JP2022055079A - 冷却水浄化装置の運用方法、及び冷却水浄化装置 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本開示の実施形態に係る冷却水浄化装置100について、図1から図3を参照して説明する。本実施形態に係る冷却水浄化装置100は、原子力発電所における加圧水型軽水炉の冷却に用いられる一次冷却水を浄化するための装置である。図1に示すように、この冷却水浄化装置100は、通水ラインL1と、並列ラインL2と、分岐ラインL3と、オリフィス並列ラインL4と、三方弁V1と、逆止弁V2と、調整部90としてのオンオフ弁V3,V4,V5,及びV6と、流量調整弁V7,V8と、オンオフ弁V9と、第一脱塩塔1Aと、第二脱塩塔1Bと、フィルターF1,F2と、サンプリングラインS1,S2と、を備えている。
フィルターF1の下流側には、第一脱塩塔1Aが設けられている。第一脱塩塔1Aは、通水ラインL1を流通する冷却水に含まれるLi(特にLi-7)を吸着・除去することで系統中のLi濃度を一定に保つ機能と、通水ラインL1中の不純物を除去する機能とを持つ装置である。詳しくは後述するが、第一脱塩塔1Aの内部には、Li型陽イオン交換樹脂か、又はH型陽イオン交換樹脂が充填される。なお、第一脱塩塔1Aに陰イオン交換樹脂を併せて充填することも可能である。つまり、第一脱塩塔1Aは混床式である。この第一脱塩塔1Aへの通水量は、オンオフ弁V3,V4を開閉することによって決定される。なお、ここで言う「通水量」とは、系統の運転サイクルにおける冷却水の流量の積算値である。つまり、これらオンオフ弁V3,V4を開閉することによって、第一脱塩塔1Aへの通水を、間欠的に、又は常態的に行うことが可能である。
第一脱塩塔1A、及び第二脱塩塔1Bの下流側には、流量調整弁V7と、この流量調整弁V7と並列となるように配置された分岐ラインL3とが設けられている。分岐ラインL3上には、上流側から下流側に向かって、一対のオリフィス2A,2Bと、陽イオン脱塩塔1Cと、がこの順番で配置されている。一対のオリフィス2A,2Bは互いに並列となるように配置されている。これらオリフィス2A,2Bの下流側にはそれぞれ流量調整弁V8,オンオフ弁V9が設けられている。
続いて、図2と図3を参照して、上述の冷却水浄化装置の運用方法について説明する。図2に示すように、この運用方法は、第一通水工程S1と、交換工程S2と、第二通水工程S3と、を含む。また、図3は、あるサイクルにおける第一脱塩塔1A、及び第二脱塩塔1Bに充填されている樹脂の種類と機能を示している。図3における「Nサイクル」、及び「Nサイクル末期」は、第一通水工程S1に相当する。図3における「Nサイクル停止時」は、交換工程S2に相当する。さらに、図3における「N+1サイクル」、及び「N+1サイクル末期」は、第二通水工程S3に相当する。なお、「Nサイクル」とは、原子力発電所の運転サイクルのうち、任意の一サイクルを指す。又は、「Nサイクル」は、後述するH型陽イオン交換樹脂及びLi型陽イオン交換樹脂の交換サイクルであってもよい。
上記方法、及び構成によれば、第一通水工程S1では、第二脱塩塔1Bへの通水量が第一脱塩塔1Aへの通水量よりも小さくなるように、第一脱塩塔1A、及び第二脱塩塔1Bに冷却水を通水する。第一脱塩塔1AにはLi型陽イオン交換樹脂が充填されている。当該Li型陽イオン交換樹脂は、冷却水に含まれるLiを吸着することなく、Li以外の不純物を吸着する。これにより、冷却水が浄化される。一方で、第二脱塩塔1BにはH型陽イオン交換樹脂が充填されている。当該H型陽イオン交換樹脂は、冷却水に含まれるLiを吸着する。さらに、第二脱塩塔1Bへの通水量は、第一脱塩塔1Aへの通水量よりも小さいことから、このLiの吸着は緩慢に進む。Liの吸着が完全に進むと、H型陽イオン交換樹脂は、Li型陽イオン交換樹脂に転換された状態となる。このように、上記方法によれば、高価なLi型陽イオン交換樹脂を、系統中のLiによってH型陽イオン交換樹脂を転換させることで安価かつ容易に得ることができる。
