特開 2023-176916 原子力発電プラント

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023176916

(43)【公開日】2023-12-13

(54)【発明の名称】原子力発電プラント

(51)【国際特許分類】

   G21D 1/00 20060101AFI20231206BHJP

   G21C 17/032 20060101ALI20231206BHJP

【ＦＩ】

G21D1/00 B

G21D1/00 K

G21C17/032

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022089496

(22)【出願日】2022-06-01

(71)【出願人】

【識別番号】507250427

【氏名又は名称】日立ＧＥニュークリア・エナジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】グランジャン ギヨーム ローラン

(72)【発明者】

【氏名】木藤 和明

(72)【発明者】

【氏名】内藤 樹

【テーマコード（参考）】

2G075

【Ｆターム（参考）】

2G075BA03

2G075CA40

2G075DA05

2G075DA18

2G075EA01

(57)【要約】

【課題】隔離弁を全閉するまでの原子炉圧力容器内の冷却材量の減少抑制、及び原子炉格納容器内圧力の上昇抑制を、簡単な構成で実現する。
【解決手段】原子力発電プラント１００は、原子炉格納容器２の内部に、原子炉圧力容器１と隔離弁３，４と拡大レデューサー７とが設けられている。原子炉圧力容器と隔離弁は、溶接以外の手段で接続されている。隔離弁の内径又は流路断面積は、原子炉圧力容器内で発生した蒸気を流す配管（主蒸気配管５）の原子炉格納容器を貫通する貫通部６の内径又は流路断面積より小さく、拡大レデューサーの周囲には、拡大レデューサーの小径部と大径部との間で蒸気の流量を計測する蒸気流量計測機構８が配置されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

原子炉格納容器の内部に、原子炉圧力容器と隔離弁と拡大レデューサーとが設けられ、
前記原子炉圧力容器と前記隔離弁は、溶接以外の手段で接続され、
前記隔離弁の内径又は流路断面積は、前記原子炉圧力容器内で発生した蒸気を流す配管の前記原子炉格納容器を貫通する貫通部の内径又は流路断面積より小さく、
前記拡大レデューサーの周囲には、前記拡大レデューサーの小径部と大径部との間で前記蒸気の流量を計測する蒸気流量計測機構が配置されている
ことを特徴とする原子力発電プラント。

【請求項2】

請求項１に記載の原子力発電プラントにおいて、
前記拡大レデューサーの小径部は、前記隔離弁から前記隔離弁の内径の３．５倍以上離れた位置に設置され、
前記拡大レデューサーの拡大角度は、１５度から３５度の範囲である
ことを特徴とする原子力発電プラント。

【請求項3】

請求項１に記載の原子力発電プラントにおいて、
前記拡大レデューサーの上流には、配管曲がり部が設けられており、
前記拡大レデューサーの小径部は、前記配管曲がり部から前記配管曲がり部の内径の３．０倍以上離れた位置に設置され、
前記拡大レデューサーの拡大角度は、１５度から３５度の範囲である
ことを特徴とする原子力発電プラント。

【請求項4】

請求項１に記載の原子力発電プラントにおいて、
前記隔離弁の内径は、前記配管の前記貫通部の内径よりも、少なくとも２５％以上小さい
ことを特徴とする原子力発電プラント。

【請求項5】

請求項１に記載の原子力発電プラントにおいて、
前記隔離弁の流路断面積は、前記配管の前記貫通部の流路断面積よりも４４％以上小さい
ことを特徴とする原子力発電プラント。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、原子力発電プラントに関する。

【背景技術】

【0002】

原子力発電プラントを安全かつ確実に運用するためには、原子力発電プラントから外部環境への放射性物質の放出を許容される範囲内に、かつ、可能な限り低いレベルに維持管理することが望まれる。この目的のため、原子力発電プラントは、大量の放射性物質を内包している原子炉炉心を原子炉圧力容器（ＲＰＶ；Reactor Pressure Vessel,）内に設置している。さらに、原子炉圧力容器を鉄鋼製および／または、鉄筋コンクリート製の原子炉格納容器（ＰＣＶ；Primary Containment Vessel）内に設置している。これにより原子力発電プラントに何らかの異常が生じた場合であっても、原子炉炉心に存在する放射性物質の外部環境への放出量を許容される範囲内にかつ可能な限り低いレベルに抑制して維持することを高い信頼性をもって実現している。

