JP3017858B2 - 原子炉の有機体炭素除去システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原子力発電プラントの
プラント起動時に一次冷却材の水質を高純度化する原子
炉冷却材浄化系に係り、特に、復水中の有機体炭素を除
去して有機体炭素濃度を抑制する原子炉の有機体炭素除
去システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に原子力発電プラントは、原子炉内
で発生した熱エネルギーを熱輸送媒体としての蒸気を介
してタービンに伝達し、タービンにより発電機を駆動し
て発電を行っている。

【０００３】原子力発電プラントは、原子炉と主蒸気系
とタービンと復水系と原子炉冷却材浄化系と給水系とを
備えるとともに、燃料プール冷却浄化系を備える。

【０００４】主蒸気系は原子炉圧力容器から取り出され
た主蒸気をタービンに導入し、復水系はタービンで仕事
を終えた主蒸気を冷却して復水化する。原子炉冷却材浄
化系は復水系により復水化された一次冷却材をろ過系お
よび脱塩系によりろ過脱塩し、一部を復水貯蔵タンクに
貯蔵する。給水系はろ過・脱塩系で浄化された復水を原
子炉圧力容器に戻す。

【０００５】燃料プール冷却浄化系は使用済み燃料を収
容する燃料プール内のプール水を循環させて冷却し使用
済み燃料の崩壊熱を除去するとともに、プール水を浄化
する。

【０００６】一次冷却材は原子炉圧力容器内で高温高圧
の蒸気となり、原子炉圧力容器から主蒸気系を介してタ
ービンに導入されて発電機を駆動する。タービンで仕事
を終えた主蒸気は復水系により冷却されて復水となり、
原子炉冷却材浄化系を介してろ過脱塩され、給水系を通
じて原子炉圧力容器に戻される。こうして、一次冷却材
は、原子炉圧力容器、主蒸気系、タービン、復水系、原
子炉冷却材浄化系および給水系の間を循環する。

【０００７】ところで、原子力発電プラントでは、原子
炉の起動にともない、復水系および原子炉冷却材浄化系
で用いられる樹脂から復水中に有機体炭素（Total Orga
nicCarbon）（以下ＴＯＣと称する）が溶出し、原子炉
圧力容器内に持ち込まれ、原子炉圧力容器内で炉心から
の熱又は放射線分解によりイオン化されて一次冷却水の
水質を悪化させる。

【０００８】このため、原子炉圧力容器内に持ち込まれ
るＴＯＣを抑制するため、（１）プラント起動前に給水
系および復水系の浄化運転を行い、復水脱塩装置の各脱
塩塔を逆洗し、ボトムドレンを実施することにより原子
炉冷却材浄化系の復水フィルタ又は復水脱塩装置のイオ
ン交換樹脂等の樹脂から溶出するＴＯＣを極力抑制す
る。

【０００９】（２）一次冷却材の循環系内に紫外線照射
装置を設けて、復水に紫外線を照射し復水中の溶出ＴＯ
Ｃを分解する。

【００１０】（３）上記２種の方法を組み合わせて行う
方法等が知られている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来、一次冷却材中の
ＴＯＣを除去するため、上述のような方法が採られてい
た。

【００１２】ところが、上述の（１）の方法では、復水
脱塩装置の各脱塩塔で逆洗およびボトムドレンを行って
も、運転操作の違いによりＴＯＣの除去量が異なり、完
全に排除することが困難であるばかりでなくＴＯＣが通
過してしまうことがある。また、余分な廃液が増加し、
廃棄物処理系への負担が増えコストアップを招く恐れが
ある。さらに、廃棄物処理系におけるＴＯＣ除去処理の
問題が発生する。このため、廃棄物処理系においてＴＯ
Ｃが完全に除去できない場合、プラントの水源である復
水貯蔵タンク（または復水貯蔵槽）へＴＯＣが流入する
ことになり、ＴＯＣ汚染がさらに拡大する可能性もあ
る。

【００１３】また、復水系または給水系で溶出したＴＯ
Ｃを除去する浄化運転を行うと、循環系を構成する原子
炉冷却材浄化系のろ過装置および脱塩装置から溶出する
ＴＯＣにより、さらにＴＯＣ汚染が拡大し、復水または
給水中のＴＯＣ濃度が上昇してしまうおそれがある。

【００１４】さらに、上述の（２）の方法では、ろ過装
置および脱塩装置等の樹脂から溶出するＴＯＣは、高分
子からなるものが多く、紫外線のみですべてのＴＯＣを
分解することは困難である。また、紫外線照射装置を新
たに設けることになり、装置の設置や保守管理等により
コストアップを招く可能性がある。

