JP2018151355A - Reactor containment vent system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、原子力発電プラントに設けられる原子炉格納容器ベントシステムに関する。 The present invention relates to a reactor containment vessel vent system provided in a nuclear power plant.
原子力発電プラントにおいては、原子炉圧力容器内に配置された炉心が万が一溶融するような事態(以下「過酷事故」という。)が発生し、放射性物質が原子炉圧力容器外に放出されても、放射性物質を原子炉格納容器内に閉じ込めて外部への漏出を防ぐことは、原子炉格納容器の重要な機能の一つである。過酷事故が発生した場合においても、その後に十分な注水が行われ、かつ、原子炉格納容器が冷却されれば、事故は収束する。 In nuclear power plants, even if the core placed in the reactor pressure vessel melts (hereinafter referred to as “severe accident”), radioactive materials are released outside the reactor pressure vessel, One of the important functions of a containment vessel is to confine radioactive materials in the containment vessel and prevent leakage to the outside. Even in the event of a severe accident, the accident will converge if sufficient water injection is performed thereafter and the reactor containment vessel is cooled.
しかし、万が一蒸気の生成が継続し、原子炉格納容器の冷却が不十分な場合、原子炉格納容器が加圧される。原子炉格納容器が加圧された場合は、原子炉格納容器内の気体を大気中に放出し、原子炉格納容器を減圧する場合がある。この操作をベント操作と呼ぶ。この操作を行う場合は、沸騰水型原子炉では公衆の被ばくが最小限となるように、サプレッションプールのプール水によって放射性物質を除去した上で原子炉格納容器内の気体(以下「ベントガス」という。)を大気中に放出する。 However, in the unlikely event that steam generation continues and the reactor containment vessel is not sufficiently cooled, the reactor containment vessel is pressurized. When the reactor containment vessel is pressurized, the gas in the reactor containment vessel may be released into the atmosphere and the reactor containment vessel may be depressurized. This operation is called a vent operation. When performing this operation, in order to minimize exposure to the public in boiling water reactors, the radioactive material is removed by the pool water in the suppression pool, and then the gas in the reactor containment vessel (hereinafter referred to as “vent gas”). .) To the atmosphere.
沸騰水型原子炉では、前述のように、サプレッションプールのプール水により十分に放射性物質を除去した上で、ベントガスを大気中に放出しているが、このベントガスから更に放射性物質を取り除くシステムとして、原子炉格納容器ベントシステムがある。例えば、特許文献1に記載されている一般的な原子炉格納容器のフィルタベント装置は、ベントガスから放射性物質を除去するための装置として、水を内包するタンク、タンクの水中にベントガスを導く配管、およびタンクからベントガスを排出する出口に放射性物質除去フィルタを含む構成となっている。
In the boiling water reactor, as described above, the radioactive material is sufficiently removed by the pool water of the suppression pool, and then the vent gas is released into the atmosphere. As a system for further removing the radioactive material from the vent gas, There is a reactor containment vent system. For example, a filter vent device for a general nuclear reactor containment vessel described in
ベントガスに含まれる粒子状放射性物質(エアロゾル粒子)は、タンク内の水等により、物理的に大部分が除去される。一方、よう素などのガス状放射性物質は、放射性物質除去フィルタの一種であるよう素フィルタにおいて化学反応および吸着により除去される。 Most of the particulate radioactive material (aerosol particles) contained in the vent gas is physically removed by water in the tank. On the other hand, gaseous radioactive substances such as iodine are removed by chemical reaction and adsorption in an iodine filter which is a kind of radioactive substance removing filter.
特許文献2には、原子力設備のベントに関して、ベントガスに含まれているキセノンおよびクリプトン(希ガス)を動的吸着により吸着剤に封じ込める吸着塔を有するシステムが記載されている。
放射性希ガスは、反応性に乏しいため、物理的に分離する必要があると考えられる。 It is considered that radioactive noble gases need to be physically separated because of poor reactivity.
特許文献2においては、放射性希ガスの除去までを目的として、吸着塔を用いている。しかし、ベントガスに含まれる希ガスの放射能が十分に減衰するまで外部に放出しないようにするためには、大型の吸着塔を複数設置する必要がある。また、吸着塔を逆洗するためのボイラや複雑な配管など付随の装置も多数必要となる。
In
本発明は、ベント操作の際、原子炉格納容器の外部に放射性希ガスを放出することなく、継続的に原子炉格納容器内の蒸気を系外に放出し、原子炉格納容器の圧力を継続的に減圧することを目的とする。 In the present invention, during the venting operation, without releasing the radioactive noble gas outside the reactor containment vessel, the steam in the reactor containment vessel is continuously released out of the system, and the pressure in the reactor containment vessel is continued. The purpose is to reduce the pressure.
