JP3071306B2 - 水中の有機不純物除去システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は沸騰水型原子力発電プラ
ントに設置された復水貯蔵タンクから復水器内に持ち込
まれる有機不純物を分解して除去する水中の有機不純物
除去システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】沸騰水型原子力発電所（以下、ＢＷＲプ
ラントと記す）には図７に示した復水貯蔵タンク100 が
設置されており、この復水貯蔵タンク100 は復水移送ポ
ンプ101 により復水器５内に水を供給し、また、制御棒
駆動ポンプ110 により制御棒駆動系111 に水を供給し、
復水浄化系から水が流入するようになっている。

【０００３】すなわち、図７において、原子炉圧力容器
１内の蒸気は主蒸気ライン２および主蒸気止め弁３を通
してタービン４へ流入し、タービン４で仕事を終えた復
水器５に流入し凝縮する。

【０００４】復水器５のホットウェル６内の水は低圧復
水ポンプ７により復水浄化系の復水ろ過装置８で不溶解
性不純物が除去され、復水脱塩装置９で不純物イオンが
除去されて浄化される。

【０００５】浄化された復水は高圧復水ポンプ12から低
圧給水加熱器13、給水ポンプ14、高圧給水加熱器15およ
びバルブ16を通って原子炉圧力容器１内へ冷却材として
給水される。

【０００６】なお、高圧給水加熱器15の出口側配管から
分岐されて復水器５へ連結する給水再循環配管19が給水
再循環バルブ18を介して設けられている。また、高圧復
水ポンプ12の出口側配管から分岐してホットウェル６に
接続する復水再循環配管27が復水再循環バルブ17を介し
て接続されている。さらに、復水脱塩装置９の両側に復
水脱塩装置バイパスライン10がバルブ11を介して設けら
れている。

【０００７】ところで、原子炉起動前に実施することと
して、作業後の復旧に引続き、その時点で常時運転して
いる系統を除く、プラントの全系統について使用可能状
態にラインアップする。

【０００８】沸騰水型原子炉一次系では復水貯蔵タンク
100 の水を復水移送ポンプ101 により加圧し、バルブ10
2 を介して復水器５のホットウェル６に補給する。ホッ
トウェル６の水張りが終了した後、ホットウェル６に貯
められた復水貯蔵タンク100の水は、復水浄化系の低圧
復水ポンプ７で加圧されて復水ろ過装置８および復水脱
塩装置９に送り込まれ不純物を除去する。

【０００９】不純物除去後、復水は高圧復水ポンプ12で
加圧され、復水再循環バルブ17を介してホットウェル６
に戻される。これを繰り返すことにより復水ラインの不
純物を除去する復水系浄化運転を行う。

【００１０】次いでホットウェル６の水は低圧復水ポン
プ７で加圧されて復水ろ過装置８および復水脱塩装置９
に送り込まれ、不純物を除去した後、高圧復水ポンプ12
で加圧され、低圧給水加熱器13を通し給水ポンプ14で加
圧され、高圧給水加熱器15を通し給水再循環場バルブ18
を介してホットウェル６に戻される。

【００１１】これを繰り返すことにより給水系浄化運転
を行う。復水給水系浄化運転を行うことにより停止中に
発生した復水給水系統内の不純物を除去し、水質を改善
する。これにより起動時における原子炉への不純物持込
量低減を図っている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ＢＷＲプラント復水貯
蔵タンクにおいて問題となるのは復水貯蔵タンク100 の
内面塗装剤の溶出および分解等により生成し、タンク内
に蓄積される有機不純物である。この有機不純物は起動
前に復水給水浄化運転により復水ろ過装置および復水脱
塩装置を通過するが、ほとんど復水ろ過装置および復水
脱塩装置によって除去されないため、大部分が起動時に
原子炉に持込まれる。

【００１３】一方、有機不純物が蓄積している復水貯蔵
タンクの水は制御棒駆動水として制御棒駆動系に注入さ
れ直接原子炉に持込まれる。上記の有機不純物は炉内で
高温・高圧条件や放射線に曝されて分解し、種々の不純
物となり原子炉水質を悪化させる原因となる。

