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発明の名称 原子炉建屋
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−232419(P2007−232419A)
公開日 平成19年9月13日(2007.9.13)
出願番号 特願2006−51467(P2006−51467)
出願日 平成18年2月28日(2006.2.28)
代理人 【識別番号】100100310
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 学
発明者 清水 雄亮 / 平子 静
要約 課題
原子炉建屋の小型化および非常用炉心冷却系配管ルートの最短化を達成できる経済的な原子炉建屋を提供する。

解決手段
原子炉格納容器1の圧力抑制室22内のサプレッションプール6の下部に非常用炉心冷却系ポンプ10などの機器を配備するための機器室9を設置し、原子炉格納容器1を内包する原子炉建屋の平面積縮小を実現する。さらに原子炉圧力容器2を支持する圧力容器ペデスタル5に非常用炉心冷却系配管13の設置スペースを確保することにより、サプレッションプール6から原子炉圧力容器2への注水配管である非常用炉心冷却系配管の設置ルートを最短化する。
特許請求の範囲
【請求項1】
ペデスタルに設置された原子炉圧力容器を内蔵し、前記ペデスタルの外側に位置する圧力抑制室を内部に有する原子炉格納容器と、前記圧力抑制室の下方に配置された機械室とを含む原子炉建屋において、
前記圧力抑制室に接続され、前記機械室及び前記ペデスタルのそれぞれの内部に配置されて前記圧力抑制室内の水を前記原子炉圧力容器に導く注水配管を備えていることを特徴とする原子炉建屋。
【請求項2】
原子炉圧力容器を内蔵する原子炉格納容器と、前記原子炉圧力容器を取り囲む上部ドライウェルと、前記上部ドライウェルの下方に位置し前記原子炉圧力容器の下方に位置する下部ドライウェルと、前記下部ドライウェルの周囲に位置する圧力抑制室と、前記上部ドライウェルの内に流出した蒸気を前記圧力抑制室に導くベント管と、前記原子炉圧力容器を前記原子炉格納容器内で支持するペデスタルと、前記圧力抑制室と前記原子炉圧力容器とを注水配管を介して連絡する非常用炉心冷却系とを具備する原子炉建屋において、
前記下部ドライウェルの周囲でかつ前記圧力抑制室の下方に配置され、機器を収納する機器室を具備し、前記注水配管が前記機器室及び前記ペデスタル内に配置されていることを特徴とする原子炉建屋。
【請求項3】
請求項2において、前記圧力容器ペデスタルには前記下部ドライウェルと前記圧力抑制室とを連絡する水路となるリターンラインを備え、前記下部ドライウェルの空間を前記リターンラインに通じる少なくともひとつの空間を含む複数の空間に水密に区画する床を前記下部ドライウェルに設置することを特徴とする原子炉建屋。
【請求項4】
請求項2又は請求項3において、前記下部ドライウェルの水平外側に前記注水配管が通されるペネトレーション室を介して前記機器室が配置され、前記ペネトレーション室は前記ペデスタルと上下方向に重なり合っている配置とされていることを特徴とする原子炉建屋。
【請求項5】
請求項4において、前記下部ドライウェルと前記ペネトレーション室と前記機器室とは互いに壁で区画されていることを特徴とする原子炉建屋。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、沸騰水型原子炉を備えた原子力発電所等の原子力プラントにおける原子炉格納容器およびこれに付随する機器室等から構成される原子炉建屋に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の沸騰水型原子炉(以下、BWRという。)の中で最新のものに改良型BWR(以下、ABWRという。)が知られている。このABWRは鉄筋コンクリート製原子炉格納容器(以下、RCCVという。)を採用しており、原子炉建屋はRCCVとRCCV周囲に配置された機器室やペネトレーション室などから構成されている。
【0003】
この原子炉建屋を小型化するための方法として、次の方法が知られている。即ち、上部ドライウェルを二重壁とし、内側と外側の壁の間をペネトレーション室とし、かつ非常用炉心冷却系配管を圧力抑制室内のプールを経由して圧力抑制室の下部に配置した機器室に引き回す。この方法によりRCCV周囲の機器室面積を縮小でき、建屋の小型化につながる(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】特開平10−282285号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
より経済性の高い原子炉建屋を実現するには原子炉建屋の小型化が有効である。現行
ABWRにおける原子炉建屋ではRCCV周囲に機器室を配置しており、原子炉建屋の平面積はRCCVの直径および機器室の必要面積から決定されている。しかしRCCVの直径および機器室の必要面積をこれ以上縮小することは困難である。
【0006】