本発明は、原子炉格納容器の内部の気体を原子炉格納容器の外部に排出するベントラインと、ベントラインに設けられた希ガスフィルタと、ベントラインにおける希ガスフィルタの上流側と原子炉格納容器とを接続する戻り配管と、戻り配管に設けられたポンプと、を備えた原子炉格納容器ベントシステムであって、希ガスフィルタは、放射性希ガスを遮断し、かつ、水蒸気を透過する膜フィルタである。 The present invention relates to a vent line that discharges gas inside a reactor containment vessel to the outside of the reactor containment vessel, a rare gas filter provided in the vent line, an upstream side of the rare gas filter in the vent line, and the reactor containment. A reactor containment vessel vent system comprising a return pipe connecting a vessel and a pump provided in the return pipe, wherein the rare gas filter is a membrane that blocks radioactive noble gas and permeates water vapor It is a filter.
本発明によれば、ベント操作の際、原子炉格納容器の外部に放射性希ガスを放出することなく、継続的に原子炉格納容器内の蒸気を系外に放出し、原子炉格納容器の圧力を継続的に減圧することができる。 According to the present invention, during the venting operation, without releasing the radioactive noble gas to the outside of the reactor containment vessel, the steam in the reactor containment vessel is continuously released out of the system, and the pressure in the reactor containment vessel is increased. Can be continuously reduced in pressure.
本発明の原子炉格納容器ベントシステムは、原子炉格納容器内の圧力を減圧するものであり、その減圧の際に放射性物質を極力除去するものである。 The reactor containment vessel vent system of the present invention reduces the pressure in the reactor containment vessel, and removes radioactive substances as much as possible when the pressure is reduced.
以下、本発明に係る原子炉格納容器ベントシステムの詳細について、実施例を用いて説明する。 Hereinafter, details of the reactor containment vessel vent system according to the present invention will be described using examples.
図1は、原子炉格納容器及びそのベントシステムの概略構成を示す縦断面図である。図中破線で囲んだ部分が本実施例の原子炉格納容器ベントシステムである。 FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a reactor containment vessel and its vent system. The portion surrounded by the broken line in the figure is the reactor containment vessel vent system of the present embodiment.
本図に示す原子炉格納容器ベントシステムは、改良型沸騰水型原子炉(ABWR)に適用した例である。 The reactor containment vessel vent system shown in this figure is an example applied to an improved boiling water reactor (ABWR).
本図において、原子炉格納容器1には、フィルタベント装置15(原子炉格納容器ベントシステム)が付設されている。
In this figure, the
原子炉格納容器1内には、炉心2を内包する原子炉圧力容器3が設置されている。原子炉圧力容器3には、原子炉圧力容器3内で発生した蒸気(水蒸気)をタービン(図示せず)に送る主蒸気管4が接続されている。
In the
原子炉格納容器1の内部は、鉄筋コンクリート製のダイヤフラムフロア12によってドライウェル5とウェットウェル7とに区画されている。ウェットウェル7は、内部にプール水を貯めている領域である。このウェットウェル7内のプールは、サプレッションプール8と呼ばれている。
The inside of the
