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JP6731386B2 - Nuclear reactor equipment - Google Patents
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JP6731386B2 - Nuclear reactor equipment - Google Patents

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Description

本発明は、再循環ストレーナ逆洗機構を有する原子炉設備に関する。 The present invention relates to a nuclear reactor facility having a recirculation strainer backwash mechanism.

事故発生時の原子炉建屋内では、配管破断などにより、保温材、コンクリート片、コンクリートから染み出した化学成分などの多様な異物(以下、デブリと称する)が発生する。発生したデブリは、内部を冷却するために散布される冷却液とともに、原子炉建屋の下部に設置されている再循環プール(RWSP)に流れ込む。再循環プールは、冷却液の流速がサンプ近傍で局所的に増加し、冷却液のサンプへの流入が加速するように構成されている。そして、サンプスクリーン(濾過器)が、サンプ流入孔を覆うことにより、そこに到来したデブリを濾しとり、デブリがサンプに流入しないように構成されている。 In the reactor building at the time of the accident, various foreign substances (hereinafter referred to as debris) such as heat insulating materials, concrete pieces, and chemical components exuded from concrete are generated due to pipe breakage and the like. The generated debris flows into the recirculation pool (RWSP) installed in the lower part of the reactor building together with the cooling liquid sprayed to cool the inside. The recirculation pool is configured such that the flow velocity of the cooling liquid locally increases near the sump, and the flow of the cooling liquid into the sump is accelerated. The sump screen (filter) covers the sump inflow hole to filter the debris that has arrived there, so that the debris does not flow into the sump.

ところで、サンプスクリーンに到来して堆積するデブリが多過ぎる場合、サンプ流入孔の一部が閉塞され、冷却液がサンプに流入する際の圧力損失が過大となり、安全系ポンプの有効吸込みヘッド(NPSH)が不足してしまうことが問題となっている。この問題を解決する手段としては、例えば、サンプの閉塞が想定を上回った場合に、冷却液を逆流させることによってサンプスクリーンを逆洗し、デブリによる目詰まりを一旦解消させる手段が挙げられる。特許文献1では、この逆洗を行うために、加圧流体を供給する流体供給源を新たに設けた洗浄システムが開示されている。 By the way, when the debris that reaches the sump screen and accumulates too much, a part of the sump inflow hole is blocked, and the pressure loss when the cooling liquid flows into the sump becomes excessive, and the effective suction head (NPSH ) Becomes a problem. As a means for solving this problem, for example, when the blockage of the sump is higher than expected, there is a means for backwashing the sump screen by backflowing the cooling liquid to once eliminate clogging due to debris. Patent Document 1 discloses a cleaning system in which a fluid supply source for supplying a pressurized fluid is newly provided in order to perform this backwashing.

特開2017−90187号公報JP, 2017-90187, A

しかしながら、特許文献1の洗浄システムでは、新たな配管を敷設し、逆洗専用のポンプ等を設ける必要があり、配置条件の制約から、実施することは困難であると考えられる。また、特許文献1の洗浄システムでは、逆洗を繰り返し行う場合、その度に逆洗用の流体を補給する必要があり、コストの上昇が避けられないという新たな問題も発生する。 However, in the cleaning system of Patent Document 1, it is necessary to lay new pipes and to provide a pump for backwashing and the like, which is considered difficult to implement due to restrictions on the arrangement conditions. Further, in the cleaning system of Patent Document 1, when the backwash is repeatedly performed, it is necessary to replenish the fluid for the backwash each time, which causes a new problem that an increase in cost cannot be avoided.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、既存の冷却設備を用いて、デブリの堆積による、冷却液がサンプに流入する際の圧力損失の増大を抑えることを可能とした、原子炉設備を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and using an existing cooling facility, it is possible to suppress an increase in pressure loss when the cooling liquid flows into the sump due to the accumulation of debris. The purpose is to provide equipment.

上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を採用している。 In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.