【0003】

また、原子力発電プラントでは、原子炉から発電に必要なエネルギーを取り出すために、原子炉を循環する流体を原子炉圧力容器の外部に導く配管設備が設けられている。また、炉心を冷却する流体が循環する配管設備に破損等の異常が発生した場合であっても、原子炉格納容器内で異常事象が収束するように安全設備が設けられている。

【0004】

ところで、近年開発された高経済性小型軽水炉では、万一、原子炉圧力容器と接続する配管の破断が生じた場合であっても、原子炉圧力容器に直付けした二重化した隔離弁（以下、「ＲＰＶ一体型隔離弁」と呼ぶ場合がある）の全閉により冷却材を喪失する事態（ＬＯＣＡ；Loss Of Coolant Accident）を短時間で収束させ、その影響を緩和できる。このような高経済性小型軽水炉は、ＲＰＶ一体型隔離弁の設置によってＬＯＣＡの影響を緩和できるため、旧来の沸騰水型軽水炉（ＢＷＲ；Boiling Water Reactor）に設けられていたＬＯＣＡに対応するための安全設備（非常時炉心冷却設備等）の種類、及び原子炉格納容器の容量を低減できる。

【0005】

しかしながら、その高経済性小型軽水炉においても、原子炉圧力容器と接続されている主蒸気配管の破断によってＬＯＣＡが生じた場合に、ＲＰＶ一体型隔離弁を全閉するまでの原子炉圧力容器内の冷却材量の減少、及び原子炉格納容器内圧力の上昇を許容される範囲内に維持するために、流出する蒸気量を可能な限り制限することが望まれる。この目的のため、高経済性小型軽水炉や旧来の沸騰水型軽水炉には、例えば、特許文献１に記載された流量制限機構が設けられている。特許文献１に記載された流量制限機構は、配管の破断部よりも上流側の原子炉圧力容器の主蒸気ノズルに口径の絞り部を設けたものである。口径の絞り部は、重要な計測項目である蒸気流量の計測にも使われる。

【0006】

原子力発電プラントの中には、配管の破損等の何らかの異常が生じた場合に流出する蒸気量を可能な限り制限するために、流量制限器を原子炉圧力容器と一体に設け、流量計器機構で原子炉圧力容器から流量制限器を通って外部に流出する蒸気（流体）の流量を計測する構成になっているものがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開平４－１０２０９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、従来の原子力発電プラントは、主蒸気配管の圧力損失及び蒸気流速を許容範囲に収めるために原子炉圧力容器の主蒸気ノズルの下流側の配管口径を拡大すると、これに伴って隔離弁が大型化するため、隔離弁のコストが増加する、という課題がある。また、この場合に、隔離弁の重量が増加してしまい、耐震性を確保するためのサポート機構を設けなければならないため、サポート機構の設置コストも増加する、という課題がある。

【0009】

本発明は、前記した課題を解決するためになされたものであり、コストの増加を抑制する原子力発電プラントを提供することを主な目的とする。その他の課題解決の目的は、発明を実施するための形態において適宜説明する。

【課題を解決するための手段】

【0010】

前記目的を達成するため、本発明は、原子力発電プラントであって、原子炉格納容器の内部に、原子炉圧力容器と隔離弁と拡大レデューサーとが設けられ、前記原子炉圧力容器と前記隔離弁は、溶接以外の手段で接続され、前記隔離弁の内径又は流路断面積は、前記原子炉圧力容器内で発生した蒸気を流す配管の前記原子炉格納容器を貫通する貫通部の内径又は流路断面積より小さく、前記拡大レデューサーの周囲には、前記拡大レデューサーの小径部と大径部との間で前記蒸気の流量を計測する蒸気流量計測機構が配置されている構成とする。
その他の手段は、後記する。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、コストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態１に係る原子力発電プラントの構成図である。