ドライウェル5とウェットウェル7とは、ベント管11によって相互に連通されている。ベント管11の開口部であるベント管排気部11aは、ウェットウェル7内のサプレッションプール8の水面下に設けられている。万が一配管類の一部が損傷し、原子炉格納容器1内に蒸気が放出される配管破断事故(一般にLOCAの名称で知られ、配管が通るドライウェル5で発生する。)が発生した場合、ドライウェル5の圧力が破断口から流出する蒸気により上昇する。その際、ドライウェル5内に放出された蒸気は、ドライウェル5とウェットウェル7との圧力差により、ベント管11を通ってウェットウェル7内のサプレッションプール8の水中に導かれる。
The
サプレッションプール8の水で蒸気を凝縮することで、原子炉格納容器1内の圧力上昇を抑制する。この際、蒸気内に含まれている放射性物質は、サプレッションプール8の水のスクラビング効果により大半が除去される。
By condensing the steam with the water in the
前述したとおり、ドライウェル5で配管破断事故が発生した場合、破断口から流出する蒸気は、ベント管11を通ってサプレッションプール8で凝縮される。同様に、原子炉圧力容器3や主蒸気管4の圧力が高くなった場合も、蒸気をサプレッションプール8に放出し、原子炉圧力容器3や主蒸気管4の圧力を下げる。また、それと共に、放出した蒸気をサプレッションプール8で凝縮することで、原子炉格納容器1の圧力上昇を緩和する。
As described above, when a pipe breakage accident occurs in the
そのための装置としては、ABWRでは、原子炉格納容器1内のドライウェル5の領域に蒸気逃し安全弁6が設置されている。蒸気逃し安全弁6を通して放出された蒸気は、蒸気逃し安全弁排気管9を通り、最終的にクエンチャ10からサプレッションプール8内に放出され、サプレッションプール8の水により凝縮される。蒸気をサプレッションプール8で凝縮して液体の水にすることで、蒸気の体積が大幅に減少し、原子炉格納容器1の圧力上昇を抑制することができる。また、その際、蒸気に含まれている放射性物質は、サプレッションプール8の水のスクラビング効果により大半が除去される。
As an apparatus for that purpose, in ABWR, a steam
サプレッションプール8で蒸気を凝縮し、サプレッションプール8の水を残留熱除去系(図示せず)で冷却することで、原子炉格納容器1の温度上昇及び圧力上昇を防止し、事故を収束させることができる。
By condensing steam in the
しかし、非常に低い可能性ではあるが、残留熱除去系が機能を喪失した場合、サプレッションプール8のプール水の温度が上昇する。プール水の温度が上昇するのに伴い、原子炉格納容器1内の蒸気の分圧はプール水の温度の飽和蒸気圧まで上昇するため、原子炉格納容器1の圧力が上昇する。このような圧力上昇が起きた場合、原子炉格納容器1内に冷却水をスプレイすることにより、圧力上昇を抑えることができる。また、このスプレイは、外部から消防ポンプなどを接続して作動させることも可能である。
However, although the possibility is very low, when the residual heat removal system loses its function, the temperature of the pool water in the
しかし、更に非常に低い可能性ではあるが、このスプレイも作動しない場合、原子炉格納容器1の圧力は上昇する。このような原子炉格納容器1の圧力上昇が起きた場合、原子炉格納容器1内の気体を外部に放出することにより、原子炉格納容器1の圧力上昇を抑えることができる。この操作のことを「ベント操作」と呼ぶ。沸騰水型原子炉では、このベント操作をウェットウェル7内の気体を放出することにより行うことで、サプレッションプール8の水で最大限放射性物質を除去した上で、外部へ気体を放出することができる。
However, the pressure in the
このベント操作をする上で、外部に放出する気体から更に放射性物質を取り除く装置としてフィルタベント装置15(原子炉格納容器ベントシステム)がある。 In performing this venting operation, there is a filter vent device 15 (reactor containment vessel vent system) as a device for further removing radioactive substances from the gas released to the outside.
次に、一般的なベントシステムについて説明する。 Next, a general vent system will be described.
本図に示すように、フィルタベント装置15は、ベント配管13(上流側ベント配管)と、フィルタ容器16と、出口配管20(下流側ベント配管)と、排気塔22と、戻り配管24(還流配管)と、ポンプ25と、逆止弁26と、を備えている。上流側ベント配管及び下流側ベント配管は、ベントラインを構成する。
As shown in this figure, the
ベント配管13は、原子炉格納容器1のドライウェル5及びウェットウェル7に接続されている。このベント配管13には、隔離弁14a、14bが配設されている。隔離弁14aは、ウェットウェル側の隔離弁であり、隔離弁14bは、ドライウェル側の隔離弁である。ベント配管13は、フィルタ容器16の入口配管17に接続されている。この入口配管17の先端側は、フィルタ容器16内に開口している。なお、ベント操作は、通常はウェットウェル7側の隔離弁14aを開くことで行う。
The
フィルタ容器16は、その周囲を遮蔽壁21で覆われている。出口配管20は、フィルタ容器16と排気塔22とを接続する配管である。出口配管20には、上流側から、金属フィルタ19、よう素フィルタ38及び希ガスフィルタ23が設置されている。金属フィルタ19は、金網状である。
