JP2020118612A - System and method for processing gaseous waste - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、原子力プラントの気体廃棄物処理設備及び気体廃棄物処理方法に関する。 The present invention relates to a gas waste treatment facility for a nuclear power plant and a gas waste treatment method.
沸騰水型原子炉を有する原子力プラントでは、原子炉の炉心での核燃料の核分裂反応で生じた熱エネルギーによって冷却水を加熱して水蒸気を発生させ、発生した水蒸気をタービンに動力源として直接供給する。原子炉内では、核分裂によって生じる中性子やγ線等の放射線の照射によって、冷却水の一部に放射線分解が起きる。この放射線分解により、水素ガス及び酸素ガスが生成されると共に、その副生成物として16N、3H、19Oが生成される。これらの水素ガス、酸素ガス、16N、3H、19Oは、炉内で発生した水蒸気と共に、タービンを経て復水器へ運ばれる。復水器では、水蒸気が冷却されて凝縮水に戻る。一方、非凝縮性の気体である水素ガス、酸素ガス、16N、3H、19Oは、復水器内に蓄積される。16N、3H、19Oは、短半減期の放射性核種であるので、復水器の内部(ホットウェル)に滞留している間に放射能が減衰する。復水器は、これらの放射性核種の放射能レベルが所定以下に減衰するまでホットウェルに滞留可能となる容積を備えるように設計されている。 In a nuclear power plant with a boiling water reactor, the cooling water is heated by the thermal energy generated by the nuclear fission reaction of the nuclear fuel in the reactor core to generate steam, and the generated steam is directly supplied to the turbine as a power source. .. In the nuclear reactor, irradiation of radiation such as neutrons and γ rays generated by nuclear fission causes radiolysis of a part of the cooling water. By this radiolysis, hydrogen gas and oxygen gas are produced, and 16 N, 3 H, and 19 O are produced as by-products. These hydrogen gas, oxygen gas, 16 N, 3 H, and 19 O are carried to the condenser through the turbine together with the steam generated in the furnace. In the condenser, the steam is cooled and returned to the condensed water. On the other hand, non-condensable gases such as hydrogen gas, oxygen gas, 16 N, 3 H, and 19 O are accumulated in the condenser. Since 16 N, 3 H, and 19 O are radionuclides with a short half-life, the radioactivity decays while staying inside the condenser (hot well). The condenser is designed to have a volume that allows it to stay in the hot well until the radioactivity levels of these radionuclides have decayed below a certain level.
また、炉心では、核燃料の核分裂が進むにつれて核分裂生成物が生成される。この核分裂生成物には、クリプトン(Kr)やキセノン(Xe)の放射性希ガスも含まれている。放射性希ガスを含む核分裂生成物は、通常、燃料被覆管内に閉じ込められている。しかし、燃料被覆管には、極めて低い可能性ではあるが、ピンホールと称する小さな穴が開く場合がある。この場合、ピンホールを介して放射性希ガスが燃料被覆管外へ漏洩する。この放射性希ガスは、炉内の水蒸気に混入して水蒸気と共にタービンを経て復水器へ運ばれ、上記の水素ガス、酸素ガス、16N、3H、19Oと共に復水器の内部に蓄積される。 In the core, fission products are produced as the fission of nuclear fuel progresses. This fission product also contains radioactive noble gases such as krypton (Kr) and xenon (Xe). Fission products containing radioactive noble gases are usually confined within the fuel cladding. However, the fuel cladding may have, albeit very low, a small hole, called a pinhole. In this case, the radioactive rare gas leaks to the outside of the fuel cladding tube through the pinhole. This radioactive noble gas is mixed with the steam in the furnace and is carried to the condenser through the turbine together with the steam, and is accumulated inside the condenser together with the above hydrogen gas, oxygen gas, 16 N, 3 H and 19 O. To be done.
復水器の内部に滞留する水素ガスや酸素ガス、16N、3H、19O、放射性希ガス等の非凝縮性の気体は、気体廃棄物と呼ばれている。沸騰水型原子炉を有する原子力プラントでは、気体廃棄物の減容や放射能の減衰のために、気体廃棄物を気体廃棄物処理設備によって処理している。気体廃棄物処理設備として、例えば、特許文献1に記載のものがある。特許文献1に記載の気体廃棄物処理系では、空気抽出器によって復水器から抽出した気体廃棄物を駆動蒸気と共に排ガス予熱器に導入して加熱し、次に排ガス再結合器で気体廃棄物の水素ガス及び酸素ガスを触媒の作用で再結合させて水蒸気(再結合水)を生成し、次いで駆動蒸気及び再結合水(水蒸気)を排ガス復水器で冷却して凝縮水として復水器に回収し、残った気体廃棄物を除湿冷却器で除湿すると共に冷却する。その後、乾燥した低温の気体廃棄物を活性炭式希ガスホールドアップ装置に通過させ、排ガスフィルタを経て、排ガス抽出器によって排気筒に導いて大気中へ放出する。 Non-condensable gases such as hydrogen gas, oxygen gas, 16 N, 3 H, 19 O and radioactive noble gases that stay inside the condenser are called gaseous waste. In a nuclear power plant having a boiling water reactor, the gas waste is treated by a gas waste treatment facility in order to reduce the volume of the gas waste and attenuate the radioactivity. As a gas waste treatment facility, for example, there is one described in Patent Document 1. In the gas waste treatment system described in Patent Document 1, the gas waste extracted from the condenser by the air extractor is introduced together with the driving steam into the exhaust gas preheater to be heated, and then the exhaust gas recombiner is used to discharge the gaseous waste. The hydrogen gas and oxygen gas of the above are recombined by the action of the catalyst to generate steam (recombined water), and then the driving steam and the recombined water (steam) are cooled by the exhaust gas condenser and condensed as condensed water. The remaining gaseous waste is dehumidified with a dehumidifying cooler and cooled. After that, the dried low-temperature gas waste is passed through an activated carbon type rare gas hold-up device, passed through an exhaust gas filter, guided to an exhaust stack by an exhaust gas extractor, and discharged into the atmosphere.
特許文献1に記載のような希ガスホールドアップ装置は、気体廃棄物のうちのKrやXeの反応性に乏しい放射性希ガスを活性炭で物理的に吸着脱着して保持することで、放射性希ガスの放射能を減衰させるものである。当該装置は、放射性希ガスを所定期間保持できるように、多量の活性炭を収容する必要があり、非常に大きな構造物となっている。例えば、径3m×高さ4mの大きさの装置が複数接続された構成となっている。この巨大な活性炭式希ガスホールドアップ装置は、気体廃棄物処理系のコスト増加の要因の1つとなっている。 The rare gas hold-up device as described in Patent Document 1 is a radioactive rare gas, which is obtained by physically adsorbing and desorbing a radioactive rare gas having a low reactivity with Kr or Xe in the gaseous waste with activated carbon and holding it. It attenuates the radioactivity of. The device needs to accommodate a large amount of activated carbon so that the radioactive noble gas can be retained for a predetermined period of time, which is a very large structure. For example, a plurality of devices each having a diameter of 3 m and a height of 4 m are connected to each other. This huge activated carbon type rare gas hold-up device is one of the factors that increase the cost of the gaseous waste treatment system.
また、近年、燃料被覆管の性能向上により、燃料被覆管からの放射性希ガスの漏洩は、極めて稀である。燃料被覆管から放射性希ガスが漏洩していない場合には、希ガスホールドアップ装置によって気体廃棄物を処理する必要性がない。なぜなら、この場合、気体廃棄物は、水素ガスや酸素ガス、復水器のホットウェルで放射能レベルが既に減衰している16N、3H、19O等の短半減期の放射性核種で構成されているからである。つまり、現状では、希ガスホールドアップ装置は、万一の放射性希ガスの漏洩に備えた構成となっている。 Further, in recent years, due to improvement in the performance of the fuel cladding tube, leakage of radioactive noble gas from the fuel cladding tube is extremely rare. If no radioactive noble gas leaks from the fuel cladding, there is no need to treat the gaseous waste with a noble gas holdup device. Because, in this case, the gaseous waste is composed of hydrogen gas, oxygen gas, and radionuclides with a short half-life such as 16 N, 3 H, and 19 O, whose radioactivity levels have already decayed in the hot well of the condenser. Because it is done. That is, at present, the rare gas hold-up device is configured to be prepared for leakage of radioactive rare gas in the unlikely event.
また、特許文献1に記載のような希ガスホールドアップ装置を備える気体廃棄物処理設備では、希ガスホールドアップ装置を設置することで必要となる機器があり、その分、気体廃棄物処理設備の構成が複雑化する。これは、気体廃棄物処理設備のコスト増加に繋がる。具体的には、次の通りである。 Further, in the gas waste treatment facility equipped with the rare gas hold-up device as described in Patent Document 1, there is a device required by installing the rare gas hold-up device. The configuration becomes complicated. This leads to an increase in the cost of the gas waste treatment facility. Specifically, it is as follows.