【図2】実施形態２に係る原子力発電プラントの構成図である。

【図3】比較例の原子力発電プラントの構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態（以下、「本実施形態」と称する）について詳細に説明する。各図は、本発明を十分に理解できる程度に、概略的に示しているに過ぎない。よって、本発明は、図示例のみに限定されるものではない。また、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を省略する。

【0014】

なお、特許文献１に記載された流量制限機構やその他の流量制限機構を有する原子力発電プラントには、以下のような課題があり、本実施形態は、それらの課題を解決できる流量制限機能を有する原子力発電プラントを提供することも意図している。

【0015】

特許文献１に記載された流量制限機構を有する原子力発電プラントでは、圧力損失の増加を抑制するために、原子炉圧力容器内で発生した蒸気を原子炉圧力容器からタービンまで導く主蒸気配管に設けられるＲＰＶ一体型隔離弁の口径は、主蒸気配管の口径と同じとなる。このような構成の原子力発電プラントでは、ＲＰＶ一体型隔離弁の下流で主蒸気配管の破断が生じた場合の対策として、ＲＰＶ一体型隔離弁を全閉するまでの原子炉圧力容器内の冷却材量の減少、及び原子炉格納容器内圧力の上昇を許容される範囲内に維持するために、何らかの異常が生じた場合に流出する蒸気量を制限するための専用の流量制限器を設けている。そのため、流量制限器の分だけコストが増大する、という課題がある。本実施形態は、専用の流量制限器を設けずに、主蒸気ラインで流量制限機能を実現する原子力発電プラントを提供することも意図している。

【0016】

また、他の流量制限機構を有する原子力発電プラントとして、専用の流量制限器を設けなくてもよくするために、ＲＰＶ一体型隔離弁の口径とその下流の配管を小さくしたものがある。この構成の原子力発電プラントは、隔離弁を小型化でき、耐震性を向上できる。しかしながら、この構成の原子力発電プラントは、小型化したＲＰＶ一体型隔離弁の下流に拡大レデューサーを設けることで主蒸気配管の圧力損失が増大し、プラントの熱効率が低下する、という課題がある。本実施形態は、主蒸気配管の圧力損失を低減し、プラントの熱効率を向上させる原子力発電プラントを提供することも意図している。

【0017】

［実施形態１］
＜原子力発電プラントの構成＞
以下、図１を参照して、本実施形態１に係る原子力発電プラント１００の構成について説明する。図１は、原子力発電プラント１００の構成図である。

【0018】

図１は、原子炉格納容器２の内部に配置された原子炉圧力容器１と原子炉格納容器２の外部に配置された図示せぬタービン施設とを結ぶ主蒸気ラインＬ１上に設置された流量制限機能付き蒸気流量計測機構１０１の構成を示している。なお、図１では、隔離弁３，４と拡大レデューサー７と主蒸気配管５とで主蒸気ラインＬ１を構成しており、その主蒸気ラインＬ１が直線状になっているが、実際の原子力発電プラントでは主蒸気ラインＬ１の構成及び形状が異なる可能性がある。また、実際の原子力発電プラントでは複数の主蒸気ラインが配置されている場合があるが、本発明は少なくともその内の１つの系統に適用する。

【0019】

図１に示すように、本実施形態１に係る原子力発電プラント１００は、核燃料が装架された炉心を内包する原子炉圧力容器１と、内部で原子炉圧力容器１を保持する原子炉格納容器２と、を備えている。原子炉圧力容器１は、炉心２１や図示せぬ制御棒等を内包している。炉心２１や図示せぬ制御棒は、炉水２２に漬け込まれている。なお、図１では省略しているが、原子炉格納容器２の外部には図示せぬタービン施設が設けられている。