The periphery of the
戻り配管24は、出口配管20における希ガスフィルタ23の上流側とドライウェル5とを接続する配管である。戻り配管24には、ポンプ25及び逆止弁26が設置されている。
The
フィルタ容器16内の下部には、スクラビング用プール水18が貯留されている。出口配管20は、フィルタ容器16の上部に接続され、遮蔽壁21を貫通している。出口配管20は、ベント配管13及び入口配管17を通過してフィルタ容器16に流入した気体を、排気塔22から外部に排出するものである。
A scrubbing
原子炉格納容器1の圧力が上昇した場合、通常はウェットウェル側の隔離弁14aを開く。この際、サプレッションプール8の水で放出ガスをスクラビングすることで、大半の放射性物質を除去することができる。これは、沸騰水型原子炉の安全上の特徴である。フィルタベント装置15に入った放出ガスは、スクラビング用プール水18で更にスクラビングされることで、主にエアロゾル状の放射性物質のほとんどが除去される。さらに、金属フィルタ19及びよう素フィルタ38により、よう素などの気体状の放射性物質が除去される。
When the pressure in the
上記の過程により、ほとんどの放射性物質は、除去される。放射性物質が除去された放出ガスは、排気塔22から放出される。しかし、放射性希ガスは、反応性が乏しいため、一般的なフィルタベントシステムでは除去できない。そのため、現行のベント操作は、この放射性希ガスが減衰するまで待ってから行う必要がある。このため、現行のベント操作は、原子炉スクラム後から比較的短い時間の間は行うことができない。
Most radioactive substances are removed by the above process. The emitted gas from which the radioactive material has been removed is emitted from the
本実施例の原子炉格納容器ベントシステムにおいては、出口配管20の下流側に希ガスフィルタ23を設置している。この希ガスフィルタ23は、放射性希ガスを遮断し、かつ、蒸気を透過するフィルタ材(膜フィルタ)で作製されている。これにより、蒸気を外部に放出し、原子炉格納容器1の圧力を下げることができる。
In the reactor containment vessel vent system of the present embodiment, a
また、希ガスフィルタ23は、原子炉格納容器1内やベント配管13など、どの位置に設置しても放射性希ガスを除去できるが、フィルタベント装置15の下流側に設置することで、希ガスフィルタ23にエアロゾル状の放射性物質が付着することによるフィルタ性能の劣化の防止や、事故時に発生する可能性のある溶融燃料からの影響にさらされることを防止することができ、原子炉格納容器ベントシステムの信頼性を向上させることができる。
In addition, the
希ガスフィルタ23の構造材としては、次のものがある。
As the structural material of the
希ガスフィルタ23は、蒸気を透過する必要がある。また、原子炉格納容器1の圧力上昇を抑制するためには、希ガスフィルタ23は、炉心2が溶融した際に発生する可能性のある水素も透過できることが望ましい。透過すべき水蒸気及び水素は、分子径が0.3nm以下と小さく、透過すべきでない放射性希ガス(主にクリプトンやキセノン)は、それよりもかなり大きい。そこで、分子径が小さい蒸気や水素を選択的に透過するには分子ふるいで分離できる膜を利用することが考えられる。
The
沸騰水型原子炉の場合、原子炉格納容器1内の気体は、窒素置換されている。分子サイズを利用して分子ふるいでガスを選択する場合、クリプトンやキセノンと分子サイズの近い窒素は、希ガスフィルタ23を透過しない可能性がある。このことは、原子炉格納容器1の減圧の観点では、問題ない。言い換えると、希ガスフィルタ23は、放射性希ガス及び窒素を遮断し、かつ、水素及び水蒸気を透過する膜フィルタであってもよい。
In the case of a boiling water reactor, the gas in the
このような用途に好適なフィルタ材としては、ポリイミドを主成分とする高分子膜、窒化ケイ素を主成分とするセラミック膜、炭素を主成分とする酸化グラフェン膜等がある。これらのフィルタ材は、分子ふるいによる分離が可能な膜である。これらのフィルタ材は、一般的には、水素の精製に用いるフィルタに用いられている。このほか、クリプトンやキセノンを透過せず、水素及び水蒸気を透過する膜であれば、フィルタ材として用いることができる。 Suitable filter materials for such applications include a polymer film mainly composed of polyimide, a ceramic film mainly composed of silicon nitride, and a graphene oxide film mainly composed of carbon. These filter materials are membranes that can be separated by molecular sieves. These filter materials are generally used for filters used for purifying hydrogen. In addition, any film that does not transmit krypton or xenon but transmits hydrogen and water vapor can be used as a filter material.