気体廃棄物には水素ガス及び酸素ガスが含まれているので、特許文献1に記載の気体廃棄物処理系では、防爆の目的で水素ガスの濃度を低下させるために、水蒸気を気体廃棄物に混合している。しかし、活性炭式希ガスホールドアップ装置では、処理する気体中に水分が多く含まれていると、活性炭の能力が十分に発揮されない。そのため、水蒸気で希釈された気体廃棄物を排ガス予熱器で加熱した後、排ガス再結合器で気体廃棄物の水素ガスと酸素ガスから再結合水(水蒸気)を生成し、気体廃棄物から生成された水蒸気及び気体廃棄物を希釈した水蒸気を排ガス復水器で回収する。それから、気体廃棄物に含まれる湿分を除湿冷却器で十分に除去した上で、気体廃棄物を活性炭式希ガスホールドアップ装置へ導入する。このように、気体廃棄物を活性炭式希ガスホールドアップ装置に導入する前に、水蒸気及び気体廃棄物の湿分を処理する必要がある。 Since the gaseous waste contains hydrogen gas and oxygen gas, in the gaseous waste treatment system described in Patent Document 1, in order to reduce the concentration of hydrogen gas for the purpose of explosion protection, steam is turned into gaseous waste. Mixed. However, in the activated carbon type rare gas hold-up device, when the gas to be treated contains a large amount of water, the ability of the activated carbon is not sufficiently exhibited. Therefore, after heating the gas waste diluted with water vapor in the exhaust gas preheater, recombination water (water vapor) is generated from the hydrogen gas and oxygen gas of the gas waste in the exhaust gas recombiner, and is generated from the gas waste. The water vapor and the water vapor diluted with the gaseous waste are collected by the exhaust gas condenser. Then, after the moisture contained in the gas waste is sufficiently removed by the dehumidifying cooler, the gas waste is introduced into the activated carbon type rare gas hold-up device. Thus, it is necessary to treat the water vapor and the moisture of the gaseous waste before introducing the gaseous waste into the activated carbon rare gas hold-up device.
上述したように、気体廃棄物処理設備では、放射性希ガスを処理するための希ガスホールドアップ装置がコスト増加の要因になっている。しかし一方で、気体廃棄物処理設備は、燃料被覆管から放射性希ガスが万一漏洩した場合には、放射性希ガスを放射能が減衰した状態で外部環境へ放出させる必要がある。 As described above, in the gas waste treatment facility, the rare gas hold-up device for treating the radioactive rare gas causes a cost increase. On the other hand, however, if the radioactive noble gas leaks from the fuel cladding tube, the gas waste treatment facility must release the radioactive noble gas to the external environment with its radioactivity attenuated.
本発明は、上記の問題点を解消するためになされたものであり、その目的は、放射性希ガスの処理機能を維持しつつ構成の簡素化及び小型化を図ることができる気体廃棄物処理設備及び気体廃棄物処理方法を提供することである。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is a gas waste treatment facility capable of achieving simplification and miniaturization of a configuration while maintaining a treatment function of radioactive noble gas. And a method for treating gaseous waste.
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、原子力プラントの原子炉で生成された気体廃棄物を含む気体を取り込み前記原子力プラントの外部環境へ導くように構成された主経路と、前記主経路上に設けられ、水蒸気及び水素ガスが透過しやすい一方、キセノンガス及びクリプトンガスが透過しにくい特性を有する透過膜と、一端側が前記主経路の前記透過膜よりも上流側の部分に接続されると共に他端側が前記主経路の記透過膜よりも下流側の部分に接続され、前記透過膜を透過できない気体が前記透過膜を迂回して流通することが可能なバイパス経路と、前記バイパス経路上に設けられ、前記バイパス経路を開閉する開閉弁とを備えていることを特徴とする。 The present application includes a plurality of means for solving the above problems, and one example thereof is configured to take in a gas containing a gas waste generated in a nuclear reactor of a nuclear power plant and guide it to the external environment of the nuclear power plant. And a permeable membrane that is provided on the main route and has a property that water vapor and hydrogen gas easily permeate while xenon gas and krypton gas hardly permeate, and one end side of the permeable membrane of the main route Is also connected to the upstream side portion and the other end side is connected to the downstream side portion of the main passage from the permeable membrane, so that a gas that cannot pass through the permeable membrane can flow around the permeable membrane. And a switching valve that is provided on the bypass path and that opens and closes the bypass path.
本発明によれば、透過膜を介して気体廃棄物の一部を外部環境へ放出する一方、透過膜によってキセノンガス及びクリプトンガスの放射性希ガスを気体廃棄物から分離して当該放射性希ガスを一時的に保持した後にバイパス経路を介して外部環境へ放出することが可能である。すなわち、気体廃棄物を処理する構成として、気体廃棄物の処理流量に応じた大きさの透過膜及び透過膜を迂回するバイパス経路を必要とするが、希ガスホールドアップ装置及びそれに伴う機器は不要である。したがって、放射性希ガスの処理機能を維持しつつ気体廃棄物処理設備の構成の簡素化及び小型化を図ることができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
According to the present invention, a part of the gaseous waste is released to the external environment through the permeable membrane, while the permeable membrane separates the radioactive noble gases of xenon gas and krypton gas from the gaseous waste to remove the radioactive noble gas. After being temporarily retained, it can be released to the external environment via the bypass route. That is, a permeable membrane having a size corresponding to the processing flow rate of the gaseous waste and a bypass path bypassing the permeable membrane are required as a configuration for treating the gaseous waste, but a rare gas hold-up device and devices associated therewith are not required. Is. Therefore, the structure of the gas waste treatment facility can be simplified and downsized while maintaining the function of treating the radioactive noble gas.
Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.
以下、本発明の気体廃棄物処理設備及び気体廃棄物処理方法の実施の形態について図面を用いて説明する。 Embodiments of a gas waste treatment facility and a gas waste treatment method of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[第1の実施の形態]
まず、本発明の気体廃棄物処理設備の第1の実施の形態を含む原子力プラントの構成を図1及び図2を用いて説明する。図1は本発明の気体廃棄物処理設備の第1の実施の形態を含む原子力プラントの概略構成を示す系統図、図2は本本発明の気体廃棄物処理設備の第1の実施の形態の一部を構成するフィルタモジュールの構造を示す断面模式図である。
[First Embodiment]
First, the configuration of a nuclear power plant including the first embodiment of the gaseous waste treatment facility of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a system diagram showing a schematic configuration of a nuclear power plant including a first embodiment of a gas waste treatment facility of the present invention, and FIG. 2 is an example of a first embodiment of a gas waste treatment facility of the present invention. It is a cross-sectional schematic diagram which shows the structure of the filter module which comprises a part.
図1において、沸騰水型の原子力プラントは、水蒸気を生成する原子炉101と、原子炉101で生成された蒸気によって駆動される蒸気タービン102と、蒸気タービン102からの排気蒸気を凝縮させる復水器103と、原子炉101と蒸気タービン102を接続する主蒸気配管104と、復水器103で生じた水を原子炉101に供給する復水・給水系統105とを備えている。復水・給水系統105は、上流側から順に、復水配管107に設けた復水ポンプ108、給水配管109に設けた給水ポンプ110を含んでいる。
In FIG. 1, a boiling water nuclear power plant includes a
原子炉101では、炉心101a内に装荷された核燃料が核分裂反応により発熱することで炉内の冷却水が沸騰して水蒸気が生成される。原子炉101で生成された水蒸気は、主蒸気配管104を介して蒸気タービン102へ導入される。これにより、蒸気タービン102が発電機(図示せず)を回転駆動する。蒸気タービン102を駆動した水蒸気は、復水器103で冷却されて水に戻る。復水器103で生じた水は、復水・給水系統105の復水配管107及び給水配管109を介して復水ポンプ108及び給水ポンプ110によって原子炉101へ再び供給される。
In the
原子炉101内では、核燃料の核分裂反応によって生じる放射線の照射によって、冷却水の一部から水素ガス及び酸素ガスが生成されると共に、その副生成物として16N、3H、19Oが生成される。これらの水素ガス、酸素ガス、16N、3H、19Oは、原子炉101内で生成された水蒸気と共に、蒸気タービン102を経て復水器103へ運ばれる。復水器103では、水蒸気が冷却されて水に戻る。一方、非凝縮性の気体である水素ガス、酸素ガス、16N、3H、19Oは、復水器103内に蓄積される。16N、3H、19Oは、短半減期の放射性核種であり、復水器103の内部(ホットウェル)に滞留している間に放射能が減衰する。復水器103は、これらの放射性核種の放射能が所定レベル以下に減衰するまでホットウェルに滞留可能となる容積を備えるように設計されている。
In the
また、原子炉101の炉心101aでは、核燃料の核分裂反応が進むにつれて核分裂生成物が生成される。この核分裂生成物には、クリプトンガスやキセノンガスの放射性希ガスが含まれている。放射性希ガスを含む核分裂生成物は、通常、図示しない燃料被覆管内に閉じ込められている。しかし、燃料被覆管には、極めて低い可能性ではあるが、ピンホールと称する小さな穴が開く場合がある。この場合、ピンホールを介して放射性希ガスが燃料被覆管外へ漏洩する。漏洩した放射性希ガスは、原子炉101内で生成された水蒸気に混入して水蒸気と共に蒸気タービン102を経て復水器103へ運ばれる。その結果、反応性に乏しい非凝縮性の放射性希ガスは、上記の水素ガス、酸素ガス、16N、3H、19Oと共に、復水器103の内部に蓄積される。
In the
復水器103内に滞留する水素ガスや酸素ガス、16N、3H、19O、放射性希ガス等の非凝縮性の気体は、気体廃棄物と呼ばれている。原子力プラントは、気体廃棄物の放射能を減衰させた上で気体廃棄物を原子力プラントの外部環境へ排出する気体廃棄物処理設備1を備えている。気体廃棄物処理設備1は、非凝縮性の気体廃棄物を水蒸気と共に取り込み原子力プラントの外部環境へ導くように構成された主経路2と、主経路2上に設けられ、水蒸気及び水素ガスが透過しやすい一方、キセノンガス及びクリプトンガスが透過しにくい特性を有する透過膜を含むフィルタモジュール3とを備えている。
Non-condensable gases such as hydrogen gas, oxygen gas, 16 N, 3 H, 19 O, and radioactive noble gas that stay in the
