JP2016183874A - Hydrogen recoupling device and nuclear power plant - Google Patents

Hydrogen recoupling device and nuclear power plant Download PDF

Info

Publication number
JP2016183874A
JP2016183874A JP2015063283A JP2015063283A JP2016183874A JP 2016183874 A JP2016183874 A JP 2016183874A JP 2015063283 A JP2015063283 A JP 2015063283A JP 2015063283 A JP2015063283 A JP 2015063283A JP 2016183874 A JP2016183874 A JP 2016183874A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
filter member
atmosphere
hydrogen
hydrogen recombination
filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015063283A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6581791B2 (en
Inventor
清水 亮
Akira Shimizu
亮 清水
信哉 小雲
Shinya Ogumo
信哉 小雲
裕彦 菊池
Hirohiko Kikuchi
裕彦 菊池
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2015063283A priority Critical patent/JP6581791B2/en
Publication of JP2016183874A publication Critical patent/JP2016183874A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6581791B2 publication Critical patent/JP6581791B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydrogen recoupling device capable of suitably generating an initial catalytic reaction.SOLUTION: A hydrogen recoupling device 30 provided in a nuclear power plant where natrium which is a liquid metal is used as a coolant includes: an atmosphere flow path 43 through which the atmosphere in the nuclear power plant flows; a catalyst part 32 provided to the atmosphere flow path 43 for generating steam by coupling the hydrogen and the oxygen contained in the atmosphere through a catalytic reaction; and an upstream side filter member 33 provided on the atmosphere flow path 43 at the upstream side of the catalyst part 32 in the atmosphere direction covering partially the catalyst part 32.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、触媒反応により水素と酸素とを結合する水素再結合装置及び原子力プラントに関するものである。   The present invention relates to a hydrogen recombination apparatus and a nuclear power plant that combine hydrogen and oxygen by a catalytic reaction.

従来、高速増殖炉等の原子力プラントにおいて取り扱われるナトリウムが漏えいして燃焼することにより発生するナトリウムエアロゾルを除去するナトリウムエアロゾル除去装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, a sodium aerosol removing device that removes sodium aerosol generated by leakage and burning of sodium handled in a nuclear power plant such as a fast breeder reactor is known (see, for example, Patent Document 1).

特開2001−124893号公報JP 2001-124893 A

ところで、高速炉等の原子力プラントのシビアアクシデントの発生を想定した場合、ナトリウムエアロゾルと共に、水素が発生する可能性がある。このため、このような原子力プラントには、水素を処理する装置を設置することが望ましい。このような装置としては、触媒表面において水素及び酸素を吸着し、吸着した水素及び酸素を触媒反応により結合して、水蒸気として放出するような水素再結合装置が考えられる。しかしながら、ナトリウムエアロゾルが発生すると、触媒表面にナトリウムエアロゾルが付着し、水素及び酸素の吸着を妨げることから、触媒反応が阻害されて、水素の処理を行うことが困難となる。   By the way, when generation | occurrence | production of the severe accident of nuclear power plants, such as a fast reactor, hydrogen may generate | occur | produce with a sodium aerosol. For this reason, it is desirable to install an apparatus for treating hydrogen in such a nuclear power plant. As such an apparatus, a hydrogen recombination apparatus that adsorbs hydrogen and oxygen on the catalyst surface, combines the adsorbed hydrogen and oxygen by a catalytic reaction, and discharges them as water vapor can be considered. However, when sodium aerosol is generated, the sodium aerosol adheres to the catalyst surface and hinders the adsorption of hydrogen and oxygen, so that the catalytic reaction is inhibited and it becomes difficult to treat hydrogen.

ここで、触媒の一部において触媒反応が発生すれば、触媒反応が生じた部位から他の部位へ熱が伝達し、ナトリウムエアロゾルが付着した触媒部が加熱されると、ナトリウムエアロゾルが溶融、または、揮発して、触媒表面を露出させることができるため、装置を適切に作動させるためには、少なくとも触媒の所定の部位において初期の触媒反応を発生させればよい。   Here, if a catalytic reaction occurs in a part of the catalyst, heat is transferred from the site where the catalytic reaction has occurred to the other site, and when the catalyst part to which the sodium aerosol is attached is heated, the sodium aerosol melts, or Since the catalyst surface can be exposed by volatilization, an initial catalytic reaction may be generated at least at a predetermined portion of the catalyst in order to properly operate the apparatus.

そこで、本発明は、初期の触媒反応を好適に発生させることができる水素再結合装置及び原子力プラントを提供することを課題とする。   Then, this invention makes it a subject to provide the hydrogen recombination apparatus and nuclear power plant which can generate an initial catalytic reaction suitably.

本発明の水素再結合装置は、冷却材として液体金属が使用される原子力プラントに設けられる水素再結合装置において、前記原子力プラント内の雰囲気が流通する雰囲気流路と、前記雰囲気流路に設けられ、前記雰囲気中に含まれる水素及び酸素を触媒反応により結合させて水蒸気を発生させる触媒部と、前記雰囲気の流通方向において、前記触媒部の上流側の前記雰囲気流路に設けられ、少なくとも前記触媒部の一部を覆って設けられる上流側被覆部と、を備えることを特徴とする。   The hydrogen recombination apparatus of the present invention is provided in an atmosphere flow path through which an atmosphere in the nuclear power plant circulates and in the atmosphere flow path in a hydrogen recombination apparatus provided in a nuclear power plant in which liquid metal is used as a coolant. A catalyst unit that combines hydrogen and oxygen contained in the atmosphere by a catalytic reaction to generate water vapor, and is provided in the atmosphere flow path upstream of the catalyst unit in the flow direction of the atmosphere, and at least the catalyst And an upstream side covering portion provided so as to cover a part of the portion.

この構成によれば、少なくとも触媒部の上流側の一部を、上流側被覆部によって覆うことができるため、上流側被覆部は、エアロゾルの触媒部への付着を抑制することができる。このため、上流側被覆部によって覆われた触媒部の少なくとも一部において、初期の触媒反応を発生させることができる。よって、上流側被覆部に覆われていない触媒部にエアロゾルが付着する場合であっても、初期の触媒反応が発生した触媒部の一部から熱が伝達されることで、エアロゾルを溶融させ、触媒部を露出させることができる。これにより、エアロゾルが発生しても、触媒部を露出させることで、触媒部の触媒反応を好適に発生させることができるため、水素を好適に処理することができる。なお、上流側被覆部は、少なくとも触媒部の一部を覆えばよく、触媒部の全部を覆ってもよい。また、雰囲気流路は、雰囲気の流入口及び流出口が形成された筐体を用いて形成してもよいし、ダクトを用いて形成してもよい。さらに、液体金属としては、例えば、ナトリウムが用いられ、この場合、発生するエアロゾルは、ナトリウムエアロゾルである。   According to this configuration, since at least a part of the upstream side of the catalyst part can be covered with the upstream side covering part, the upstream side covering part can suppress the adhesion of the aerosol to the catalyst part. For this reason, an initial catalytic reaction can be generated in at least a part of the catalyst portion covered with the upstream side covering portion. Therefore, even when the aerosol adheres to the catalyst portion not covered with the upstream coating portion, heat is transferred from a part of the catalyst portion where the initial catalytic reaction has occurred, thereby melting the aerosol, The catalyst part can be exposed. Thereby, even if aerosol is generated, the catalytic reaction of the catalyst part can be suitably generated by exposing the catalyst part, so that hydrogen can be appropriately processed. Note that the upstream side covering portion may cover at least a part of the catalyst portion, or may cover the entire catalyst portion. In addition, the atmosphere channel may be formed using a casing in which an inlet and an outlet of the atmosphere are formed, or may be formed using a duct. Further, as the liquid metal, for example, sodium is used, and in this case, the generated aerosol is sodium aerosol.

また、前記雰囲気の流通方向において、前記触媒部の下流側の前記雰囲気流路に設けられ、少なくとも前記触媒部の一部を覆って設けられる下流側被覆部を、さらに備えることが好ましい。   Moreover, it is preferable to further include a downstream covering portion provided in the atmosphere flow path on the downstream side of the catalyst portion in the direction of circulation of the atmosphere and provided to cover at least a part of the catalyst portion.

この構成によれば、触媒部の下流側においても、少なくとも触媒部の一部を、下流側被覆部によって覆うことができる。このため、雰囲気流路の下流側から入り込むエアロゾルが、触媒部に付着することを抑制することができる。   According to this configuration, even at the downstream side of the catalyst part, at least a part of the catalyst part can be covered with the downstream coating part. For this reason, it can suppress that the aerosol which enters from the downstream of an atmosphere flow path adheres to a catalyst part.

また、前記上流側被覆部及び前記下流側被覆部は、フィルタ部材であることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the said upstream coating | coated part and the said downstream coating | coated part are filter members.

この構成によれば、フィルタ部材を用いることで、エアロゾルの浸入を抑制しつつ、水素、酸素及び水蒸気を含む雰囲気(気体)の流通を許容することができる。なお、フィルタ部材としては、例えば、エアロゾルの浸入を抑制可能なメッシュとなる金属フィルタが適用される。また、フィルタ部材は、触媒部に隣接して設けられてもよいし、触媒部から離して設けられてもよい。   According to this configuration, by using the filter member, it is possible to allow circulation of an atmosphere (gas) containing hydrogen, oxygen, and water vapor while suppressing intrusion of aerosol. In addition, as a filter member, the metal filter used as the mesh which can suppress infiltration of aerosol is applied, for example. Further, the filter member may be provided adjacent to the catalyst part or may be provided apart from the catalyst part.

また、前記上流側被覆部は、複数の羽根を有すると共に回転軸を中心に回転するロータであることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the said upstream coating | coated part is a rotor which has a some blade | wing and rotates centering around a rotating shaft.

この構成によれば、雰囲気流路の上流側からエアロゾルが入り込み、ロータに付着しても、回転するロータの遠心力及び回転振動によってエアロゾルを落とすことができる。このため、エアロゾルが、触媒部に付着することを抑制することができる。なお、ロータは、触媒反応の熱によって生じる上昇気流により、受動的に回転する構成であってもよいし、駆動源からの動力によって回転する構成であってもよい。   According to this configuration, even if the aerosol enters from the upstream side of the atmosphere flow path and adheres to the rotor, the aerosol can be dropped by the centrifugal force and rotational vibration of the rotating rotor. For this reason, it can suppress that aerosol adheres to a catalyst part. The rotor may be configured to rotate passively by the rising air flow generated by the heat of the catalytic reaction, or may be configured to rotate by the power from the drive source.

また、前記回転軸は、その軸方向が、前記雰囲気の流通方向に沿って設けられ、前記複数の羽根は、前記回転軸の軸方向から見て、前記雰囲気流路を塞ぐように、相互に重複する配置となっていることが好ましい。   In addition, the rotation shaft has an axial direction provided along the circulation direction of the atmosphere, and the plurality of blades are mutually connected so as to block the atmosphere flow path when viewed from the axial direction of the rotation shaft. It is preferable that the arrangement is overlapped.

この構成によれば、羽根間を流通する雰囲気に含まれるエアロゾルは、複数の羽根に衝突し易くなることから、ロータを通過し難い。このため、エアロゾルが、触媒部に付着することを抑制することができる。   According to this configuration, the aerosol contained in the atmosphere flowing between the blades easily collides with the plurality of blades, so that it is difficult for the aerosol to pass through the rotor. For this reason, it can suppress that aerosol adheres to a catalyst part.

