JP4300097B2 - Ventilation air conditioning equipment for nuclear power plant and control method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、原子力発電所の換気空調設備およびその制御方法に係り、特に、原子力発電所の建屋内の室温維持が換気風量を低減させても可能であるとき、排気風量を低減させ、公衆被曝線量を低く抑えることができる原子力発電所の換気空調設備およびその制御方法に関する。 The present invention relates to a ventilation air conditioning facility for a nuclear power plant and a method for controlling the ventilation air conditioning facility, and in particular, when maintaining the room temperature in a building of a nuclear power plant is possible even if the ventilation air flow is reduced, the exhaust air flow is reduced and the public exposure is reduced. The present invention relates to a ventilation air-conditioning facility for a nuclear power plant capable of suppressing a dose and a control method thereof.
原子力発電所の換気空調設備は、原子力発電所の建屋内に清浄な空気を供給し、必要に応じその空気を加熱あるいは冷却し、建屋内設置の各機器からの発熱に対して冷却を行って建屋内が適正な室内温度となるように維持するとともに、建屋の室内にて発生する放射能を換気により適正値以内に抑え、かつ原子力発電所外に排気する際、排気筒から高所にて拡散排気させ、公衆被曝線量を規定値以下に抑えている設備である。このため、換気空調設備には、原子炉建屋等の空気中に放射能を含む可能性のある区域(以下、放射性区域という。)に清浄な空気を供給する供給側空調設備と、上記放射性区域を換気した排気を排気筒から高所に吹き上げて拡散放出させるように案内する排気側空調設備とを備えている。 Ventilation and air conditioning equipment at nuclear power plants supplies clean air to the building of the nuclear power plant, heats or cools the air as necessary, and cools the heat generated by each device installed in the building. While maintaining the building to have an appropriate room temperature, the radiation generated in the building's room should be kept within an appropriate value by ventilation, and when exhausted outside the nuclear power plant It is a facility that uses diffuse exhaust to keep the public exposure dose below the specified value. For this reason, the ventilation air-conditioning equipment includes a supply-side air-conditioning equipment that supplies clean air to an area that may contain radioactivity in the air such as a reactor building (hereinafter referred to as a radioactive area), and the above-mentioned radioactive area. And an exhaust-side air conditioning system that guides the exhaust air that has been ventilated to blow up from the exhaust pipe to a high place and diffuse it.
この原子力発電所の換気空調設備は、建屋の室内にて発生する放射能を換気により適正値以内に抑える一方、原子力発電所外に建屋から排気を行なう際、排気筒から排気を高所に吹き上げさせて拡散放出させることで、公衆被曝線量を電気事業法で定める規定値を下廻る目標値以下に抑え、周辺環境に悪影響を及ぼすことがないようにしている。 This ventilation air-conditioning system at the nuclear power plant suppresses the radioactivity generated in the building interior to within an appropriate value by ventilation. On the other hand, when exhausting from the building outside the nuclear power plant, the exhaust is blown up to a high place from the stack. By diffusing and releasing, the public exposure dose is kept below the target value that is lower than the standard value stipulated by the Electricity Business Law, so that the surrounding environment is not adversely affected.
従来の原子力発電所の換気空調設備として、特開平3−183997号公報(特許文献1)および特開平6−230180号公報(特許文献2)に開示されたものがある。 As conventional ventilation air conditioning equipment for nuclear power plants, there are those disclosed in JP-A-3-183997 (Patent Document 1) and JP-A-6-230180 (Patent Document 2).
特許文献1に開示された原子力発電所の換気空調設備は、原子炉建屋、タービン建屋、廃棄物処理建屋等の放射性建屋からの排気を合流させ、この合流後に原子力発電所の廃熱を利用して排気を加熱し、温度上昇させている。原子力発電所からの排気は、排気筒の高所から拡散放出させるか、排気温度を上昇させることで、自然対流による上昇作用力を高め、排気筒からより高所に向けて吹き上げさせ、公衆被曝線量の線量当量をより一層低減させている。
The ventilation air conditioning system of a nuclear power plant disclosed in
また、特許文献2に開示された原子力発電所の換気空調設備は、原子炉建屋等の各建屋からの排気に、海水熱交換器建屋等の非放射性区域からの空気を合流させて排気筒に導き、排気筒の高所から拡散放出される排気の放射線量を、電気事業法等に規定する放射能濃度以下に制御し、原子力発電所の周囲環境に悪影響を与えないように充分に配慮している。
従来の原子力発電所の換気空調設備においては、夏期冷房時の給気温度が設計上最も高いため、この給気温度にて原子力発電所の建屋内の各室が適正温度に維持できるように算出した合計給気風量にて給気側空調設備の給気ファンおよび排気側空調設備の排気ファンの定格容量(定格給気風量および定格排気風量)を決定している。 In conventional nuclear power plant ventilation and air conditioning systems, the supply air temperature during cooling in summer is the highest in the design, so calculations are made so that each room in the nuclear power plant building can be maintained at an appropriate temperature at this supply air temperature. The rated capacity (rated supply air volume and rated exhaust air volume) of the supply fan of the supply side air conditioning equipment and the exhaust fan of the exhaust side air conditioning equipment is determined based on the total supply air volume.