【００１５】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、繁雑な浄化運転や逆洗またはボトムドレン等の
ＴＯＣ除去処理を行う必要がなく、操作が容易でしかも
一次冷却材中からＴＯＣを確実に除去することができる
原子炉の有機体炭素除去システムを提供することを目的
とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る原子炉の有
機体炭素除去システムは、上述した課題を解決するため
に、原子炉圧力容器から取り出された主蒸気をタービン
に導入する主蒸気系と、タービンで仕事を終えた主蒸気
を復水化する復水系と、復水化された一次冷却材をろ過
・脱塩系によりろ過脱塩し、一部を復水貯蔵タンクに貯
蔵する原子炉冷却材浄化系と、浄化された復水を原子炉
圧力容器に戻す給水系と、ろ過脱塩装置と熱交換器とを
有し使用済み燃料を収容する燃料プール内のプール水を
循環させ、浄化して冷却する燃料プール冷却浄化系とを
備えた原子炉において、前記復水貯蔵タンクから前記燃
料プール冷却浄化系の熱交換器の上下流側にそれぞれ弁
を介して連通可能に接続される各通路と前記復水貯蔵タ
ンクとにより有機体炭素除去系を形成し、この有機体炭
素除去系は、前記復水貯蔵タンク内の復水を前記燃料プ
ール内に循環可能に導入して復水中の有機体炭素（ＴＯ
Ｃ）を分解するようにしたものである。

【００１７】また、本発明に係る原子炉の有機体炭素除
去システムは、上述した別の課題を解決するために、有
機体炭素除去系は、原子炉圧力容器の制御棒駆動機構を
水圧により制御する制御棒駆動水制御系に連通可能に接
続されるようにしたものである。

【００１８】さらに、本発明に係る原子炉の有機体炭素
除去システムは、上述したさらに別の課題を解決するた
めに、有機体炭素除去系は、原子炉冷却材浄化系のろ過
系と脱塩系との各上下流側にそれぞれ弁を介して連通可
能に接続される各通路を有し、有機体炭素計量装置が前
記原子炉冷却材浄化系に、イオン化成分測定装置が前記
有機体炭素除去系にそれぞれ設けられるとともに、前記
有機体炭素計量装置により計量された復水中の有機体炭
素濃度と前記イオン化成分測定装置により測定された復
水中のイオン化成分とに応じて前記各弁を開閉制御し、
前記有機体炭素除去系内の復水が前記ろ過系と脱塩系と
の少なくともいずれか一方に循環可能に導入されるよう
にしたものである。

【００１９】

【作用】本発明に係る原子炉の有機体炭素除去システム
は、原子炉圧力容器から取り出された主蒸気をタービン
に導入する主蒸気系と、タービンで仕事を終えた主蒸気
を復水化する復水系と、復水化された一次冷却材をろ過
・脱塩系によりろ過脱塩し、一部を復水貯蔵タンクに貯
蔵する原子炉冷却材浄化系と、浄化された復水を原子炉
圧力容器に戻す給水系と、ろ過脱塩装置と熱交換器とを
有し使用済み燃料を収容する燃料プール内のプール水を
循環させ、浄化して冷却する燃料プール冷却浄化系とを
備えた原子炉であって、有機体炭素除去系により復水貯
蔵タンクは、燃料プール冷却浄化系の熱交換器の上下流
側にそれぞれ弁を介して連通され、復水貯蔵タンク内の
復水を前記燃料プール内に循環可能に導入し、復水中の
有機体炭素（ＴＯＣ）を使用済み燃料から発生する放射
線により分解して除去し、復水貯蔵タンク内の有機体炭
素濃度を低減させるようにしたことにより、原子炉圧力
容器に給水される一次冷却材の水質を高純度化させるこ
とができる。

【００２０】

【実施例】以下図１ないし図４を参照して本発明に係る
原子炉の有機体炭素除去システムの第１の実施例を説明
する。

【００２１】図１は原子力発電プラントの系統図、図２
は本発明の第１の実施例に係る原子炉の有機体炭素除去
システムの系統図、図３および図４はそれぞれ図２の原
子炉の有機体炭素除去システムの作動状態を示す系統図
である。

【００２２】原子力発電プラント１は、原子炉圧力容器
１０と主蒸気系２とタービン１１と復水系３と原子炉冷
却材浄化系４と給水系５とを備えるとともに、燃料プー
ル冷却浄化系６を備える。