また、前記複数の羽根の各々は、少なくとも表面に、前記雰囲気中に含まれる水素及び酸素を触媒反応により結合させて水蒸気を発生させる触媒層が形成されていることが好ましい。   Each of the plurality of blades preferably has a catalyst layer that generates water vapor by combining hydrogen and oxygen contained in the atmosphere by a catalytic reaction at least on the surface.

この構成によれば、複数の羽根にエアロゾルが付着する場合であっても、触媒反応の熱によりエアロゾルを溶融させて、エアロゾルを落とすことができる。   According to this configuration, even when the aerosol adheres to the plurality of blades, the aerosol can be melted and dropped by the heat of the catalytic reaction.

また、前記複数の羽根の各々の表面には、撥水性を有するコーティング膜が形成されていることが好ましい。   Moreover, it is preferable that a water-repellent coating film is formed on the surface of each of the plurality of blades.

この構成によれば、複数の羽根にエアロゾルが付着する場合であっても、コーティング膜がエアロゾルを弾いて、エアロゾルを落とすことができる。   According to this configuration, even when the aerosol adheres to the plurality of blades, the coating film can repel the aerosol and drop the aerosol.

また、前記上流側被覆部は、洗浄機能付フィルタユニットであり、前記洗浄機能付フィルタユニットは、前記雰囲気中に含まれるエアロゾルを除去する除去位置に配置されるフィルタ部材と、前記フィルタ部材を洗浄位置において洗浄する洗浄部と、前記フィルタ部材を前記除去位置と前記洗浄位置との間で移動させる移動部と、を有することが好ましい。   In addition, the upstream covering portion is a filter unit with a cleaning function, and the filter unit with a cleaning function cleans the filter member disposed at a removal position for removing the aerosol contained in the atmosphere, and the filter member It is preferable to have a cleaning unit that performs cleaning at a position and a moving unit that moves the filter member between the removal position and the cleaning position.

この構成によれば、移動部により、エアロゾルが付着したフィルタ部材を洗浄位置に移動させて、フィルタ部材を洗浄することができ、また、洗浄後のフィルタ部材を除去位置に移動させることができる。   According to this configuration, the moving member can move the filter member to which the aerosol is adhered to the cleaning position to clean the filter member, and the cleaned filter member can be moved to the removal position.

また、前記洗浄部は、洗浄液を溜めた洗浄プールであり、前記移動部は、前記洗浄プールの前記洗浄液に没する前記洗浄位置に、前記フィルタ部材を移動させることが好ましい。   In addition, it is preferable that the cleaning unit is a cleaning pool in which cleaning liquid is stored, and the moving unit moves the filter member to the cleaning position where the cleaning liquid is submerged in the cleaning liquid.

この構成によれば、フィルタ部材を洗浄プールに没して洗浄することができる。   According to this configuration, the filter member can be cleaned by being immersed in the cleaning pool.

また、前記移動部は、一対のプーリと、前記一対のプーリに架け渡される環状のベルト部材と、を含み、前記フィルタ部材は、前記ベルト部材に複数取り付けられることが好ましい。   In addition, it is preferable that the moving unit includes a pair of pulleys and an annular belt member spanned between the pair of pulleys, and a plurality of the filter members are attached to the belt member.

この構成によれば、移動部は、ベルト部材を一対のプーリの間で周回させることで、複数のフィルタ部材を、順次、除去位置及び洗浄位置に移動させることができる。   According to this configuration, the moving unit can sequentially move the plurality of filter members to the removal position and the cleaning position by rotating the belt member between the pair of pulleys.

また、前記移動部は、一対のプーリを含み、前記フィルタ部材は、前記一対のプーリに架け渡される環状のベルトに形成されることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the said moving part contains a pair of pulley and the said filter member is formed in the cyclic | annular belt spanned over the said pair of pulley.

この構成によれば、移動部は、フィルタ部材を一対のプーリの間で周回させることで、フィルタ部材を、連続的に除去位置及び洗浄位置に移動させることができる。   According to this configuration, the moving unit can continuously move the filter member to the removal position and the cleaning position by rotating the filter member between the pair of pulleys.

また、前記移動部は、前記フィルタ部材に付着したエアロゾルの自重によって、前記フィルタ部材を移動させることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the said moving part moves the said filter member with dead weight of the aerosol adhering to the said filter member.

この構成によれば、移動部は、エアロゾルの自重を利用して、フィルタ部材を受動的に移動させることができる。このため、移動部は、駆動源からの動力を必要としないことから、動力の確保が困難な状況であっても、フィルタ部材を、除去位置と洗浄位置との間で移動させることができる。   According to this configuration, the moving unit can passively move the filter member using the weight of the aerosol. For this reason, since the moving part does not require power from the drive source, the filter member can be moved between the removal position and the cleaning position even in a situation where it is difficult to secure the power.

また、前記移動部は、駆動源からの動力によって、前記フィルタ部材を移動させることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the said moving part moves the said filter member with the motive power from a drive source.

この構成によれば、移動部は、駆動源からの動力によって、フィルタ部材を確実に移動させることができる。   According to this configuration, the moving unit can reliably move the filter member by the power from the drive source.

また、前記上流側被覆部は、フィルタユニットであり、前記フィルタユニットは、厚さ方向に重ねて積層した複数のフィルタ部材と、前記エアロゾルが付着した前記フィルタ部材を剥落させて、新たな前記フィルタ部材を露出させるフィルタ剥落機構と、を有することが好ましい。   Further, the upstream side covering portion is a filter unit, and the filter unit peels off the plurality of filter members stacked in the thickness direction and the filter member to which the aerosol adheres, thereby creating a new filter. It is preferable to have a filter peeling mechanism that exposes the member.

この構成によれば、エアロゾルが付着したフィルタ部材を剥落させることで、新たなフィルタ部材を露出させることができる。このため、エアロゾルが、触媒部に付着することを抑制することができる。   According to this structure, a new filter member can be exposed by peeling off the filter member to which aerosol has adhered. For this reason, it can suppress that aerosol adheres to a catalyst part.

また、本発明の原子力プラントは、一次冷却材として液体金属が使用される原子炉容器と、前記原子炉容器を内部に格納する原子炉格納容器と、前記原子炉格納容器の内部に設けられる、上記の水素再結合装置と、を備えることを特徴とする。   Further, the nuclear power plant of the present invention is provided in a reactor vessel in which liquid metal is used as a primary coolant, a reactor containment vessel for storing the reactor vessel therein, and the reactor containment vessel. And a hydrogen recombination apparatus as described above.

この構成によれば、原子炉格納容器の内部でエアロゾル及び水素が発生しても、水素再結合装置を用いて水素を好適に処理することができる。   According to this configuration, even if aerosol and hydrogen are generated inside the reactor containment vessel, the hydrogen can be suitably processed using the hydrogen recombination apparatus.

また、本発明の原子力プラントは、一次冷却材として液体金属が使用される原子炉容器と、前記原子炉容器を内部に格納する原子炉格納容器と、前記一次冷却材と熱交換される二次冷却材として液体金属が使用される二次系設備と、前記二次系設備を内部に収容する建屋と、前記建屋の内部に設けられる、上記の水素再結合装置と、を備えることを特徴とする。   Further, the nuclear power plant of the present invention includes a nuclear reactor vessel in which liquid metal is used as a primary coolant, a nuclear reactor containment vessel that stores the nuclear reactor vessel therein, and a secondary that is heat-exchanged with the primary coolant. A secondary system facility in which liquid metal is used as a coolant, a building that houses the secondary system facility therein, and the hydrogen recombination device that is provided inside the building, To do.

この構成によれば、建屋の内部でエアロゾル及び水素が発生しても、水素再結合装置を用いて水素を好適に処理することができる。   According to this configuration, even if aerosol and hydrogen are generated inside the building, the hydrogen can be suitably processed using the hydrogen recombination apparatus.

図1は、実施形態1に係る水素再結合装置が設けられる原子力プラントを模式的に表した概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically illustrating a nuclear power plant in which a hydrogen recombination apparatus according to Embodiment 1 is provided. 図2は、実施形態1に係る水素再結合装置を模式的に表した断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the hydrogen recombination apparatus according to the first embodiment. 図3は、実施形態2に係る水素再結合装置を模式的に表した断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the hydrogen recombination apparatus according to the second embodiment. 図4は、実施形態3に係る水素再結合装置を模式的に表した断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the hydrogen recombination apparatus according to the third embodiment. 図5は、実施形態4に係る水素再結合装置を模式的に表した断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing the hydrogen recombination apparatus according to the fourth embodiment. 図6は、図5のA−A断面図である。6 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 図7は、実施形態5に係る水素再結合装置を模式的に表した断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing the hydrogen recombination apparatus according to the fifth embodiment.

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能であり、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせることも可能である。   Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art or those that are substantially the same. Furthermore, the constituent elements described below can be appropriately combined, and when there are a plurality of embodiments, the embodiments can be combined.

[実施形態1]
図1は、実施形態1に係る水素再結合装置が設けられる原子力プラントを模式的に表した概略構成図である。図2は、実施形態1に係る水素再結合装置を模式的に表した断面図である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically illustrating a nuclear power plant in which a hydrogen recombination apparatus according to Embodiment 1 is provided. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the hydrogen recombination apparatus according to the first embodiment.

実施形態1に係る水素再結合装置30は、原子力プラント10内に発生する水素を処理するものである。先ず、水素再結合装置30の説明に先立ち、原子力プラント10について説明する。   The hydrogen recombination apparatus 30 according to the first embodiment processes hydrogen generated in the nuclear power plant 10. First, the nuclear power plant 10 will be described prior to the description of the hydrogen recombination device 30.

図1に示すように、原子力プラント10は、中性子により核分裂反応を発生させる原子炉を含む発電プラントであり、原子炉としては、例えば、高速増殖炉12が適用されている。この高速増殖炉12は、冷却材として液体金属を使用しており、実施形態1では、ナトリウムを使用している。なお、液体金属としては、ナトリウム以外に、例えば、鉛、ビスマス、鉛とビスマスの合金、水銀、カリウム、NaK(ナトリウムカリウム合金)などがある。   As shown in FIG. 1, the nuclear power plant 10 is a power plant including a nuclear reactor that generates a fission reaction by neutrons. As the nuclear reactor, for example, a fast breeder reactor 12 is applied. The fast breeder reactor 12 uses liquid metal as a coolant, and in the first embodiment, sodium is used. In addition to sodium, examples of the liquid metal include lead, bismuth, an alloy of lead and bismuth, mercury, potassium, and NaK (sodium potassium alloy).

この原子力プラント10において、原子炉格納容器11は、内部に高速増殖炉12、一次主冷却系中間熱交換器13、一次主冷却系循環ポンプ14が格納されている。この高速増殖炉12と一次主冷却系中間熱交換器13と一次主冷却系循環ポンプ14とは、一次主冷却系配管15a,15b,15cにより連結されている。従って、この高速増殖炉12、一次主冷却系中間熱交換器13、一次主冷却系循環ポンプ14、各一次主冷却系配管15a,15b,15cにより一次系ナトリウムループが形成されている。そのため、高速増殖炉12の炉心で原子燃料が核分裂を起こして熱が発生すると、一次主冷却系循環ポンプ14によりナトリウムが循環することで、この発生した熱がナトリウムにより吸収されて冷却される。   In this nuclear power plant 10, a reactor containment vessel 11 stores therein a fast breeder reactor 12, a primary main cooling system intermediate heat exchanger 13, and a primary main cooling system circulation pump 14. The fast breeder reactor 12, the primary main cooling system intermediate heat exchanger 13, and the primary main cooling system circulation pump 14 are connected by primary main cooling system pipes 15a, 15b, and 15c. Therefore, a primary sodium loop is formed by the fast breeder reactor 12, the primary main cooling system intermediate heat exchanger 13, the primary main cooling system circulation pump 14, and the primary main cooling system pipes 15a, 15b, and 15c. Therefore, when nuclear fuel undergoes fission in the core of the fast breeder reactor 12 and heat is generated, sodium is circulated by the primary main cooling system circulation pump 14, and this generated heat is absorbed by sodium and cooled.