【0020】

原子炉格納容器２の内部には、原子炉圧力容器１と２つの隔離弁３，４と拡大レデューサー７とが順番に設けられている。隔離弁３は、ＲＰＶ一体型隔離弁である。隔離弁４は、蒸気（流体）の遮断機能を多重化するために、隔離弁３の下流側（出口側）に配置された隔離弁である。隔離弁３，４は、配管の破断等の何らかの異常が生じた場合に、主蒸気ラインＬ１を遮断して原子炉圧力容器１の内部で発生した蒸気（流体）の外部への流出を防止する。ここでは、隔離弁３が上流側（原子炉圧力容器１側）に配置され、隔離弁４が下流側（図示せぬタービン施設側）に配置されているものとして説明する。拡大レデューサー７には、主蒸気配管５が接続されている。主蒸気配管５は、原子炉格納容器２の隔壁を貫通するように配置されている。これにより、主蒸気配管５は、原子炉格納容器２の内部から外部に引き出されて、原子炉圧力容器１の内部で発生した蒸気を原子炉格納容器２の外部の図示せぬタービン施設に導く。主蒸気配管５は、複数の配管を連結して構成され、図示せぬタービン施設に接続されている。主蒸気ラインＬ１以外にも、給水配管等の各種配管が原子炉圧力容器１に接続されている。

【0021】

隔離弁３，４は、溶接線無しに原子炉圧力容器１に接続されている。ここで、「溶接線無し」とは、直付け、フランジ接続、又は、その他の溶接以外の手段で接続された状態を意味している。原子力発電プラント１００は、隔離弁４に接続された主蒸気配管５で破断が生じた場合に、流出する蒸気量を制限するために、流量制限機能付き蒸気流量計測機構１０１を備えている。

【0022】

流量制限機能付き蒸気流量計測機構１０１は、隔離弁３，４と、主蒸気配管５と、拡大レデューサー７と、蒸気流量計測機構８と、を有している。拡大レデューサー７は、口径（内径）が拡大する拡大部７ａを有している。拡大レデューサー７は、拡大部７ａの小径部７ａａが隔離弁３，４側となり、拡大部７ａの大径部７ａｂが主蒸気配管５側となるように配置されている。蒸気流量計測機構８は、拡大レデューサー７の拡大部７ａの小径部７ａａと大径部７ａｂとの間で蒸気の流量を計測する。

【0023】

流量制限機能付き蒸気流量計測機構１０１は、原子炉圧力容器１から図示せぬタービン施設までの主蒸気ラインＬ１全体の圧力損失が許容範囲以上に上昇しないように、隔離弁４と主蒸気配管５との間に拡大レデューサー７を有している。

【0024】

拡大レデューサー７の小径部７ａａは、下流側の隔離弁４から、隔離弁４の内径Ａ１の３．５倍以上離れた距離Ｂ１の位置に設置されている。また、拡大レデューサー７の拡大角度は、１５度から３５度の範囲になっている。ここで、「拡大レデューサー７の拡大角度」とは、拡大レデューサー７の小径部７ａａから大径部７ａｂに向かうにつれて拡大する内径の角度を意味する。蒸気流量計測機構８は、蒸気の流量を計測する際に圧力損失が発生するが、拡大レデューサー７をこのような構成にすることで、圧力損失を規定で定められた範囲内に収めることができる。そのため、蒸気流量計測機構８は、良好な蒸気の流量測定を維持できる。

【0025】

隔離弁３，４の口径（内径または流路断面積）は、主蒸気配管５の原子炉格納容器２の隔壁を貫通する貫通部６での口径（内径または流路断面積）よりも少なくとも２５％（内径）または４４％（流路断面積）小さくするとよい。

【0026】

流量制限機能付き蒸気流量計測機構１０１は、拡大レデューサー７を通る蒸気の流量を蒸気流量計測機構８で測ることで、拡大レデューサー７の内径の拡大による圧力損失を間接的に計測する。流量計測を適切に行える圧力損失を発生させるために、拡大レデューサー７の拡大角度は、１５度から３５度の範囲とするとよい。また、蒸気流量計測機構８の圧力取出しタップ９，１０は、拡大レデューサー７の小径部７ａａと大径部７ａｂに設置されている。また、流量制限機能付き蒸気流量計測機構１０１は、隔離弁４と拡大レデューサー７の小径部７ａａとの間に、隔離弁４の内径Ａ１の３．５倍以上の直管長さである距離Ｂ１を確保することで、隔離弁４の下流に生じる乱流による流量計測干渉を回避している。