【００１４】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、起動前のホットウェルの水張り時に復水貯蔵
タンク内から持込まれる有機不純物による原子炉水質悪
化を防止することができる水中の有機不純物除去システ
ムを提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は沸騰水型原子力
発電プラントに設置された復水貯蔵タンクの出口側に復
水移送ポンプおよびバルブを介して有機不純物分解装置
を接続し、この有機不純物分解装置の出口側をバルブを
介して復水器に接続し、この復水器の出口側を復水浄化
系に接続し、この復水浄化系の出口側を前記復水貯蔵タ
ンクの入口側に接続してなることを特徴とする。

【００１６】

【作用】原子炉起動前の復水給水浄化運転を行う前に復
水貯蔵タンク→有機不純物分解装置→ホットウェル→復
水浄化系→復水貯蔵タンクという再循環運転を行い、復
水貯蔵タンク内の水、ホットウェル内の水を浄化する有
機不純物は紫外線発生または熱分解により分解し除去さ
れる。

【００１７】有機不純物を除去した復水貯蔵タンクの水
は制御棒駆動水としてしようすることができ、また浄化
したホットウェルの水によって復水、給水浄化運転がで
きる。よって、起動時の原子炉への有機不純物の持込み
を防止し、原子炉構造材料への影響を回避することがで
きる。

【００１８】

【実施例】図１から図３を参照しながら本発明に係る水
中の有機不純物除去システムの一実施例を説明する。な
お、図１中図７と同一部分には同一符号を付して重複す
る部分の説明は省略する。

【００１９】図１においてＢＷＲプラント起動前のホッ
トウェル６の水張り時に復水貯蔵タンク100 の水を復水
移動ポンプ101 により加圧し、バルブ102 を介して有機
不純物分解装置103 を通しバルブ104 を介してホットウ
ェル６に注入しホットウェル６の水位レベルをオーバー
させ、ホットウェル６の出口に流出させる。

【００２０】ホットウェル６から流出した水は低圧復水
ポンプ７で加圧され復水ろ過装置８および復水脱塩装置
９に通し高圧復水ポンプ12により加圧されバルブ105 ，
106を介し復水貯蔵タンク100 に戻される。

【００２１】このような再循環運転を実施することによ
り復水貯蔵タンク100 の内面塗装の溶出および分解等で
復水貯蔵タンク100 内に蓄積した有機不純物は有機不純
物分解装置103 で分解され、復水ろ過装置８で除去され
る。有機不純物分解装置103 の具体例として示した紫外
線照射手段を図３から図５によって説明する。

【００２２】すなわち、紫外線による有機物の分解を効
率よく行うためには、紫外線と処理する水との接触時間
を長くし、接触面積を増やすことが望ましく、また、紫
外線が有機物を分解する有効距離は、ランプと処理水の
接触面から５〜10mmが最適である。実際にはランプは水
につけず、透明な保護管22内に紫外線ランプ21を収容
し、その保護管22と水を接触するようにする。保護管22
内には紫外線と反応しない不活性ガスを満たしている。

【００２３】図３の第１例は処理する水を上向き流に
し、反応槽20を出口管23、入口管24より太くすることに
より、紫外線ランプ21を内挿した保護管22と処理する水
との接触時間を長くし、接触面積を増やすことができ
る。また、第２の例を示す図４のようにじゃま板25を複
数枚設置することにより、さらに効率よく紫外線を照射
することができる。

【００２４】第３の図５では処理する水をスプレーノズ
ル26から霧状にして、紫外線ランプ21を内挿した保護管
22に吹き付けて接触面積を増やしている。また、紫外線
ランプ21を多く設置して、処理する水中の有機不純物を
効率よく分解することができる。

【００２５】しかして、図２において復水貯蔵タンク10
0 内の水は復水移送ポンプ101 により加圧され、バルブ
102 を介して有機不純物分解装置103 に流入する。有機
不純物分解装置103 は有機不純物を分解する紫外線を供
給する紫外線ランプ112 を備え、これにより有機不純物
を分解して復水ろ過装置８および復水脱塩装置９で除去
可能な炭酸，有機酸等の成分とする機能を有している。

【００２６】有機不純物分解装置103 を通すことにより
有機不純物を分解された水はバルブ104 を介してホット
ウェル６に送り込まれ、ホットウェル６の出口から流出
させ低圧復水ポンプ７により加圧され復水ろ過装置８お
よび復水脱塩装置９で分解させた有機不純物を除去し高
圧復水ポンプ12で加圧させバルブ105 および106 を介し
て復水貯蔵タンク100 に戻ることになる。