なお、希ガスフィルタ23は、表面積を大きくすることが望ましい。このため、膜フィルタを蛇腹状に折り曲げて配置してもよい。また、膜フィルタとして中空糸膜を用いてもよい。
The
フィルタ材を用いる希ガスフィルタ23は、蒸気及び水素を透過し、窒素及び放射性物質を透過しないことにより、放射性希ガスを除去しながら、原子炉格納容器1の圧力上昇の原因となる蒸気及び水素を放出することができる。しかし、時間の経過と共に、希ガスフィルタ23の直上流部には、透過しない窒素および放射性希ガスが溜まり、これらの気体の分圧が高まることで、蒸気及び水素の透過量が低下し、原子炉格納容器1の圧力を下げる機能が低下するおそれがある。
The
この問題は、本実施例の戻り配管24により解決される。
This problem is solved by the
戻り配管24は、希ガスフィルタ23の直上流部と原子炉格納容器1とを接続している。このため、戻り配管24に設置したポンプ25により、透過しない気体を原子炉格納容器1に戻すことができ、希ガスフィルタ23の蒸気透過性能を維持することができる。また、戻り配管24に逆止弁26を設置することにより、原子炉格納容器1から放射性物質を含む気体が逆流して希ガスフィルタ23に到達することを防止することができる。
The
まとめると、原子炉格納容器1から、ベント配管13、フィルタ容器16(湿式の放射性物質除去装置)及び出口配管20が順に接続されている。フィルタ容器16は、出口配管20における戻り配管24の接続部の上流側に配置されている。
In summary, from the
原子炉格納容器1からベント配管13を介してフィルタ容器16に送られる気体には、エアロゾル状の放射性物質が含まれる。エアロゾル状の放射性物質は、気体がフィルタ容器16を通過する際に大部分が除去される。フィルタ容器16を通過した気体は、出口配管20を通り、希ガスフィルタ23に達する。希ガスフィルタ23は、水素及び水蒸気を透過するため、水素及び水蒸気は、排気塔22から放出される。一方、放射性希ガス及び窒素その他の気体は、希ガスフィルタ23を透過しないため、遮断され、戻り配管24を介して原子炉格納容器1に還流する。
The gas sent from the
また、万が一ポンプ25が作動しない場合、希ガスフィルタ23の透過流量が低下し、原子炉格納容器1の減圧が不十分になる可能性がある。そのため、希ガスフィルタ23の直上流部から希ガスフィルタ23をバイパスし、希ガスフィルタ23の下流部に接続するバイパス管27を設置する。さらに、そのバイパス管27のライン上に、ある一定以上の圧力を超えると仕切り板が破れることで弁が開くラプチャディスク28を設置することで、万が一ポンプ25が作動せず、原子炉格納容器1の圧力が上昇した場合、このラプチャディスク28が開くことで原子炉格納容器1を減圧できる構造とする。なお、このラプチャディスク28は、爆破弁やその他のバルブでも構わない。また、希ガスフィルタ23自体がある一定圧力以上で破れる構造とすることで、この機能を代替しても構わない。
In the unlikely event that the
言い換えると、これらは、所定の圧力以上になった場合に、希ガスフィルタ23自体の破壊、又はバイパス管27に設けたラプチャディスク28(破裂弁)の破壊により、希ガスフィルタ23の上流側の圧力を下げることができる構成である。
In other words, when the pressure exceeds a predetermined pressure, the upstream side of the
図2は、本実施例の原子炉格納容器及びそのベントシステムの概略構成を示す縦断面図である。 FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of the reactor containment vessel and its vent system according to the present embodiment.
実施例2においては、フィルタベント装置15や希ガスフィルタ23の基本的な配置や構成は、実施例1と同様である。このため、ここでは実施例1との違いのみを説明する。
In the second embodiment, the basic arrangement and configuration of the
実施例2において実施例1と異なる点は、図2に示すように、フィルタベント装置15に水素再結合器29及びタービン30を設けたことである。
The second embodiment is different from the first embodiment in that a
原子炉格納容器1の内部の気体は、窒素置換されており、酸素はほぼ存在しない。希ガスフィルタ23より後流部は、排気塔22を通じて外部に繋がっているため、酸素が存在する。そこで、希ガスフィルタ23の下流側に水素再結合器29を設置し、排出された水素と酸素とを反応させて水にすることにより、水素を処理する。水素再結合器29内には、水素再結合触媒が内蔵されている。この触媒の作用により、電源等を用いないで受動的に水素を処理することができる。
The gas inside the
なお、水素再結合触媒には、酸化セリウムおよび酸化ジルコニウムなどの混合酸化物で構成された担体にパラジウムや白金を添着している触媒、またはリチウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、鉄、ニッケル、銅、ストロンチウム、銀、セリウムなどの金属を含む金属酸化物触媒がある。この再結合の反応は発熱反応であり、水素再結合器29を通過することで排出ガスの温度が上昇する。このエネルギーをタービン30で回収し、動力伝達機構31を通してポンプ25を駆動する。この機構により、ポンプ25を駆動する電源等が不要になる。
The hydrogen recombination catalyst includes a catalyst in which palladium or platinum is impregnated on a carrier composed of a mixed oxide such as cerium oxide and zirconium oxide, or lithium, sodium, magnesium, calcium, iron, nickel, copper, There are metal oxide catalysts containing metals such as strontium, silver and cerium. This recombination reaction is an exothermic reaction, and the temperature of the exhaust gas rises as it passes through the
図3は、本実施例の原子炉格納容器及びそのベントシステムの概略構成を示す縦断面図である。 FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of the reactor containment vessel and its vent system according to the present embodiment.