【0027】

本実施形態に係る原子力発電プラント１００は、原子炉圧力容器１に溶接線無しに接続される隔離弁３、４の口径を、貫通部６の主蒸気配管５の口径よりも小さくしている。また、隔離弁３、４と原子炉格納容器２の間の一ヶ所には、流量計測用の機器を備えた拡大レデューサー７を設置することで、主蒸気ラインＬ１上に流量制限機能及び流量計測機能を持つ原子炉一体型隔離弁機構を有する、流量制限機能付き蒸気流量計測機構１０１を実現している。

【0028】

＜比較例の原子力発電プラントと実施形態１に係る原子力発電プラントとの比較＞
ここで、本実施形態に係る原子力発電プラント１００における流量制限機能付き蒸気流量計測機構１０１の作用効果を説明するために、図３を参照して比較例の原子力発電プラント１０００の構成について説明する。図３は、比較例の原子力発電プラント１０００の構成図である。比較例の原子力発電プラント１０００は、従来の原子力発電プラントに相当する。

【0029】

図３に示すように、比較例の原子力発電プラント１０００は、本実施形態に係る原子力発電プラント１００（図１参照）と比較すると、原子炉圧力容器１に一体に構成されたノズル１００７と隔離弁１００３，１００４と主蒸気配管１００５とで主蒸気ラインＬ３を構成している点、及び、蒸気流量計測機構８の圧力取出しタップが原子炉圧力容器１とノズル１００７に設置されている点で相違する。ノズル１００７は、何らかの異常が生じた場合に流出する蒸気量を制限する流量制限器として機能する。ノズル１００７は、口径（内径）が拡大する構成になっており、大径部側に隔離弁１００３が配置されている。主蒸気ラインＬ３は貫通部１００６での隔壁を貫通している。隔離弁１００３は、配管の破断等の何らかの異常が生じた場合に、主蒸気ラインＬ３を遮断して原子炉圧力容器１の内部で発生した蒸気（流体）の外部への流出を防止する。

【0030】

比較例の原子力発電プラント１０００では、配管の破損等の何らかの異常が生じた場合に流出する蒸気量を可能な限り制限するために、流量制限器として機能するノズル１００７を原子炉圧力容器１と一体に設け、蒸気流量計測機構８で原子炉圧力容器１からノズル１００７に流出する蒸気（流体）の流量を計測する構成になっている。隔離弁１００３，１００４は、ノズル１００７の下流側（出口側）に配置されているため、隔離弁１００３，１００４の口径が主蒸気配管１００５の口径よりも大きくなっている。このような比較例の原子力発電プラント１０００は、隔離弁１００３，１００４が本実施形態１に係る原子力発電プラント１００の隔離弁３，４（図１参照）よりも大型化するため、隔離弁１００３，１００４のコストが増加する。また、この場合に、隔離弁１００３，１００４の重量が増加してしまい、耐震性を確保するためのサポート機構１００８を設けなければならないため、サポート機構１００８の設置コストも増加する。

