが発生した場合の臨界防止方法を以下に説明する。 FIG. 2 is a flowchart showing this embodiment. The criticality prevention method when a severe accident occurs at a nuclear power plant is described below.
先ず、主蒸気止め弁4を閉止、タービンバイパス弁5aを開き、原子炉圧力容器2から
復水器7に至る経路を確保する。また、第1の給水ポンプ9a、第2の給水ポンプ9b、ホウ素溶液供給装置21および析出用化合物供給装置22をそれぞれ運転可能状態とする(S01)。
First, the main steam stop valve 4 is closed, the turbine bypass valve 5a is opened, and a path from the
また、以下のステップにおいて、ホウ素溶液供給装置21によるホウ酸水溶液の供給の前には、第1の給水ポンプ9aを、また、析出用化合物供給装置22による析出用化合物溶液の供給前には、第2の給水ポンプ9bを運転状態とする。
In the following steps, before the boric acid aqueous solution is supplied by the boron
ステップS01の後に、ホウ素溶液供給装置21のホウ酸水溶液供給弁21bを開き、ホウ酸水溶液を、第1の給水ポンプ9aを経由して原子炉圧力容器2に送り、原子炉圧力容器2内において溶融した炉心1(以下「炉心1」と表示する。)をホウ酸水溶液によって十分に満たす(S02)。
After step S01, the boric acid aqueous solution supply valve 21b of the boron
ステップS02の後に、ホウ酸水溶液供給弁21bを閉じ、ホウ酸水溶液の供給を停止する(S03)。 After step S02, the boric acid aqueous solution supply valve 21b is closed, and the supply of the boric acid aqueous solution is stopped (S03).
炉心1が、ホウ酸水溶液によって十分満たされたことの判断は、種々の方法が可能である。たとえば、原子炉圧力容器2の液面計が使用できる場合は液面計でよい。また、原子炉圧力容器2から漏えいがない場合には、第1の給水ポンプ9aの流量とホウ酸水溶液を原子炉圧力容器2に送った時間とから推定することができる。
Various methods can be used to determine that the core 1 is sufficiently filled with the boric acid aqueous solution. For example, when the liquid level gauge of the
この際、炉心1の原子炉圧力容器2内における高さは、たとえば、当初の炉心の高さであると仮定すれば安全側である。
Under the present circumstances, if the height in the
ステップS03の後に、析出用化合物供給装置22の析出用化合物供給弁22bを開き、析出用化合物溶液を、第2の給水ポンプ9bを経由して原子炉圧力容器2に送り、原子炉圧力容器2内において析出用化合物溶液を炉心1まで到達させる(S04)。
After step S03, the deposition compound supply valve 22b of the deposition
ステップS04の後に、析出用化合物供給弁22bを閉じ、析出用化合物溶液の供給を停止する(S05)。 After step S04, the precipitation compound supply valve 22b is closed, and the supply of the precipitation compound solution is stopped (S05).
析出用化合物溶液が、原子炉圧力容器2内において、炉心1までに到達したか否かの判断は、種々の方法が可能である。たとえば、第2の給水ポンプ9bの流量と析出用化合物溶液を原子炉圧力容器2に送った時間とから推定することができる。
Various methods can be used to determine whether or not the precipitation compound solution has reached the core 1 in the
なお、炉心1に到達するまでの途中の配管や流路等が狭い場合で、途中でホウ酸水溶液と析出用化合物溶液が反応して凝固することにより、炉心1までの流路が閉塞する可能性が懸念されるような場合が考えられる。このような場合には、ステップS02の後でステップS03の前に、ホウ酸水溶液供給弁21bおよび析出用化合物供給弁22bを閉止した状態で、狭い流路の体積分に余裕を見た体積の水を送るステップがあってもよい。 In addition, it is possible that the flow path to the core 1 is blocked by the reaction of the boric acid aqueous solution and the precipitation compound solution in the middle when the pipes and flow paths etc. on the way to the core 1 are narrow. There are cases where there is concern about sex. In such a case, after the step S02 and before the step S03, the volume of the volume with an allowance for the volume of the narrow flow path with the boric acid aqueous solution supply valve 21b and the precipitation compound supply valve 22b closed. There may be a step of sending water.
以上のように構成された本実施形態の作用を以下に説明する。 The effect | action of this embodiment comprised as mentioned above is demonstrated below.