【００２３】主蒸気系２は原子炉圧力容器１０から取り
出された主蒸気をタービン１１に導入し、復水系３はタ
ービン１１で仕事を終えた主蒸気を復水器２０で冷却し
て復水化する。原子炉冷却材浄化系４は復水系３により
復水化された一次冷却材をろ過系７および脱塩系８によ
りろ過脱塩し、一部を復水貯蔵タンク１２に貯蔵する。
給水系５はろ過・脱塩系７、８で浄化された復水を原子
炉圧力容器１０に戻す。

【００２４】燃料プール冷却浄化系６は使用済み燃料１
３を収容する燃料プール１４内のプール水（冷却水）１
５を循環させて冷却し、プール水（冷却水）１５を浄化
する。

【００２５】復水系３は、上流側から復水器２０と低圧
復水ポンプ２１とを有する。復水系３は、主蒸気系２で
仕事を終えた主蒸気を復水器２０に導いて復水に戻し、
復水を低圧復水ポンプ２１により原子炉冷却材浄化系４
に送出する。

【００２６】原子炉冷却材浄化系４は、上流側からろ過
系７を構成する復水ろ過装置２２と脱塩系８を構成する
復水脱塩装置２３と復水貯蔵タンク１２と高圧復水ポン
プ２４とを有する。

【００２７】復水ろ過装置２２は、内部に復水フィルタ
２２Ａ（図６参照）を収容し、復水系３から送出される
復水をろ過する。復水脱塩装置２３は復水ろ過装置２２
によりろ過された復水を脱塩処理する。復水貯蔵タンク
（復水貯蔵槽）１２は、復水脱塩装置２３と高圧復水ポ
ンプ２４との間にスピールオーバーライン１２Ａを介し
て設けられ、ろ過脱塩された復水の一部を貯蔵する。

【００２８】原子炉冷却材浄化系４は、制御棒駆動水制
御系９とスピールオーバーライン１２Ａを介して接続さ
れる。制御棒駆動水制御系９は、ＣＲＤポンプ（制御棒
駆動ポンプ）２５と図示しない水圧制御ユニットと制御
棒駆動機構２６とを備え、制御棒駆動機構２６により制
御棒（図示せず）を駆動制御し炉心（図示せず）の出力
を制御する。

【００２９】復水貯蔵タンク１２は、スピールオーバー
ライン１２Ａに接続されるＣＲＤポンプライン２５Ａお
よびＣＲＤポンプ（制御棒駆動ポンプ）２５を介して図
示しない水圧制御ユニットに連通される。水圧制御ユニ
ットは復水貯蔵タンク１２から送出される制御棒駆動水
の水圧を制御して制御棒駆動機構２６の駆動を制御す
る。

【００３０】符号８Ａ、４Ａはそれぞれ、復水脱塩装置
２３をバイパスするバイパス通路および復水を再循環さ
せる復水再循環ラインである。

【００３１】給水系５は、上流側から低圧給水加熱器２
７と給水ポンプ２８と高圧給水加熱器２９とを有する。
給水系５は、原子炉冷却材浄化系４から送出された復水
を加熱し、原子炉圧力容器１０に給水する。

【００３２】燃料プール冷却浄化系６は、図２に示すよ
うに、上流側からスキマサージタンク３０、３１と、冷
却水ポンプ３２Ａ，３２Ｂと燃料プール用ろ過脱塩装置
３３と、燃料プール用熱交換器３４Ａ，３４Ｂとを備
え、ラインにより接続される。

【００３３】各スキマサージタンク３０、３１は並列に
設けられ、一方のスキマサージタンク３０は、燃料プー
ル１４に連通し、他方のスキマサージタンク３１は、一
方のスキマサージタンク３０に連通する。

【００３４】スキマサージタンク３０、３１の下流側に
は、スキマサージタンク出口弁３５が設けられる。各冷
却水ポンプ３２Ａ，３２Ｂは並列に設けられ、スキマサ
ージタンク出口弁３５と各冷却水ポンプ３２Ａ，３２Ｂ
との間には冷却水入口弁３６Ａ，３６Ｂがそれぞれ設け
られる。

【００３５】冷却水ポンプ３２Ａ，３２Ｂの下流側に
は、燃料プール用ろ過脱塩装置バイパス通路３７が設け
られ、燃料プール用ろ過脱塩装置３３をバイパスしてい
る。燃料プール用ろ過脱塩装置バイパス通路３７には、
燃料プール用ろ過脱塩装置バイパス弁３７Ａが設けら
れ、燃料プール冷却浄化系６内を循環するプール水１５
をろ過脱塩する。