【0031】

これに対し、本実施形態１に係る原子力発電プラント１００は、流量制限機能付き蒸気流量計測機構１０１を備えており、主蒸気ラインＬ１の原子炉格納容器２の内部部分で、配管の破損等の何らかの異常が生じた場合に流出する蒸気量を可能な限り制限できる。そのため、本実施形態１に係る原子力発電プラント１００は、隔離弁３，４（図１参照）の口径を比較例の原子力発電プラント１０００の隔離弁１００３，１００４の口径よりも小型化できる。このような本実施形態１に係る原子力発電プラント１００は、隔離弁３，４（図１参照）を比較例の原子力発電プラント１０００の隔離弁１００３，１００４よりも小型化できるため、隔離弁３，４（図１参照）を小型化した分だけ、コストを低減できる。なお、隔離弁３，４は、例えば、比較例の原子力発電プラント１０００の隔離弁１００３，１００４よりも２５％以上小型化できる。また、隔離弁３，４の重量を軽量化できるため、比較例の原子力発電プラント１０００と異なり、耐震性を確保するためのサポート機構１００８を設けなくてもよい。そのため、本実施形態１に係る原子力発電プラント１００は、サポート機構１００８を削除した分だけ、設置コストを低減できる。また、流量制限を行うためのノズル１００７を無くすことができるため、ノズル１００７を削除した分だけ、設置コストを低減できる。また、隔離弁３，４を全閉するまでの原子炉圧力容器１内の冷却材量の減少抑制、及び原子炉格納容器内圧力の上昇抑制を、簡単な構成で実現できる。また、ＲＰＶ一体型隔離弁のコストの低減、隔離弁の重量の低減による耐震性の向上、ＬＯＣＡ時の流量制限機能の実現、蒸気流量の計測を達成でき、安全性と経済性を共に高めることができる。

【0032】

＜原子力発電プラントの主な特徴＞
（１）図１に示すように、本実施形態に係る原子力発電プラント１００は、原子炉格納容器２の内部に、原子炉圧力容器１と隔離弁３，４と拡大レデューサー７とが順番に設けられている。原子炉圧力容器１と隔離弁３，４は、溶接以外の手段で接続されている。ここで、「溶接以外の手段」とは、直付け、フランジ接続、又は、その他の手段を意味している。隔離弁３，４の内径又は流路断面積は、原子炉圧力容器１内で発生した蒸気を流す主蒸気配管５の原子炉格納容器２を貫通する貫通部６の内径又は流路断面積より小さく、拡大レデューサー７の周囲には、拡大レデューサー７の小径部７ａａと大径部７ａｂとの間で蒸気の流量を計測する蒸気流量計測機構８が配置されている。

【0033】

このような本実施形態に係る原子力発電プラント１００は、比較例の原子力発電プラント１０００のノズル１００７（図３参照）のような専用の流量制限器を設けることなく、蒸気の流量を計測しつつ、何らかの異常が生じた場合に流出する蒸気量を制限できる。このような本実施形態１に係る原子力発電プラント１００は、隔離弁３，４を小型化できるため、隔離弁３，４を小型化した分だけ、コストを低減できる。また、隔離弁３，４の重量を軽量化できるため、比較例の原子力発電プラント１０００のような耐震性を確保するためのサポート機構１００８を設けなくてもよい。そのため、サポート機構１００８を削除した分だけ、設置コストを低減できる。また、流量制限を行うためのノズル１００７を無くすことができるため、ノズル１００７を削除した分だけ、設置コストを低減できる。

【0034】

（２）図１に示すように、本実施形態に係る原子力発電プラント１００では、拡大レデューサー７の小径部７ａａは、隔離弁３，４から隔離弁３，４の内径の３．５倍以上離れた位置に設置され、拡大レデューサー７の拡大角度は、１５度から３５度の範囲であるとよい。

【0035】

このような本実施形態に係る原子力発電プラント１００は、圧力損失を規定で定められた範囲内に収めることができるため、良好な蒸気の流量測定を維持できる。

【0036】

（３）本実施形態に係る原子力発電プラント１００では、隔離弁３，４の内径は、主蒸気配管５の貫通部６の内径よりも、少なくとも２５％以上小さいとよい。

【0037】

このような本実施形態に係る原子力発電プラント１００は、何らかの異常が生じた場合に隔離弁３，４を素早く全閉させることができる。これにより冷却材を喪失する事態（ＬＯＣＡ）を短時間で収束させ、その影響を緩和できる。また、本実施形態に係る原子力発電プラント１００は、隔離弁３，４を小型化できるため、隔離弁３，４を小型化した分だけ、コストを低減できる。また、隔離弁３，４の重量を軽量化できるため、比較例の原子力発電プラント１０００のような耐震性を確保するためのサポート機構１００８を設けなくてもよい。そのため、サポート機構１００８を削除した分だけ、設置コストを低減できる。

