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公開番号2024164929
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-28
出願番号2023080662
出願日2023-05-16
発明の名称燃料交換方法及び燃料交換装置
出願人日立GEニュークリア・エナジー株式会社
代理人弁理士法人開知
主分類G21C 5/00 20060101AFI20241121BHJP(核物理;核工学)
要約【課題】定期検査における燃料交換作業期間を従来に比べて短縮することができる燃料交換方法及び燃料交換装置を提供する。
【解決手段】原子炉60の炉心63の燃料交換方法は、所定の炉内滞在サイクルを経過した使用済みの燃料集合体4を使用済み燃料プール70へ移動するステップと、炉心関連作業を行う座標に装荷されている燃料集合体4を使用済みの燃料集合体4の移動後の空きスペースに仮置きするステップと、を有する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
沸騰水型原子炉の炉心の燃料交換方法であって、
所定の炉内滞在サイクルを経過した使用済みの燃料を使用済み燃料プールへ移動するステップと、
炉心関連作業を行う座標に装荷されている燃料を前記使用済みの燃料の移動後の空きスペースに仮置きするステップと、を有する
燃料交換方法。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
請求項１に記載の燃料交換方法において、
前記所定の炉内滞在サイクルを経過した使用済みの燃料を前記炉心の最外周に装荷された燃料とする
燃料交換方法。
【請求項３】
請求項１に記載の燃料交換方法において、
Ｎを自然数とし、前記燃料を炉内移動する場合において、前記所定の炉内滞在サイクルを経過した使用済みの燃料はＮ＋２サイクル燃料であって、Ｎ＋１サイクル燃料を前記移動により空きスペースとなったＮ＋２サイクル燃料の位置に移動し、Ｎサイクル燃料を、前記移動により空きスペースとなったＮ＋１サイクル燃料の位置に移動するステップを更に有する
燃料交換方法。
【請求項４】
請求項１に記載の燃料交換方法において、
前記所定の炉内滞在サイクルを経過した使用済みの燃料は前記炉心の最外周に装荷された燃料であって、
前記燃料を移動させることで生成された空きスペースに前記炉心関連作業を行う座標に装荷されている燃料を仮置きするステップを更に有する
燃料交換方法。
【請求項５】
請求項１に記載の燃料交換方法であって、
前記燃料を炉内移動する場合において、前記燃料を炉内滞在時間が同等以上となるサイクル燃料の空きスペースに仮置きするステップを更に有する
燃料交換方法。
【請求項６】
請求項１に記載の燃料交換方法において、
前記燃料の移動パターン、及び次のステップでの燃料移動情報を表示装置に表示するステップを更に有する
燃料交換方法。
【請求項７】
沸騰水型原子炉の炉心の燃料交換装置であって、
燃料を前記炉心内、及び前記炉心と使用済み燃料プールとの間で移動させる燃料交換機と、
燃料移動パターンを生成する燃料配置管理装置と、を備え、
前記燃料配置管理装置は、
所定の炉内滞在サイクルを経過した使用済みの燃料を前記使用済み燃料プールへ移動させ、その後に炉心関連作業を行う座標に装荷されている燃料を前記使用済みの燃料の移動後の空きスペースに移動させる
燃料交換装置。
【請求項８】
請求項７に記載の燃料交換装置において、
前記燃料配置管理装置は、前記所定の炉内滞在サイクルを経過した使用済みの燃料を前記炉心の最外周に装荷された燃料とする
燃料交換装置。
【請求項９】
請求項７に記載の燃料交換装置において、
前記燃料を炉内移動する場合において、前記所定の炉内滞在サイクルを経過した使用済みの燃料はＮ＋２サイクル燃料であって、Ｎ＋１サイクル燃料を前記移動により空きスペースとなったＮ＋２サイクル燃料の位置に移動させ、Ｎサイクル燃料を、前記移動により空きスペースとなったＮ＋１サイクル燃料の位置に移動させる
燃料交換装置。
【請求項１０】
請求項７に記載の燃料交換装置において、
前記燃料配置管理装置は、前記所定の炉内滞在サイクルを経過した使用済みの燃料を前記使用済み燃料プールへ移動させ、生成された空きスペースに前記炉心関連作業を行う座標に装荷されている燃料を移動させる
燃料交換装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、沸騰水型原子炉での燃料交換方法及び燃料交換装置に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、炉心からＳＦＰ（ＳｐｅｎｔＦｕｅｌＰｏｏｌ：使用済み燃料プール）へ燃料を同時に複数体ずつ移送した後、ＳＦＰ内で炉心の燃料配置を考慮した燃料シャフリング、及び新燃料との入れ替えを行い、ＳＦＰから炉心へ燃料を同時に複数体ずつ移送し、装荷する、ことが記載されている。
【０００３】
特許文献２には、燃料配置情報、単位作業期間毎の作業工程及び制約条件等に基づき、炉心関連作業実行時の単位作業期間毎の取出し目標燃料配置が決定され、また、この取出し目標燃料配置、単位作業期間で可能な燃料移動数上限値、燃料配置情報及び制約条件等に基づき、単位作業期間毎の燃料移動作業手順が作成される、ことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平７－１６７９７７号公報
特開平３－２４８０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
原子力発電プラントでは、原子炉内の核燃料管理の一環で、核燃料の燃焼度の均一化と有効利用を図るために定期的に燃料交換（燃料シャフリング）を行う。燃料は炉内滞在サイクルによって分類されており、燃料交換では次のサイクル数の燃料が入るべき位置に移動させる。
【０００６】
炉内に滞在する燃料のサイクル数は１サイクルから５サイクルまであり、滞在期間の長い５サイクル目燃料は炉外に取り出される。また、１サイクルから４サイクルまでの燃料は、それぞれ次のサイクル（２サイクルから５サイクル）に相当する位置に移動されている。
【０００７】
この移動は、一旦別の場所、例えば使用済み燃料プールを経由して、最終装荷位置に装荷されるか、もしくは移動元から直接移動先へと移動されるかの手段がとられる。
【０００８】
従来は、一旦使用済み燃料プールに炉内燃料を全数移動し、点検作業を行った後、炉内のシャフリング後の燃料配置情報に基づいて、使用済み燃料プールから炉内所定位置に燃料を移動する手段を採用していたことから、使用済み燃料プールと炉内の移動に時間を要し、それに伴って燃料移動工程及び定期検査作業全体工程の長期化の要因となっていた。
【０００９】
また、上記の燃料交換作業手順は作業者が作成しており、各燃料の移動元及び移動先を間違いなく設定しなければならない上に、原子炉の未臨界度を確認する必要があり、燃料交換作業手順作成者の負担が大きい、との課題があった。
【００１０】
特に、定期検査工程の短縮要求もあり、上記の燃料移動工程と点検作業とを並行作業することを考慮しながら計画を作成しなければならないが、作成された工程は経験や作成者の技量にも依存する傾向があった。
（【００１１】以降は省略されています）

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