【００３６】燃料プール用熱交換器３４Ａ，３４Ｂは並
列に設けられ、燃料プール用ろ過脱塩装置３３と燃料プ
ール用ろ過脱塩装置バイパス通路３７とから送出される
プール水を冷却する。

【００３７】燃料プール冷却浄化系６の終端には、燃料
プール戻り弁３８Ａ，３８Ｂを介して燃料プール戻りデ
ィフューザ３９Ａ，３９Ｂが設けられ、プール水１５内
に浸漬される。

【００３８】燃料プール冷却浄化系６は使用済み燃料１
３を収容する燃料プール１４内のプール水１５を循環さ
せて冷却し使用済み燃料１３の崩壊熱を除去するととも
に、プール水１５を浄化する。

【００３９】ところで、原子力発電プラント１は、図２
に示すように、有機体炭素除去系４０を備える。

【００４０】有機体炭素除去系４０は、燃料プール用ろ
過脱塩装置３３の下流側と復水貯蔵タンク１２とを連通
する復水貯蔵タンク戻りライン４１と、復水貯蔵タンク
１２と燃料プール用熱交換器３４Ａ，３４Ｂの下流側と
を連通する燃料プール補給水ポンプ導入ライン４２とを
備える。

【００４１】復水貯蔵タンク戻りライン４１には、復水
貯蔵タンク戻り弁４３が設けられ、燃料プール冷却浄化
系６から復水貯蔵タンク１２に導入されるプール水１５
の量を制御する。燃料プール補給水ポンプ導入ライン４
２には、上流側から燃料プール補給水ポンプ入口弁４
４、燃料プール補給水ポンプ４５および燃料プール補給
水弁４６が設けられる。

【００４２】このため、有機体炭素除去系４０は、復水
貯蔵タンク戻り弁４３、燃料プール補給水ポンプ入口弁
４４および燃料プール補給水弁４６を介して復水貯蔵タ
ンク１２を燃料プール冷却浄化系６に連通させ、燃料プ
ール補給水ポンプ４５により復水貯蔵タンク１２内の復
水を燃料プール１４内に循環可能に導入するように構成
される。

【００４３】次に第１の実施例の原子炉の有機体炭素除
去システムの作用について説明する。

【００４４】原子炉圧力容器１０内で高温化された一次
冷却材は、高温高圧の主蒸気となり、原子炉圧力容器１
０から主蒸気系２を介してタービン１１に導入されて発
電機（図示せず）を駆動する。

【００４５】タービン１１で仕事を終えた主蒸気は、復
水系３の復水器２０により冷却されて復水となり、低圧
復水ポンプ２１により原子炉冷却材浄化系４に送出され
る。復水は、原子炉冷却材浄化系４の復水ろ過装置２２
によりろ過され、ろ過された復水は復水脱塩装置２３に
より脱塩処理される。この時、復水は復水ろ過装置２２
および復水脱塩装置２３を通過する間にフィルタ又はイ
オン交換樹脂等の樹脂から有機体炭素（以下ＴＯＣと称
す）が溶出し、水質が劣化する。

【００４６】ろ過脱塩されたＴＯＣを含む復水の一部
は、復水貯蔵タンク１２に貯蔵されるとともに、他の復
水は、給水系５を通じて原子炉圧力容器１０に戻され
る。こうして、一次冷却材は、原子炉圧力容器１０、主
蒸気系２、タービン１１、復水系３、原子炉冷却材浄化
系４および給水系５の間を循環する。

【００４７】一方、燃料プール冷却浄化系６は、スキマ
サージタンク出口弁３５、冷却水入口弁３６Ａ，３６
Ｂ、燃料プール用ろ過脱塩装置バイパス弁３７Ａ、燃料
プール戻り弁３８Ａ，３８Ｂがすべて開かれ、各冷却水
ポンプ３２Ａ，３２Ｂが駆動される（図２参照）。スキ
マサージタンク３０、３１内のプール水１５は、各冷却
水ポンプ３２Ａ，３２Ｂからプール水１５の一部が燃料
プール用ろ過脱塩装置３３に送出されてろ過脱塩される
とともに、他のプール水１５をバイパスさせて燃料プー
ル用ろ過脱塩装置３３の下流側に導く。