この原子力発電所の換気空調設備においては、冬期等で外気温度が低く、給気側空調設備の冷却器で冷房しなくても、給気温度が低い場合には、給気風量を低減しても、建屋の各室内を所定の室温に充分に維持できる。 In this nuclear power plant ventilation air conditioning system, if the outside air temperature is low in winter, etc., and the air supply temperature is low even if it is not cooled by the cooler of the air supply side air conditioning system, the supply air volume is reduced. In addition, each room of the building can be sufficiently maintained at a predetermined room temperature.
しかし、給気風量を低減させると、排気風量も低減し、排気筒の吹出し口の流速が低下し、放出源の有効高さが低くなってしまう。放出源の有効高さの大小で、原子力発電所の建設時に評価している公衆被曝線量が変化する。公衆被曝線量は放出源の有効高さが高いほど小さくなる。排気風量が少なく、放射源の有効高さが低い場合には、電気事業法等で定める規定値以下ではあるが、公衆被曝線量が局所的に大きくなる虞がある。 However, when the supply air volume is reduced, the exhaust air volume is also reduced, the flow velocity at the outlet of the exhaust pipe is lowered, and the effective height of the discharge source is lowered. Depending on the effective height of the emission source, the public exposure dose evaluated during the construction of the nuclear power plant will change. The public exposure dose decreases as the effective height of the emission source increases. When the exhaust air volume is small and the effective height of the radiation source is low, there is a possibility that the public exposure dose will be locally increased, although it is below the value specified by the Electricity Business Act.
現状では、給気側空調設備の給気ファンおよび排気側空調設備の排気ファンを、年間を通して定格風量運転させ、排気筒出口の流速が所定値以上となるようにして排気筒から高所吹出しを行っている。給気ファンおよび排気ファンを定格風量運転させることにより、原子力発電所建設時に評価している公衆被曝線量を、大幅な規定値以下に維持し、周辺環境に悪影響を与えないように配慮している。 At present, the supply fan of the air supply side air conditioning equipment and the exhaust fan of the exhaust side air conditioning equipment are operated at the rated air volume throughout the year, and the high velocity is blown out from the exhaust pipe so that the flow velocity at the exhaust pipe outlet exceeds the predetermined value. Is going. By operating the air supply and exhaust fans at the rated air flow rate, the public exposure dose evaluated at the time of construction of the nuclear power plant is maintained below a large specified value, and consideration is given so as not to adversely affect the surrounding environment. .
しかし、給気ファンや排気ファンは、原子炉建屋等の建屋の室内換気に用いられるため、ファンモータは(水頭)ヘッド差を大きくとる運転が必要となり、大きな駆動力を必要とするため、無駄なエネルギを消費(電力消費)しているという課題があった。 However, since air supply fans and exhaust fans are used for indoor ventilation of buildings such as reactor buildings, fan motors need to be operated with a large (water head) head difference and require a large driving force. There is a problem that a large amount of energy is consumed (power consumption).
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、給気風量を低減させても原子力発電所の建屋内の室温維持が図れる場合、給気風量ひいては排気風量を低減させ、電力エネルギの消費を軽減させる一方、公衆被曝線量を規定値より大幅に低減させることができる原子力発電所の換気空調設備およびその制御方法を提供するにある。 The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances. When the supply air volume can be reduced and the room temperature of the building of the nuclear power plant can be maintained, the supply air volume and the exhaust air volume can be reduced, and the power energy can be reduced. An object of the present invention is to provide a ventilation air-conditioning facility for a nuclear power plant and a control method thereof that can reduce consumption while significantly reducing the public exposure dose from a specified value.