(1)本発明の一態様に係る原子炉設備は、原子炉を格納する原子炉格納室、及び、該原子炉格納室の下階に設けられ、内部に第1の水が貯留され、床面にサンプスクリーンを備えた再循環プール室(BWRの場合は圧力抑制室のプールに相当)、を有する原子炉格納容器と、前記原子炉格納容器の外部に設けられ、一端が前記サンプスクリーンを介して前記再循環プール室に接続され、他端が前記原子炉格納室に接続された、第1開閉弁を有する循環用配管と、前記循環用配管のうち、前記サンプスクリーンと前記第1開閉弁の間の部分に付設され、前記第1の水を前記原子炉格納室側に圧送可能なポンプと、第2の水が収容され、収容空間の下端が、鉛直方向において前記再循環プール室の前記第1の水の水面よりも上側に位置するタンクと、前記タンクと前記循環用配管とを接続し、第2開閉弁を有する逆洗用配管と、を備えている。 (1) A reactor facility according to one aspect of the present invention is provided in a reactor containment room for storing a reactor and a lower floor of the reactor containment room, in which first water is stored, and a floor is provided. A reactor containment vessel having a recirculation pool chamber (corresponding to a pool of a pressure suppression chamber in the case of BWR) equipped with a sump screen on its surface, and provided outside the reactor containment vessel, one end of which is the sump screen Of the circulation pipe having a first opening/closing valve connected to the recirculation pool chamber and the other end of which is connected to the reactor containment chamber, and the sump screen and the first opening/closing of the circulation pipe. A pump attached to a portion between the valves and capable of pumping the first water to the reactor containment chamber side, and second water are accommodated, and the lower end of the accommodation space is the recirculation pool chamber in the vertical direction. A tank located above the water surface of the first water, and a backwashing pipe that connects the tank and the circulation pipe and has a second on-off valve.

(2)前記(1)に記載の原子炉設備において、前記逆洗用配管は、前記第2開閉弁を有する配管と、前記第2開閉弁を有していない配管とに分岐し、それぞれ前記循環用配管に接続されており、前記第2開閉弁を有する配管の接続位置が、前記第2開閉弁を有していない配管の接続位置より、前記再循環プール室に近いことが好ましい。 (2) In the nuclear reactor equipment according to (1) above, the backwash pipe branches into a pipe having the second opening/closing valve and a pipe not having the second opening/closing valve, each of which is the above-mentioned pipe. It is preferable that the connection position of the pipe connected to the circulation pipe and having the second opening/closing valve is closer to the recirculation pool chamber than the connection position of the pipe not having the second opening/closing valve.

(3)前記(1)または(2)に記載の原子炉設備において、前記ポンプが、前記第2開閉弁を有する配管の接続位置より、前記再循環プール室から遠い位置で、前記循環用配管に接続されていることが好ましい。 (3) In the nuclear reactor equipment according to (1) or (2), the pump is a pipe for circulation at a position farther from the recirculation pool chamber than a connection position of a pipe having the second opening/closing valve. Is preferably connected to.

(4)前記(1)〜(3)のいずれか1つに記載の原子炉設備において、前記ポンプが、前記第2開閉弁を有していない配管の接続位置より、前記再循環プール室に近い位置で、前記循環用配管に接続されていることが好ましい。 (4) In the nuclear reactor facility according to any one of (1) to (3), the pump is connected to the recirculation pool chamber from a connection position of a pipe that does not have the second on-off valve. It is preferable to be connected to the circulation pipe at a close position.

(5)前記(1)〜(4)のいずれか1つに記載の原子炉設備において、前記第2開閉弁を有していない配管が、前記タンク内に収容されている前記第2の水の量に応じて、自動で開閉する第3開閉弁を有することが好ましい。 (5) In the nuclear reactor equipment according to any one of (1) to (4), the pipe having no second opening/closing valve is the second water stored in the tank. It is preferable to have a third opening/closing valve that automatically opens and closes according to the amount of

(6)前記(1)〜(5)のいずれか1つに記載の原子炉設備において、前記第2開閉弁を有していない配管が、前記循環用配管から前記タンクに向かう方向のみに水を流すように取り付けられた、逆止弁を有することが好ましい。 (6) In the nuclear reactor equipment according to any one of (1) to (5) above, the pipe having no second on-off valve may have water only in a direction from the circulation pipe to the tank. It is preferred to have a non-return valve mounted flush-through.

本発明の原子炉設備は、デブリによるサンプスクリーンの閉塞率が高くなり過ぎた場合に、サンプスクリーンを逆洗する機構を備えている。サンプスクリーンの逆洗は、第1開閉弁を閉じて通常の冷却液の循環を止め、第2開閉弁を開けることにより、タンクからサンプスクリーンへ向けて加圧流体を流して行われる。逆洗により、サンプスクリーンを閉塞しているデブリが除去されるため、デブリの堆積による、冷却液がサンプに流入する際の圧力損失の増大をお抑え、安全系ポンプでNPSHが不足してしまう問題を回避することができる。 The nuclear reactor equipment of the present invention is provided with a mechanism for backwashing the sump screen when the blockage rate of the sump screen due to debris becomes too high. The backwashing of the sump screen is performed by closing the first opening/closing valve to stop the normal circulation of the cooling liquid and opening the second opening/closing valve to flow the pressurized fluid from the tank toward the sump screen. The backwash removes the debris that is blocking the sump screen, and suppresses the increase in pressure loss when the cooling liquid flows into the sump due to the accumulation of debris, and the safety system pump runs short of NPSH. The problem can be avoided.