実施例3においては、フィルタベント装置15の構成のみを実施例1から変更している。このため、ここではその違いのみを説明する。
In the third embodiment, only the configuration of the
フィルタベント装置15としては、一般に、湿式及び乾式のものがある。実施例1のように、容器内のスクラビング用プール水18でエアロゾルを除去するものが湿式のベント装置である。
Generally, the
これに対して、実施例3のフィルタベント装置15は、図3に示すように、フィルタ容器16の中に放射性物質除去用の砂フィルタ32を敷き詰め、その砂フィルタ32により放射性物質を除去するフィルタベント装置である。これは、乾式のベント装置であり、湿式と比較してスクラビング用プール水18の水質の管理などは必要ないが、事故時にこの装置を加熱する必要がある。
On the other hand, as shown in FIG. 3, the
ベント配管13は、フィルタ容器16の上部に接続されている。そして、ベント配管13からのガスが砂フィルタ32の上面に万遍なく供給されるように、ベント配管13と砂フィルタ32の上面との間には、邪魔板33が設けられている。出口配管20は、フィルタ容器16の下部に接続されている。
The
このフィルタベント装置15でも放射性希ガスは除去できないため、希ガスフィルタ23が必要であり、それらの構成は、実施例1と同様である。また、実施例2のように水素再結合器と組み合わせてもよい。
Since the radioactive noble gas cannot be removed even with the
図4は、本実施例の原子炉格納容器及びそのベントシステムの概略構成を示す縦断面図である。 FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of the reactor containment vessel and its vent system according to the present embodiment.
実施例4においては、フィルタベント装置15の構成のみを実施例3から変更している。このため、ここではその違いのみを説明する。
In the fourth embodiment, only the configuration of the
実施例4においては、実施例3の砂フィルタ32の代わりに、金属フィルタ19と、よう素除去用のゼオライトフィルタ34と、を用いている。実施例4も、乾式のフィルタベント装置である。
In the fourth embodiment, a
本実施例においては、図4に示すように、金属フィルタ19をベント配管13の上流側端部(ドライウェル5及びウェットウェル7の内部)に設けるとともに、ゼオライトフィルタ34をベント配管13の途中に設けている。
In this embodiment, as shown in FIG. 4, the
金属フィルタ19及びゼオライトフィルタ34を用いても放射性希ガスは除去できないため、実施例1と同様に、希ガスフィルタ23を設けている。なお、実施例2のように、水素再結合器と組み合わせてもよい。
Since the radioactive noble gas cannot be removed even if the
図5は、本実施例の原子炉格納容器及びそのベントシステムの概略構成を示す縦断面図である。 FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of the reactor containment vessel and its vent system according to the present embodiment.
本実施例は、実施例1の原子炉格納容器ベントシステムを加圧水型原子炉に適用した例である。 The present embodiment is an example in which the containment vessel vent system of the first embodiment is applied to a pressurized water reactor.
本図に示すように、加圧水型原子炉の場合、原子炉格納容器1の内部には、炉心2を内包する原子炉圧力容器3、加圧器35、蒸気発生器36及び再循環ポンプ37が設置されている。蒸気発生器36には、発生した蒸気をタービン(図示せず)に送る主蒸気管4が接続されている。
As shown in this figure, in the case of a pressurized water reactor, a
また、ベント配管13及び戻り配管24は、仕切られていない原子炉格納容器1に接続されている。すなわち、加圧水型原子炉は、原子炉格納容器1の圧力上昇を抑えるためのウェットウェル7及びサプレッションプール8を有していない。このため、サプレッションプール8によるスクラビングによる放射性物質の除去は期待できない。
The
そこで、本実施例においては、実施例1と同様にフィルタ容器16を設けることにより、スクラビングの機能を付与している。
Therefore, in this embodiment, the scrubbing function is provided by providing the
なお、実施例2のように、水素再結合器29を用いても構わない。また、実施例4又は5のように、乾式のフィルタベント装置15を用いても構わない。
Note that the
実施例1〜5は、本発明の原子炉格納容器ベントシステムを軽水炉(沸騰水型原子炉又は加圧水型原子炉)に適用した例であるが、重水炉、黒鉛炉、ガス炉等に適用してもよい。また、いわゆる第4世代原子炉と呼ばれる高温ガス炉、超臨界圧軽水冷却炉、溶融塩炉、ガス冷却高速炉、ナトリウム冷却高速炉、鉛冷却高速炉など、他の方式を用いる炉に適用してもよい。 Examples 1 to 5 are examples in which the reactor containment vent system of the present invention is applied to a light water reactor (boiling water reactor or pressurized water reactor), but applied to heavy water reactors, graphite reactors, gas reactors, and the like. May be. It is also applicable to reactors using other methods such as high-temperature gas reactors, so-called fourth-generation reactors, supercritical light water-cooled reactors, molten salt reactors, gas-cooled fast reactors, sodium-cooled fast reactors, and lead-cooled fast reactors. May be.