本実施の形態に係る主経路2は、並列に接続された複数(図1中、2本)の分岐経路2aを有する。各分岐経路2aの中途位置には、貯留タンク4が設けられている。各貯留タンク4の内部にはフィルタモジュール3が配置されており、貯留タンク4は分岐経路2aのフィルタモジュール3よりも上流側の一部分を構成している。この主経路2は、上流側から順に、抽気管路21、複数の第1分岐管路22、複数の貯留タンク4、複数の第2分岐管路23、排気管路24、排気塔25で構成されている。
The main route 2 according to the present embodiment has a plurality of (two in FIG. 1)
抽気管路21は、復水器103に接続された管路であり、復水器103内に滞留する気体廃棄物を水蒸気と共に取り込むものである。第1分岐管路22は、抽気管路21の下流端から分岐して貯留タンク4に接続された管路であり、分岐経路2aの上流側部分を構成している。第1分岐管路22は、抽気管路21を流れる気体廃棄物及び水蒸気を貯留タンク4(フィルタモジュール3)へ導くものである。貯留タンク4は、フィルタモジュール3の透過膜を透過できない気体を一時的に貯留するものである。第2分岐管路23は、その上流端にフィルタモジュール3が設けられていると共に、フィルタモジュール3が貯留タンク4内に配置されるように上流側が貯留タンク4に接続されている。第2分岐管路23は、分岐経路2aの下流側部分を構成しており、フィルタモジュール3の透過膜を透過した気体が流れる管路である。排気管路24は、その上流側端部で複数の第2分岐管路23が合流すると共に、その下流側が排気塔25に接続された管路である。排気管路24は、複数の第2分岐管路23を流れる気体を合流させて排気塔25へ導くものである。排気塔25は、排気管路24から流入した気体を原子力プラントの外部環境へ排出して拡散させるものである。
The
抽気管路21には、復水器103から気体廃棄物及び水蒸気を吸い込んで貯留タンク4(フィルタモジュール3)へ送出するメインポンプ11が設けられている。分岐経路2aには、並列に接続された複数の分岐経路2aうちいずれか1つの分岐経路2aが連通するように切り替える切替弁12が設けられている。切替弁12は、例えば、複数の第1分岐管路22の分岐部に設けられた三方弁である。各貯留タンク4には、貯留タンク4内に貯留する気体の放射線量を検出する放射線検出器13および貯留タンク4内に貯留する気体の圧力を検出する圧力検出器14が配置されている。
The
各分岐経路2aには、フィルタモジュール3の透過膜を透過できない気体がフィルタモジュール3を迂回して流通することが可能なバイパス経路6が接続されている。本実施の形態に係るバイパス経路6は、一端側が貯留タンク4(分岐経路2aのフィルタモジュール3よりも上流側の一部分)に接続されると共に他端側が第2分岐管路23(分岐経路2aのフィルタモジュール3よりも下流側の部分)に接続された管路である。各バイパス経路6には、バイパス経路6(管路)を開閉する開閉弁7が設けられている。各分岐経路2aにおけるバイパス経路6との接続部よりも下流側の部分には、逆止弁15が設けられている。逆止弁15は、排気管路24へ向かう気体の流れを許容する一方、異なる分岐経路2aからの気体の流入を阻止するものである。
A
フィルタモジュール3は、例えば図2に示すように、多数の中空糸膜31を束ねた状態の透過膜と、透過膜を収容する筒状の容器32と、容器32の両側の開口をそれぞれ閉塞する蓋部33とで構成されている。多数の中空糸膜31の両端部は、それぞれ支持部材34を介して容器32に支持されている。両支持部材34は、容器32内を密閉するように容器32に取り付けられている。蓋部33の一方(図2中、左側)には、気体廃棄物が流入する流入口36が設けられている。蓋部33の他方(図2中、右側)には、気体廃棄物のうちの透過膜を透過できない気体が流出する第1流出口37が設けられている。容器32には、気体廃棄物のうちの透過膜を透過した気体が流出する第2流出口38が設けられている。フィルタモジュール3は、蓋部33を取り外すことで、多数の中空糸膜31を束ねた状態の透過膜を取り出して交換することが可能な構成である。フィルタモジュール3は、配管に接続可能なものであり、希ガスホールドアップ装置に比べて極めて小型な構造物である。
As shown in FIG. 2, for example, the
透過膜は、例えば、分子レベルの網目構造を有し、各種気体の分子径の差を利用して特定の気体を選択的に透過させる分子ふるい膜である。本実施の形態に係るフィルタモジュール3の分子ふるい膜は、水蒸気(分子径が例えば約0.265nm)及び水素ガス(分子径が例えば約0.289nm)が透過しやすい一方、キセノンガス(分子径が例えば約0.396nm)及びクリプトンガス(分子径が例えば約0.360nm)が透過しにくい特性を有するものである。
The permeable membrane is, for example, a molecular sieving membrane that has a network structure at the molecular level and selectively permeates a specific gas by utilizing the difference in the molecular diameter of various gases. The molecular sieving membrane of the
なお、当該分子ふるい膜における酸素ガスの透過性能は、必要に応じて、透過しやすい設定にしたり、透過しにくい設定にしたりすることが可能である。例えば、分子ふるい膜は酸素ガスを透過可能に設定しておく。 The oxygen gas permeation performance of the molecular sieving membrane can be set to easily permeate or difficult to permeate as necessary. For example, the molecular sieving film is set to allow oxygen gas to pass through.
分子ふるい膜として、ポリイミドを主成分とした材料により形成された高分子膜、窒化ケイ素を主成分とした材料により形成されたセラミック膜、炭素を主成分とした材料により形成された酸化グラフェン膜の3種類の膜のいずれかを用いることが好適である。酸化グラフェン膜を用いた分子ふるい膜は、キセノンガス及びクリプトンガスを他の気体から分離する性能が上記3種類の膜のうち最も高いという特徴がある。高分子膜を用いた分子ふるい膜は、キセノンガス及びクリプトンガスを他の気体から分離する性能が比較的高いと共に、水蒸気の透過性能が高いという特徴がある。セラミック膜を用いた分子ふるい膜は、高い強度及び高い耐熱性を有しているという特徴がある。 As the molecular sieving film, there are a polymer film formed of a material containing polyimide as a main component, a ceramic film formed of a material containing silicon nitride as a main component, and a graphene oxide film formed of a material containing carbon as a main component. It is preferred to use any of the three types of membranes. The molecular sieving film using a graphene oxide film is characterized in that it has the highest performance of separating xenon gas and krypton gas from other gases among the above three types of films. A molecular sieving membrane using a polymer membrane is characterized in that it has a relatively high ability to separate xenon gas and krypton gas from other gases, and also has a high water vapor permeation ability. A molecular sieving film using a ceramic film is characterized by having high strength and high heat resistance.
次に、本発明の気体廃棄物処理設備の第1の実施の形態における気体廃棄物の処理方法を図1及び図2を用いて説明する。まず、放射性希ガスが燃料被覆管内に閉じ込められており原子炉内の水蒸気に混入していない場合について説明する。 Next, a method of treating gaseous waste in the first embodiment of the gaseous waste treatment facility of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. First, a case where the radioactive noble gas is confined in the fuel cladding tube and is not mixed with the water vapor in the reactor will be described.
本実施の形態に係る気体廃棄物処理設備1では、切替弁12によって、複数(図1では、2本)の分岐経路2aのうちいずれか1つの分岐経路2aが連通した状態となっている。例えば、図1に示すように、上側の分岐経路2aの第1分岐管路22が抽気管路21と連通している。また、各バイパス経路6に設けた開閉弁7は、通常、すべて閉状態にする。すなわち、すべてのバイパス経路6を遮断しておく。
In the gas waste treatment facility 1 according to the present embodiment, the switching
この場合、復水器103内に滞留している気体廃棄物は、水素ガス、酸素ガス、放射能が減衰した16N、3H、19O等で構成されており、キセノンガス及びクリプトンガスを含んでいない。この気体廃棄物は、復水器103内の水蒸気と共に、メインポンプ11によって主経路2の抽気管路21内に抽気される。抽気管路21内に抽気された気体廃棄物及び水蒸気は、切替弁12によって選択されている上側の第1分岐管路22を介して上側の貯留タンク4に導かれる。
In this case, the gaseous waste staying in the
貯留タンク4内に流入した水蒸気及び気体廃棄物のうち水素ガスは、フィルタモジュール3の透過膜を透過する。なお、当該気体廃棄物のうち酸素ガスは、透過膜の透過性能に応じて、透過膜を透過する場合と透過しない場合とがある。フィルタモジュール3の透過膜を透過した水蒸気や水素ガスを含む気体は、上側の第2分岐管路23(上側の分岐経路2aの下流側部分)及び排気管路24を介して排気塔25から原子力プラントの外部環境へ排出されて拡散する。なお、すべての開閉弁7が閉状態なので、貯留タンク4内に流入した気体がフィルタモジュール3を介さずにバイパス経路6から外部環境へ排出されることはない。
Of the water vapor and the gaseous waste that have flowed into the storage tank 4, hydrogen gas passes through the permeable membrane of the
次に、キセノンガス及びクリプトンガスの放射性希ガスが燃料被覆管外へ万一漏洩した場合について説明する。この場合、復水器103内に滞留している気体廃棄物は、上記した気体に加えて、キセノンガス及びクリプトンガスの放射性希ガスを含んでいる。
Next, a case where radioactive noble gases such as xenon gas and krypton gas leak outside the fuel cladding tube will be described. In this case, the gaseous waste staying in the
復水器103内に滞留する気体廃棄物は、前述したように、水蒸気と共に上側の貯留タンク4に導かれる。貯留タンク4に流入した気体廃棄物のうち水素ガスは、前述したように、水蒸気と共にフィルタモジュール3の透過膜を透過して原子力プラントの外部環境へ排出される。一方、当該気体廃棄物のうちキセノンガス及びクリプトンガスは、透過膜を透過できずに貯留タンク4内に留まる。すべての開閉弁7が閉状態なので、キセノンガス及びクリプトンガスがバイパス経路6を介して外部環境へ排出されることはない。このように、外部環境へ排出される気体中にはキセノンガス及びクリプトンガスの放射性希ガスが含まれないので、外部環境に放射能の影響が及ぶことはない。
The gaseous waste that remains in the
キセノンガス及びクリプトンガスの放射性希ガスが透過膜を透過できずに貯留タンク4内に滞留すると、貯留タンク4内の放射性希ガスの濃度が上昇する。この場合、貯留タンク4内の放射線検出器13が雰囲気線量の増加を検知する。これにより、燃料被覆管内から放射性希ガスが漏洩したことを原子力プラントの運転員が認知することができる。
If the radioactive noble gas of xenon gas and krypton gas cannot pass through the permeable membrane and stays in the storage tank 4, the concentration of the radioactive noble gas in the storage tank 4 increases. In this case, the
透過膜を透過できなかった放射性希ガスは、その放射能が所定のレベルに減衰するまでの間、貯留タンク4内に一時的に保持される。放射線検出器13の検出値が所定値よりも低下した場合(放射性希ガスの放射能が安全なレベルまで減衰したことが確認された場合)、放射性希ガスを保持している貯留タンク4に接続されているバイパス経路6の開閉弁7が開放される。これにより、貯留タンク4内に保持されていた放射性希ガスがバイパス経路6、第2分岐管路23、排気管路24を介して排気塔25から原子力プラントの外部環境へ排出されて拡散する。この場合、放射性希ガスの放射能が既に安全なレベルまで低下しているので、外部環境に放射能の影響が及ぶことはない。
The radioactive noble gas that cannot pass through the permeable membrane is temporarily retained in the storage tank 4 until its radioactivity is attenuated to a predetermined level. When the detection value of the
なお、フィルタモジュール3の透過膜が酸素ガスを透過しにくい特性を有している場合、貯留タンク4には、放射性希ガスと共に気体廃棄物の酸素ガスも滞留している。この場合、放射性希ガスがバイパス経路6を介して外部環境へ排出される際に、酸素ガスも一緒に外部環境へ排出される。
In addition, when the permeable membrane of the
また、放射性希ガスが燃料被覆管外へ継続して漏洩することも想定される。この場合、透過膜を透過できない放射性希ガスが貯留タンク4内に徐々に蓄積されていき、貯留タンク4内の放射性希ガスの圧力が上昇する。この場合、貯留タンク4内の圧力が貯留タンク4の耐圧に達しないようにする必要がある。 It is also assumed that the radioactive noble gas continuously leaks outside the fuel cladding tube. In this case, the radioactive rare gas that cannot pass through the permeable membrane is gradually accumulated in the storage tank 4, and the pressure of the radioactive rare gas in the storage tank 4 rises. In this case, it is necessary to prevent the pressure in the storage tank 4 from reaching the pressure resistance of the storage tank 4.