原子炉格納容器11の外部には、建屋20が設けられ、建屋20の内部には、蒸気発生器としての過熱器16及び蒸発器17、二次主冷却系循環ポンプ18が配置されている。そして、この過熱器16と蒸発器17と二次主冷却系循環ポンプ18とは、二次主冷却系配管19a,19b,19cにより連結されており、二次主冷却系配管19aが原子炉格納容器11内に浸入し、一部が一次主冷却系中間熱交換器13内に配設されている。従って、この過熱器16、蒸発器17、二次主冷却系循環ポンプ18、各二次主冷却系配管19a,19b,19cにより二次系ナトリウムループ(二次系設備)が形成されており、二次主冷却系循環ポンプ18によりナトリウムが循環することで、一次主冷却系中間熱交換器13で一次系のナトリウムの熱が二次系のナトリウムにより吸収されて冷却される。   A building 20 is provided outside the reactor containment vessel 11, and a superheater 16 and an evaporator 17 as a steam generator and a secondary main cooling system circulation pump 18 are arranged inside the building 20. The superheater 16, the evaporator 17, and the secondary main cooling system circulation pump 18 are connected by secondary main cooling system pipes 19a, 19b, and 19c, and the secondary main cooling system pipe 19a is stored in the reactor. It penetrates into the container 11 and a part thereof is disposed in the primary main cooling system intermediate heat exchanger 13. Accordingly, a secondary sodium loop (secondary system equipment) is formed by the superheater 16, the evaporator 17, the secondary main cooling system circulation pump 18, and the secondary main cooling system pipes 19a, 19b, and 19c. By circulating sodium by the secondary main cooling system circulation pump 18, the heat of the primary sodium is absorbed and cooled by the secondary sodium in the primary main cooling system intermediate heat exchanger 13.

三次冷却系配管22は、過熱器16及び蒸発器17内を挿通するように配置されている。この三次冷却系配管22は、一端部が蒸気タービン23と連結されており、この蒸気タービン23には、発電機24が接続されている。また、蒸気タービン23は、復水器25を有しており、この復水器25には、冷却水(例えば、海水)を給排する取水管26及び排水管27が連結されている。この取水管26は、循環水ポンプ28を有し、排水管27と共に他端部が海中に配置されている。そして、この復水器25は、三次冷却系配管22の他端部に連結されており、この三次冷却系配管22に給水ポンプ29が設けられている。従って、この三次冷却系配管22、蒸気タービン23、復水器25により三次系水ループが形成されており、給水ポンプ29により水が循環することで、過熱器16及び蒸発器17で二次系のナトリウムの熱が水により吸収されて冷却される。   The tertiary cooling system pipe 22 is arranged so as to pass through the superheater 16 and the evaporator 17. One end of the tertiary cooling system pipe 22 is connected to a steam turbine 23, and a generator 24 is connected to the steam turbine 23. The steam turbine 23 has a condenser 25, and a water intake pipe 26 and a drain pipe 27 for supplying and discharging cooling water (for example, seawater) are connected to the condenser 25. The intake pipe 26 has a circulating water pump 28, and the other end portion is disposed in the sea together with the drain pipe 27. The condenser 25 is connected to the other end of the tertiary cooling system pipe 22, and a water supply pump 29 is provided in the tertiary cooling system pipe 22. Therefore, a tertiary water loop is formed by the tertiary cooling system pipe 22, the steam turbine 23, and the condenser 25, and water is circulated by the feed water pump 29, so that the secondary system is connected by the superheater 16 and the evaporator 17. The sodium heat is absorbed by water and cooled.

即ち、過熱器16及び蒸発器17にて、二次系の高温ナトリウムと熱交換を行って生成された蒸気は、三次冷却系配管22を通して蒸気タービン23に送られ、この蒸気により蒸気タービン23を駆動して発電機24により発電を行う。そして、蒸気タービン23を駆動した蒸気は、復水器25で海水を用いて冷却されて復水となり、給水ポンプ29により過熱器16及び蒸発器17に戻される。   That is, the steam generated by exchanging heat with the secondary high-temperature sodium in the superheater 16 and the evaporator 17 is sent to the steam turbine 23 through the tertiary cooling system pipe 22, and the steam turbine 23 is caused by this steam. Driven to generate power by the generator 24. The steam that has driven the steam turbine 23 is cooled using seawater in the condenser 25 to become condensed water, and is returned to the superheater 16 and the evaporator 17 by the feed water pump 29.

ここで、冷却材としてナトリウムを使用する原子力プラント10では、シビアアクシデントの発生時において発生する水素を処理するための水素再結合装置30が設けられている。このとき、水素再結合装置30は、シビアアクシデントの発生時において、ナトリウムが漏えいすることでナトリウムエアロゾルが発生する場合であっても、水素を処理することが可能な構成となっている。   Here, in the nuclear power plant 10 that uses sodium as a coolant, a hydrogen recombination device 30 is provided for treating hydrogen generated when a severe accident occurs. At this time, the hydrogen recombination apparatus 30 is configured to be able to treat hydrogen even when sodium aerosol is generated due to leakage of sodium when a severe accident occurs.

具体的に、図2を参照して、水素再結合装置30について説明する。水素再結合装置30は、原子炉格納容器11の内部、または建屋20の内部に適宜配置されている。水素再結合装置30は、原子炉格納容器11または建屋20の内部で発生した水素を処理している。水素再結合装置30は、筐体31と、触媒部32と、上流側フィルタ部材(上流側被覆部)33と、下流側フィルタ部材(下流側被覆部)34と、を備える。   Specifically, the hydrogen recombination apparatus 30 will be described with reference to FIG. The hydrogen recombination device 30 is appropriately disposed inside the reactor containment vessel 11 or inside the building 20. The hydrogen recombination device 30 processes hydrogen generated inside the reactor containment vessel 11 or the building 20. The hydrogen recombination device 30 includes a housing 31, a catalyst part 32, an upstream filter member (upstream side covering part) 33, and a downstream filter member (downstream side covering part) 34.

筐体31は、鉛直方向に長い箱状に形成されている。筐体31には、原子力プラント10内(原子炉格納容器11内または建屋20内)の雰囲気が筐体31内に流入する流入口41と、筐体31内の雰囲気が原子力プラント10内に流出する流出口42とが形成されている。流入口41は、筐体31の鉛直方向の下方側に形成されている。流出口42は、筐体31の鉛直方向の上方側の側面に形成されている。このため、雰囲気は、筐体31の流入口41から筐体31の内部に流入し、筐体31の内部を通過して、筐体31の流出口42から流出する。よって、筐体31の内部には、原子力プラント10内の雰囲気が流通する雰囲気流路43が形成され、この雰囲気流路43は、鉛直方向に沿って形成されている。   The casing 31 is formed in a box shape that is long in the vertical direction. In the casing 31, the atmosphere in the nuclear power plant 10 (in the reactor containment vessel 11 or the building 20) flows into the casing 31, and the atmosphere in the casing 31 flows out into the nuclear plant 10. The outlet 42 to be formed is formed. The inflow port 41 is formed on the lower side of the casing 31 in the vertical direction. The outlet 42 is formed on the upper side surface of the casing 31 in the vertical direction. For this reason, the atmosphere flows into the inside of the housing 31 from the inlet 41 of the housing 31, passes through the inside of the housing 31, and flows out from the outlet 42 of the housing 31. Therefore, an atmosphere channel 43 through which the atmosphere in the nuclear power plant 10 circulates is formed inside the casing 31, and the atmosphere channel 43 is formed along the vertical direction.

触媒部32は、流入口41と流出口42との間の筐体31の内部に設けられ、筐体31内における雰囲気の流通を許容している。触媒部32は、流通する雰囲気に含まれる酸素及び水素を吸着する。筐体31内の雰囲気は、鉛直方向の下方側から上方側に向かって流れる。このため、水素再結合装置30は、筐体31の流入口41から原子力プラント10内の雰囲気を吸い込み、筐体31の流入口41から水蒸気を含む雰囲気を流出させる。   The catalyst unit 32 is provided inside the housing 31 between the inflow port 41 and the outflow port 42, and allows the atmosphere to flow in the housing 31. The catalyst unit 32 adsorbs oxygen and hydrogen contained in the flowing atmosphere. The atmosphere in the casing 31 flows from the lower side in the vertical direction toward the upper side. For this reason, the hydrogen recombination apparatus 30 sucks the atmosphere in the nuclear power plant 10 from the inlet 41 of the casing 31 and causes the atmosphere containing water vapor to flow out of the inlet 41 of the casing 31.

なお、触媒部32は、上記の触媒反応を発生させると共に、雰囲気の流通を許容する構成であればよい。このため、触媒部32は、触媒を塗布したプレートである触媒プレートを複数並べた構成であってもよいし、触媒を塗布した粒状体を充填した構成であってもよく、触媒の表面積が触媒反応を発生可能な表面積となる形状であれば、特に限定されない。   The catalyst unit 32 may be configured to generate the above-described catalytic reaction and allow the atmosphere to flow. For this reason, the catalyst unit 32 may have a configuration in which a plurality of catalyst plates, which are plates coated with a catalyst, are arranged, or may have a configuration in which particles coated with a catalyst are filled, and the surface area of the catalyst is a catalyst. There is no particular limitation as long as it has a surface area capable of generating a reaction.

上流側フィルタ部材33は、流入口41と触媒部32との間の筐体31の内部に設けられており、雰囲気流路43において触媒部32の上流側に配置されている。上流側フィルタ部材33は、触媒部32の下面の一部を覆うように、触媒部32に隣接して配置されている。また、上流側フィルタ部材33は、筐体31の内面に寄せて配置されている。上流側フィルタ部材33は、例えば、金属フィルタを用いて構成され、流入口41から流入するナトリウムエアロゾルの触媒部32への浸入を抑制する一方で、雰囲気の流通を許容するメッシュとなっている。このため、上流側フィルタ部材33は、流入口41から雰囲気と共にナトリウムエアロゾルが流入する場合であっても、ナトリウムエアロゾルの触媒部32の下方側からの浸入を抑制することができる。   The upstream filter member 33 is provided inside the housing 31 between the inflow port 41 and the catalyst unit 32, and is disposed on the upstream side of the catalyst unit 32 in the atmosphere channel 43. The upstream filter member 33 is disposed adjacent to the catalyst unit 32 so as to cover a part of the lower surface of the catalyst unit 32. Further, the upstream filter member 33 is arranged close to the inner surface of the housing 31. The upstream filter member 33 is configured using, for example, a metal filter, and has a mesh that allows the sodium aerosol flowing from the inflow port 41 to enter the catalyst unit 32 while allowing the atmosphere to flow. For this reason, the upstream filter member 33 can suppress the penetration of sodium aerosol from the lower side of the catalyst portion 32 even when sodium aerosol flows from the inlet 41 together with the atmosphere.