本発明の原子炉設備における逆洗機構は、従来の原子炉設備におけるポンプ、循環用配管等の既存の冷却設備に、逆洗用流体用のタンクを付設しただけのシンプルな構成を有しており、配置条件が制約される場合であっても適用可能である。 The backwashing mechanism in the nuclear reactor equipment of the present invention has a simple structure in which a tank for backwashing fluid is attached to the existing cooling equipment such as pumps and circulation pipes in the conventional nuclear reactor equipment. Therefore, the present invention can be applied even when the arrangement condition is restricted.

また、本発明の原子炉設備は、通常の冷却液が一時的にタンクに収容され、サンプスクリーンの閉塞率が高まった時に、この冷却液が逆洗用の加圧流体として利用されるように構成されている。したがって、逆洗を行う度に外部から加圧流体を供給する必要がなく、タンクの放水と充水を繰り返して実施することが可能であるため、逆洗に伴うコストの上昇が抑えられる。 Further, in the nuclear reactor equipment of the present invention, when the ordinary cooling liquid is temporarily stored in the tank and the blockage rate of the sump screen is increased, this cooling liquid is used as a pressurized fluid for backwashing. It is configured. Therefore, it is not necessary to supply the pressurized fluid from the outside every time the backwashing is performed, and it is possible to repeatedly perform the water discharge and the water filling of the tank, so that the cost increase due to the backwashing can be suppressed.

本発明の第一実施形態に係る原子炉設備の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the reactor equipment according to the first embodiment of the present invention. (a)〜(d)本発明の第一実施形態に係る、原子炉設備の動作について説明する図である。(A)-(d) It is a figure explaining operation|movement of nuclear reactor equipment based on 1st embodiment of this invention.

以下、本発明を適用した実施形態に係る原子炉設備について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。 Hereinafter, a reactor facility according to an embodiment to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. Note that, in the drawings used in the following description, in order to make the features easy to understand, there may be a case where the featured portions are enlarged for convenience, and the dimensional ratios of the respective constituent elements are not necessarily the same as the actual ones. Absent. Further, the materials, dimensions, and the like exemplified in the following description are examples, and the present invention is not limited to them, and can be appropriately modified and implemented without changing the gist thereof.

<第一実施形態>
[原子炉設備の構成]
本発明の第一実施形態に係る原子炉設備100は、加圧水型、沸騰水型のいずれであってもよいが、以下では、加圧水型の構造を例にして説明する。図1は、本発明の第一実施形態に係る原子炉設備100の構成を、模式的に示す縦断面図である。図1に示すように、原子炉設備100は、主に、原子炉格納容器(CV)10、再循環ポンプ設備、発電設備等で構成されている。
<First embodiment>
[Structure of reactor equipment]
The reactor equipment 100 according to the first embodiment of the present invention may be either a pressurized water type or a boiling water type, but the structure of the pressurized water type will be described below as an example. FIG. 1 is a vertical cross-sectional view schematically showing the configuration of a nuclear reactor facility 100 according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the reactor equipment 100 mainly includes a reactor containment vessel (CV) 10, a recirculation pump equipment, a power generation equipment, and the like.

原子炉格納容器10は、原子炉51が格納される原子炉格納室50と、原子炉格納室50の下階に設けられ、内部に冷却水(冷却液)Lを貯留する再循環プール室60(沸騰水型の場合には圧力調整プール室)とを備えている。原子炉格納室50と再循環プール室60との境界部分(隔壁)50Aには、開口部70が形成されており、この開口部70を介して両者が連通している。再循環プール室の床面(底面)60Aには、サンプ61が設けられ、サンプ61の開口部にサンプスクリーン32が取り付けられている。本実施形態では、サンプ61が1つ設けられている場合を例示しているが、サンプ61の数については、2つ以上であってもよい。 The reactor containment vessel 10 is provided with a reactor containment chamber 50 in which the reactor 51 is stored, and a recirculation pool chamber provided in the lower floor of the reactor containment chamber 50 and storing cooling water (cooling liquid) L 1 therein. 60 (pressure adjusting pool chamber in case of boiling water type). An opening portion 70 is formed in a boundary portion (partition wall) 50A between the reactor containment chamber 50 and the recirculation pool chamber 60, and the opening portion 70 communicates with each other. A sump 61 is provided on the floor surface (bottom surface) 60A of the recirculation pool chamber, and the sump screen 32 is attached to the opening of the sump 61. In this embodiment, the case where one sump 61 is provided is illustrated, but the number of sumps 61 may be two or more.

本実施形態に係る原子炉格納容器10は、頂部がドーム状に形成された円筒状の容器であって、原子炉51の他に、加圧器52および蒸気発生器53が格納されている。一次冷却材(軽水)は、この加圧器52で加圧され、さらに原子炉51の核分裂反応によって生じた熱エネルギーで加熱される。高温高圧となった一次冷却材は、蒸気発生器53に送られ、二次冷却材(軽水)を沸騰させる。 The reactor containment vessel 10 according to the present embodiment is a cylindrical vessel having a dome-shaped top, and in addition to the reactor 51, a pressurizer 52 and a steam generator 53 are stored. The primary coolant (light water) is pressurized by the pressurizer 52 and further heated by the thermal energy generated by the nuclear fission reaction of the nuclear reactor 51. The high-temperature and high-pressure primary coolant is sent to the steam generator 53 to boil the secondary coolant (light water).