以上、本開示の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、図1で説明した冷却水浄化装置100の各種弁装置の配置は一例に過ぎず、設計や仕様に応じて適宜変更することが可能である。
各実施形態に記載の冷却水浄化装置100の運用方法、及び冷却水浄化装置100は、例えば以下のように把握される。
90 調整部
1A 第一脱塩塔
1B 第二脱塩塔
1C 陽イオン脱塩塔
F1,F2 フィルター
L1 通水ライン
L2 並列ライン
L3 分岐ライン
L4 オリフィス並列ライン
S1,S2 サンプリングライン
V1 三方弁
V2 逆止弁
V3,V4,V5,V6,V9 オンオフ弁
V7,V8 流量調整弁
Claims (9)
- Li型陽イオン交換樹脂が充填された第一脱塩塔と、
H型陽イオン交換樹脂が充填された第二脱塩塔と、
を備える冷却水浄化装置の運用方法であって、
前記第二脱塩塔への通水量が前記第一脱塩塔への通水量よりも小さくなるように、前記第一脱塩塔、及び前記第二脱塩塔に冷却水を通水する第一通水工程を含む冷却水浄化装置の運用方法。 - 前記第一通水工程の後に、前記第一脱塩塔から使用済みの前記Li型陽イオン交換樹脂を除去し、新規のH型陽イオン交換樹脂を前記第一脱塩塔に充填する交換工程をさらに含む請求項1に記載の冷却水浄化装置の運用方法。
- 前記交換工程の後に、前記新規のH型陽イオン交換樹脂が充填された前記第一脱塩塔への通水量が前記第二脱塩塔への通水量よりも小さくなるように、前記第一脱塩塔、及び前記第二脱塩塔に冷却水を通水する第二通水工程をさらに含む請求項2に記載の冷却水浄化装置の運用方法。
- 前記第一通水工程では、前記第二脱塩塔への前記冷却水の通水を間欠的に行い、前記第一脱塩塔への前記冷却水の通水を常態的に行う請求項1から3のいずれか一項に記載の冷却水浄化装置の運用方法。
- 前記第二通水工程では、前記第一脱塩塔への前記冷却水の通水を間欠的に行い、前記第二脱塩塔への前記冷却水の通水を常態的に行う請求項3に記載の冷却水浄化装置の運用方法。
- 前記交換工程では、前記H型陽イオン交換樹脂がLi型に転換し切るまでの間、系統中のLi濃度、及びホウ素濃度を制御できるように、該H型陽イオン交換樹脂が充填された前記第二脱塩塔への前記冷却水の通水量を調整する請求項2に記載の冷却水浄化装置の運用方法。
- 前記第一通水工程の後に、Liよりも吸着力が高い物質を系統中に添加することで、前記使用済みのLi型陽イオン交換樹脂に吸着されていたLiを系統中に放出させる放出工程をさらに含む請求項1から6のいずれか一項に記載の冷却水浄化装置の運用方法。
- Li型陽イオン交換樹脂が充填された第一脱塩塔と、
H型陽イオン交換樹脂が充填された第二脱塩塔と、
前記第二脱塩塔への冷却水の通水量が前記第一脱塩塔への通水量よりも小さくなるように調整する調整部と、
を備える冷却水浄化装置。 - 前記調整部は、前記第二脱塩塔への前記冷却水の通水を間欠的に行い、前記第一脱塩塔への前記冷却水の通水を常態的に行う請求項8に記載の冷却水浄化装置。
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