下流側フィルタ部材34は、上流側フィルタ部材33と同様の構成となっており、流出口42と触媒部32との間の筐体31の内部に設けられ、雰囲気流路43において触媒部32の下流側に配置されている。下流側フィルタ部材34は、触媒部32の上面の一部を覆うように、触媒部32に隣接して配置されている。このとき、下流側フィルタ部材34は、鉛直方向において、上流側フィルタ部材33と対向して配置されている。また、下流側フィルタ部材34は、筐体31の内面に寄せて配置されている。下流側フィルタ部材34は、例えば、金属フィルタを用いて構成され、流出口42から流入するナトリウムエアロゾルの触媒部32への浸入を抑制する一方で、雰囲気の流通を許容するメッシュとなっている。このため、下流側フィルタ部材34は、流出口42から雰囲気と共にナトリウムエアロゾルが流入する場合であっても、ナトリウムエアロゾルの触媒部32の上方側からの浸入を抑制することができる。   The downstream filter member 34 has the same configuration as that of the upstream filter member 33, and is provided inside the housing 31 between the outlet 42 and the catalyst unit 32, and the catalyst unit 32 is disposed in the atmosphere channel 43. It is arranged downstream. The downstream filter member 34 is disposed adjacent to the catalyst unit 32 so as to cover a part of the upper surface of the catalyst unit 32. At this time, the downstream filter member 34 is disposed to face the upstream filter member 33 in the vertical direction. Further, the downstream filter member 34 is arranged close to the inner surface of the housing 31. The downstream filter member 34 is configured by using, for example, a metal filter, and has a mesh that allows sodium atmosphere flowing from the outlet 42 to enter the catalyst unit 32 while allowing the atmosphere to flow. For this reason, the downstream filter member 34 can suppress the penetration of the sodium aerosol from the upper side of the catalyst portion 32 even when the sodium aerosol flows from the outlet 42 together with the atmosphere.

このように構成される水素再結合装置30において、筐体31の内部に、水素及びナトリウムエアロゾルを含む雰囲気が流入すると、上流側フィルタ部材33及び下流側フィルタ部材34は、ナトリウムエアロゾルの触媒部32の一部への浸入を抑制する。一方で、上流側フィルタ部材33及び下流側フィルタ部材34は、水素を含む雰囲気の触媒部32の一部への流通を許容することから、触媒部32の一部は、雰囲気に含まれる水素及び酸素によって、初期の触媒反応を発生させる。初期の触媒反応によって発生する熱は、上流側フィルタ部材33及び下流側フィルタ部材34が覆われていない部位の触媒部32に伝達される。このため、上流側フィルタ部材33及び下流側フィルタ部材34が覆われていない触媒部32の部位に、ナトリウムエアロゾルが付着しても、初期の触媒反応によって触媒部32の全体が加熱されるため、ナトリウムエアロゾルが溶融、または、揮発して、触媒部32が露出する。   In the hydrogen recombination apparatus 30 configured as described above, when an atmosphere containing hydrogen and sodium aerosol flows into the housing 31, the upstream filter member 33 and the downstream filter member 34 are connected to the catalyst part 32 of sodium aerosol. To prevent intrusion into a part of On the other hand, since the upstream filter member 33 and the downstream filter member 34 allow the atmosphere containing hydrogen to flow to a part of the catalyst part 32, a part of the catalyst part 32 contains hydrogen and hydrogen contained in the atmosphere. Oxygen generates an initial catalytic reaction. The heat generated by the initial catalytic reaction is transmitted to the catalyst portion 32 in a portion where the upstream filter member 33 and the downstream filter member 34 are not covered. For this reason, even if sodium aerosol adheres to the part of the catalyst part 32 that is not covered with the upstream filter member 33 and the downstream filter member 34, the entire catalyst part 32 is heated by the initial catalytic reaction. The sodium aerosol is melted or volatilized, and the catalyst part 32 is exposed.

以上のように、実施形態1によれば、触媒部32の上流側及び下流側の一部を、上流側フィルタ部材33及び下流側フィルタ部材34によって覆うことができる。このため、上流側フィルタ部材33及び下流側フィルタ部材34は、ナトリウムエアロゾルの触媒部32への付着を抑制することができる。これにより、上流側フィルタ部材33及び下流側フィルタ部材34によって覆われた触媒部32の一部において、初期の触媒反応を発生させることができる。よって、水素再結合装置30は、ナトリウムエアロゾルが発生しても、触媒部32を露出させることができ、触媒部32の触媒反応を好適に発生させることができるため、水素を好適に処理することができる。   As described above, according to the first embodiment, a part of the upstream side and the downstream side of the catalyst unit 32 can be covered with the upstream filter member 33 and the downstream filter member 34. For this reason, the upstream filter member 33 and the downstream filter member 34 can suppress the adhesion of sodium aerosol to the catalyst part 32. Thereby, an initial catalytic reaction can be generated in a part of the catalyst portion 32 covered by the upstream filter member 33 and the downstream filter member 34. Therefore, even if sodium aerosol is generated, the hydrogen recombination device 30 can expose the catalyst part 32 and can suitably generate the catalytic reaction of the catalyst part 32. Can do.

また、実施形態1によれば、上流側フィルタ部材33及び下流側フィルタ部材34を用いることで、ナトリウムエアロゾルの浸入を抑制しつつ、水素、酸素及び水蒸気を含む雰囲気(気体)の流通を許容することができる。   Further, according to the first embodiment, by using the upstream filter member 33 and the downstream filter member 34, the circulation of the atmosphere (gas) containing hydrogen, oxygen, and water vapor is allowed while suppressing the intrusion of sodium aerosol. be able to.

また、実施形態1によれば、原子炉格納容器11の内部または建屋20で、ナトリウムエアロゾル及び水素が発生しても、水素再結合装置30を用いて水素を好適に処理することができる。   Further, according to the first embodiment, even if sodium aerosol and hydrogen are generated inside the reactor containment vessel 11 or in the building 20, the hydrogen can be suitably processed using the hydrogen recombination device 30.

なお、実施形態1において、上流側フィルタ部材33及び下流側フィルタ部材34は、触媒部32の一部を覆うように設けたが、触媒部32の全面を覆うように設けてもよい。この場合、触媒部32は、上流側フィルタ部材33及び下流側フィルタ部材34がナトリウムエアロゾルの付着によって閉塞してしまう前に、原子力プラント10内の雰囲気に含まれ、水素燃焼の要因となる酸素を処理することが求められる。   In the first embodiment, the upstream filter member 33 and the downstream filter member 34 are provided so as to cover a part of the catalyst part 32, but may be provided so as to cover the entire surface of the catalyst part 32. In this case, the catalyst unit 32 contains oxygen that is contained in the atmosphere in the nuclear power plant 10 and causes hydrogen combustion before the upstream filter member 33 and the downstream filter member 34 are blocked by the adhesion of sodium aerosol. It is required to be processed.

また、実施形態1では、上流側フィルタ部材33及び下流側フィルタ部材34は、触媒部32に隣接して設けたが、触媒部32から離して設けてもよく、特に限定されない。つまり、上流側フィルタ部材33は、流入口41と触媒部32との間の雰囲気流路43に設けられればよく、また、下流側フィルタ部材34は、流出口42と触媒部32との間の雰囲気流路43に設けられればよい。   In the first embodiment, the upstream filter member 33 and the downstream filter member 34 are provided adjacent to the catalyst unit 32, but may be provided apart from the catalyst unit 32, and are not particularly limited. That is, the upstream filter member 33 may be provided in the atmosphere flow path 43 between the inflow port 41 and the catalyst unit 32, and the downstream filter member 34 is disposed between the outflow port 42 and the catalyst unit 32. What is necessary is just to provide in the atmosphere flow path 43. FIG.

また、実施形態1では、上流側フィルタ部材33及び下流側フィルタ部材34を配置したが、少なくとも上流側フィルタ部材33を配置すればよく、下流側フィルタ部材34を省いてもよい。   In the first embodiment, the upstream filter member 33 and the downstream filter member 34 are disposed. However, at least the upstream filter member 33 may be disposed, and the downstream filter member 34 may be omitted.

また、実施形態1では、筐体31を用いて雰囲気流路43を形成したが、雰囲気流路43は、ダクトを用いて形成してもよい。   In the first embodiment, the atmosphere flow path 43 is formed using the casing 31, but the atmosphere flow path 43 may be formed using a duct.

[実施形態2]
次に、図3を参照して、実施形態2に係る水素再結合装置50について説明する。図3は、実施形態2に係る水素再結合装置を模式的に表した断面図である。なお、実施形態2では、重複した記載を避けるべく、実施形態1と異なる部分について説明し、実施形態1と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。
[Embodiment 2]
Next, the hydrogen recombination apparatus 50 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the hydrogen recombination apparatus according to the second embodiment. In the second embodiment, parts that are different from the first embodiment will be described in order to avoid redundant descriptions, and parts that are the same as those in the first embodiment will be described with the same reference numerals.

実施形態2の水素再結合装置50は、実施形態1の水素再結合装置30に設けられる上流側フィルタ部材33及び下流側フィルタ部材34に代えて、ロータ51が設けられている。   The hydrogen recombination device 50 of the second embodiment is provided with a rotor 51 instead of the upstream filter member 33 and the downstream filter member 34 provided in the hydrogen recombination device 30 of the first embodiment.

ロータ51は、筐体31の流入口41に設けられており、複数の羽根53を有すると共に、回転軸55を中心に自由回転可能となっている。ロータ51の回転軸55は、その軸方向が、雰囲気流路43に沿って流通する雰囲気の流通方向、すなわち、鉛直方向となっている。複数の羽根53は、回転軸55の周囲に所定の間隔を空けて配置されている。このため、流入口41から流入する雰囲気は、羽根53間を通過して、筐体31内に入り込む。また、複数の羽根53は、回転軸55の軸方向から見て、流入口41(つまり、雰囲気流路43)を塞ぐように、相互に重複する配置となっている。このため、回転軸55の軸方向から見た流入口41は、軸方向に連通する開口が形成されないことから、雰囲気に含まれるナトリウムエアロゾルは、各羽根53に衝突し易くなる。   The rotor 51 is provided at the inlet 41 of the housing 31, has a plurality of blades 53, and is freely rotatable around a rotation shaft 55. The axial direction of the rotation shaft 55 of the rotor 51 is the flowing direction of the atmosphere flowing along the atmosphere flow path 43, that is, the vertical direction. The plurality of blades 53 are arranged around the rotation shaft 55 at a predetermined interval. For this reason, the atmosphere flowing in from the inlet 41 passes between the blades 53 and enters the housing 31. In addition, the plurality of blades 53 are arranged so as to overlap each other so as to block the inflow port 41 (that is, the atmosphere flow path 43) when viewed from the axial direction of the rotation shaft 55. For this reason, since the inlet 41 seen from the axial direction of the rotating shaft 55 is not formed with an opening communicating in the axial direction, sodium aerosol contained in the atmosphere easily collides with each blade 53.