本実施の形態においては、貯留タンク4に設けた圧力検出器14により検出される貯留タンク4内の圧力検出値を監視する。当該検出値が所定値を超えた場合には、放射性希ガスを保持している貯留タンク4とは異なる別の貯留タンク4(図1では、下側の貯留タンク4)に気体廃棄物が導入されるように切り替える。すなわち、一の分岐経路2a(図1では、上側の分岐経路2a)から別の分岐経路2a(図1では、下側の分岐経路2a)が連通するように切替弁12が切り替えられる。
In the present embodiment, the pressure detection value in the storage tank 4 detected by the
切替弁12によって選択された分岐経路2a上の下側の貯留タンク4では、上側の貯留タンク4の場合と同様に、気体廃棄物のうち水素ガスは、水蒸気と共にフィルタモジュール3の透過膜を透過して下側の分岐経路2aの第2分岐管路23及び排気管路24を介して排気塔25から原子力プラントの外部環境へ排出される。当該気体廃棄物のうち放射性希ガスは、透過膜を透過できずに貯留タンク4内に留まる。すべての開閉弁7が閉状態なので、放射性希ガスがバイパス経路6を介して外部環境へ排出されることはない。
In the lower storage tank 4 on the
このとき、放射性希ガスを保持している上側の貯留タンク4では、切替弁12の切替えにより気体廃棄物が流入しなくなり、それ以上圧力が上昇することはない。また、分岐経路2aの切替え状態を所定時間以上継続して維持することで、上側の貯留タンク4内に保持されている放射性希ガスの放射能が減衰する。前述したように、放射線検出器13の検出値が所定値よりも低下した場合、上側の開閉弁7を開放して上側の貯留タンク4内に保持されている放射性希ガスを含む気体を上側のバイパス経路6を介して原子力プラントの外部環境へ排出する。これより、上側の貯留タンク4では、圧力が低下して再び気体廃棄物の流入が可能な状態となる。
At this time, in the upper storage tank 4 holding the radioactive noble gas, the gas waste does not flow in due to the switching of the switching
気体廃棄物及び水蒸気が流入している下側の貯留タンク4では、上側の貯留タンク4の場合と同様に、透過膜を透過できない放射性希ガスが徐々に蓄積されていき、貯留タンク4内の放射性希ガスの圧力が上昇する。下側の貯留タンク4の圧力検出値が所定値を超えた場合、現在選択されている分岐経路2aとは異なる別の分岐経路2a(図1では、上側の分岐経路2a)が連通するように切替弁12を切り替え、気体廃棄物を導入する貯留タンク4を下側の貯留タンク4から上側の貯留タンク4へ切り替える。この後の工程は、前述した工程と同様なものである。
In the lower storage tank 4 into which gaseous waste and water vapor are flowing, as in the case of the upper storage tank 4, radioactive noble gas that cannot pass through the permeable membrane is gradually accumulated, and The pressure of radioactive noble gas rises. When the pressure detection value of the lower storage tank 4 exceeds a predetermined value, another
本実施の形態においては、複数の貯留タンク4を並列に配置しているので、複数の貯留タンク4のうちいずれか1つの貯留タンク4内に気体廃棄物を導入してフィルタモジュール3の透過膜で処理する一方、別の貯留タンク4では透過膜を透過できない放射性希ガスを一時的に保持してその放射能を所定のレベルよりも低下させることが可能である。したがって、並列の複数の貯留タンク4によって放射性希ガスの放射能を減衰させつつ、気体廃棄物を継続して外部環境へ排出することができるので、気体廃棄物処理設備1の連続運転が可能である。
In the present embodiment, since the plurality of storage tanks 4 are arranged in parallel, the gas waste is introduced into any one of the plurality of storage tanks 4 and the permeable membrane of the
また、本実施の形態においては、気体廃棄物に含まれる可能性のある放射性希ガスのみを透過膜によって効率的に気体廃棄物から分離して貯留タンク4に一時的に保持して放射能を減衰させる一方、放射性を持たない水蒸気や水素ガスを貯留タンク4に保持することなく積極的に外部環境へ排出するので、貯留タンク4の容量を、透過膜を透過できない気体のみを考慮して定めることできる。したがって、既存の希ガスホールドアップ装置と比較して貯留タンク4を大幅に小型化することができる。 Further, in the present embodiment, only the radioactive rare gas that may be contained in the gaseous waste is efficiently separated from the gaseous waste by the permeable membrane and temporarily stored in the storage tank 4 to reduce the radioactivity. While attenuating, water vapor or hydrogen gas having no radioactivity is actively discharged to the external environment without being held in the storage tank 4, so the capacity of the storage tank 4 is determined only by considering gas that cannot pass through the permeable membrane. You can do it. Therefore, the storage tank 4 can be significantly downsized as compared with the existing rare gas holdup device.
また、本実施の形態においては、放射性希ガスをメインポンプ11よって加圧した状態で貯留タンク4に貯留するので、その分、放射性希ガスの体積が減少する。したがって、貯留タンク4を更に小型化することができる。
Further, in the present embodiment, since the radioactive noble gas is stored in the storage tank 4 while being pressurized by the
また、本実施の形態においては、放射性希ガスを含む気体廃棄物を処理する構成としてフィルタモジュール3の透過膜(分子ふるい膜)を用いるので、気体廃棄物の透過膜への導入前に特別な処理は不要である。したがって、希ガスホールドアップ装置を用いる場合のような湿分除去装置等の構成が不要なので、気体廃棄物処理設備1の構成が簡素である。
Further, in the present embodiment, since the permeable membrane (molecular sieving membrane) of the
また、本実施の形態においては、復水器103に滞留している水素ガスを含む気体廃棄物を水蒸気と共に主経路2(抽気管路21)に取り込むように気体廃棄物処理設備1を構成している。すなわち、気体廃棄物を水蒸気で希釈した状態で気体廃棄物処理設備1に取り込んでいる。したがって、気体廃棄物のみを気体廃棄物処理設備1に取り込む場合と比べて、主経路2を流れる気体中の水素ガスの濃度が水蒸気の濃度の分低くなり、水素燃焼の発生の可能性を低減することができる。
In addition, in the present embodiment, the gas waste treatment facility 1 is configured so that the gas waste containing hydrogen gas that has accumulated in the
上述した本発明の気体廃棄物処理設備の第1の実施の形態によれば、気体廃棄物の一部をフィルタモジュール3の透過膜を介して外部環境へ放出する一方、気体廃棄物のうちキセノンガス及びクリプトンガスの放射性希ガスを透過膜によって分離して当該放射性希ガスを一時的に保持した後にバイパス経路6を介して外部環境へ放出することが可能である。すなわち、気体廃棄物を処理する構成として、気体廃棄物の処理流量に応じた大きさの透過膜及び透過膜を迂回するバイパス経路6を必要とするが、希ガスホールドアップ装置及びそれに伴う機器は不要である。したがって、放射性希ガスの処理機能を維持しつつ気体廃棄物処理設備1の構成の簡素化及び小型化を図ることができる。その結果、気体廃棄物処理設備1のコストを低減することができる。
According to the first embodiment of the gas waste treatment facility of the present invention described above, a part of the gas waste is released to the external environment through the permeable membrane of the
また、本実施の形態によれば、フィルタモジュール3の分子ふるい膜(透過膜)としてポリイミドを主成分とした高分子膜を用いることで、フィルタモジュール3はキセノンガス及びクリプトンガスの高い分離性能及び水蒸気の高い透過性能を得ることができる。
Further, according to the present embodiment, by using a polymer film containing polyimide as a main component as the molecular sieving film (permeation film) of the
また、本実施の形態によれば、フィルタモジュール3の分子ふるい膜(透過膜)として窒化ケイ素を主成分としたセラミック膜を用いることで、フィルタモジュール3は高い強度及び耐熱性を得ることができる。
Further, according to the present embodiment, by using a ceramic film containing silicon nitride as a main component as the molecular sieving film (permeable film) of the
また、本実施の形態によれば、フィルタモジュール3の分子ふるい膜(透過膜)として炭素を主成分とした酸化グラフェン膜を用いることで、フィルタモジュール3はキセノンガス及びクリプトンガスの特に優れた分離性能を得ることができる。
Further, according to the present embodiment, by using the graphene oxide film containing carbon as the main component as the molecular sieving film (permeation film) of the
[第1の実施の形態の変形例]
次に、本発明の気体廃棄物処理設備の第1の実施の形態の変形例について図3を用いて説明する。図3は本発明の気体廃棄物処理設備の第1の実施の形態の変形例の構成を示す系統図である。なお、図3において、図1及び図2に示す符号と同符号のものは、同様な部分であるので、その詳細な説明は省略する。
[Modification of First Embodiment]
Next, a modified example of the first embodiment of the gaseous waste treatment facility of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a system diagram showing a configuration of a modified example of the first embodiment of the gaseous waste treatment facility of the present invention. Note that, in FIG. 3, the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 and 2 denote the same parts, and thus detailed description thereof will be omitted.