【００４８】燃料プール用ろ過脱塩装置３３によりろ過
脱塩されたプール水１５は、燃料プール用ろ過脱塩装置
バイパス通路３７を経由したプール水１５と合流し、燃
料プール用熱交換器３４Ａ，３４Ｂに送出されて冷却さ
れ、燃料プール戻りディフューザ３９Ａ，３９Ｂを介し
て燃料プール１４内に戻される。スキマサージタンク３
０、３１は、燃料プール１４内のプール水１５は負荷の
変化によって水位が変動すると、水位の変動に伴い、燃
料プール１４内のプール水１５がスキマサージタンク３
０、３１に流出して水位の変動に伴う衝撃を緩和する。

【００４９】このため、燃料プール１４内のプール水１
５は、燃料プール冷却浄化系６内を循環する間にろ過脱
塩されて浄化されるとともに、冷却されて使用済み燃料
１３の崩壊熱を除去する。

【００５０】ところで、この時、有機体炭素除去系４０
の復水貯蔵タンク戻り弁４３が開かれると、燃料プール
用ろ過脱塩装置３３の下流側から、復水貯蔵タンク１２
内にプール水１５が導入され、復水と混合される（図３
参照）。さらに、燃料プール補給水ポンプ入口弁４４お
よび燃料プール補給水弁４６が開かれ、燃料プール補給
水ポンプ４５が駆動されると、復水貯蔵タンク１２内の
プール水１５と混合された復水が、燃料プール戻り弁３
８Ａ，３８Ｂおよび燃料プール戻りディフューザ３９
Ａ，３９Ｂを介して燃料プール１４内に送出される（図
４参照）。

【００５１】プール水１５と混合され、ＴＯＣを含む復
水が燃料プール１４内に導入されると、ＴＯＣは、燃料
プール１４内に収容された使用済み燃料１３からの放射
線に晒され、分解してしまう。

【００５２】燃料プール１４内でＴＯＣが分解したプー
ル水１５は、燃料プール冷却浄化系６内を循環すると同
時に、復水貯蔵タンク１２に導入され、復水貯蔵タンク
１２内の復水に含まれるＴＯＣを低減させる。そして、
有機体炭素除去系４０を連続的に運転することにより、
復水中のＴＯＣが除去される。

【００５３】次に、本発明の第２の実施例に係る原子炉
の有機体炭素除去システムについて説明する。なお、図
１ないし図２と同一部分には同一符号を付してその説明
を省略する。

【００５４】有機体炭素除去系４０は、図５に示すよう
に、原子炉冷却材浄化系４と制御棒駆動水制御系９との
間に設けられる。

【００５５】復水貯蔵タンク１２は、スピールオーバー
ライン１２Ａを介してＣＲＤポンプライン２５Ａに接続
される。このため、復水貯蔵タンク１２は、ＣＲＤポン
プライン２５ＡおよびＣＲＤポンプ（制御棒駆動ポン
プ）２５を介して図示しない水圧制御ユニットに連通さ
れる。水圧制御ユニットは復水貯蔵タンク１２内の復水
を制御棒駆動水として取り出し、制御棒駆動水の水圧を
制御して制御棒駆動機構２６を駆動制御する。

【００５６】次に、第２の実施例の原子炉の有機体炭素
除去システムの作用について説明する。

【００５７】燃料プール１４内でＴＯＣが分解されたプ
ール水１５は、燃料プール冷却浄化系６内を経由して復
水貯蔵タンク１２に戻され、復水貯蔵タンク１２内の復
水に含まれるＴＯＣを低減させる。そして、有機体炭素
除去系４０を連続的に運転することにより、復水中のＴ
ＯＣが除去される。

【００５８】このため、復水貯蔵タンク１２内のＴＯＣ
が取り除かれた復水が、制御棒駆動水として復水貯蔵タ
ンク１２からＣＲＤポンプライン２５Ａを介して制御棒
駆動水制御系９に供給される。

【００５９】次に、本発明の第３の実施例に係る原子炉
の有機体炭素除去システムについて説明する。なお、図
１ないし図２と同一部分には同一符号を付してその説明
を省略する。

【００６０】原子炉冷却材浄化系６４は、図６に示すよ
うに、上流側からろ過系７の一部を構成する復水ろ過装
置２２と脱塩系８の一部を構成する復水脱塩装置２３と
復水貯蔵タンク１２と高圧復水ポンプ２４とを有し、原
子炉冷却材浄化ライン７０により接続される。