原子炉格納容器10の外部には、発電設備として、タービン、発電機、および復水器が設けられている。タービンは、蒸気発生器53で沸騰した二次冷却材(蒸気)が送られることによって回転し、発電機を駆動する。タービンを回転させた蒸気は、復水器で復水され、二次冷却材となって蒸気発生器53に送られる。このようにして、二次冷却材(軽水)は、蒸気発生器53、タービン、および復水器の間を循環する。 A turbine, a generator, and a condenser are provided outside the nuclear reactor containment vessel 10 as power generation equipment. The turbine rotates when the secondary coolant (steam) boiled by the steam generator 53 is sent, and the turbine is driven. The steam that has rotated the turbine is condensed in a condenser, becomes a secondary coolant, and is sent to the steam generator 53. In this way, the secondary coolant (light water) circulates between the steam generator 53, the turbine, and the condenser.

サンプ61は、図1に示すように、再循環プール室の床面60Aのうち、原子炉格納室50側からの平面視において開口部70と重ならない位置に設けられていることが好ましい。この場合、開口部70を通って再循環プール室60に流入した冷却液Lが、再循環プール室60を横断してサンプ61に流入することになるため、局所的な滞留の発生を抑えることができる。 As shown in FIG. 1, the sump 61 is preferably provided on the floor surface 60A of the recirculation pool chamber at a position that does not overlap the opening 70 in a plan view from the reactor containment chamber 50 side. In this case, since the cooling liquid L that has flowed into the recirculation pool chamber 60 through the opening 70 flows into the sump 61 across the recirculation pool chamber 60, the occurrence of local retention is suppressed. You can

再循環ポンプ設備は、再循環プール室60に貯留された冷却水Lを、サンプ61から吸い込んで原子炉格納室50の上部まで誘導し、そこから原子炉格納室50内に吐出するように構成されている。具体的な再循環ポンプ設備としては、例えば図1に示すように、サンプ61から原子炉格納室50の天井部にわたって配設された循環用配管21、循環用配管21の途中に設けられたポンプ22、および原子炉格納室50の天井部に設けられたシャワーノズル23を備えているものが挙げられる。ポンプ22は、循環用配管21に付設され、再循環プール室60に貯留されている冷却水Lを、原子炉格納室50側に圧送する機能を有している。 The recirculation pump facility sucks the cooling water L 1 stored in the recirculation pool chamber 60 from the sump 61, guides it to the upper part of the reactor containment chamber 50, and discharges it into the reactor containment chamber 50 from there. It is configured. As a specific recirculation pump facility, for example, as shown in FIG. 1, a circulation pipe 21 arranged from the sump 61 to the ceiling of the reactor containment chamber 50, and a pump provided in the middle of the circulation pipe 21. 22 and a shower nozzle 23 provided on the ceiling of the reactor containment chamber 50. The pump 22 is attached to the circulation pipe 21 and has a function of pumping the cooling water L 1 stored in the recirculation pool chamber 60 to the reactor containment chamber 50 side.

再循環プール室60に貯留された冷却水Lは、ポンプ22によりサンプ61から汲み上げられ、配管21を通り、シャワーノズル23から吐出される。そして、シャワーノズル23から吐出された冷却水Lは、原子炉格納室50に格納された機器を冷却した後に、開口部70を通って再循環プール室60に流入する。このようにして、冷却水Lは、サンプ61、配管21、シャワーノズル23、原子炉格納室50、再循環プール室60の間を循環する。 The cooling water L 1 stored in the recirculation pool chamber 60 is pumped up from the sump 61 by the pump 22, passes through the pipe 21, and is discharged from the shower nozzle 23. Then, the cooling water L 1 discharged from the shower nozzle 23 flows into the recirculation pool chamber 60 through the opening 70 after cooling the equipment stored in the reactor containment chamber 50. In this way, the cooling water L 1 circulates among the sump 61, the pipe 21, the shower nozzle 23, the reactor containment chamber 50, and the recirculation pool chamber 60.