図3に示す本発明の気体廃棄物処理設備の第1の実施の形態の変形例が第1の実施の形態と相違する点は、主経路2を流通する気体廃棄物のうち水素ガス及び酸素ガスから水蒸気を生成する水素処理装置17を更に備えることである。第1の実施の形態の変形例のそれ以外の構成は、第1の実施の形態の構成と同様なものである。
The modification of the first embodiment of the gaseous waste treatment facility of the present invention shown in FIG. 3 is different from the first embodiment in that hydrogen gas and oxygen among the gaseous wastes flowing through the main route 2 are used. It further comprises a
気体廃棄物処理設備1Aの水素処理装置17は、例えば、PtやPd等の金属触媒が充填されたカートリッジを容器内に収容したものである。水素処理装置17では、気体廃棄物が容器内を流れる際に、気体廃棄物の水素ガス及び酸素ガスが金属触媒の作用によって反応して水蒸気が生成される。水素処理装置17は、貯留タンク4よりも上流側、例えば抽気管路21上に設けられている。また、当該水素処理装置17は、二点鎖線で示すように、貯留タンク4よりも下流側、例えば排気管路24上に設けることも可能である。ただし、貯留タンク4よりも上流側に水素処理装置17を配置する方がフィルタモジュール3の透過膜の処理流量を低減することができる。
The
本変形例においては、気体廃棄物を水蒸気で希釈することに加えて、水素処理装置17によって気体廃棄物の水素ガスを酸素ガスと反応させて水蒸気を生成するので、気体廃棄物中の水素ガスの濃度が更に低下する。その結果、水素燃焼の発生の可能性を更に低減することができる。
In this modified example, in addition to diluting the gaseous waste with water vapor, the hydrogen gas in the gaseous waste is generated by reacting the hydrogen gas of the gaseous waste with the oxygen gas by the
なお、本変形例では、水素処理装置17を追加する分、気体廃棄物処理設備1Aの構成の数が増加する。しかし、水素処理装置17は、管路よりも多少大きな容器状の構造物であり、希ガスホールドアップ装置と比べて極めて小さいものである。また、水素処理装置17の追加に伴い必要となる機器もない。したがって、気体廃棄物処理設備1Aの構成が複雑化及び大型化することはない。
In this modification, the number of components of the gas
上述した本発明の気体廃棄物処理設備の第1の実施の形態の変形例によれば、第1の実施の形態と同様に、放射性希ガスの処理機能を維持しつつ気体廃棄物処理設備1Aの構成の簡素化及び小型化を図ることができる。
According to the modified example of the first embodiment of the gas waste treatment facility of the present invention described above, as in the first embodiment, the gas
[第2の実施の形態]
次に、本発明の気体廃棄物処理設備の第2の実施の形態について図4を用いて説明する。図4は本発明の気体廃棄物処理設備の第2の実施の形態の構成を示す系統図である。なお、図4において、図1〜図3に示す符号と同符号のものは、同様な部分であるので、その詳細な説明は省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the gaseous waste treatment facility of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a system diagram showing the configuration of the second embodiment of the gaseous waste treatment facility of the present invention. Note that, in FIG. 4, the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 3 denote the same parts, and thus detailed description thereof will be omitted.
図4に示す本発明の気体廃棄物処理設備の第2の実施の形態が第1の実施の形態と相違する主な点は、気体廃棄物処理設備1Bの主経路2Bが分岐せずに1つの経路で構成されていることである。このため、気体廃棄物処理設備1Bでは、フィルタモジュール3、貯留タンク4、放射線検出器13、圧力検出器14、バイパス経路6、開閉弁7、逆止弁15の数が各1つずつになる。また、第2の実施の形態では、第1の実施の形態における主経路2の複数の分岐経路2aを切り替える切替弁12(図1参照)が不要となる。
The main difference between the second embodiment of the gas waste treatment facility of the present invention shown in FIG. 4 and the first embodiment is that the
具体的には、主経路2Bは、上流側から順に、抽気管路21、貯留タンク4、排気管路24、排気塔25で構成されている。抽気管路21は、復水器103と貯留タンク4とに接続された管路である。貯留タンク4は、主経路2Bにおけるフィルタモジュール3よりも上流側の一部分を構成している。排気管路24は、その上流側端部にフィルタモジュール3が設けられていると共に、フィルタモジュール3が貯留タンク4内に配置されるように上流側が貯留タンク4に接続されている。排気管路24は、フィルタモジュール3の透過膜を透過した気体を排気塔25へ導く管路である。本実施の形態に係るバイパス経路6は、上流側が貯留タンク4(主経路2Bのフィルタモジュール3よりも上流側の一部分)に接続されると共に下流側が排気管路24(主経路2Bのフィルタモジュール3よりも下流側の部分)に接続された管路である。
Specifically, the
放射性希ガスの燃料被覆管からの漏洩は、近年の材料面の進歩により極めて稀である。そこで、本実施の形態においては、貯留タンク4を1つのみ備える構成であっても、貯留タンク4の容積を大きくすることで、複数の貯留タンク4を備えた第1の実施の形態の場合と同様に、貯留タンク4の耐圧以下で放射性希ガスを一時的に保持することが可能である。 Leakage of radioactive noble gas from a fuel cladding tube is extremely rare due to recent advances in materials. Therefore, in the present embodiment, in the case of the first embodiment including a plurality of storage tanks 4 by increasing the volume of the storage tank 4 even if only one storage tank 4 is provided. Similarly, it is possible to temporarily hold the radioactive noble gas below the withstand pressure of the storage tank 4.
上述した本発明の気体廃棄物処理設備の第3の実施の形態によれば、第1の実施の形態と比べて、気体廃棄物を処理する主経路の数を削減した構成、すなわち、フィルタモジュール3、貯留タンク4、放射線検出器13、圧力検出器14、バイパス経路6、開閉弁7、逆止弁15の数及び切替弁12を削減した構成なので、放射性希ガスの処理機能を維持しつつ気体廃棄物処理設備1Bの構成の更なる簡素化及び小型化を図ることができる。したがって、気体廃棄物処理設備1Bのコストを更に低減することができる。
According to the third embodiment of the gaseous waste treatment facility of the present invention described above, a configuration in which the number of main paths for treating gaseous waste is reduced as compared with the first embodiment, that is, a filter module. The number of the storage tank 4, the
[第3の実施の形態]
次に、本発明の気体廃棄物処理設備の第3の実施の形態について図5を用いて説明する。図5は本発明の気体廃棄物処理設備の第3の実施の形態の構成を示す系統図である。なお、図5において、図1〜図4に示す符号と同符号のものは、同様な部分であるので、その詳細な説明は省略する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the gaseous waste treatment facility of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a system diagram showing the configuration of the third embodiment of the gaseous waste treatment facility of the present invention. Note that, in FIG. 5, the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 4 denote the same parts, and thus detailed description thereof will be omitted.