シビアアクシデントが発生した場合、まず、ステップS01により、原子炉圧力容器2から、復水器7、固形物除去フィルター23および第1の給水ポンプ9a、第2の給水ポンプ9bを経由して、原子炉圧力容器2に戻る流路による運転が可能な系統構成がなされる。
When a severe accident occurs, first, in step S01, an atom is passed from the
この後に、ステップS02の操作により、ホウ素溶液供給装置21からホウ素溶液が、第1の給水ポンプ9aを経由して原子炉圧力容器2に送られる。この操作により、炉心1は、ホウ素溶液によって満たされる。
Thereafter, the boron solution is sent from the boron
ステップS02により、析出用化合物供給装置22から析出用化合物溶液が、第2の給水ポンプ9bを経由して原子炉圧力容器2に送られ、最終的には、析出用化合物溶液が炉心1に到達する。
In step S02, the deposition compound solution is sent from the deposition
炉心1の周囲では、到達した析出用化合物溶液がホウ素化合物と反応して、ホウ素を含む化合物を析出させ、炉心1の周囲は、析出したホウ素を含む化合物が付着し固定した状態となる。 Around the core 1, the reached deposition compound solution reacts with the boron compound to precipitate a compound containing boron, and around the core 1, the precipitated compound containing boron is attached and fixed.
析出するホウ素を含む化合物としては、2−カルシウム−6−ホウ酸塩−5−水和化合物が知られている。なお、マグネシウム−ホウ酸塩は、カルシウム−ホウ酸塩よりさらに難溶性であることも知られている。したがって、本実施形態のカルシウム化合物をマグネシウム化合物に置き換えてもよい。 As a compound containing boron to be precipitated, 2-calcium-6-borate-5-hydrate compound is known. Magnesium-borate is also known to be more insoluble than calcium-borate. Therefore, the calcium compound of this embodiment may be replaced with a magnesium compound.
炉心1周囲に、この析出したホウ素を含む化合物が安定に存在することにより、臨界状態となることが防止される。 A stable state of the precipitated boron-containing compound around the core 1 prevents the critical state from being reached.
なお、炉心1に至る経路に狭い流路が存在する場合には、ステップS02とステップS03との間に、狭い流路の体積分に余裕を見た体積の水を送るステップを設けることにより、ホウ酸水溶液を含む給水、給水、および析出用化合物溶液を含む給水が狭い流路を、ピストン流に近い流れで通過することにより、炉心1に至る経路で析出して炉心1への流路を塞ぐことはない。 In addition, when a narrow flow path exists in the path to the core 1, by providing a step of sending a volume of water with a margin in the volume of the narrow flow path between Step S02 and Step S03, The feed water containing the boric acid aqueous solution, the feed water, and the feed water containing the compound solution for precipitation pass through a narrow flow path in a flow close to the piston flow, so that the water flows into the core 1 through the path reaching the core 1. There is no blockage.
以上のような本実施形態によれば、原子力発電所のシビアアクシデントにより炉内の燃料溶融が起きた後の再臨界を防止することができる。 According to the present embodiment as described above, it is possible to prevent the recriticality after the fuel melting in the furnace has occurred due to the severe accident of the nuclear power plant.
[その他の実施形態]
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。
[Other Embodiments]
As mentioned above, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention.
たとえば、対象とする原子力発電所の炉型は、水冷却型原子炉に限らず、たとえば、ガス冷却炉でもよい。 For example, the reactor type of the target nuclear power plant is not limited to a water-cooled nuclear reactor, and may be, for example, a gas-cooled reactor.
また、実施形態では、並列に設けられたポンプとして給水ポンプの場合を説明したが、並列に設けられているのであれば、給水ポンプのほかに、非常用炉心冷却系のポンプや原子炉浄化系のポンプ等であってもよい。さらに、ポンプを使用せずに重力落下方式を用いてもよい。また、これらを組み合わせてもよい。 Further, in the embodiment, the case of the feed water pump as the pump provided in parallel has been described, but if provided in parallel, in addition to the feed water pump, an emergency core cooling system pump or a reactor purification system It may be a pump or the like. Furthermore, you may use a gravity fall system, without using a pump. Moreover, you may combine these.