【0038】

（４）本実施形態に係る原子力発電プラント１００では、隔離弁３，４の流路断面積は、主蒸気配管５の貫通部６の流路断面積よりも４４％以上小さいとよい。

【0039】

このような本実施形態に係る原子力発電プラント１００は、何らかの異常が生じた場合に隔離弁３，４を素早く全閉させることができる。これにより冷却材を喪失する事態（ＬＯＣＡ）を短時間で収束させ、その影響を緩和できる。また、本実施形態に係る原子力発電プラント１００は、隔離弁３，４を小型化できるため、隔離弁３，４を小型化した分だけ、コストを低減できる。また、隔離弁３，４の重量を軽量化できるため、比較例の原子力発電プラント１０００のような耐震性を確保するためのサポート機構１００８を設けなくてもよい。そのため、サポート機構１００８を削除した分だけ、設置コストを低減できる。

【0040】

［実施形態２］
以下、図２を参照して、原子力発電プラント１００Ａの構成について説明する。図２は、原子力発電プラント１００Ａの構成図である。

【0041】

図２に示すように、本実施形態２に係る原子力発電プラント１００Ａは、前記した実施形態１に係る原子力発電プラント１００（図１参照）と比較すると、流量制限機能付き蒸気流量計測機構１０１の代わりに、流量制限機能付き蒸気流量計測機構１０１Ａを有する点で相違する。

【0042】

流量制限機能付き蒸気流量計測機構１０１Ａは、主蒸気ラインＬ２を有している。主蒸気ラインＬ２は、原子炉格納容器２の内部で、直角に２回折れ曲がった形状を呈している。係る構成において、拡大レデューサー７の上流には、９０度エルボなどの配管曲がり部１１が設けられている。拡大レデューサー７の拡大部７ａの小径部７ａａは、配管曲がり部１１から配管曲がり部１１の内径の３．０倍以上離れた位置に設置されている。拡大レデューサー７の拡大角度は、１５度から３５度の範囲になっている。

【0043】

原子力発電プラント１００Ａは、主蒸気配管５の熱伸びを吸収するなどの理由により、隔離弁３，４の下流に配管曲がり部１１を設置している。また、配管曲がり部１１による流量計測干渉を回避するために、拡大レデューサー７の小径部７ａａは、配管曲がり部１１から配管曲がり部１１の内径の３．０倍以上離れた距離Ｂ２の位置に設置されているとよい。

【0044】

なお、図２では、主蒸気ラインＬ２が直角に２回折れ曲がった形状になっているが、実際の原子力発電プラントでは主蒸気ラインＬ２の構成及び形状が異なる可能性がある。また、実際の原子力発電プラントでは複数の主蒸気ラインが配置されている場合があるが、本発明は少なくともその内の１つの系統に適用する。

【0045】

本実施形態に係る原子力発電プラント１００Ａは、原子炉格納容器２の内部で主蒸気ラインＬ２が折れ曲がった形状になっているため、前記した実施形態１に係る原子力発電プラント１００（図１参照）よりも原子炉格納容器２のサイズ（幅）を小型化できる。

【0046】

本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。実施形態の構成の一部を他の構成に置き換えることが可能であり、実施形態の構成に他の構成を加えることも可能である。さらに、各構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換が可能である。

【符号の説明】

【0047】

１ 原子炉圧力容器（ＲＰＶ）
２ 原子炉格納容器（ＰＣＶ）
３，４，１００３，１００４ 隔離弁
５，５Ａ，１００５ 主蒸気配管（配管）
６，１００６ 貫通部
７ 拡大レデューサー
７ａ 拡大部
７ａａ 小径部
７ａｂ 大径部
８ 蒸気流量計測機構
９，１０ 圧力取出しタップ
１１ 配管曲がり部
２１ 炉心
２２ 炉水
１００，１００Ａ，１０００ 原子力発電プラント
１０１，１０１Ａ 流量制限機能付き蒸気流量計測機構
１００７ ノズル（流量制限機構）
１００８ サポート機構
Ａ１，Ａ２ 内径
Ｂ１，Ｂ２ 距離
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３ 主蒸気ライン

【図1】

【図2】

【図3】