図5に示す本発明の気体廃棄物処理設備の第3の実施の形態が第1の実施の形態と相違する主な点は、主経路2Cが分岐せずに1つの経路で構成されている一方、バイパス経路6Cが中途で複数に分岐するように構成されていること、複数の貯留タンク4Cを、主経路2Cでなく、複数に分岐したバイパス経路6Cに設けていること、及び、フィルタモジュール3Cを貯留タンク4Cの外部に配置していることである。
The main difference between the third embodiment of the gaseous waste treatment facility of the present invention shown in FIG. 5 and the first embodiment is that the main route 2C is configured by one route without branching. On the other hand, the
具体的には、気体廃棄物処理設備1Cの主経路2Cは、上流側から順に、抽気管路21、排気管路24、排気塔25で構成されている。抽気管路21の下流側端部又は排気管路24の上流側端部にフィルタモジュール3が設けられている。抽気管路21には、抽気管路21を流れる気体の放射線量を検出する放射線検出器18が設けられている。
Specifically, the main path 2C of the gas waste treatment facility 1C is composed of an
気体廃棄物処理設備1Cのバイパス経路6Cは、複数(図5中、2本)のバイパス分岐経路6Caを有している。各バイパス分岐経路6Caに開閉弁7が設けられている。各バイパス分岐経路6Caにおける開閉弁7よりも上流側の位置に、貯留タンク4Cが設けられている。各貯留タンク4Cは、バイパス分岐経路6Caの開閉弁7よりも上流側の一部分を構成している。バイパス経路6Cは、上流側から順に、バイパス主管路61、複数(図5中、2本)のバイパス第1分岐管路62、複数(図5中、2つ)の貯留タンク4C、複数(図5中、2本)のバイパス第2分岐管路63で構成されている。
The
バイパス主管路61は、上流側が抽気管路21に接続されていると共に、下流側が複数のバイパス第1分岐管路62に接続された管路である。バイパス第1分岐管路62は、バイパス主管路61から分岐して貯留タンク4Cに接続された管路である。バイパス第2分岐管路63は、上流側が貯留タンク4Cに接続されていると共に下流側が排気管路24に接続された管路である。
The bypass
バイパス主管路61には、フィルタモジュール3Cの透過膜を透過できない気体を貯留タンク4Cへ送出するバイパスポンプ19が設けられている。バイパス経路6Cには、複数のバイパス分岐経路6Caうちいずれか1つのバイパス分岐経路6Caが連通するように切り替えるバイパス切替弁8が設けられている。バイパス切替弁8は、例えば、複数のバイパス第1分岐管路62の分岐部に設けられた三方弁である。排気管路24における複数のバイパス第2分岐管路63との接続部よりも上流側に、逆止弁15が設けられている。
The bypass
次に、本発明の気体廃棄物処理設備の第3の実施の形態における気体廃棄物の処理方法を説明する。本実施の形態に係る気体廃棄物処理設備1Cでは、通常、バイパスポンプ19が停止している。また、複数の開閉弁7はすべて閉状態である。
Next, a method for treating gaseous waste in the third embodiment of the gaseous waste treatment facility of the present invention will be described. In the gaseous waste treatment facility 1C according to the present embodiment, the
放射性希ガスが燃料被覆管内に閉じ込められている場合、復水器103(図1参照)内に滞留している気体廃棄物は、水蒸気と共に、メインポンプ11によって主経路2Cの抽気管路21を介してフィルタモジュール3Cに導かれる。フィルタモジュール3Cに導かれた水蒸気及び気体廃棄物の水素ガスは、フィルタモジュール3Cの透過膜を透過して排気管路24を介して排気塔25から原子力プラントの外部環境へ排出されて拡散する。
When the radioactive noble gas is confined in the fuel cladding tube, the gaseous waste staying in the condenser 103 (see FIG. 1) flows through the
一方、キセノンガス及びクリプトンガスの放射性希ガスが燃料被覆管外へ万一漏洩した場合、抽気管路21に取り込まれる気体廃棄物中にキセノンガス及びクリプトンガスの放射性希ガスが含まれているので、抽気管路21に設けた放射線検出器18が雰囲気線量の増加を検知する。放射線検出器18による線量増加の検知により、バイパスポンプ19の駆動が開始される。また、バイパス切替弁8によって、複数(図5では、2本)のバイパス分岐経路6Caのうちいずれか1つのバイパス分岐経路6Caが連通した状態となっている。例えば、図5に示すように、右側のバイパス分岐経路6Caのバイパス第1分岐管路62がバイパス主管路61と連通している。すなわち、主経路2Cと右側の貯留タンク4Cとが連通した状態になっている。
On the other hand, if the radioactive noble gas of xenon gas and krypton gas leaks outside the fuel cladding tube, the radioactive noble gas of xenon gas and krypton gas is contained in the gas waste taken into the
抽気管路21を流れる気体廃棄物のうち水素ガスは、前述したように、水蒸気と共にフィルタモジュール3Cの透過膜を透過して原子力プラントの外部環境へ排出される。一方、当該気体廃棄物のうちキセノンガス及びクリプトンガスの放射性希ガスは、フィルタモジュール3Cの透過膜を透過できずにフィルタモジュール3Cの直ぐ上流側の抽気管路21内に滞留する。抽気管路21内に滞留する放射性希ガスは、バイパスポンプ19によって、バイパス経路6Cのバイパス主管路61及びバイパス切替弁8によって選択されている右側のバイパス第1分岐管路62を介して右側の貯留タンク4Cへ移送される。移送された放射性希ガスは、すべての開閉弁7が閉状態なので、貯留タンク4C内に留まる。したがって、放射性希ガスがバイパス経路6Cを介して外部環境へ排出されることはない。このように、外部環境へ排出される気体中に放射性希ガスが含まれないので、外部環境に放射能の影響が及ぶことはない。
As described above, the hydrogen gas in the gas waste flowing through the
貯留タンク4C内に移送された放射性希ガスは、その放射能が所定のレベルに減衰するまでの間、貯留タンク4C内に一時的に保持される。貯留タンク4Cの放射線検出器13の検出値を監視して所定値より低下した場合に、放射性希ガスを保持している貯留タンク4C側のバイパス分岐経路6Caの開閉弁7を開放する。これにより、貯留タンク4C内に保持されている放射性希ガスがバイパス経路6Cのバイパス第2分岐管路63及び主経路2Cの排気管路24を介して排気塔25から原子力プラントの外部環境へ排出されて拡散する。この場合、放射性希ガスの放射能が既に安全なレベルまで低下しているので、外部環境に放射能の影響が及ぶことはない。
The radioactive noble gas transferred to the
放射性希ガスが燃料被覆管外へ継続して漏洩する場合、フィルタモジュール3Cの透過膜を透過できない放射性希ガスがバイパス経路6C上の貯留タンク4C内に徐々に蓄積されていき、貯留タンク4C内の放射性希ガスの圧力が上昇する。貯留タンク4Cに設けた圧力検出器14が検出した圧力検出値が所定値を超えた場合、放射性希ガスを保持している貯留タンク4Cとは異なる別の貯留タンク4C(図5では、左側の貯留タンク4C)に放射性希ガスが移送されるようにバイパス切替弁8を切り替える。バイパス切替弁8によって選択されたバイパス分岐経路6Ca上の左側の貯留タンク4Cでは、右側の貯留タンク4Cの場合と同様に、透過膜を透過できない放射性希ガスが滞留するので、放射性希ガスがバイパス経路6Cを介して外部環境へ排出されることはない。
When the radioactive noble gas continuously leaks to the outside of the fuel cladding tube, the radioactive noble gas that cannot pass through the permeable membrane of the
このとき、放射性希ガスを保持している右側の貯留タンク4Cでは、バイパス切替弁8の切替えによって放射性希ガスが流入しなくなり、それ以上圧力が上昇することはない。また、バイパス分岐経路6Caの切替え状態を所定時間以上継続して維持することで、右側の貯留タンク4C内に保持されている放射性希ガスの放射能が減衰する。前述したように、放射線検出器13の検出値が所定値よりも低下した後に右側の開閉弁7を開放して右側の貯留タンク4C内に保持されている放射性希ガスを含む気体を右側のバイパス分岐経路6Caを介して外部環境へ排出する。これより、右側の貯留タンク4Cでは、圧力が低下して再び放射性希ガスの移送が可能な状態となる。
At this time, in the right
放射性希ガスが移送されている左側の貯留タンク4Cでは、右側の貯留タンク4Cの場合と同様に、フィルタモジュール3Cの透過膜を透過できない放射性希ガスが徐々に蓄積されて圧力が上昇する。左側の貯留タンク4Cの圧力検出値が所定値を超えた場合、現在選択されている貯留タンク4Cとは異なる別の貯留タンク4C(図5では、右側の貯留タンク4C)に放射性希ガスが移送されるようにバイパス切替弁8を切り替える。この後の工程は、前述した工程と同様なものである。
In the left
本実施の形態においては、バイパス経路6C上の複数の貯留タンク4Cを並列に配置しているので、主経路2C上に設けたフィルタモジュール3の透過膜で気体廃棄物を処理する一方、透過膜を透過できない放射性希ガスをバイパス経路6C上の複数の貯留タンク4Cのうちいずれか1つの貯留タンク4Cに移送して一時的に保持することでその放射能を所定のレベルよりも低下させることが可能である。したがって、複数の貯留タンク4Cによって放射性希ガスの放射能を減衰させつつ、気体廃棄物を継続して外部環境へ排出することができるので、気体廃棄物処理設備1Cの連続運転が可能である。
In the present embodiment, since the plurality of
また、本実施の形態においては、気体廃棄物に含まれる可能性のある放射性希ガスのみを透過膜によって効率的に気体廃棄物から分離してバイパス経路6C上の貯留タンク4Cに一時的に保持して放射能を減衰させる一方、放射性を持たない水蒸気や水素ガスを貯留タンク4Cに保持することなく積極的に外部環境へ排出するので、貯留タンク4Cの容量を、透過膜を透過できない気体のみを考慮して定めることできる。したがって、既存の希ガスホールドアップ装置と比較して貯留タンク4Cを大幅に小型化することができる。
Further, in the present embodiment, only the radioactive noble gas that may be contained in the gas waste is efficiently separated from the gas waste by the permeable membrane and temporarily retained in the
また、本実施の形態においては、放射性希ガスをバイパスポンプ19よって加圧した状態で貯留タンク4Cに貯留するので、その分、放射性希ガスの体積が減少する。したがって、貯留タンク4Cを更に小型化することができる。
Further, in the present embodiment, since the radioactive noble gas is stored in the
上述した本発明の気体廃棄物処理設備の第3の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様に、放射性希ガスの処理機能を維持しつつ気体廃棄物処理設備1Cの構成の簡素化及び小型化を図ることができる。 According to the third embodiment of the gas waste treatment facility of the present invention described above, similarly to the first embodiment, the configuration of the gas waste treatment facility 1C is maintained while maintaining the processing function of radioactive noble gas. It is possible to achieve simplification and miniaturization.