再循環ポンプ設備には、サンプスクリーン32に対し、通常時とは反対側から水Lを注入し、サンプスクリーンの逆洗を行う逆洗機構20が付設されている。逆洗機構20は、主に、水Lを収容するタンク24と、逆洗用の水Lの流路となる循環用配管21と、水Lを圧送するポンプ22と、循環用配管21とタンク24とを接続する逆洗用配管25と、で構成される。以下では、原子炉格納室50へ通水する冷却用の水(冷却水、冷却液)L、逆洗用の水Lを、それぞれ、第1の水L、第2の水Lと呼んで区別することがあるが、両者は実質的に同じ液体である。 The recirculation pump facility is additionally provided with a backwash mechanism 20 that injects water L 2 into the sump screen 32 from the side opposite to the normal time to backwash the sump screen. Backwash mechanism 20 mainly includes a tank 24 containing water L 2, a circulation pipe 21 functioning as a flow path of water L 2 for backwashing, a pump 22 for pumping water L 2, the circulation pipe And a backwash pipe 25 that connects the tank 21 and the tank 24. In the following, the cooling water (cooling water, cooling liquid) L 1 and the backwashing water L 2 that flow into the reactor containment room 50 are respectively the first water L 1 and the second water L 2. , But they are substantially the same liquid.

循環用配管21とポンプ22は、上述したように冷却水を循環させる機構として、原子炉設備100に元々備わっているものであり、それらを逆洗機構20に併用することができる。つまり、循環用配管21は、原子炉格納容器10の外部に設けられ、一端が再循環プール室60に接続され、他端が原子炉格納室50に接続されている。循環用配管21は、その一部分に冷却用の水(第1の水)Lの流量を調整する第1開閉弁26を有している。ポンプ22は、循環用配管のうち、サンプスクリーン32と第1開閉弁26の間の部分に付設されている。 The circulation pipe 21 and the pump 22 are originally provided in the nuclear reactor facility 100 as a mechanism for circulating the cooling water as described above, and can be used together with the backwash mechanism 20. That is, the circulation pipe 21 is provided outside the reactor containment vessel 10, one end of which is connected to the recirculation pool chamber 60 and the other end of which is connected to the reactor containment chamber 50. The circulation pipe 21 has a first opening/closing valve 26 for adjusting the flow rate of the cooling water (first water) L 1 in a part thereof. The pump 22 is attached to a portion of the circulation pipe between the sump screen 32 and the first opening/closing valve 26.

タンク24は、循環用配管21から分岐した逆洗用配管25に接続されている。逆洗用配管25は、第2開閉弁27を有しており、これを開けたときに、タンク24内の第2の水Lが、循環用配管21内に流れ出すように構成されている。 The tank 24 is connected to a backwash pipe 25 branched from the circulation pipe 21. The backwash pipe 25 has a second opening/closing valve 27, and when opened, the second water L 2 in the tank 24 flows out into the circulation pipe 21. ..

逆洗用配管25は、図1に示すように、タンク24と第2開閉弁27との間に分岐点Jを有し、この分岐点Jから、第2開閉弁を有する配管25Aと、第2開閉弁を有していない配管25Bとに分岐していてもよい。この場合、分岐した配管25A、25Bは、それぞれ循環用配管21に接続され、第2開閉弁を有する配管25Aの接続位置Aが、第2開閉弁を有していない配管25Bの接続位置Bより、再循環プール室60に近い位置となる。 As shown in FIG. 1, the backwash pipe 25 has a branch point J between the tank 24 and the second opening/closing valve 27, and from this branch point J, a pipe 25A having a second opening/closing valve, and It may be branched to the pipe 25B which does not have two on-off valves. In this case, the branched pipes 25A and 25B are respectively connected to the circulation pipe 21, and the connection position A of the pipe 25A having the second opening/closing valve is larger than the connection position B of the pipe 25B having no second opening/closing valve. The position is close to the recirculation pool chamber 60.

なお、図1では、第2開閉弁を有する配管25A、第2開閉弁を有していない配管25Bが、1本ずつある場合について例示しているが、それぞれの本数について限定されることはない。 Although FIG. 1 illustrates a case where there is one pipe 25A having the second on-off valve and one pipe 25B having no second on-off valve, the number of each is not limited. ..

タンク24としては、1トレン分のサンプスクリーン全体体積以上に相当する容量を有するものが用いられる。 As the tank 24, one having a capacity equal to or more than the entire volume of the sump screen for one train is used.

タンク24は、逆洗用の水(第2の水)Lを収容し、図1に示すように、収容空間の下端24aが、鉛直方向Vにおいて、再循環プール室60の冷却用の水の水面L1aよりも上側に位置するように設置されている。 The tank 24 stores water for backwashing (second water) L 2 , and as shown in FIG. 1, the lower end 24 a of the storage space is water for cooling the recirculation pool chamber 60 in the vertical direction V. It is installed so as to be located above the water surface L 1a .