【００２７】有機不純物分解装置103 は前記図３から図
５で説明した紫外線による分解のほかに有機不純物が熱
分解する性質があることを利用して熱分解装置を設置
し、復水貯蔵タンク100 の水を加熱処理することもでき
る。

【００２８】次に図６を参照しながら本発明の他の実施
例を説明する。なお、図６中図１と同一部分には同一符
号を付して重複する部分の説明は省略し要部のみの説明
にとどめる。

【００２９】起動前の復水給水系浄化運転時において、
図６に示すように低圧復水ポンプ７の出口ラインから分
岐した分岐ライン28を有機不純物分解装置103 に接続
し、復水ろ過装置８に戻る戻りライン29を接続し、各ラ
イン28，29にバルブ107 ，108，109 を設置する。

【００３０】これにより、ホットウェル６からの水を高
圧復水ポンプ７により加圧し、バルブ107 を閉にしてお
き、バルブ108 を介して有機不純物分解装置103 に送り
込まれ有機不純物を分解する。

【００３１】分解された処理水はバルブ109 を介して戻
りライン29に戻り復水ろ過装置８および復水脱塩装置９
で分解された有機不純物が除去され復水再循環バルブ18
を介してホットウェル６に戻されるという復水系浄化運
転を行う。

【００３２】次いで、給水系浄化運転を実施するためホ
ットウェル６の水は高圧復水ポンプ12までは復水系浄化
運転と同様のラインをたどり、その後、低圧給水加熱器
13を通り給水ポンプ14により加圧され高圧給水加熱器15
を通り、給水再循環バルブ18を介してホットウェル６に
戻される。

【００３３】このような手段で復水給水系浄化運転を行
うことにより復水脱塩装置９中のイオン交換樹脂の分解
等で生成した有機不純物も復水貯蔵タンク100 から発生
する有機不純物と同様に除去することができる。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、復水貯蔵タンク内の水
中に含まれる有機不純物および復水脱塩装置から発生す
る有機不純物を分解し除去することが可能となり、復水
貯蔵タンク水および沸騰水型原子炉一次系の水質を高純
度に維持することができる。この結果、原子炉構造材料
の健全性が保たれ、原子力発電プラントの信頼性向上お
よび寿命延長を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る水中の有機不純物除去システムの
一実施例を示す系統図。

【図２】図１における要部を拡大して示す系統図。

【図３】図１における有機不純物分解装置の第１の例を
示す模式図。

【図４】図１における有機不純物分解装置の第２の例を
示す模式図。

【図５】図１における有機不純物分解装置の第３の例を
示す模式図。

【図６】本発明に係る水中の有機不純物除去システムの
他の例を示す系統図。

【図７】従来例を説明するための沸騰水型原子力発電プ
ラントの概略を示す系統図。

【符号の説明】

１…原子炉圧力容器、２…主蒸気ライン、３…主蒸気止
め弁、４…タービン、５…復水器、６…ホットウェル、
７…低圧復水ポンプ、８…復水ろ過装置、９…復水脱塩
装置、10…復水脱塩装置バイパスライン、12…高圧復水
ポンプ、13…低圧給水加熱器、14…給水ポンプ、15…高
圧給水加熱器、17…復水再循環バルブ、18…給水再循環
バルブ、19…給水再循環配管、20…反応槽、21…紫外線
ランプ、22…保護管、23…出口管、24…入口管、25…じ
ゃま板、26…スプレーノズル、27…復水再循環配管、28
…分岐ライン、29…戻りライン、100 …復水貯蔵タン
ク、1 01…復水移送ポンプ、103 …有機不純物分解装
置、110 …制御棒駆動ポンプ、111 …制御棒駆動系、11
2 …紫外線ランプ、11，16，102 ，104 〜109 …バル
ブ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 沸騰水型原子力発電プラントに設置され
   た復水貯蔵タンクの出口側に復水移送ポンプおよびバル
   ブを介して有機不純物分解装置を接続し、この有機不純
   物分解装置の出口側をバルブを介して復水器に接続し、
   この復水器の出口側を復水浄化系に接続し、この復水浄
   化系の出口側を前記復水貯蔵タンクの入口側に接続して
   なることを特徴とする水中の有機不純物除去システム。