【００６１】復水ろ過装置２２は、内部に複数の復水フ
ィルタ２２Ａを並列に収容し、復水系３から送出される
復水をろ過する。復水ろ過装置２２の各復水フィルタ２
２Ａの上下流側には、それぞれ復水フィルタ入口弁７１
および復水フィルタ出口弁７２が設けられる。

【００６２】復水脱塩装置２３は、複数の復水脱塩塔２
３Ａ，２３Ｂが並列に配置され、復水ろ過装置２２によ
りろ過された復水を脱塩処理する。復水脱塩装置２３の
上下流側には、それぞれ復水脱塩装置入口弁７３Ａ，７
３Ｂおよび復水脱塩装置出口弁７４Ａ，７４Ｂが設けら
れる。

【００６３】有機体炭素除去系４０は、復水フィルタ入
口弁７１の上流側と復水脱塩塔２３Ａ，２３Ｂの下流側
との間に設けられ、有機体炭素除去ライン７５により接
続される。有機体炭素除去系４０の復水脱塩装置２３側
には、復水脱塩装置側入口弁７６が、また、有機体炭素
除去系４０の復水ろ過装置２２側には、復水ろ過装置側
出口弁７７が有機体炭素除去ライン７５にそれぞれ設け
られる。

【００６４】復水脱塩装置側入口弁７６の復水脱塩装置
２３側すなわち上流側には、復水脱塩装置循環ポンプ７
８が設けられ、復水脱塩装置循環ポンプ７８の上流側は
有機体炭素除去ライン７５が分岐し、復水脱塩装置循環
弁７９Ａ，７９Ｂを介して各復水脱塩塔２３Ａ，２３Ｂ
の下流側にそれぞれ接続される。

【００６５】有機体炭素除去ライン７５は、有機体炭素
除去系６４と復水ろ過装置側出口弁７７との間に復水脱
塩装置循環ライン８０が接続され、復水脱塩装置循環ラ
イン８０の他端は、復水脱塩装置循環弁７９Ｃを介して
復水脱塩装置入口弁７３Ａ，７３Ｂの上流側に接続され
る。

【００６６】有機体炭素除去系４０は、復水ろ過装置側
出口弁７７が閉じられ、復水脱塩装置循環弁７９Ａ，７
９Ｂ，７９Ｃおよび復水脱塩装置側入口弁７６が開か
れ、復水脱塩装置循環ポンプ７８が駆動されると、復水
脱塩装置２３で脱塩処理された復水の一部を再び復水脱
塩装置２３の上流側に導き、循環させるようになってい
る。

【００６７】バイパス通路８Ａは、復水脱塩装置入口弁
７３Ａ，７３Ｂの上流側と復水脱塩装置出口弁７４Ａ，
７４Ｂの下流側とを連通し、復水脱塩装置２３をバイパ
スする。バイパス通路８Ａには、バイパス通路開閉弁８
１が設けられる。

【００６８】また、符号４Ａは、復水器２０と高圧復水
ポンプ２４の上流側とを連通する復水再循環ラインであ
る。

【００６９】ところで、原子炉冷却材浄化系６４には、
復水中に含まれる有機体炭素（ＴＯＣ）の量を検出する
有機体炭素計量装置としての有機体炭素計量計９０が設
けられる。有機体炭素計量計９０は、高圧復水ポンプ２
４の上流側と復水脱塩装置側入口弁７６の上流側とを接
続して設けられ、復水脱塩装置２３の下流側を流れる復
水中に含まれるＴＯＣを検出する。

【００７０】また、有機体炭素除去系４０と復水ろ過装
置側出口弁７７との間には、イオン化成分測定装置とし
てのイオン分析計９１が設けられ、有機体炭素除去系４
０の下流側を流れる復水のイオンを分析して検出する。

【００７１】次に、第３の実施例の原子炉の有機体炭素
除去システムの作用について説明する。

【００７２】まず、復水系３の復水器２０により復水の
再循環運転を行う際には、図６に示すように、復水フィ
ルタ入口弁７１、復水フィルタ出口弁７２およびバイパ
ス通路開閉弁８１を開き、他の弁７３Ａ，７３Ｂ，７４
Ａ，７４Ｂ，７６，７７，７９Ａ，７９Ｂ，７９Ｃをす
べて閉じ、復水器２０を作動させる。復水は、復水器２
０から低圧復水ポンプ２１を介して復水ろ過装置２２に
送出され、バイパス通路８Ａを経由し給水系５に供給さ
れるとともに、復水再循環ライン４Ａを介して復水の一
部が復水器２０に再循環される。