このように設置されていることにより、再循環プール液面L1aよりも高いところにタンクの液面があることになり、ポンプ22が停止した後でも、タンクヘッドにて水が落水することで、サンプスクリーン32側への通水が行われる。つまり、ポンプ22を使わずとも、通水が可能になる。タンクの液面と再循環プール液面L1aとの高低差は、大きいほど好ましい。 By being installed in this way, the liquid level of the tank is at a position higher than the liquid level L 1a of the recirculation pool, and even after the pump 22 is stopped, the water drops in the tank head. Water is passed to the sump screen 32 side. That is, water can be passed without using the pump 22. It is preferable that the height difference between the liquid level in the tank and the liquid level L 1a in the recirculation pool is larger.

なお、通常時における冷却用の水の水面L1aは、所定の位置にあるように調整されており、事故時の水面L1aの位置は、これより低くなる。仮に、一次冷却水が全て漏れた場合の水面L1aは、最大水位となる。 The water surface L 1a for cooling water in a normal state is adjusted so as to be in a predetermined position, and the position of the water surface L 1a in an accident is lower than this. If all the primary cooling water leaks, the water surface L 1a becomes the maximum water level.

図2(a)〜(d)は、逆洗処理の過程における原子炉格納室50と逆洗機構20の状態を模式的に示した断面図である。逆洗機構20の動作について、図2(a)〜(d)を用いて説明する。 2A to 2D are sectional views schematically showing the states of the reactor containment chamber 50 and the backwash mechanism 20 in the process of the backwash process. The operation of the backwash mechanism 20 will be described with reference to FIGS.

まず、図2(a)に示すように、サンプスクリーン32にデブリDが堆積し、サンプスクリーン32が閉塞された状態になり、冷却用の水Lの循環が滞った時点(安全系ポンプのNPSHが不足する状況が発生した時点)で、逆洗処理が開始される。この時点で、タンク24内には十分な量の逆洗用の水Lが収容されているものとする。サンプスクリーン32の閉塞度合は、ポンプの吸込み圧力をモニターすることによって判断することができる。 First, as shown in FIG. 2A, when the debris D is accumulated on the sump screen 32, the sump screen 32 is in a closed state, and the circulation of the cooling water L 1 is delayed (the safety system pump The backwashing process is started at the time when a situation occurs where NPSH is insufficient. At this point, it is assumed that the tank 24 contains a sufficient amount of water L 2 for backwashing. The degree of blockage of the sump screen 32 can be determined by monitoring the suction pressure of the pump.

サンプスクリーン32が閉塞された時点で、ポンプ22が停止し、第1開閉弁26が閉じ、循環用配管21が遮断されることにより、通常の冷却水Lの循環が止められる。また、循環流路の遮断と同時に、第2開閉弁27が開き、逆洗用配管25が開通することにより、タンク24から逆洗用の水Lが流れ出す。 When the sump screen 32 is closed, the pump 22 is stopped, the first opening/closing valve 26 is closed, and the circulation pipe 21 is shut off, so that the normal circulation of the cooling water L 1 is stopped. At the same time that the circulation flow path is blocked, the second on-off valve 27 is opened and the backwash pipe 25 is opened, so that the backwash water L 2 flows out from the tank 24.

通常の冷却水Lの循環が止められているため、図2(b)に示すように、タンク24から逆洗用配管25を通って、循環用配管21に流れ出す逆洗用の水Lが、冷却用の水Lを押し返すとともに、循環用配管21内を逆流し、サンプ61内に注入される。 Since the circulation of the normal cooling water L 1 is stopped, as shown in FIG. 2B, the backwashing water L 2 flowing out from the tank 24 to the circulation pipe 21 through the backwashing pipe 25. However, while cooling water L 1 is pushed back, it flows backward in the circulation pipe 21 and is injected into the sump 61.

注入された逆洗用の水Lは、サンプ61内で唯一開口しているサンプスクリーン32に集中し、サンプスクリーン32を通って再循環プール室60側に放出される。逆洗用の水Lがサンプスクリーン32を通る際の圧力によって、サンプスクリーン32に堆積していたデブリDが、浮き上がって再循環プール室60内に吹き出され(逆洗され)、その結果として、サンプスクリーン32の閉塞状態が解消され、通常の冷却水Lの循環(通水)が可能な健全な状態となる。 The injected backwashing water L 2 concentrates on the sump screen 32 that is the only opening in the sump 61, and is discharged to the recirculation pool chamber 60 side through the sump screen 32. The debris D accumulated on the sump screen 32 floats up and is blown out (backwashed) into the recirculation pool chamber 60 due to the pressure when the backwash water L 2 passes through the sump screen 32. As a result, The closed state of the sump screen 32 is eliminated, and a normal state in which normal cooling water L 1 can be circulated (water flow) is achieved.