さらに、原子力発電所の通常の状態では、ホウ酸水溶液供給槽21a側および析出用化合物供給槽22a側を設けずに、シビアアクシデントが発生したときに、ホウ酸水溶液供給槽21a側および析出用化合物供給槽22a側を設け、第1の接続部21cにてホウ酸水溶液供給槽21a側をホウ酸水溶液供給弁21b側と接続し、第2の接続部22cにて析出用化合物供給槽22a側を析出用化合物供給弁22b側と接続することでもよい。 Further, in a normal state of the nuclear power plant, when a severe accident occurs without providing the boric acid aqueous solution supply tank 21a side and the precipitation compound supply tank 22a side, the boric acid aqueous solution supply tank 21a side and the precipitation compound are provided. A supply tank 22a side is provided, the boric acid aqueous solution supply tank 21a side is connected to the boric acid aqueous solution supply valve 21b side at the first connection part 21c, and the precipitation compound supply tank 22a side is connected to the second connection part 22c. It may be connected to the deposition compound supply valve 22b side.
また、既設の原子力発電所については、ホウ酸水溶液供給槽21a側および析出用化合物供給槽22a側について他の目的で既に設置されている複数の貯槽を、事故時にはホウ酸水溶液の供給および析出用化合物の供給にそれぞれ流用してもよい。あるいは、ホウ酸水溶液供給槽21aは既設の貯槽を流用し、析出用化合物供給槽22a側を追加設置することでもよい。 For existing nuclear power plants, a plurality of storage tanks already installed for other purposes on the boric acid aqueous solution supply tank 21a side and the precipitation compound supply tank 22a side are used for supplying and depositing boric acid aqueous solution at the time of an accident. You may divert each for supply of a compound. Alternatively, an existing storage tank may be used for the boric acid aqueous solution supply tank 21a, and the precipitation compound supply tank 22a side may be additionally installed.
また、ホウ酸水溶液、水酸化カルシウム溶液または炭酸カルシウム溶液以外でも、化学反応により、ホウ素を含む化合物が析出される組合せのものは本発明に用いることができる。温度上昇に対する溶解度の低下が大きい化合物の場合は、炉心1近傍に到達するまでに高温の流路を通過しないよう注入場所や系統構成に注意して行う。 Further, combinations other than boric acid aqueous solution, calcium hydroxide solution or calcium carbonate solution can be used in the present invention in a combination in which a compound containing boron is precipitated by a chemical reaction. In the case of a compound having a large decrease in solubility with respect to temperature rise, the injection location and the system configuration are carefully taken so as not to pass through the high-temperature channel before reaching the vicinity of the core 1.
また、各実施形態の特徴を組み合わせてもよい。さらに、これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。 Moreover, you may combine the characteristic of each embodiment. Furthermore, these embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention.
これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1・・・炉心、2・・・原子炉圧力容器(原子炉容器)、3・・・主蒸気管、4・・・主蒸気止め弁、5・・・タービンバイパス配管、5a・・・タービンバイパス弁、6・・・主タービン、7・・・復水器、8・・・給復水配管、9・・・給水ポンプ、9a・・・第1の給水ポンプ(第1のポンプ)、9b・・・第2の給水ポンプ(第2のポンプ)、20・・・臨界防止装置、21・・・ホウ素溶液供給装置、21a・・・ホウ酸水溶液供給槽、21b・・・ホウ酸水溶液供給弁(第1の止め弁)、21c・・・第1の接続部、22・・・析出用化合物供給装置、22a・・・析出用化合物供給槽、22b・・・析出用化合物供給弁(第2の止め弁)、22c・・・第2の接続部、23・・・固形物除去フィルター DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Core, 2 ... Reactor pressure vessel (reactor vessel), 3 ... Main steam pipe, 4 ... Main steam stop valve, 5 ... Turbine bypass piping, 5a ... Turbine Bypass valve, 6 ... main turbine, 7 ... condenser, 8 ... feed condensate piping, 9 ... feed pump, 9a ... first feed pump (first pump), 9b: second feed pump (second pump), 20 ... criticality prevention device, 21 ... boron solution supply device, 21a ... boric acid aqueous solution supply tank, 21b ... boric acid aqueous solution Supply valve (first stop valve), 21c... First connection part, 22... Compound supply device for precipitation, 22a... Compound supply tank for precipitation, 22b. 2nd stop valve), 22c ... 2nd connection part, 23 ... Solid matter removal filter
Claims (9)
ホウ素溶液を供給するホウ素溶液供給装置と、
前記ホウ素溶液が前記原子炉容器に注入された場合に前記ホウ素溶液と反応してホウ素を含む物質を前記原子炉容器内に析出させる析出用化合物の溶液である析出用化合物溶液を前記原子炉容器内に供給する析出用化合物供給装置と、