また、ロータ51は、自由回転可能な構成となっていることから、触媒部32の触媒反応の熱によって上昇気流が発生すると、雰囲気流路43の上流側から下流側に向かって雰囲気が流通することで、受動的に回転する。回転するロータ51は、各羽根53に付着したナトリウムエアロゾルを、遠心力または回転による振動によって払い飛ばす。ここで、ロータ51の周囲には、囲い部材56が設けられている。このため、遠心力によって払い飛ばされたナトリウムエアロゾルは、囲い部材56に付着し、囲い部材56をつたって落下する。   Further, since the rotor 51 is configured to be freely rotatable, when an updraft is generated by the heat of the catalytic reaction of the catalyst unit 32, the atmosphere flows from the upstream side to the downstream side of the atmosphere channel 43. By that, it rotates passively. The rotating rotor 51 removes the sodium aerosol attached to each blade 53 by centrifugal force or vibration caused by rotation. Here, a surrounding member 56 is provided around the rotor 51. For this reason, the sodium aerosol removed by centrifugal force adheres to the enclosure member 56 and falls through the enclosure member 56.

以上のように、実施形態2によれば、雰囲気流路43の下流側からエアロゾルが入り込み、ロータ51に付着しても、回転するロータ51の遠心力及び回転振動によってエアロゾルを落とすことができる。このため、エアロゾルが、触媒部32に付着することを抑制することができる。   As described above, according to the second embodiment, even when the aerosol enters from the downstream side of the atmosphere flow path 43 and adheres to the rotor 51, the aerosol can be dropped by the centrifugal force and rotational vibration of the rotating rotor 51. For this reason, it can suppress that aerosol adheres to the catalyst part 32.

また、実施形態2によれば、羽根53間を流通する雰囲気に含まれるナトリウムエアロゾルは、複数の羽根53に衝突し易くなることから、ロータ51を通過し難い。このため、ナトリウムエアロゾルが、触媒部32に付着することを抑制することができる。   Further, according to the second embodiment, the sodium aerosol contained in the atmosphere flowing between the blades 53 is likely to collide with the plurality of blades 53, so that it is difficult for the sodium aerosol to pass through the rotor 51. For this reason, it can suppress that sodium aerosol adheres to the catalyst part 32. FIG.

なお、実施形態2のロータ51は、触媒反応の熱によって生じる上昇気流によって受動的に回転する構成としたが、図示しない駆動源からの動力によって回転する構成であってもよい。   In addition, although the rotor 51 of Embodiment 2 was passively rotated by the rising airflow generated by the heat of the catalytic reaction, the rotor 51 may be rotated by power from a drive source (not shown).

また、実施形態2のロータ51に設けられる複数の羽根53の表面に、触媒部32と同じ触媒となる触媒層を形成してもよい。この場合、触媒層は、複数の羽根53の表面において触媒反応が発生することで、触媒反応の熱により、ナトリウムエアロゾルを溶融させ、ナトリウムエアロゾルをロータ51から落とす。   Further, a catalyst layer that becomes the same catalyst as the catalyst unit 32 may be formed on the surfaces of the plurality of blades 53 provided in the rotor 51 of the second embodiment. In this case, the catalyst layer causes the catalytic reaction to occur on the surfaces of the plurality of blades 53, so that the sodium aerosol is melted by the heat of the catalytic reaction and the sodium aerosol is dropped from the rotor 51.

また、実施形態2のロータ51に設けられる複数の羽根53の表面に、撥水性を有するコーティング膜を形成してもよい。この場合、コーティング膜は、複数の羽根53に付着したナトリウムエアロゾルを弾いて、ロータ51から落とす。   In addition, a coating film having water repellency may be formed on the surfaces of the plurality of blades 53 provided on the rotor 51 of the second embodiment. In this case, the coating film is dropped from the rotor 51 by repelling sodium aerosol attached to the plurality of blades 53.

[実施形態3]
次に、図4を参照して、実施形態3に係る水素再結合装置60について説明する。図4は、実施形態3に係る水素再結合装置を模式的に表した断面図である。なお、実施形態3でも、重複した記載を避けるべく、実施形態1及び2と異なる部分について説明し、実施形態1及び2と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。
[Embodiment 3]
Next, a hydrogen recombination device 60 according to Embodiment 3 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the hydrogen recombination apparatus according to the third embodiment. In the third embodiment, parts that are different from the first and second embodiments will be described in order to avoid redundant descriptions, and parts that have the same configurations as those in the first and second embodiments will be described with the same reference numerals.

実施形態3の水素再結合装置60は、実施形態1の水素再結合装置30に設けられる上流側フィルタ部材33及び下流側フィルタ部材34に代えて、洗浄機能付フィルタユニット61が設けられている。   In the hydrogen recombination device 60 of the third embodiment, a filter unit 61 with a cleaning function is provided instead of the upstream filter member 33 and the downstream filter member 34 provided in the hydrogen recombination device 30 of the first embodiment.

洗浄機能付フィルタユニット61は、筐体31の流入口41に接続されており、ユニットケース65と、複数のフィルタ部材66と、無限軌道部(移動部)67と、洗浄プール68と、を有している。   The filter unit 61 with a cleaning function is connected to the inlet 41 of the housing 31 and includes a unit case 65, a plurality of filter members 66, an endless track (moving unit) 67, and a cleaning pool 68. doing.

ユニットケース65は、箱状に形成され、原子力プラント10内の雰囲気がユニットケース65内に流入するガス流入口71と、ユニットケース65内の雰囲気が筐体31内に流出するガス流出口72とが形成されている。ガス流入口71は、ユニットケース65の鉛直方向の下方側に形成され、水平方向の一方側に寄せて形成されている。ガス流出口72は、ユニットケース65の鉛直方向の上方側に形成され、水平方向の一方側に寄せて形成されている。そして、ガス流出口72は、鉛直方向において、ガス流入口71と対向する位置に形成されている。このガス流出口72は、筐体31の流入口41に接続される。このため、雰囲気は、ユニットケース65のガス流入口71からユニットケース65の内部に流入し、ユニットケース65の内部を通過して、ユニットケース65のガス流出口72から流出する。ユニットケース65から流出した雰囲気は、筐体31の流入口41に流入し、筐体31の内部(触媒部32)を通過して、筐体31の流出口42から流出する。よって、雰囲気流路43は、ユニットケース65及び筐体31の内部において、鉛直方向に沿って形成されている。   The unit case 65 is formed in a box shape, a gas inlet 71 through which the atmosphere in the nuclear power plant 10 flows into the unit case 65, and a gas outlet 72 through which the atmosphere in the unit case 65 flows into the housing 31. Is formed. The gas inflow port 71 is formed on the lower side of the unit case 65 in the vertical direction, and is formed close to one side in the horizontal direction. The gas outlet 72 is formed on the upper side of the unit case 65 in the vertical direction, and is formed close to one side in the horizontal direction. The gas outlet 72 is formed at a position facing the gas inlet 71 in the vertical direction. The gas outlet 72 is connected to the inlet 41 of the housing 31. For this reason, the atmosphere flows into the inside of the unit case 65 from the gas inlet 71 of the unit case 65, passes through the inside of the unit case 65, and flows out of the gas outlet 72 of the unit case 65. The atmosphere that flows out from the unit case 65 flows into the inlet 41 of the casing 31, passes through the inside of the casing 31 (catalyst portion 32), and flows out of the outlet 42 of the casing 31. Therefore, the atmosphere channel 43 is formed along the vertical direction inside the unit case 65 and the housing 31.

無限軌道部67は、一対のプーリ75と、ベルト部材76と、を含んで構成されている。一対のプーリ75は、水平方向に並んで配置されており、各プーリ75は、自由回転可能となっている。ベルト部材76は、各プーリ75の軸方向において所定の幅を有すると共に、環状に形成され、一対のプーリ75に架け渡されている。このため、ベルト部材76は、一対のプーリ75の周りを周回する。この無限軌道部67は、ユニットケース65の内部に形成される雰囲気流路43に隣接して配置される。   The endless track portion 67 includes a pair of pulleys 75 and a belt member 76. The pair of pulleys 75 are arranged in the horizontal direction, and each pulley 75 can freely rotate. The belt member 76 has a predetermined width in the axial direction of each pulley 75, is formed in an annular shape, and is stretched over a pair of pulleys 75. For this reason, the belt member 76 circulates around the pair of pulleys 75. The endless track portion 67 is disposed adjacent to the atmosphere channel 43 formed inside the unit case 65.

複数のフィルタ部材66は、無限軌道部67のベルト部材76に所定の間隔を空けて並べて取り付けられている。各フィルタ部材66は、ベルト部材76の周面に対して突出するように取り付けられる。このフィルタ部材66は、実施形態1の上流側フィルタ部材33及び下流側フィルタ部材34と同様に、金属フィルタを用いて構成されている。フィルタ部材66は、無限軌道部67のベルト部材76が周回することで、複数のフィルタ部材66が周回移動する。このとき、複数のフィルタ部材66は、少なくとも1つのフィルタ部材66が、ユニットケース65の内部の雰囲気流路43を遮るように、無限軌道部67によって移動させられる。そして、雰囲気流路43を遮る位置が、ナトリウムエアロゾルを除去する除去位置となっている。よって、各フィルタ部材66は、無限軌道部67の移動によって、除去位置に順次位置することとなる。   The plurality of filter members 66 are attached to the belt member 76 of the endless track portion 67 side by side at a predetermined interval. Each filter member 66 is attached so as to protrude with respect to the peripheral surface of the belt member 76. The filter member 66 is configured using a metal filter, similarly to the upstream filter member 33 and the downstream filter member 34 of the first embodiment. The filter member 66 rotates around the belt member 76 of the endless track portion 67, so that the plurality of filter members 66 move around. At this time, the plurality of filter members 66 are moved by the endless track portion 67 so that at least one filter member 66 blocks the atmosphere flow path 43 inside the unit case 65. And the position which obstruct | occludes the atmosphere flow path 43 is a removal position which removes sodium aerosol. Therefore, each filter member 66 is sequentially positioned at the removal position by the movement of the endless track portion 67.

洗浄プール68は、ナトリウムエアロゾルが付着したフィルタ部材66を洗浄するものである。洗浄プール68は、その内部に洗浄液を溜めている。洗浄液としては、例えば、アルコール系の溶剤が用いられている。洗浄プール68は、無限軌道部67の下方側に配置され、無限軌道部67の下方側を周回する複数のフィルタ部材66が洗浄液中に没するように配置されている。   The cleaning pool 68 is for cleaning the filter member 66 to which the sodium aerosol is adhered. The cleaning pool 68 stores cleaning liquid therein. As the cleaning liquid, for example, an alcohol solvent is used. The cleaning pool 68 is disposed on the lower side of the endless track portion 67, and a plurality of filter members 66 that circulate on the lower side of the endless track portion 67 are disposed in the cleaning liquid.