また、本実施の形態によれば、主経路2Cを1つの経路で構成したので、主経路2Cに設けるフィルタモジュール3Cが1つで済むので、その分、気体廃棄物処理設備1Cの構成の簡素化を図ることができる。
Further, according to the present embodiment, since the main route 2C is configured by one route, only one
また、本実施の形態によれば、貯留タンク4Cを主経路2Cでなくバイパス経路6C上に設けることで、フィルタモジュール3Cが貯留タンク4Cの外部に配置された構成となっている。したがって、フィルタモジュール3Cをメンテナンス時に貯留タンク4Cから取り出す必要がなく、その分、フィルタモジュール3Cのメンテナンスが容易になる。
Further, according to the present embodiment, the
[第4の実施の形態]
次に、本発明の気体廃棄物処理設備の第4の実施の形態について図6を用いて説明する。図6は本発明の気体廃棄物処理設備の第4の実施の形態の構成を示す系統図である。なお、図6において、図1〜図5に示す符号と同符号のものは、同様な部分であるので、その詳細な説明は省略する。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the gaseous waste treatment facility of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a system diagram showing the configuration of the fourth embodiment of the gaseous waste treatment facility of the present invention. Note that, in FIG. 6, the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 5 denote the same parts, and thus detailed description thereof will be omitted.
図6に示す本発明の気体廃棄物処理設備の第4の実施の形態が第3の実施の形態と相違する主な点は、気体廃棄物処理設備1Dのバイパス経路6Dが分岐せずに1つの経路で構成されていることである。このため、気体廃棄物処理設備1Dでは、貯留タンク4C、放射線検出器13、圧力検出器14、開閉弁7の数が各1つずつになる。また、第4の実施の形態では、第3の実施の形態におけるバイパス経路6Cの複数のバイパス分岐経路6Caを切り替えるパイパス切替弁8(図5参照)が不要となる。
The main difference between the fourth embodiment of the gas waste treatment facility of the present invention shown in FIG. 6 and the third embodiment is that the
放射性希ガスの燃料被覆管からの漏洩は、近年の材料面の進歩により極めて稀である。そこで、本実施の形態においては、貯留タンク4Cを1つのみ備える構成であっても、貯留タンク4Cの容積を大きくすることで、複数の貯留タンク4Cを備えた第3の実施の形態の場合と同様に、貯留タンク4Cの耐圧以下で放射性希ガスを一時的に保持することが可能である。
Leakage of radioactive noble gas from a fuel cladding tube is extremely rare due to recent advances in materials. Therefore, in the present embodiment, even if the configuration is provided with only one
上述した本発明の気体廃棄物処理設備の第4の実施の形態によれば、第3の実施の形態と比べて、放射性希ガスを移送するバイパス経路の数を削減した構成、すなわち、貯留タンク4C、放射線検出器13、圧力検出器14、開閉弁7の数及びバイパス切替弁8を削減した構成なので、放射性希ガスの処理機能を維持しつつ気体廃棄物処理設備1Dの構成の更なる簡素化及び小型化を図ることができる。したがって、気体廃棄物処理設備1Dのコストを更に低減することができる。
According to the fourth embodiment of the gas waste treatment facility of the present invention described above, the number of bypass paths for transferring the radioactive noble gas is reduced as compared to the third embodiment, that is, the storage tank. 4C, the
[第5の実施の形態]
次に、本発明の気体廃棄物処理設備の第5の実施の形態について図7を用いて説明する。図7は本発明の気体廃棄物処理設備の第5の実施の形態の構成を示す系統図である。なお、図7において、図1〜図6に示す符号と同符号のものは、同様な部分であるので、その詳細な説明は省略する。
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment of the gaseous waste treatment facility of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a system diagram showing the configuration of the fifth embodiment of the gaseous waste treatment facility of the present invention. Note that, in FIG. 7, the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 6 denote the same parts, and thus detailed description thereof will be omitted.
図7に示す本発明の気体廃棄物処理設備の第5の実施の形態が第4の実施の形態と相違する点は、貯留タンク4Cを削除したこと、及び、貯留タンク4Cの削除に伴い、放射線検出器13、圧力検出器14、バイパスポンプ19を削除したことである。近年の材料面の進歩により、燃料被覆管からの放射性希ガスの漏洩は極めて稀である。そこで、気体廃棄物処理設備1Eでは、バイパス経路6Eを構成する管路に十分な容積を持たせることで、バイパス経路6Eの全体を第4実施形態の貯留タンク4Cの代替として用いている。
The fifth embodiment of the gaseous waste treatment facility of the present invention shown in FIG. 7 is different from the fourth embodiment in that the
本実施の形態においては、放射性希ガスが燃料被覆管外へ万一漏洩した場合、抽気管路21を流れる気体廃棄物のうち水素ガスは水蒸気と共にフィルタモジュール3Cの透過膜を透過して原子力プラントの外部環境へ排出される一方、放射性希ガスはフィルタモジュール3Cの透過膜を透過できずフィルタモジュール3Cの直ぐ上流側の抽気管路21及びバイパス経路6Eを構成する管路内に滞留する。この場合、バイパス経路6Eの開閉弁7は閉状態なので、放射性希ガスが外部環境へ排出されることはない。
In the present embodiment, in the event that the radioactive noble gas leaks out of the fuel cladding tube, hydrogen gas in the gas waste flowing through the
抽気管路21及びバイパス経路6E内に滞留している放射性希ガスは、その放射能が所定のレベルに減衰するまでの間、そこで一時的に保持される。放射線検出器18の検出値が所定値より低下した場合にバイパス経路6Eの開閉弁7を開放する。これにより、抽気管路21及びバイパス経路6E内の放射性希ガスがバイパス経路6Eから主経路2Cの排気管路24を介して排気塔25から原子力プラントの外部環境へ排出される。この場合、放射性希ガスの放射能が既に安全なレベルまで低下しているので、外部環境に放射能の影響が及ぶことはない。
The radioactive noble gas staying in the
上述した本発明の気体廃棄物処理設備の第5の実施の形態によれば、第4の実施の形態と比較して、貯留タンク4C、放射線検出器13、圧力検出器14、バイパスポンプ19を削減した構成なので、放射性希ガスの処理機能を維持しつつ気体廃棄物処理設備1Eの構成の更なる簡素化を図ることができる。したがって、気体廃棄物処理設備1Eのコストを更に低減することができる。
According to the fifth embodiment of the gas waste treatment facility of the present invention described above, as compared with the fourth embodiment, the
[その他の実施の形態]
なお、本発明は上述した第1〜第5の実施の形態に限られるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記した実施形態は本発明をわかり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。例えば、ある実施形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above-described first to fifth embodiments, and various modifications are included. The above-described embodiments have been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. For example, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of one embodiment can be added to the configuration of another embodiment. Further, it is possible to add, delete, or replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration.
例えば、上述した本発明の気体廃棄物処理設備の第1〜第5の実施の形態においては、フィルタモジュール3の透過膜として、分子ふるい膜を用いた例を示した。しかし、フィルタモジュール3の透過膜として、金属セラミック混合膜や緻密膜を用いることも可能である。金属セラミック混合膜や緻密膜の透過は、基本的には、特定の気体の膜表面への吸着、膜に吸着された気体の膜内での拡散、拡散した気体の膜の裏面から脱着という3つの段階を経ることで達成される。
For example, in the above-described first to fifth embodiments of the gaseous waste treatment facility of the present invention, an example in which a molecular sieving membrane is used as the permeable membrane of the
また、上述した本発明の気体廃棄物処理設備の第1〜第5の実施の形態においては、復水器103内に滞留する気体廃棄物及び水蒸気を主経路2、2B、2Cに取り込むために、メインポンプ11を備えた構成の例を示した。しかし、メインポンプ11の代わりに、蒸気インジェクタ等の復水器103から気体廃棄物及び水蒸気を抽気可能な機器を用いることができる。
In addition, in the first to fifth embodiments of the above-described gaseous waste treatment equipment of the present invention, in order to take in the gaseous waste and the steam accumulated in the
また、上述した本発明の気体廃棄物処理設備の第1〜第5の実施の形態においては、原子炉101を1つ備える原子力プラントに本発明を適用した例を示した。しかし、原子炉101を複数備える原子力プラントに対して本発明を適用することも可能である。すなわち、本実施の形態の気体廃棄物処理設備1Fは、図8に示すように、複数(図8中、2つ)の原子炉101で共有されるものである。本実施の形態が第1の実施の形態と相違する点は、主経路2Fにおける復水器103と貯留タンク4と間の構成が復水器103の数に応じた数の経路を備えていることである。具体的には、主経路2Fは、各復水器103に接続された複数(図8中、2本)の抽気配管21と、各抽気配管21に接続された複数(図8中、4本)の第1分岐管路22とを備えている。各抽気配管21にメインポンプ11が設けられている。すなわち、気体廃棄物処理設備1Fは、複数の原子炉101で生成された気体廃棄物を複数の復水器103から主経路2Fを介して取り込んでフィルタモジュール3で処理した後に外部環境へ放出するように構成されている。このように、本実施の形態の気体廃棄物処理設備1Fは、複数(図8中、2つ)の原子炉101で共有されているので、各原子炉101に対してそれぞれ気体廃棄物処理設備を設置する場合よりも構成が簡素化する。
Further, in the above-described first to fifth embodiments of the gaseous waste treatment facility of the present invention, an example in which the present invention is applied to a nuclear power plant having one
1、1A、1B、1C、1D、1E、1F…気体廃棄物処理設備、 2、2B、2C、2F…主経路、 2a…分岐経路、 3、3C…フィルタモジュール(透過膜)、 4、4C…貯留タンク、 6、6C、6D、6E…バイパス経路、 6Ca…バイパス分岐経路、 7…開閉弁、 8…バイパス切替弁、 11…メインポンプ、 12…切替弁、 17…水素処理装置、 19…バイパスポンプ、 101…原子炉 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F... Gas waste treatment facility, 2, 2B, 2C, 2F... Main path, 2a... Branch path, 3, 3C... Filter module (permeable membrane), 4, 4C ... Storage tank, 6, 6C, 6D, 6E... Bypass path, 6Ca... Bypass branch path, 7... Open/close valve, 8... Bypass switching valve, 11... Main pump, 12... Switching valve, 17... Hydrogen treatment device, 19... Bypass pump, 101... Reactor
Claims (15)
前記主経路上に設けられ、水蒸気及び水素ガスが透過しやすい一方、キセノンガス及びクリプトンガスが透過しにくい特性を有する透過膜と、
一端側が前記主経路の前記透過膜よりも上流側の部分に接続されると共に他端側が前記主経路の記透過膜よりも下流側の部分に接続され、前記透過膜を透過できない気体が前記透過膜を迂回して流通することが可能なバイパス経路と、
前記バイパス経路上に設けられ、前記バイパス経路を開閉する開閉弁とを備えている
ことを特徴とする気体廃棄物処理設備。 A main path configured to take in gas containing gaseous waste produced in a nuclear power plant reactor and to direct it to the external environment of said nuclear power plant;
A permeable membrane that is provided on the main path and has a property that water vapor and hydrogen gas are easily transmitted while xenon gas and krypton gas are difficult to be transmitted,
One end side is connected to a portion of the main path on the upstream side of the permeable membrane and the other end side is connected to a portion of the main path on the downstream side of the permeable membrane, and gas that cannot pass through the permeable membrane is permeated. A bypass path capable of flowing around the membrane,
A gas waste treatment facility, comprising: an opening/closing valve that is provided on the bypass path and that opens and closes the bypass path.