第1開閉弁26を閉じ、ポンプ22を駆動することにより、冷却水Lの循環が再開される。このとき、第2開閉弁27を閉じることにより、冷却水Lの循環再開後の初期段階では、図2(c)に示すように、冷却用の水Lの一部が、逆洗用配管25のうち第2開閉弁を有していない方の配管25Bを通り、タンク24に注入(充水)される。 By closing the first opening/closing valve 26 and driving the pump 22, the circulation of the cooling water L 1 is restarted. At this time, by closing the second opening/closing valve 27, in the initial stage after the circulation of the cooling water L 1 is restarted, as shown in FIG. 2C, a part of the cooling water L 1 is used for backwashing. The pipe 25 is filled (filled with water) through the pipe 25B that does not have the second on-off valve.

第2開閉弁を有していない配管25Bには、循環用配管から前記タンクに向かう方向のみに水が流れるように取り付けられた、逆止弁28が設けられていることが好ましい。さらに、第2開閉弁を有していない配管25Bには、タンク24が満水になった時点で充水が止まるように、タンク24内の水Lの量を検知して自動で開閉する第3開閉弁(不図示)が設けられていてもよい。 The pipe 25B having no second on-off valve is preferably provided with a check valve 28 attached so that water flows only in the direction from the circulation pipe to the tank. Further, in the pipe 25B having no second opening/closing valve, the amount of water L 2 in the tank 24 is detected and automatically opened/closed so that the filling of water stops when the tank 24 is full. Three open/close valves (not shown) may be provided.

タンク24が満水になった時点で、図2(d)に示すように、冷却用の水Lの逆洗用配管への流れが止まり、冷却用の水Lの全てが循環用配管21を流れ、原子炉格納室50へ送水される。仮に、サンプスクリーン32が再びデブリDで閉塞された場合には、上記手順による逆洗を繰り返す。 When the tank 24 has become full level, as shown in FIG. 2 (d), stops flow to the piping backwash water L 1 for cooling, all piping circulating water L 1 for cooling 21 And is sent to the reactor containment chamber 50. If the sump screen 32 is again blocked by the debris D, the backwash according to the above procedure is repeated.

以上のように、本実施形態に係る原子炉設備100は、デブリDによるサンプスクリーン32の閉塞率が高くなり過ぎた場合に、サンプスクリーン32を逆洗する機構を備えている。サンプスクリーン32の逆洗は、第1開閉弁26閉じて通常の冷却水Lの循環を止め、第2開閉弁25を開けることにより、タンク24からサンプスクリーン32へ向けて加圧流体を流して行われる。逆洗により、サンプスクリーン32を閉塞しているデブリDが除去されるため、デブリDの堆積による、冷却水Lがサンプ61に流入する際の圧力損失の増大をお抑え、安全系ポンプでNPSHが不足してしまう問題を回避することができる。 As described above, the reactor equipment 100 according to the present embodiment includes the mechanism for backwashing the sump screen 32 when the blockage rate of the sump screen 32 due to the debris D becomes too high. To backwash the sump screen 32, the first opening/closing valve 26 is closed to stop the circulation of the normal cooling water L 1 and the second opening/closing valve 25 is opened, so that the pressurized fluid flows from the tank 24 toward the sump screen 32. Is done. Since the debris D blocking the sump screen 32 is removed by backwashing, the increase of the pressure loss when the cooling water L 1 flows into the sump 61 due to the accumulation of the debris D is suppressed, and the safety pump is used. It is possible to avoid the problem of shortage of NPSH.

本実施形態の原子炉設備100における逆洗機構20は、従来の原子炉設備におけるポンプ、循環用配管等の既存の冷却設備に、逆洗用流体用のタンクを付設しただけのシンプルな構成を有しており、配置条件が制約される場合であっても適用可能である。 The backwashing mechanism 20 in the reactor equipment 100 of the present embodiment has a simple structure in which a tank for backwashing fluid is attached to the existing cooling equipment such as pumps and circulation pipes in the conventional reactor equipment. This is applicable even when the arrangement conditions are restricted.

また、本実施形態の原子炉設備は、通常の冷却水が一時的にタンクに収容され、サンプスクリーンの閉塞率が高まった時に、この冷却水が逆洗用の加圧流体として利用されるように構成されている。したがって、逆洗を行う度に外部から加圧流体を供給する必要がなく、タンクの放水と充水を繰り返して実施することが可能であるため、逆洗に伴うコストの上昇が抑えられる。 Further, in the reactor equipment of the present embodiment, normal cooling water is temporarily stored in the tank, and when the blockage rate of the sump screen increases, this cooling water is used as a pressurized fluid for backwashing. Is configured. Therefore, it is not necessary to supply the pressurized fluid from the outside every time the backwashing is performed, and it is possible to repeatedly perform the water discharge and the water filling of the tank, so that the cost increase due to the backwashing can be suppressed.