このように構成される水素再結合装置60において、ユニットケース65の内部に、水素及びナトリウムエアロゾルを含む雰囲気が流入する。すると、雰囲気中のナトリウムエアロゾルは、除去位置に位置するフィルタ部材66に付着し、これにより、ナトリウムエアロゾルが除去された雰囲気は、ユニットケース65の内部を通過して、筐体31に流入する。そして、筐体31内の触媒部32は、雰囲気に含まれる水素及び酸素によって触媒反応が発生することで、水素を処理する。ここで、無限軌道部67は、除去位置にあるフィルタ部材66に付着するナトリウムエアロゾルの付着量が多くなると、ナトリウムエアロゾルの自重によって、ナトリウムエアロゾルが付着したフィルタ部材66を下方側に移動させると共に、新たなフィルタ部材66を除去位置に移動させる。下方側に移動したフィルタ部材66は、洗浄プール68の洗浄液に没する洗浄位置において洗浄される。そして、無限軌道部67は、除去位置においてナトリウムエアロゾルが付着したフィルタ部材66を、順次、下方側に移動させることで、複数のフィルタ部材66を、除去位置及び洗浄位置に、順次移動させることができる。このように、無限軌道部67は、付着したナトリウムエアロゾルの自重によって、受動的に複数のフィルタ部材66を移動させることができる。   In the hydrogen recombination device 60 configured as described above, an atmosphere containing hydrogen and sodium aerosol flows into the unit case 65. Then, the sodium aerosol in the atmosphere adheres to the filter member 66 located at the removal position, whereby the atmosphere from which the sodium aerosol has been removed passes through the inside of the unit case 65 and flows into the housing 31. And the catalyst part 32 in the housing | casing 31 processes hydrogen, when a catalytic reaction generate | occur | produces with hydrogen and oxygen contained in atmosphere. Here, when the amount of sodium aerosol attached to the filter member 66 at the removal position increases, the endless track portion 67 moves the filter member 66 attached with sodium aerosol downward due to the weight of the sodium aerosol, A new filter member 66 is moved to the removal position. The filter member 66 that has moved downward is cleaned at a cleaning position immersed in the cleaning liquid in the cleaning pool 68. And the endless track part 67 can move the several filter member 66 to a removal position and a washing | cleaning position sequentially by moving the filter member 66 to which sodium aerosol adhered in the removal position sequentially below. it can. As described above, the endless track portion 67 can passively move the plurality of filter members 66 by the dead weight of the attached sodium aerosol.

以上のように、実施形態3によれば、無限軌道部67により、ナトリウムエアロゾルが付着したフィルタ部材66を洗浄位置に移動させて、フィルタ部材66を洗浄することができ、また、洗浄後のフィルタ部材66を除去位置に移動させて、ナトリウムエアロゾルの除去を行うことができる。   As described above, according to the third embodiment, the filter member 66 to which the sodium aerosol is adhered can be moved to the cleaning position by the endless track portion 67, and the filter member 66 can be cleaned. The member 66 can be moved to the removal position to remove the sodium aerosol.

また、実施形態3によれば、フィルタ部材66を洗浄プール68に没することで、簡単に洗浄することができる。   Further, according to the third embodiment, the filter member 66 can be easily cleaned by immersing it in the cleaning pool 68.

また、実施形態3によれば、無限軌道部67は、ベルト部材76を一対のプーリ75の間で周回させることで、複数のフィルタ部材66を、順次、除去位置及び洗浄位置に移動させることができる。   Further, according to the third embodiment, the endless track portion 67 can move the plurality of filter members 66 sequentially to the removal position and the cleaning position by rotating the belt member 76 between the pair of pulleys 75. it can.

また、実施形態3によれば、無限軌道部67は、フィルタ部材66に付着したナトリウムエアロゾルの自重によって、フィルタ部材66を受動的に移動させることができる。このため、無限軌道部67は、駆動源からの動力を必要としないことから、動力の確保が困難な状況であっても、フィルタ部材66を、除去位置と洗浄位置との間で移動させることができる。   In addition, according to the third embodiment, the endless track portion 67 can passively move the filter member 66 by the dead weight of sodium aerosol attached to the filter member 66. For this reason, since the endless track portion 67 does not require power from the drive source, the filter member 66 can be moved between the removal position and the cleaning position even in a situation where it is difficult to secure power. Can do.

なお、実施形態3の無限軌道部67は、エアロゾルの自重によって、フィルタ部材66を受動的に移動させる構成としたが、図示しない駆動源からの動力によって移動させる構成であってもよい。この場合、無限軌道部67は、駆動源からの動力によって、フィルタ部材66を確実に移動させることができる。   In addition, although the endless track part 67 of Embodiment 3 was set as the structure which moves the filter member 66 passively with the dead weight of aerosol, the structure moved with the motive power from the drive source which is not shown in figure may be sufficient. In this case, the endless track portion 67 can reliably move the filter member 66 by the power from the drive source.

[実施形態4]
次に、図5及び図6を参照して、実施形態4に係る水素再結合装置80について説明する。図5は、実施形態4に係る水素再結合装置を模式的に表した断面図である。図6は、図5のA−A断面図である。なお、実施形態4でも、重複した記載を避けるべく、実施形態1から3と異なる部分について説明し、実施形態1から3と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。
[Embodiment 4]
Next, a hydrogen recombination device 80 according to Embodiment 4 will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing the hydrogen recombination apparatus according to the fourth embodiment. 6 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. In the fourth embodiment, parts that are different from those in the first to third embodiments will be described in order to avoid duplicate descriptions, and parts that have the same configuration as those in the first to third embodiments will be described with the same reference numerals.

実施形態4の水素再結合装置80は、実施形態1の水素再結合装置30に設けられる上流側フィルタ部材33及び下流側フィルタ部材34に代えて、洗浄機能付フィルタユニット81が設けられている。   In the hydrogen recombination device 80 of the fourth embodiment, a filter unit 81 with a cleaning function is provided instead of the upstream filter member 33 and the downstream filter member 34 provided in the hydrogen recombination device 30 of the first embodiment.

洗浄機能付フィルタユニット81は、筐体31の流入口41に接続されており、ユニットケース85と、フィルタ部材86と、一対のプーリ87と、洗浄プール88と、を有している。   The cleaning function-equipped filter unit 81 is connected to the inlet 41 of the housing 31 and includes a unit case 85, a filter member 86, a pair of pulleys 87, and a cleaning pool 88.

ユニットケース85は、箱状に形成され、原子力プラント10内の雰囲気がユニットケース85内に流入するガス流入口91と、ユニットケース85内の雰囲気が筐体31内に流出するガス流出口92とが形成されている。ガス流入口91は、ユニットケース85の側面に形成され、ユニットケース85の鉛直方向において中央部に形成されている。ガス流出口92は、ユニットケース85の側面に形成され、ユニットケース85の鉛直方向において中央部に形成されている。このとき、図6に示すように、ガス流出口92の開口面は、ガス流入口91の開口面と直交するように形成されている。このガス流出口92には、接続管89の一端側が接続され、接続管89の他端側は、筐体31の流入口41に接続される。このため、雰囲気は、ユニットケース85のガス流入口91からユニットケース85の内部に流入し、ユニットケース85の内部を通過して、ユニットケース85のガス流出口92から流出する。ユニットケース85から流出した雰囲気は、筐体31の流入口41に流入し、筐体31の内部(触媒部32)を通過して、筐体31の流出口42から流出する。よって、雰囲気流路43は、ユニットケース85の内部において、ガス流入口91からガス流出口92に向かって形成され、筐体31の内部において、鉛直方向に沿って形成されている。   The unit case 85 is formed in a box shape, and includes a gas inlet 91 through which the atmosphere in the nuclear power plant 10 flows into the unit case 85, and a gas outlet 92 through which the atmosphere in the unit case 85 flows into the housing 31. Is formed. The gas inlet 91 is formed on the side surface of the unit case 85 and is formed in the center in the vertical direction of the unit case 85. The gas outlet 92 is formed on the side surface of the unit case 85 and is formed at the center in the vertical direction of the unit case 85. At this time, as shown in FIG. 6, the opening surface of the gas outlet 92 is formed to be orthogonal to the opening surface of the gas inlet 91. One end side of the connection pipe 89 is connected to the gas outlet 92, and the other end side of the connection pipe 89 is connected to the inlet 41 of the housing 31. For this reason, the atmosphere flows into the inside of the unit case 85 from the gas inlet 91 of the unit case 85, passes through the inside of the unit case 85, and flows out of the gas outlet 92 of the unit case 85. The atmosphere flowing out from the unit case 85 flows into the inlet 41 of the casing 31, passes through the inside of the casing 31 (catalyst unit 32), and flows out from the outlet 42 of the casing 31. Therefore, the atmosphere flow path 43 is formed from the gas inlet 91 toward the gas outlet 92 inside the unit case 85 and is formed along the vertical direction inside the housing 31.

一対のプーリ87は、鉛直方向に並んで配置されており、各プーリ87は、自由回転可能となっている。また、各プーリ87は、その回転軸が、ガス流出口92の開口面に対して直交するように配置され、ガス流出口92の鉛直方向の両側に、一対のプーリ87が位置するように設けられる。   The pair of pulleys 87 are arranged side by side in the vertical direction, and each pulley 87 can freely rotate. Further, each pulley 87 is arranged so that the rotation axis thereof is orthogonal to the opening surface of the gas outlet 92, and a pair of pulleys 87 are located on both sides of the gas outlet 92 in the vertical direction. It is done.

フィルタ部材86は、各プーリ87の軸方向における長さと同じ長さの幅を有すると共に、環状に形成され、一対のプーリ87に架け渡されている。このため、環状となるフィルタ部材86の内側には、ガス流出口92が位置する。また、フィルタ部材86は、実施形態1の上流側フィルタ部材33及び下流側フィルタ部材34と同様に、金属フィルタを用いて構成されている。そして、フィルタ部材86は、一対のプーリ87の周りを周回する。このフィルタ部材86は、その周面が、ガス流入口91の開口面と対向するように配置される。このため、フィルタ部材86のガス流入口91に対向する一部は、ユニットケース85の内部の雰囲気流路43を遮るように配置される。そして、雰囲気流路43を遮る位置が、ナトリウムエアロゾルを除去する除去位置となっている。   The filter member 86 has a width that is the same as the length of each pulley 87 in the axial direction, is formed in an annular shape, and is spanned between a pair of pulleys 87. For this reason, the gas outlet 92 is located inside the annular filter member 86. Moreover, the filter member 86 is configured using a metal filter, similarly to the upstream filter member 33 and the downstream filter member 34 of the first embodiment. The filter member 86 circulates around the pair of pulleys 87. The filter member 86 is disposed so that the peripheral surface thereof faces the opening surface of the gas inlet 91. Therefore, a part of the filter member 86 facing the gas inlet 91 is disposed so as to block the atmosphere flow path 43 inside the unit case 85. And the position which obstruct | occludes the atmosphere flow path 43 is a removal position which removes sodium aerosol.

洗浄プール88は、実施形態3と同様に、ナトリウムエアロゾルが付着したフィルタ部材86を洗浄するものである。洗浄プール88は、その内部に洗浄液を溜めており、フィルタ部材86の下方側の一部が洗浄液中に没するように配置されている。   As in the third embodiment, the cleaning pool 88 is for cleaning the filter member 86 to which the sodium aerosol is adhered. The cleaning pool 88 stores cleaning liquid therein, and is disposed so that a part of the lower side of the filter member 86 is submerged in the cleaning liquid.