一方原子炉建屋内の非常用炉心冷却系の配管は高い耐震性が要求されるため、配管物量やサポート物量低減のため配管長を極力短縮すべきであるが、現行ABWRではRCCV周囲に機器室が配置されるため配管長が増大している。
【0007】
従って、本発明の目的は、原子炉建屋の小型化および非常用炉心冷却系の配管の最短化が達成でき、より経済的な原子炉建屋を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の目的を達成するための手段は、ペデスタルに設置された原子炉圧力容器を内蔵し、前記ペデスタルの外側に位置する圧力抑制室を内部に有する原子炉格納容器と、前記圧力抑制室の下方に配置された機械室とを含む原子炉建屋において、前記圧力抑制室に接続され、前記機械室及び前記ペデスタルのそれぞれの内部に配置されて前記圧力抑制室内の水を前記原子炉圧力容器に導く注水配管を備えていることを特徴とする原子炉建屋である。
【0009】
一層具体的には、原子炉圧力容器を内蔵する原子炉格納容器と、前記原子炉圧力容器を取り囲む上部ドライウェルと、前記上部ドライウェルの下方に位置し前記原子炉圧力容器の下方に位置する下部ドライウェルと、前記下部ドライウェルの周囲に位置する圧力抑制室と、前記上部ドライウェルの内に流出した蒸気を前記圧力抑制室に導くベント管と、前記原子炉圧力容器を前記原子炉格納容器内で支持するペデスタルと、前記圧力抑制室と前記原子炉圧力容器とを注水配管を介して連絡する非常用炉心冷却系とを具備する原子炉建屋において、前記下部ドライウェルの周囲でかつ前記圧力抑制室の下方に配置され、機器を収納する機器室を具備し、前記注水配管が前記機器室及び前記ペデスタル内に配置されていることを特徴とする原子炉建屋である。
【0010】
このような原子炉建屋によれば、RCCV内圧力抑制室の下部に非常用系機器を含む機器室を設置し、RCCVと機器室を同一投影面内に収めることで原子炉建屋の平面積縮小を実現できる上、さらに具体的には、原子炉圧力容器を支持する圧力容器ペデスタルに非常用炉心冷却系配管の設置スペースを確保することにより、非常用炉心冷却系の配管ルートを最短化をも同時に達成できる原子炉建屋とすることが出来る。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、原子炉建屋の小型化および圧力抑制内のサプレッションプールから原子炉圧力容器への注水配管ルートの最短化により、より経済的な原子炉建屋を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
本発明の実施例においては、本発明の目的を次のような手法で達成している。
(1)圧力抑制室22内のサプレッションプール6の下方に機器室8を設置し、その機器室8に非常用炉心冷却系のポンプ等の機器を設置する。
(2)原子炉圧力容器を支持する圧力容器ペデスタル5に、圧力抑制室22内のサプレッションプール6と原子炉圧力容器2を結ぶ非常用炉心冷却系配管13を内蔵する。
(3)圧力容器ペデスタル5の下方に圧力容器ペデスタル5と重なるようにしてペネトレーション室9を設置する。
【実施例1】
【0013】
本発明による原子炉建屋の実施例の一例について、図1に示す。図1に示すように、
RCCV1は原子炉圧力容器2を内蔵し、RCCV1内の上側に上部ドライウェル3を、また原子炉圧力容器2の下方に下部ドライウェル4を有している。
【0014】
下部ドライウェル4には原子炉圧力容器2を支持する圧力容器ペデスタル5およびドライウェルで発生した高温・高圧の蒸気を圧力抑制室22内のサプレッションプール6に導くためのベント管7を設置している。
【0015】
また高温・高圧の蒸気を凝縮し、かつ非常用炉心冷却系の水源となる圧力抑制室22内のサプレッションプール6下部に機器室8,ペネトレーション室9および非常用炉心冷却系ポンプ10等を設置している。その非常用炉心冷却系ポンプ10と非常用炉心冷却系配管13は、非常用炉心冷却系の主要構成となっている。
【0016】
主蒸気配管11および給水配管12はタービン建屋との配管接続の最短化を考慮して従来通り上部ドライウェル3内を引き回した後、RCCV1の壁を貫通してタービン建屋に連絡するルートとしている。
【0017】
このようにRCCV1と機器室8,ペネトレーション室9および非常用炉心冷却系ポンプ10等を同一投影面積内で上下に設置したことにより、平面的にコンパクトな建屋構成が可能となる。
【0018】
一方、非常用炉心冷却系配管13は圧力抑制室22内のサプレッションプール6を水源とし、圧力抑制室22内のサプレッションプール6の底部を配管で貫通させ、機器室8内に設置する非常用炉心冷却系ポンプ10に至る。さらにペネトレーション室9および圧力容器ペデスタル5に内蔵した非常用炉心冷却系配管スペース14を経由し、原子炉圧力容器2に接続される。
【0019】
非常用炉心冷却系配管を内蔵した圧力容器ペデスタルの一例を図2に示す。圧力容器ペデスタル5内にはドライウェル内で発生した高温・高圧の蒸気を圧力抑制室22内のサプレッションプールに導くためのベント管7を設置し、このベント管7の間の空隙を非常用炉心冷却系配管13の引き回しスペースとしている。
【0020】