【００７３】次に、図７に示すように、復水脱塩装置入
口弁７３Ａおよび復水脱塩装置循環弁７９Ａが開かれた
後、復水脱塩装置循環ポンプ７８が起動されると、復水
脱塩装置側入口弁７６および復水脱塩装置循環弁７９Ｃ
が開かれ、復水は一方の復水脱塩塔２３Ａと有機体炭素
除去系４０との間を循環する。

【００７４】このとき、復水ろ過装置２２の下流側の復
水の一部は、バイパス通路８Ａおよび原子炉冷却材浄化
ライン７０を経由し、有機体炭素計量計９０を通って有
機体炭素除去系４０に導入される。

【００７５】次に、有機体炭素除去系４０の再循環運転
を確認すると、有機体炭素計量計９０とイオン分析計９
１とによりモニタリングを開始する。

【００７６】続いて、有機体炭素計量計９０およびイオ
ン分析計９１により復水中のＴＯＣ濃度およびイオン化
成分を測定し、イオン化成分の低下が確認されると（す
なわちバックグランドとなった時点が確認されると）、
復水脱塩装置側入口弁７６と復水脱塩装置循環弁７９Ｃ
とが閉じられると同時に、復水脱塩装置循環ポンプ７８
が停止する。

【００７７】復水脱塩装置循環ポンプ７８の停止後、復
水脱塩装置循環弁７９Ａが閉じられ、復水脱塩装置出口
弁７４Ａが開かれ、復水は一方の復水脱塩塔２３Ａから
給水系５に送出される（図８参照）。そして、有機体炭
素計量計９０とイオン分析計９１とによりモニタリング
が停止され、一連の作業が終了する。

【００７８】また、上述の有機体炭素除去系４０の再循
環運転は、有機体炭素除去系４０と復水脱塩装置２３と
の再循環運転について述べたが、これに限られるもので
はなく、復水脱塩装置循環ポンプ７８の起動後、復水脱
塩装置循環弁７９Ｃが閉じられたままで復水ろ過装置側
出口弁７７が開かれた場合は、復水は一方の復水脱塩塔
２３Ａと有機体炭素除去系４０と復水ろ過装置２２との
間を循環する。この場合も、復水ろ過装置２２の下流側
の復水の一部は、バイパス通路８Ａおよび原子炉冷却材
浄化ライン７０を経由し、有機体炭素計量計９０を通っ
て有機体炭素除去系４０に導入される。有機体炭素計量
計９０とイオン分析計９１とによるモニタリングも上述
と同様に行われる。

【００７９】そして、有機体炭素計量計９０およびイオ
ン分析計９１により復水中のＴＯＣ濃度およびイオン化
成分を測定し、イオン化成分の低下が確認されると（す
なわちバックグランドとなった時点が確認されると）、
復水脱塩装置側入口弁７６と復水ろ過装置側出口弁７７
とが閉じられると同時に、復水脱塩装置循環ポンプ７８
が停止する。

【００８０】復水脱塩装置循環ポンプ７８の停止後、復
水脱塩装置循環弁７９Ａが閉じられ、復水脱塩装置出口
弁７４Ａが開かれ、一方の復水脱塩塔２３Ａから給水系
５に復水が送出される。そして、有機体炭素計量計９０
とイオン分析計９１とによりモニタリングが停止され、
一連の作業が終了する。

【００８１】このように、第３の実施例による原子炉の
有機体炭素除去システムでは、再循環運転によるＴＯＣ
汚染の拡大を抑制し、電力の消耗を押さえることができ
る。

【００８２】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明に係る原子
炉の有機体炭素除去システムは、原子炉圧力容器から取
り出された主蒸気をタービンに導入する主蒸気系と、タ
ービンで仕事を終えた主蒸気を復水化する復水系と、復
水化された一次冷却材をろ過・脱塩系によりろ過脱塩
し、一部を復水貯蔵タンクに貯蔵する原子炉冷却材浄化
系と、浄化された復水を原子炉圧力容器に戻す給水系
と、ろ過脱塩装置と熱交換器とを有し使用済み燃料を収
容する燃料プール内のプール水を循環させ、浄化して冷
却する燃料プール冷却浄化系とを備えた原子炉におい
て、復水貯蔵タンクから燃料プール冷却浄化系の熱交換
器の上下流側にそれぞれ弁を介して連通可能に接続され
る各通路と前記復水貯蔵タンクとにより有機体炭素除去
系を形成し、この有機体炭素除去系は、前記復水貯蔵タ
ンク内の復水を前記燃料プール内に循環可能に導入して
復水中の有機体炭素（ＴＯＣ）を分解するようにしたこ
とにより、復水中の有機体炭素（ＴＯＣ）を使用済み燃
料から発生する放射線により分解して除去し、復水貯蔵
タンク内の有機体炭素濃度を低減させるようにしたの
で、繁雑な浄化運転や逆洗またはボトムドレン等のＴＯ
Ｃ除去処理を行う必要がなく、操作が容易でしかも復水
中からＴＯＣを確実に除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】原子力発電プラントの系統図。