1:原子炉格納容器、2:炉心、3:原子炉圧力容器、4:主蒸気管、5:ドライウェル、6:蒸気逃し安全弁、7:ウェットウェル、8:サプレッションプール、9:蒸気逃し安全弁排気管、10:クエンチャ、11:ベント管、11a:ベント管排気部、12:ダイヤフラムフロア、13:ベント配管、14、14a、14b:隔離弁、15:フィルタベント装置、16:フィルタ容器、17:入口配管、18:スクラビング用プール水、19:金属フィルタ、20:出口配管、21:遮蔽壁、22:排気塔、23:希ガスフィルタ、24:戻り配管、25:ポンプ、26:逆止弁、27:バイパス管、28:ラプチャディスク、29:水素再結合器、30:タービン、31:動力伝達機構、32:砂フィルタ、33:邪魔板、34:ゼオライトフィルタ、35:加圧器、36:蒸気発生器、37:再循環ポンプ、38:よう素フィルタ。 1: Reactor containment vessel, 2: Core, 3: Reactor pressure vessel, 4: Main steam pipe, 5: Dry well, 6: Steam relief safety valve, 7: Wet well, 8: Suppression pool, 9: Steam relief safety valve Exhaust pipe, 10: quencher, 11: vent pipe, 11a: vent pipe exhaust part, 12: diaphragm floor, 13: vent pipe, 14, 14a, 14b: isolation valve, 15: filter vent device, 16: filter container, 17 : Inlet piping, 18: pool water for scrubbing, 19: metal filter, 20: outlet piping, 21: shielding wall, 22: exhaust tower, 23: noble gas filter, 24: return piping, 25: pump, 26: check Valve: 27: Bypass pipe, 28: Rupture disk, 29: Hydrogen recombiner, 30: Turbine, 31: Power transmission mechanism, 32: Sand filter, 33: Baffle plate, 34: Z Light filter 35: pressurizer 36: steam generator, 37: recirculating pump, 38: iodine filter.
Claims (14)
前記ベントラインに設けられた希ガスフィルタと、
前記ベントラインにおける前記希ガスフィルタの上流側と前記原子炉格納容器とを接続する戻り配管と、
前記戻り配管に設けられたポンプと、を備え、
前記希ガスフィルタは、放射性希ガスを遮断し、かつ、水蒸気を透過する膜フィルタである、原子炉格納容器ベントシステム。 A vent line for discharging the gas inside the containment vessel to the outside of the containment vessel;
A rare gas filter provided in the vent line;
A return pipe connecting the upstream side of the rare gas filter and the containment vessel in the vent line;
A pump provided in the return pipe,
The reactor containment vessel vent system, wherein the rare gas filter is a membrane filter that blocks radioactive noble gases and allows water vapor to pass therethrough.
前記ポンプは、前記タービンにより駆動する、請求項5記載の原子炉格納容器ベントシステム。 A turbine is installed downstream of the hydrogen recombiner in the vent line,
The reactor containment vent system according to claim 5, wherein the pump is driven by the turbine.