また、ユニットケース85の内部には、環状のフィルタ部材86の外側に配置される外側閉塞板94と、環状のフィルタ部材86の内側に配置される内側閉塞板95とが設けられている。外側閉塞板94は、フィルタ部材86の上方側に設けられ、フィルタ部材86の外周面とユニットケース85の内周面との間を閉塞するように設けられる。このため、外側閉塞板94は、ガス流入口91からユニットケース85の内部に流入した雰囲気が、フィルタ部材86を挟んだガス流入口91の反対側に流入することを抑制する。内側閉塞板95は、一対のプーリ87の間に設けられると共に、ガス流出口92を挟んで、ガス流入口91の反対側のフィルタ部材86の一部に沿って設けられる。このため、内側閉塞板95は、フィルタ部材86を通過した雰囲気が、再びフィルタ部材86を通過して、フィルタ部材86の外側に流出することを抑制する。   In addition, inside the unit case 85, an outer closing plate 94 disposed outside the annular filter member 86 and an inner closing plate 95 disposed inside the annular filter member 86 are provided. The outer closing plate 94 is provided on the upper side of the filter member 86 and is provided so as to close the space between the outer peripheral surface of the filter member 86 and the inner peripheral surface of the unit case 85. For this reason, the outer closing plate 94 prevents the atmosphere flowing into the unit case 85 from the gas inlet 91 from flowing into the opposite side of the gas inlet 91 across the filter member 86. The inner closing plate 95 is provided between the pair of pulleys 87 and is provided along a part of the filter member 86 on the opposite side of the gas inlet 91 with the gas outlet 92 interposed therebetween. For this reason, the inner closing plate 95 prevents the atmosphere that has passed through the filter member 86 from passing through the filter member 86 again and flowing out to the outside of the filter member 86.

このように構成される水素再結合装置80において、ユニットケース85の内部に、水素及びナトリウムエアロゾルを含む雰囲気が流入する。すると、雰囲気中のナトリウムエアロゾルは、除去位置に位置するフィルタ部材86の一部に付着し、これにより、ナトリウムエアロゾルが除去された雰囲気は、フィルタ部材86の内側を通過して、ガス流出口92から流出する。ガス流出口92から流出した雰囲気は、接続管89を流通して、筐体31に流入する。そして、筐体31内の触媒部32は、雰囲気に含まれる水素及び酸素によって触媒反応が発生することで、水素を処理する。ここで、一対のプーリ87は、除去位置にあるフィルタ部材86の一部に付着するナトリウムエアロゾルの付着量が多くなると、ナトリウムエアロゾルの自重によって、ナトリウムエアロゾルが付着したフィルタ部材86の一部を下方側に移動させる。これにより、フィルタ部材86は、一対のプーリ87を周回することで、ナトリウムエアロゾルが付着していないフィルタ部材86の一部を除去位置に移動させる。ナトリウムエアロゾルが付着したフィルタ部材86の一部は、洗浄プール88の洗浄液に没する洗浄位置において洗浄される。そして、一対のプーリ87は、除去位置においてナトリウムエアロゾルが付着したフィルタ部材86の一部を、順次、下方側に移動させることで、フィルタ部材86を、除去位置及び洗浄位置に、連続的移動させることができる。このように、一対のプーリ87は、付着したナトリウムエアロゾルの自重によって、受動的にフィルタ部材86を周回移動させることができる。   In the hydrogen recombination device 80 configured as described above, an atmosphere containing hydrogen and sodium aerosol flows into the unit case 85. Then, the sodium aerosol in the atmosphere adheres to a part of the filter member 86 located at the removal position, and thereby the atmosphere from which the sodium aerosol has been removed passes through the inside of the filter member 86 and the gas outlet 92. Spill from. The atmosphere flowing out from the gas outlet 92 flows through the connecting pipe 89 and flows into the housing 31. And the catalyst part 32 in the housing | casing 31 processes hydrogen, when a catalytic reaction generate | occur | produces with hydrogen and oxygen contained in atmosphere. Here, when the amount of sodium aerosol adhering to a part of the filter member 86 at the removal position increases, the pair of pulleys 87 lowers a part of the filter member 86 to which the sodium aerosol adheres due to the weight of the sodium aerosol. Move to the side. Accordingly, the filter member 86 moves around the pair of pulleys 87 to move a part of the filter member 86 to which the sodium aerosol is not attached to the removal position. A part of the filter member 86 to which the sodium aerosol is attached is cleaned at a cleaning position where the cleaning liquid in the cleaning pool 88 is immersed. And a pair of pulley 87 moves the filter member 86 to a removal position and a washing | cleaning position continuously by moving a part of filter member 86 to which sodium aerosol adhered in the removal position to the downward side sequentially. be able to. Thus, the pair of pulleys 87 can passively move the filter member 86 around by the dead weight of the attached sodium aerosol.

以上のように、実施形態4によれば、フィルタ部材86を一対のプーリ87の間で周回させることができるため、フィルタ部材86を、連続的に除去位置及び洗浄位置に移動させることができる。   As described above, according to the fourth embodiment, since the filter member 86 can be rotated between the pair of pulleys 87, the filter member 86 can be continuously moved to the removal position and the cleaning position.

なお、実施形態4の一対のプーリ87は、ナトリウムエアロゾルの自重によって、フィルタ部材86を受動的に周回移動させる構成としたが、図示しない駆動源からの動力によって移動させる構成であってもよい。この場合、一対のプーリ87は、駆動源からの動力によって、フィルタ部材86を確実に移動させることができる。   In addition, although the pair of pulleys 87 according to the fourth embodiment are configured to passively move the filter member 86 by its own weight, it may be configured to move by power from a driving source (not shown). In this case, the pair of pulleys 87 can reliably move the filter member 86 by power from the drive source.

[実施形態5]
次に、図7を参照して、実施形態5に係る水素再結合装置100について説明する。図7は、実施形態5に係る水素再結合装置を模式的に表した断面図である。なお、実施形態5でも、重複した記載を避けるべく、実施形態1から4と異なる部分について説明し、実施形態1から4と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。
[Embodiment 5]
Next, the hydrogen recombination apparatus 100 according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing the hydrogen recombination apparatus according to the fifth embodiment. In the fifth embodiment, in order to avoid redundant description, portions different from the first to fourth embodiments will be described, and portions having the same configurations as those of the first to fourth embodiments will be described with the same reference numerals.

実施形態5の水素再結合装置100は、実施形態1の水素再結合装置30に設けられる上流側フィルタ部材33及び下流側フィルタ部材34に代えて、フィルタユニット101が設けられている。   In the hydrogen recombination device 100 of the fifth embodiment, a filter unit 101 is provided instead of the upstream filter member 33 and the downstream filter member 34 provided in the hydrogen recombination device 30 of the first embodiment.

フィルタユニット101は、筐体31の流入口41に設けられており、複数のフィルタ部材105と、フィルタ剥落機構106と、を有している。   The filter unit 101 is provided at the inlet 41 of the housing 31 and includes a plurality of filter members 105 and a filter peeling mechanism 106.

複数のフィルタ部材105は、厚さ方向に重ねて積層されており、各フィルタ部材105は、実施形態1の上流側フィルタ部材33及び下流側フィルタ部材34と同様に、金属フィルタを用いて構成されている。このフィルタ部材105は、筐体31の流入口41の全面を覆うように設けられている。   The plurality of filter members 105 are stacked in the thickness direction, and each filter member 105 is configured using a metal filter, similarly to the upstream filter member 33 and the downstream filter member 34 of the first embodiment. ing. The filter member 105 is provided so as to cover the entire surface of the inflow port 41 of the housing 31.

フィルタ剥落機構106は、ナトリウムエアロゾルが付着していない各フィルタ部材105を、積層状態となるように保持する。一方で、フィルタ剥落機構106は、ナトリウムエアロゾルが付着したフィルタ部材105を、フィルタ部材105の一端部を中心として、フィルタ部材105の他端部が鉛直方向の下方側に展開するように、フィルタ部材105を剥落させる。   The filter peeling mechanism 106 holds each filter member 105 to which sodium aerosol is not attached so as to be in a laminated state. On the other hand, the filter peeling mechanism 106 is configured so that the filter member 105 to which the sodium aerosol is adhered is centered on one end portion of the filter member 105 and the other end portion of the filter member 105 is developed downward in the vertical direction. 105 is peeled off.

以上のように、実施形態5によれば、ナトリウムエアロゾルが付着したフィルタ部材105を剥落させることで、新たなフィルタ部材105を露出させることができる。このため、ナトリウムエアロゾルが、触媒部32に付着することを抑制することができる。   As described above, according to the fifth embodiment, the new filter member 105 can be exposed by peeling off the filter member 105 to which the sodium aerosol is adhered. For this reason, it can suppress that sodium aerosol adheres to the catalyst part 32. FIG.

なお、実施形態1から5は、適宜組み合わせてもよく、例えば、実施形態1の上流側フィルタ部材33及び下流側フィルタ部材34を、実施形態2から5の水素再結合装置50,60,80,100に適用してもよい。   The first to fifth embodiments may be appropriately combined. For example, the upstream filter member 33 and the downstream filter member 34 of the first embodiment may be combined with the hydrogen recombination devices 50, 60, 80, and second embodiments of the second to fifth embodiments. 100 may be applied.

10 原子力プラント
11 原子炉格納容器
12 高速増殖炉
20 建屋
23 蒸気タービン
24 発電機
25 復水器
30 水素再結合装置
31 筐体
32 触媒部
33 上流側フィルタ部材
34 下流側フィルタ部材
41 流入口
42 流出口
43 雰囲気流路
50 水素再結合装置(実施形態2)
51 ロータ
53 羽根
55 回転軸
56 囲い部材
60 水素再結合装置(実施形態3)
61 洗浄機能付フィルタユニット
65 ユニットケース
66 フィルタ部材
67 無限軌道部
68 洗浄プール
71 ガス流入口
72 ガス流出口
75 プーリ
76 ベルト部材
80 水素再結合装置(実施形態4)
81 洗浄機能付フィルタユニット
85 ユニットケース
86 フィルタ部材
87 プーリ
88 洗浄プール
89 接続管
91 ガス流入口
92 ガス流出口
100 水素再結合装置(実施形態5)
101 フィルタユニット
105 フィルタ部材
106 フィルタ剥落機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Nuclear power plant 11 Reactor containment vessel 12 Fast breeder reactor 20 Building 23 Steam turbine 24 Generator 25 Condenser 30 Hydrogen recombination device 31 Case 32 Catalyst part 33 Upstream filter member 34 Downstream filter member 41 Inlet 42 Flow Outlet 43 Atmospheric flow path 50 Hydrogen recombination apparatus (Embodiment 2)
51 Rotor 53 Blade 55 Rotating shaft 56 Enclosure member 60 Hydrogen recombination device (Embodiment 3)
61 Filter Unit with Cleaning Function 65 Unit Case 66 Filter Member 67 Endless Track 68 Cleaning Pool 71 Gas Inlet 72 Gas Outlet 75 Pulley 76 Belt Member 80 Hydrogen Recombining Device (Embodiment 4)
81 Filter unit with cleaning function 85 Unit case 86 Filter member 87 Pulley 88 Cleaning pool 89 Connection pipe 91 Gas inlet 92 Gas outlet 100 Hydrogen recombination apparatus (Embodiment 5)
101 Filter unit 105 Filter member 106 Filter peeling mechanism

Claims (16)