【図２】本発明の第１の実施例に係る原子炉の有機体炭
素除去システムの有機体炭素除去系の系統図。

【図３】図２の有機体炭素除去系と燃料プール冷却浄化
系とが連通した状態を示す系統図。

【図４】図２の有機体炭素除去系の作動状態を示す系統
図。

【図５】本発明の第２の実施例に係る原子炉の有機体炭
素除去システムの系統図。

【図６】本発明の第２の実施例に係る原子炉の有機体炭
素除去システムの系統図。

【図７】図６の有機体炭素除去系の作動状態を示す系統
図。

【図８】図６の有機体炭素除去系の作動終了後原子炉冷
却材浄化系の作動状態を示す系統図。

【符号の説明】

２ 主蒸気系 ３ 復水系 ４，６４ 原子炉冷却材浄化系 ５ 給水系 ６ 燃料プール冷却浄化系 ７ ろ過系 ８ 脱塩系 １０ 原子炉圧力容器 １１ タービン １２ 復水貯蔵タンク １３ 使用済み燃料 １４ 燃料プール １５ プール水 ３３ 燃料プール用ろ過脱塩装置 ３４Ａ，３４Ｂ 燃料プール用熱交換器 ４０ 有機体炭素除去系 ４３ 復水貯蔵タンク戻り弁（弁） ４４ 燃料プール補給水ポンプ入口弁（弁） ４６ 燃料プール補給水弁（弁）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 武俊 神奈川県川崎市幸区堀川町66番２ 東芝 エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 阿部 悟 神奈川県川崎市幸区堀川町66番２ 東芝 エンジニアリング株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G21C 19/307 G21C 19/07

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原子炉圧力容器から取り出された主蒸気
   をタービンに導入する主蒸気系と、タービンで仕事を終
   えた主蒸気を復水化する復水系と、復水化された一次冷
   却材をろ過・脱塩系によりろ過脱塩し、一部を復水貯蔵
   タンクに貯蔵する原子炉冷却材浄化系と、浄化された復
   水を原子炉圧力容器に戻す給水系と、ろ過脱塩装置と熱
   交換器とを有し使用済み燃料を収容する燃料プール内の
   プール水を循環させ、浄化して冷却する燃料プール冷却
   浄化系とを備えた原子炉において、前記復水貯蔵タンク
   から前記燃料プール冷却浄化系の熱交換器の上下流側に
   それぞれ弁を介して連通可能に接続される各通路と前記
   復水貯蔵タンクとにより有機体炭素除去系を形成し、こ
   の有機体炭素除去系は、前記復水貯蔵タンク内の復水を
   前記燃料プール内に循環可能に導入して復水中の有機体
   炭素（ＴＯＣ）を分解することを特徴とする原子炉の有
   機体炭素除去システム。
2. 【請求項２】 有機体炭素除去系は、原子炉圧力容器の
   制御棒駆動機構を水圧により制御する制御棒駆動水制御
   系に連通可能に接続されることを特徴とする請求項１に
   記載の原子炉の有機体炭素除去システム。
3. 【請求項３】 有機体炭素除去系は、原子炉冷却材浄化
   系のろ過系と脱塩系との各上下流側にそれぞれ弁を介し
   て連通可能に接続される各通路を有し、有機体炭素計量
   装置が前記原子炉冷却材浄化系に、イオン化成分測定装
   置が前記有機体炭素除去系にそれぞれ設けられるととも
   に、前記有機体炭素計量装置により計量された復水中の
   有機体炭素濃度と前記イオン化成分測定装置により測定
   された復水中のイオン化成分とに応じて前記各弁を開閉
   制御し、前記有機体炭素除去系内の復水が前記ろ過系と
   脱塩系との少なくともいずれか一方に循環可能に導入さ
   れることを特徴とする請求項１または２に記載の原子炉
   の有機体炭素除去システム。