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020030101A (en) * | 2018-08-22 | 2020-02-27 | 三菱重工業株式会社 | Radioactive gas treatment device, radioactive substance treatment system, nuclear reactor facility and radioactive gas treatment method |
JP2021143998A (en) * | 2020-03-13 | 2021-09-24 | 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 | Reactor container vent apparatus and nuclear power plant |
KR20210122551A (en) * | 2020-04-01 | 2021-10-12 | 한국원자력연구원 | Steam generator accident mitigation system |
WO2022009587A1 (en) * | 2020-07-07 | 2022-01-13 | 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 | Filter for removing radioactive noble gas, filter unit and reactor containment vent system |
JP2022144119A (en) * | 2021-03-18 | 2022-10-03 | 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 | Reactor containment vessel vent system |
JP7454474B2 (en) | 2020-09-15 | 2024-03-22 | 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 | Reactor containment vent system |
JP7482019B2 (en) | 2020-12-24 | 2024-05-13 | 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 | Nuclear containment vessel vent system |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0298689A (en) * | 1988-10-05 | 1990-04-11 | Hitachi Ltd | Container pressure suppressor |
JPH0298688A (en) * | 1988-10-05 | 1990-04-11 | Hitachi Ltd | Reduced pressure vent system for container |
JPH07104087A (en) * | 1993-10-07 | 1995-04-21 | Toshiba Corp | Vent device for reactor container |
JPH08285988A (en) * | 1995-04-11 | 1996-11-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Radioactive gas waste dehumidifier |
JP2006263566A (en) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Noritake Co Ltd | Inorganic porous separation membrane and its manufacturing method |
JP2014048043A (en) * | 2012-08-29 | 2014-03-17 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | Gas treatment facility of nuclear power plant |
JP2015508502A (en) * | 2012-01-10 | 2015-03-19 | アルストム テクノロジー リミテッドALSTOM Technology Ltd | Methods for filtering harmful emissions from nuclear power plants |
JP2016521843A (en) * | 2013-05-17 | 2016-07-25 | アレヴァ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングAreva GmbH | Vent and radioactivity containment system for nuclear facilities |
JP2016169138A (en) * | 2015-03-16 | 2016-09-23 | 国立大学法人 熊本大学 | Mixed conductive graphene oxide sheet |
-
2017
- 2017-03-15 JP JP2017049647A patent/JP6798912B2/en active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0298689A (en) * | 1988-10-05 | 1990-04-11 | Hitachi Ltd | Container pressure suppressor |
JPH0298688A (en) * | 1988-10-05 | 1990-04-11 | Hitachi Ltd | Reduced pressure vent system for container |
JPH07104087A (en) * | 1993-10-07 | 1995-04-21 | Toshiba Corp | Vent device for reactor container |
JPH08285988A (en) * | 1995-04-11 | 1996-11-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Radioactive gas waste dehumidifier |
JP2006263566A (en) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Noritake Co Ltd | Inorganic porous separation membrane and its manufacturing method |
JP2015508502A (en) * | 2012-01-10 | 2015-03-19 | アルストム テクノロジー リミテッドALSTOM Technology Ltd | Methods for filtering harmful emissions from nuclear power plants |
JP2014048043A (en) * | 2012-08-29 | 2014-03-17 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | Gas treatment facility of nuclear power plant |
JP2016521843A (en) * | 2013-05-17 | 2016-07-25 | アレヴァ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングAreva GmbH | Vent and radioactivity containment system for nuclear facilities |
JP2016169138A (en) * | 2015-03-16 | 2016-09-23 | 国立大学法人 熊本大学 | Mixed conductive graphene oxide sheet |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020030101A (en) * | 2018-08-22 | 2020-02-27 | 三菱重工業株式会社 | Radioactive gas treatment device, radioactive substance treatment system, nuclear reactor facility and radioactive gas treatment method |
JP7266006B2 (en) | 2020-03-13 | 2023-04-27 | 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 | Reactor containment vessel vent system and nuclear power plant |
JP2021143998A (en) * | 2020-03-13 | 2021-09-24 | 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 | Reactor container vent apparatus and nuclear power plant |
US11823804B2 (en) | 2020-04-01 | 2023-11-21 | Korea Atomic Energy Research Institute | Steam generator accident mitigation system |
KR102348091B1 (en) * | 2020-04-01 | 2022-01-10 | 한국원자력연구원 | Steam generator accident mitigation system |
KR20210122551A (en) * | 2020-04-01 | 2021-10-12 | 한국원자력연구원 | Steam generator accident mitigation system |
WO2022009587A1 (en) * | 2020-07-07 | 2022-01-13 | 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 | Filter for removing radioactive noble gas, filter unit and reactor containment vent system |
JP2022014543A (en) * | 2020-07-07 | 2022-01-20 | 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 | Radioactive noble gas removal filter, filter unit, and reactor containment vent system |
JP7417484B2 (en) | 2020-07-07 | 2024-01-18 | 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 | Radioactive noble gas removal filters, filter units and reactor containment vent systems |
JP7454474B2 (en) | 2020-09-15 | 2024-03-22 | 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 | Reactor containment vent system |
JP7482019B2 (en) | 2020-12-24 | 2024-05-13 | 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 | Nuclear containment vessel vent system |
JP2022144119A (en) * | 2021-03-18 | 2022-10-03 | 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 | Reactor containment vessel vent system |
JP7331030B2 (en) | 2021-03-18 | 2023-08-22 | 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 | Reactor containment venting system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6798912B2 (en) | 2020-12-09 |
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