を備えることを特徴とする臨界防止装置。 Placed outside the reactor vessel that houses the reactor core,
A boron solution supply device for supplying a boron solution;
When the boron solution is injected into the reactor vessel, the deposition vessel is a precipitation compound solution that reacts with the boron solution to precipitate a boron-containing substance in the reactor vessel. A precipitating compound supply device to be supplied inside ,
A criticality prevention device comprising:
前記第1のポンプと並列に設置され、前記原子炉容器に冷却水を供給する第2のポンプと、
前記第1のポンプの吸込み側に接続された第1の止め弁と、
前記第2のポンプの吸込み側に接続された第2の止め弁と、
をさらに備え、
前記ホウ素溶液は、前記第1の止め弁を介して前記第1のポンプの吸込み側に供給され、
前記析出用化合物溶液は、前記第2の止め弁を介して前記第2のポンプの吸込み側に供給される、
ことを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の臨界防止装置。 A first pump for supplying cooling water to the reactor vessel;
A second pump installed in parallel with the first pump and supplying cooling water to the reactor vessel;
A first stop valve connected to the suction side of the first pump;
A second stop valve connected to the suction side of the second pump;
Further comprising
The boron solution is supplied to the suction side of the first pump through the first stop valve,
The precipitation compound solution is supplied to the suction side of the second pump via the second stop valve.
The criticality prevention device according to any one of claims 1 to 5, wherein the criticality prevention device is provided.
前記原子炉容器から前記主蒸気を前記主タービンに送る主蒸気管と、
前記主タービンからの排気蒸気を凝縮させる復水器と、
前記主タービンを介さずに前記主蒸気管と前記復水器とを接続するタービンバイパス配管と、
前記復水器から前記原子炉容器に至る給復水配管と、
前記給復水配管の途中に設けられて原子炉容器に冷却水を供給する第1の給水ポンプと、
前記給復水配管の途中に前記第1の給水ポンプと並列に設けられて原子炉容器に冷却水を供給する第2の給水ポンプと、
前記第1の給水ポンプの吸込み側に接続された第1の止め弁と、
前記第2の給水ポンプの吸込み側に接続された第2の止め弁と、
をさらに備え、
前記ホウ素溶液は、前記第1の止め弁を介して前記第1の給水ポンプの吸込み側に供給され、
前記析出用化合物溶液は、前記第2の止め弁を介して前記第2の給水ポンプの吸込み側に供給される、
ことを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の臨界防止装置、
を備える原子力発電所。 A main turbine driven by main steam generated in the reactor vessel;
A main steam pipe for sending the main steam from the reactor vessel to the main turbine;
A condenser for condensing exhaust steam from the main turbine;
A turbine bypass pipe connecting the main steam pipe and the condenser without going through the main turbine;
Supply and condensate piping from the condenser to the reactor vessel;
A first feed water pump provided in the middle of the feed and condensate piping to supply cooling water to the reactor vessel;
A second water supply pump provided in parallel with the first water supply pump in the middle of the supply and condensate piping to supply cooling water to the reactor vessel;
A first stop valve connected to the suction side of the first water supply pump;
A second stop valve connected to the suction side of the second water supply pump;
Further comprising
The boron solution is supplied to the suction side of the first water supply pump through the first stop valve,
The precipitation compound solution is supplied to the suction side of the second water supply pump through the second stop valve.
The criticality prevention device according to any one of claims 1 to 5, wherein
A nuclear power plant comprising:
ホウ素を含むホウ素溶液を炉心に供給するホウ素溶液供給ステップと、
前記ホウ素溶液と反応してホウ素を含む物質を析出させる析出用化合物の溶液である析出用化合物溶液を炉心に供給する析出用化合物供給ステップと、
を有することを特徴とする臨界防止方法。 A criticality prevention method for preventing recriticality after fuel melt in a furnace has occurred due to a severe accident at a nuclear power plant,
A boron solution supply step for supplying a boron solution containing boron to the core;
A precipitating compound supply step of supplying to the core a precipitating compound solution that is a solution of a precipitating compound that reacts with the boron solution to precipitate a substance containing boron;
The criticality prevention method characterized by having.
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