冷却材として液体金属が使用される原子力プラントに設けられる水素再結合装置において、
前記原子力プラント内の雰囲気が流通する雰囲気流路と、
前記雰囲気流路に設けられ、前記雰囲気中に含まれる水素及び酸素を触媒反応により結合させて水蒸気を発生させる触媒部と、
前記雰囲気の流通方向において、前記触媒部の上流側の前記雰囲気流路に設けられ、少なくとも前記触媒部の一部を覆って設けられる上流側被覆部と、を備えることを特徴とする水素再結合装置。
In a hydrogen recombination system installed in a nuclear power plant where liquid metal is used as a coolant,
An atmosphere flow path through which the atmosphere in the nuclear power plant circulates;
A catalyst unit that is provided in the atmosphere flow path and generates water vapor by combining hydrogen and oxygen contained in the atmosphere by a catalytic reaction;
A hydrogen recombination comprising: an upstream covering portion provided in the atmosphere flow path upstream of the catalyst portion in the direction of circulation of the atmosphere and provided to cover at least a part of the catalyst portion; apparatus.
前記雰囲気の流通方向において、前記触媒部の下流側の前記雰囲気流路に設けられ、少なくとも前記触媒部の一部を覆って設けられる下流側被覆部を、さらに備えることを特徴とする請求項1に記載の水素再結合装置。   2. The apparatus according to claim 1, further comprising a downstream covering portion provided in the atmosphere flow path on the downstream side of the catalyst portion in the circulation direction of the atmosphere, and provided to cover at least a part of the catalyst portion. The hydrogen recombination apparatus according to 1. 前記上流側被覆部及び前記下流側被覆部は、フィルタ部材であることを特徴とする請求項2に記載の水素再結合装置。   The hydrogen recombination apparatus according to claim 2, wherein the upstream covering portion and the downstream covering portion are filter members. 前記上流側被覆部は、複数の羽根を有すると共に回転軸を中心に回転するロータであることを特徴とする請求項1または2に記載の水素再結合装置。   The hydrogen recombination apparatus according to claim 1, wherein the upstream side covering portion is a rotor having a plurality of blades and rotating about a rotation axis. 前記回転軸は、その軸方向が、前記雰囲気の流通方向に沿って設けられ、
前記複数の羽根は、前記回転軸の軸方向から見て、前記雰囲気流路を塞ぐように、相互に重複する配置となっていることを特徴とする請求項4に記載の水素再結合装置。
The rotating shaft is provided with its axial direction along the circulation direction of the atmosphere,
5. The hydrogen recombination apparatus according to claim 4, wherein the plurality of blades are arranged to overlap each other so as to block the atmosphere flow path when viewed from the axial direction of the rotation shaft.
前記複数の羽根の各々は、少なくとも表面に、前記雰囲気中に含まれる水素及び酸素を触媒反応により結合させて水蒸気を発生させる触媒層が形成されていることを特徴とする請求項5に記載の水素再結合装置。   6. The catalyst layer according to claim 5, wherein each of the plurality of blades has a catalyst layer that generates water vapor by combining hydrogen and oxygen contained in the atmosphere by a catalytic reaction at least on a surface thereof. Hydrogen recombination equipment. 前記複数の羽根の各々の表面には、撥水性を有するコーティング膜が形成されていることを特徴とする請求項5に記載の水素再結合装置。   6. The hydrogen recombination apparatus according to claim 5, wherein a coating film having water repellency is formed on the surface of each of the plurality of blades. 前記上流側被覆部は、洗浄機能付フィルタユニットであり、
前記洗浄機能付フィルタユニットは、
前記雰囲気中に含まれるエアロゾルを除去する除去位置に配置されるフィルタ部材と、
前記フィルタ部材を洗浄位置において洗浄する洗浄部と、
前記フィルタ部材を前記除去位置と前記洗浄位置との間で移動させる移動部と、を有することを特徴とする請求項1または2に記載の水素再結合装置。
The upstream covering portion is a filter unit with a cleaning function,
The filter unit with a cleaning function is:
A filter member disposed at a removal position for removing the aerosol contained in the atmosphere;
A cleaning section for cleaning the filter member at a cleaning position;
The hydrogen recombination apparatus according to claim 1, further comprising a moving unit that moves the filter member between the removal position and the cleaning position.
前記洗浄部は、洗浄液を溜めた洗浄プールであり、
前記移動部は、前記洗浄プールの前記洗浄液に没する前記洗浄位置に、前記フィルタ部材を移動させることを特徴とする請求項8に記載の水素再結合装置。
The cleaning unit is a cleaning pool in which cleaning liquid is stored,
The hydrogen recombination apparatus according to claim 8, wherein the moving unit moves the filter member to the cleaning position immersed in the cleaning liquid of the cleaning pool.
前記移動部は、一対のプーリと、前記一対のプーリに架け渡される環状のベルト部材と、を含み、
前記フィルタ部材は、前記ベルト部材に複数取り付けられることを特徴とする請求項8または9に記載の水素再結合装置。
The moving part includes a pair of pulleys and an annular belt member spanned between the pair of pulleys,
The hydrogen recombination apparatus according to claim 8 or 9, wherein a plurality of the filter members are attached to the belt member.
前記移動部は、一対のプーリを含み、
前記フィルタ部材は、前記一対のプーリに架け渡される環状のベルトに形成されることを特徴とする請求項8または9に記載の水素再結合装置。
The moving part includes a pair of pulleys,
10. The hydrogen recombination apparatus according to claim 8, wherein the filter member is formed on an annular belt that spans the pair of pulleys.
前記移動部は、前記フィルタ部材に付着したエアロゾルの自重によって、前記フィルタ部材を移動させることを特徴とする請求項8から11のいずれか1項に記載の水素再結合装置。   12. The hydrogen recombination apparatus according to claim 8, wherein the moving unit moves the filter member by the weight of the aerosol attached to the filter member. 前記移動部は、駆動源からの動力によって、前記フィルタ部材を移動させることを特徴とする請求項8から11のいずれか1項に記載の水素再結合装置。   The hydrogen recombination apparatus according to claim 8, wherein the moving unit moves the filter member by power from a driving source. 前記上流側被覆部は、フィルタユニットであり、
前記フィルタユニットは、
厚さ方向に重ねて積層した複数のフィルタ部材と、
エアロゾルが付着した前記フィルタ部材を剥落させて、新たな前記フィルタ部材を露出させるフィルタ剥落機構と、を有することを特徴とする請求項1または2に記載の水素再結合装置。
The upstream covering portion is a filter unit,
The filter unit is
A plurality of filter members stacked in the thickness direction;
3. The hydrogen recombination apparatus according to claim 1, further comprising: a filter peeling mechanism that peels off the filter member to which the aerosol is attached, and exposes the new filter member. 4.
一次冷却材として液体金属が使用される原子炉容器と、
前記原子炉容器を内部に格納する原子炉格納容器と、
前記原子炉格納容器の内部に設けられる、請求項1から14のいずれか1項に記載の水素再結合装置と、を備えることを特徴とする原子力プラント。
A reactor vessel in which liquid metal is used as the primary coolant;
A reactor containment vessel for housing the reactor vessel therein;
A nuclear power plant comprising: the hydrogen recombination device according to claim 1, which is provided inside the nuclear reactor containment vessel.
一次冷却材として液体金属が使用される原子炉容器と、
前記原子炉容器を内部に格納する原子炉格納容器と、
前記一次冷却材と熱交換される二次冷却材として液体金属が使用される二次系設備と、
前記二次系設備を内部に収容する建屋と、
前記建屋の内部に設けられる、請求項1から14のいずれか1項に記載の水素再結合装置と、を備えることを特徴とする原子力プラント。
A reactor vessel in which liquid metal is used as the primary coolant;
A reactor containment vessel for housing the reactor vessel therein;
A secondary system in which a liquid metal is used as a secondary coolant to be heat exchanged with the primary coolant;
A building that houses the secondary system inside;
A nuclear power plant comprising: the hydrogen recombination device according to claim 1, which is provided inside the building.
JP2015063283A 2015-03-25 2015-03-25 Hydrogen recombination equipment and nuclear power plant Active JP6581791B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015063283A JP6581791B2 (en) 2015-03-25 2015-03-25 Hydrogen recombination equipment and nuclear power plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015063283A JP6581791B2 (en) 2015-03-25 2015-03-25 Hydrogen recombination equipment and nuclear power plant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016183874A true JP2016183874A (en) 2016-10-20
JP6581791B2 JP6581791B2 (en) 2019-09-25

Family

ID=57241770

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015063283A Active JP6581791B2 (en) 2015-03-25 2015-03-25 Hydrogen recombination equipment and nuclear power plant

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6581791B2 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05188196A (en) * 1990-01-08 1993-07-30 Reaktorsicherheit Grs Mbh:G Recombination apparatus for hydrogen and oxygen
JP2000258591A (en) * 1999-03-08 2000-09-22 Hitachi Ltd Particle trap device
JP2001124893A (en) * 1999-10-25 2001-05-11 Hitachi Ltd Sodium aerosol remover
US6246739B1 (en) * 1999-04-14 2001-06-12 General Electric Company Passive aerosol retention apparatus
JP2004157022A (en) * 2002-11-07 2004-06-03 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Hydrogen-oxygen recombiner
JP2014013175A (en) * 2012-07-04 2014-01-23 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd Hydrogen processing system for nuclear power plant
JP2015013768A (en) * 2013-07-04 2015-01-22 ダイハツ工業株式会社 Hydrogen-oxygen bonding device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05188196A (en) * 1990-01-08 1993-07-30 Reaktorsicherheit Grs Mbh:G Recombination apparatus for hydrogen and oxygen
JP2000258591A (en) * 1999-03-08 2000-09-22 Hitachi Ltd Particle trap device
US6246739B1 (en) * 1999-04-14 2001-06-12 General Electric Company Passive aerosol retention apparatus
JP2001124893A (en) * 1999-10-25 2001-05-11 Hitachi Ltd Sodium aerosol remover
JP2004157022A (en) * 2002-11-07 2004-06-03 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Hydrogen-oxygen recombiner
JP2014013175A (en) * 2012-07-04 2014-01-23 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd Hydrogen processing system for nuclear power plant
JP2015013768A (en) * 2013-07-04 2015-01-22 ダイハツ工業株式会社 Hydrogen-oxygen bonding device

Also Published As

Publication number Publication date
JP6581791B2 (en) 2019-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2014512002A (en) Self-contained emergency spent fuel pool cooling system
CN100524541C (en) Pressure suppression and decontamination apparatus and method for reactor container
KR20100072306A (en) Nuclear reactor with improved cooling in an accident situation
KR20140146188A (en) Passive containment air cooling for nuclear power plants
JP6680781B2 (en) Method and control system for gas injection into coolant and nuclear reactor facility
RU2598865C2 (en) Passive filtration system of fuel loading zone
JP6581791B2 (en) Hydrogen recombination equipment and nuclear power plant
RU2682901C2 (en) Floating nuclear power reactor with self-cooling containment structure and emergency heat exchange system
EP2940695B1 (en) Systems for reducing surface deposition and contamination
JP2011252837A (en) Heat removal system and method for reactor container
JP2009069121A (en) Nuclear power plant
WO2011058817A1 (en) Emergency reactor core cooling device and nuclear reactor facility
JP6828195B2 (en) Dual circuit reactor steam generator with purge operation and drainage
KR102455235B1 (en) Reactor cooling system to cope with disaster accident and reactor cooling method using the same system
JP6266466B2 (en) Debris reduction system in reactor safety system
JP7178335B2 (en) Gas processing system
CN106663483A (en) Nuclear power plant and gas protection device
JP6975348B2 (en) How to dismantle a nuclear facility
Cadwallader Preliminary failure modes and effects analysis of the US DCLL test blanket module
JP2007232432A (en) Chimney of natural circulation type boiling water reactor
KR102649040B1 (en) Decontamination bypass device of reactor vessel and decontamination method
JP6072919B2 (en) Reactor cooling system
US6506955B1 (en) Decontamination method
KR101172977B1 (en) Fan system for sealing of argon cell
JP2015031684A (en) Nuclear power plant

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180309

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20181212

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190108

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190308

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190806

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190902

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6581791

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150