100・・・原子炉設備
10・・・原子炉格納容器
20・・・逆洗機構
21・・・循環用配管
22・・・ポンプ
23・・・シャワーノズル
24・・・タンク
25・・・逆洗用配管
25A・・・第2開閉弁を有する配管
25B・・・第2開閉弁を有していない配管
26・・・第1開閉弁
27・・・第2開閉弁
28・・・逆止弁
32・・・サンプスクリーン
50・・・原子炉格納室
51・・・原子炉
52・・・加圧器
53・・・蒸気発生器
60・・・再循環プール室
60A・・・床面
61・・・サンプ
D・・・デブリ
・・・冷却用の水(第1の水)
・・・逆洗用の水(第2の水)
100... Reactor equipment 10... Reactor containment vessel 20... Backwash mechanism 21... Circulation pipe 22... Pump 23... Shower nozzle 24... Tank 25... Reverse Washing pipe 25A...Pipe 25B having second on-off valve...Pipe not having second on-off valve 26...First on-off valve 27...Second on-off valve 28...Check Valve 32... Sump screen 50... Reactor containment chamber 51... Reactor 52... Pressurizer 53... Steam generator 60... Recirculation pool chamber 60A... Floor 61. ... sample D ··· debris L 1 ··· water for cooling (the first of water)
L 2 ... Water for backwashing (second water)

Claims (6)

原子炉を格納する原子炉格納室、及び、該原子炉格納室の下階に設けられ、内部に第1の水が貯留され、床面にサンプスクリーンを備えた再循環プール室、を有する原子炉格納容器と、
前記原子炉格納容器の外部に設けられ、一端が前記サンプスクリーンを介して前記再循環プール室に接続され、他端が前記原子炉格納室に接続された、第1開閉弁を有する循環用配管と、
前記循環用配管のうち、前記サンプスクリーンと前記第1開閉弁の間の部分に付設され、前記第1の水を前記原子炉格納室側に圧送可能なポンプと、
第2の水が収容され、収容空間の下端が、鉛直方向において前記再循環プール室の前記第1の水の水面よりも上側に位置するタンクと、
前記タンクと前記循環用配管とを接続し、第2開閉弁を有する逆洗用配管と、を備えていることを特徴とする原子炉設備。
An atom having a reactor containment room for storing the reactor, and a recirculation pool room provided on the lower floor of the reactor containment room for storing the first water therein and having a sump screen on the floor surface A furnace containment vessel,
A circulation pipe provided outside the reactor containment vessel, having one end connected to the recirculation pool chamber via the sump screen and the other end connected to the reactor containment chamber, and having a first on-off valve. When,
A pump attached to a portion of the circulation pipe between the sump screen and the first on-off valve, capable of pumping the first water to the reactor containment chamber side;
A tank in which the second water is stored, and the lower end of the storage space is located above the water surface of the first water in the recirculation pool chamber in the vertical direction;
And a backwashing pipe having a second opening/closing valve for connecting the tank and the circulation pipe to each other.
前記逆洗用配管は、前記第2開閉弁を有する配管と、前記第2開閉弁を有していない配管とに分岐し、それぞれ前記循環用配管に接続されており、
前記第2開閉弁を有する配管の接続位置が、前記第2開閉弁を有していない配管の接続位置より、前記再循環プール室に近いことを特徴とする請求項1に記載の原子炉設備。
The backwash pipe is branched into a pipe having the second opening/closing valve and a pipe not having the second opening/closing valve, each of which is connected to the circulation pipe.
The reactor facility according to claim 1, wherein a connection position of the pipe having the second on-off valve is closer to the recirculation pool chamber than a connection position of the pipe not having the second on-off valve. ..
前記ポンプが、前記第2開閉弁を有する配管の接続位置より、前記再循環プール室から遠い位置で、前記循環用配管に接続されていることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の原子炉設備。 The pump is connected to the circulation pipe at a position farther from the recirculation pool chamber than the connection position of the pipe having the second on-off valve. Reactor equipment described. 前記ポンプが、前記第2開閉弁を有していない配管の接続位置より、前記再循環プール室に近い位置で、前記循環用配管に接続されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の原子炉設備。 4. The pump according to claim 1, wherein the pump is connected to the circulation pipe at a position closer to the recirculation pool chamber than a connection position of the pipe not having the second opening/closing valve. The nuclear reactor facility according to any one of claims. 前記第2開閉弁を有していない配管が、前記タンク内に収容されている前記第2の水の量に応じて、自動で開閉する第3開閉弁を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の原子炉設備。 The pipe having no second opening/closing valve has a third opening/closing valve that automatically opens/closes in accordance with the amount of the second water contained in the tank. The nuclear reactor facility according to any one of items 4 to 4. 前記第2開閉弁を有していない配管が、前記循環用配管から前記タンクに向かう方向のみに水を流すように取り付けられた、逆止弁を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の原子炉設備。 6. The pipe having no second on-off valve has a check valve attached so that water flows only in a direction from the circulation pipe to the tank. The nuclear reactor facility according to any one of claims.
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