前記透過膜は、気体の分子径の差を利用して特定の気体を選択的に透過させる分子ふるい膜である
ことを特徴とする気体廃棄物処理設備。 The gaseous waste treatment facility according to claim 1,
A gas waste treatment facility, wherein the permeable membrane is a molecular sieving membrane that selectively permeates a specific gas by utilizing the difference in molecular diameter of the gas.
前記分子ふるい膜は、窒化ケイ素を主成分としたセラミック膜である
ことを特徴とする気体廃棄物処理設備。 The gaseous waste treatment facility according to claim 2,
The gas waste treatment facility, wherein the molecular sieve film is a ceramic film containing silicon nitride as a main component.
前記分子ふるい膜は、ポリイミドを主成分とした高分子膜である
ことを特徴とする気体廃棄物処理設備。 The gaseous waste treatment facility according to claim 2,
The gas waste treatment facility, wherein the molecular sieving film is a polymer film containing polyimide as a main component.
前記分子ふるい膜は、炭素を主成分とした酸化グラフェン膜である
ことを特徴とする気体廃棄物処理設備。 The gaseous waste treatment facility according to claim 2,
The gas waste treatment facility, wherein the molecular sieving film is a graphene oxide film containing carbon as a main component.
前記透過膜を透過できない気体を一時的に保持可能な貯留タンクを更に備えている
ことを特徴とする気体廃棄物処理設備。 The gaseous waste treatment facility according to claim 1,
The gas waste treatment facility further comprising a storage tank capable of temporarily holding a gas that cannot pass through the permeable membrane.
前記貯留タンクは、内部に前記透過膜が配置された状態で前記主経路上に設けられて前記主経路の前記透過膜よりも上流側の一部分を構成し、
前記バイパス経路は、前記一端側が前記貯留タンクに接続されている
ことを特徴とする気体廃棄物処理設備。 The gaseous waste treatment facility according to claim 6,
The storage tank is provided on the main path in a state where the permeable membrane is arranged inside, and constitutes a part of the main path on an upstream side of the permeable membrane,
The bypass passage has one end connected to the storage tank.
前記主経路は、複数の分岐経路を有し、
前記貯留タンクは、前記複数の分岐経路上にそれぞれ設けられ、
前記主経路は、前記複数の分岐経路のうちいずれか1つの分岐経路が連通するように切り替えられる構成である
ことを特徴とする気体廃棄物処理設備。 The gaseous waste treatment facility according to claim 7,
The main route has a plurality of branch routes,
The storage tank is provided on each of the plurality of branch paths,
The gas waste treatment facility, wherein the main route is configured to be switched so that any one of the plurality of branch routes communicates with each other.
前記貯留タンクは、前記バイパス経路上の前記開閉弁よりも上流側の部分に設けられ、
前記バイパス経路上に設けられ、前記透過膜を透過できない気体を前記貯留タンクへ移送するバイパスポンプを更に備えている
ことを特徴とする気体廃棄物処理設備。 The gaseous waste treatment facility according to claim 6,
The storage tank is provided in a portion on the upstream side of the on-off valve on the bypass path,
The gas waste treatment facility further comprising a bypass pump which is provided on the bypass path and transfers a gas that cannot pass through the permeable membrane to the storage tank.
前記バイパス経路は、複数のバイパス分岐経路を有し、
前記開閉弁は、前記複数のバイパス分岐経路上にそれぞれ設けられ、
前記貯留タンクは、前記複数のバイパス分岐経路上にそれぞれ設けられ、
前記バイパス経路は、前記複数のバイパス分岐経路のうちいずれか1つのバイパス分岐経路が連通するように切り替えられる構成である
ことを特徴とする気体廃棄物処理設備。 The gaseous waste treatment facility according to claim 9,
The bypass path has a plurality of bypass branch paths,
The on-off valve is provided on each of the plurality of bypass branch paths,
The storage tank is provided on each of the plurality of bypass branch paths,
The gas waste treatment facility is configured such that the bypass path is switched so that any one of the plurality of bypass branch paths is in communication.
前記主経路上に設けられ、前記主経路を流通する気体廃棄物のうち水素ガス及び酸素ガスから水蒸気を生成する水素処理装置を更に備えている
ことを特徴とする気体廃棄物処理設備。 The gaseous waste treatment facility according to claim 1,
A gaseous waste treatment facility further comprising a hydrogen treatment device which is provided on the main route and which generates steam from hydrogen gas and oxygen gas among the gaseous wastes flowing through the main route.
前記主経路は、複数の原子炉で生成された気体廃棄物を取り込むように構成されている
ことを特徴とする気体廃棄物処理設備。 The gaseous waste treatment facility according to claim 1,
The said main path|route is comprised so that the gaseous waste produced|generated by several nuclear reactors may be taken in. The gaseous waste treatment facility characterized by the above-mentioned.
前記透過膜を透過した気体を前記原子力プラントの外部環境へ排出し、
前記透過膜を透過できない気体を一時的に保持した後に前記透過膜を迂回するバイパス経路を介して前記原子力プラントの外部環境へ放出する
ことを特徴とする気体廃棄物処理方法。 A gas containing gaseous waste generated in a nuclear reactor of a nuclear power plant is led to a permeable membrane having characteristics that water vapor and hydrogen gas are easily permeated while xenon gas and krypton gas are difficult to permeate,
The gas that has permeated the permeable membrane is discharged to the external environment of the nuclear plant,
A gas waste treatment method comprising: temporarily holding a gas that cannot pass through the permeable membrane and then releasing the gas to the external environment of the nuclear power plant via a bypass path that bypasses the permeable membrane.
前記透過膜を透過できない気体を少なくとも1つの貯留タンク内で一時的に保持し、
前記貯留タンク内の気体の放射能が所定のレベルよりも低下した後に、前記貯留タンク内の気体を前記原子力プラントの外部環境へ放出する
ことを特徴とする気体廃棄物処理方法。 The gaseous waste treatment method according to claim 13,
Temporarily holding a gas that cannot pass through the permeable membrane in at least one storage tank,
A method for treating gaseous waste, comprising discharging the gas in the storage tank to the external environment of the nuclear power plant after the radioactivity of the gas in the storage tank has dropped below a predetermined level.
前記貯留タンクは、並列に複数配置されており、
前記透過膜を透過できない気体を前記貯留タンクのいずれか1つで保持し、
前記透過膜を透過できない気体を保持している前記貯留タンク内の圧力が所定の圧力値を超えた場合には、前記透過膜を透過できない気体を保持している前記貯留タンクとは異なる別の前記貯留タンクに前記透過膜を透過できない気体が導入されるように切り換える
ことを特徴とする気体廃棄物処理方法。 The method for treating gaseous waste according to claim 14,
A plurality of the storage tanks are arranged in parallel,
Holding a gas that cannot pass through the permeable membrane in any one of the storage tanks,
When the pressure in the storage tank holding the gas that cannot pass through the permeable membrane exceeds a predetermined pressure value, another storage tank different from the storage tank holding the gas that cannot pass through the permeable membrane is used. A gas waste treatment method, wherein switching is performed so that a gas that cannot pass through the permeable membrane is introduced into the storage tank.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6326599A (en) * | 1986-07-21 | 1988-02-04 | 株式会社日立製作所 | Concentrated gas waste processing system |
JPH08285988A (en) * | 1995-04-11 | 1996-11-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Radioactive gas waste dehumidifier |
-
2019
- 2019-01-25 JP JP2019011542A patent/JP7121669B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6326599A (en) * | 1986-07-21 | 1988-02-04 | 株式会社日立製作所 | Concentrated gas waste processing system |
JPH08285988A (en) * | 1995-04-11 | 1996-11-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Radioactive gas waste dehumidifier |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
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