このような構造をもつ圧力容器ペデスタルを採用し、さらに前記の非常用炉心冷却系配管13のルートにより、配管ルートの最短化を図ることが可能となる。さらに非常用炉心冷却系配管13のルートはRCCVの外側を経由せず、ペネトレーション室も圧力抑制室22内のサプレッションプール6の下方に配置したことにより、従来のRCCV周りに配置されていた非常用炉心冷却系配管13のスペースやペネトレーションスペースを削除できる。
【0021】
これらのスペースは他の機器の設置エリアとして有効に活用するかまたは単にRCCVを周回する連絡通路とすることにより、プラントレイアウトの自由度を高めることができるほか、よりいっそうの原子炉建屋平面積の縮小も実現できる。
【0022】
本実施例の副次的な効果としては、非常用炉心冷却系配管13がほとんどRCCV1内で引き回されるため、RCCV1外側での配管破断のポテンシャルが大幅に低減するほか、ペネトレーション室9の集約設置により、耐圧試験および耐漏えい試験の簡素化,集中的な遮へい対策による遮へい物量低減および被ばく低減が実現できる。
【0023】
また機器室8に設置される非常用炉心冷却系ポンプ10は圧力抑制室22内のサプレッションプール6の下部に設置され、圧力抑制室22内のサプレッションプールからの十分な必要吸込み水頭が確保できるため、従来の縦型ポンプに替え横型ポンプとすることが可能となり、ポンプの同一階での保守点検が出来るなどのスペース上および保守点検上のメリットを有している。
【0024】
図3は本実施例による原子炉建屋最地下階の平面を示す図である。原子炉建屋15の内側にRCCVから基礎まで延長した円筒形の壁16を設置し、この壁の内側に機器室8を設置する。機器室8は系統分離要求に応じ、必要に応じて分離壁17を設置する。機器室の内側にはペネトレーション室9を設置し、遮蔽要求に応じて遮蔽壁21を設置する。
【0025】
このようにRCCV1の投影面積内に機器室8およびペネトレーション室9が設置されるため建屋の平面寸法が合理的に低減可能となることに加え、原子炉建屋15とRCCV1との間のスペースは階段室やアクセスのための通路スペースのみとすることができるため建屋の大幅なコンパクト化が可能となる。
【実施例2】
【0026】
図4は前記実施例1のRCCV1において、下部ドライウェル4に床18を設置して、下部ドライウェル4を上下二つの空間に水密に区画したもので、上方の空間はリターンライン19に通じている。主蒸気配管11や給水配管12における配管破断等の事故時には非常用炉心冷却系が作用し、圧力抑制室22内のサプレッションプール6の水が非常用炉心冷却系ポンプ10により冷却水として原子炉圧力容器2に供給される。
【0027】
その後冷却水は下部ドライウェル4に滞留し、リターンライン19を経て圧力抑制室
22内のサプレッションプールへ至る。下部ドライウェルの容積が大きい場合には下部ドライウェルに滞留する水の容量が増加し、非常用炉心冷却系の水源である圧力抑制室22内のサプレッションプール水量が減少する。
【0028】
このような場合下部ドライウェル4より上方、例えば上部ドライウェル3などに事故時に下部ドライウェル4に注水する水を貯蔵しておく必要が生じ、建屋の小型化を阻害する要因となる。
【0029】
そこで下部ドライウェル4に設置した床18により下部ドライウェル4の水が溜まる空間の容積を縮小し、下部ドライウェル4より上方に水を貯蔵しておく必要が無くなる。下部ドライウェル4の上部空間から分断された床18下方の下部空間20は、たとえばサンプを設置するサンプ室として利用できる。
【0030】
一方床18の設置高さは下部ドライウェル4において制御棒引き抜きスペースを確保できるように設定すればよいため、下部ドライウェル4の容積が低減しても制御棒引き抜きは問題なく行える。また下部ドライウェル4へのアクセスルートは、従来のABWRのようにRCCV1の外部から圧力抑制室22内のサプレッションプール6を貫通し下部ドライウェル4に至るトンネルを設けることにより確保できる。
【産業上の利用可能性】
【0031】
本発明は、原子力発電所の原子炉建屋に適用される。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】本発明の第1実施例による原子炉建屋の縦断面図である。
【図2】図1の圧力容器ペデスタルの横断面図である。
【図3】図1の原子炉建屋の機器室高さレベルでの横断面図である。
【図4】本発明の第2実施例による原子炉建屋の縦断面図である。
【符号の説明】
【0033】
1…原子炉格納容器、2…原子炉圧力容器、3…上部ドライウェル、4…下部ドライウェル、5…圧力容器ペデスタル、6…サプレッションプール、7…ベント管、8…機器室、9…ペネトレーション室、10…非常用炉心冷却系ポンプ、11…主蒸気配管、12…給水配管、13…非常用炉心冷却系配管、14…非常用炉心冷却系配管スペース、15…原子炉建屋、16…円筒形の壁、17…分離壁、18…床、19…リターンライン、20…床の下部空間、21…遮蔽壁、22…圧力抑制室。




 

 


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