本発明に係る原子力発電所の換気空調設備は、上述した課題を解決するために、請求項1に記載したように、冷却・加熱器および給気ファンを有し外気を原子力発電所の放射性区域に供給する給気側空調設備と、放射性区域を換気した空気が排出される排気ファンを有する排気側空調設備と、この排気側空調設備からの排気を高所から大気中に拡散放出する排気筒と、前記排気中の放射能濃度を放射能検出器を介して測定し、この測定された放射能濃度が算出された公衆被曝線量を満たす建屋内発生放射能濃度以上になったとき、風量低減制限信号を出力する放射能濃度検出装置と、前記給気側空調設備の給気ファン下流側、放射性区域の建屋内、または放射性区域の下流側の少なくとも1箇所に設けられた温度計と、この温度計からの温度検出信号に基づき給気側空調設備の給気ファンおよび排気側空調設備の排気ファンを放射性区域に給気または排気される風量を低減するように作動制御する風量制御装置とを備え、前記風量低減制限信号が前記風量制御装置に入力した場合に、前記給気ファンおよび排気ファンは、前記温度検出信号による作動制御が中止され、この風量低減制限信号により作動制御されるものである。 In order to solve the above-described problems, a ventilation air conditioning system for a nuclear power plant according to the present invention includes a cooling / heating device and an air supply fan, and the outside air is radiated from the radioactive zone of the nuclear power plant. Supply air-conditioning equipment, exhaust-side air-conditioning equipment having an exhaust fan for exhausting the air ventilated in the radioactive area, and exhaust pipe that diffuses and discharges the exhaust from the exhaust-side air-conditioning equipment into the atmosphere from high places If, when the radioactivity concentration in the exhaust was measured through a radioactivity detector, this measured activity concentration equal to or greater than building the generated radioactive concentration satisfying public dose calculated air volume reduction A radioactivity concentration detection device that outputs a restriction signal; and a thermometer provided at least at one location downstream of the supply fan of the supply side air conditioning equipment, inside the building of the radioactive area, or downstream of the radioactive area; and Temperature from thermometer An air flow control device for controlling the air flow of the air supply facility and the exhaust air fan of the exhaust air conditioning facility based on the output signal so as to reduce the amount of air that is supplied to or exhausted from the radioactive area; If the limit signal is input to the air volume control device, the air supply fan and the exhaust fan, the temperature detection signal operation control is stopped by, and is controlled actuated by the air flow reduction limit signal.
また、上述した課題を解決するために、本発明に係る原子力発電所の換気空調設備は、請求項2に記載したように、前記放射能濃度検出装置は、原子力発電所の建屋からの排気風量を測定する流量計をさらに備え、この放射能濃度検出装置は、前記排気中の放射能濃度を測定し、この測定された放射能測定値において必要とされる必要排気風量を算出し、この算出した必要排気風量より前記流量計で測定された排気風量が小さくなった場合に、風量低減制限信号を出力し、この風量低減制限信号が風量制御装置に入力した場合に、前記給気ファンおよび排気ファンは、前記温度検出信号による作動制御が中止され、この風量低減制限信号により作動制御されるものである。 Further, in order to solve the above-described problems, a ventilation air-conditioning facility for a nuclear power plant according to the present invention is characterized in that, as described in claim 2, the radioactivity concentration detection device includes an exhaust air volume from a building of the nuclear power plant. The radioactivity concentration detection device further measures a radioactivity concentration in the exhaust gas, calculates a necessary exhaust air volume required for the measured radioactivity measurement value, and calculates the calculation result. When the exhaust air volume measured by the flow meter is smaller than the required exhaust air volume, an air volume reduction restriction signal is output, and when the air volume reduction restriction signal is input to the air volume control device, the air supply fan and the exhaust gas are exhausted. The fan is controlled by the temperature detection signal , and is controlled by the air volume reduction restriction signal .
他方、本発明に係る原子力発電所の換気空調制御方法は、上述した課題を解決するために、請求項4に記載したように、冷却・加熱器および給気ファンを有し外気を原子力発電所の放射性区域に供給する給気側空調設備と、放射性区域を換気した空気が排出される排気ファンを有する排気側空調設備と、この排気側空調設備からの排気を高所から大気中に拡散放出する排気筒と、前記排気中の放射能濃度を放射能検出器を介して測定し、この測定された放射能濃度が算出された公衆被曝線量を満たす建屋内発生放射能濃度以上になったとき、風量低減制限信号を出力する放射能濃度検出装置と、前記給気側空調設備の給気ファン下流側、放射性区域の建屋内、または放射性区域の下流側の少なくとも1箇所に設けられた温度計と、給気側空調設備の給気ファンおよび排気側空調設備の排気ファンを放射性区域に給気または排気される風量を作動制御する風量制御装置とを有する原子力発電所の換気空調制御方法において、前記温度計からの温度検出信号に基づき風量制御装置が放射性区域に給気または排気される風量を低減するステップと、前記風量低減制限信号が前記風量制御装置に入力した場合に、前記給気ファンおよび排気ファンは、前記温度検出信号による作動制御が中止され、この風量低減制限信号により作動制御されるステップとを有する方法である。 On the other hand, the ventilation air conditioning control method for a nuclear power plant according to the present invention has a cooling / heating device and an air supply fan as described in claim 4 in order to solve the above-described problems. Supply air-conditioning equipment that supplies air to the radioactive area, exhaust-side air-conditioning equipment that has an exhaust fan that exhausts the air that ventilated the radioactive area, and exhaust from the exhaust-side air-conditioning equipment diffuses into the atmosphere from high places an exhaust pipe that, the radioactivity concentration in the exhaust was measured through a radioactivity detector, when this measured activity concentration equal to or greater than building the generated radioactive concentration satisfying public dose calculated , A radioactivity concentration detection device for outputting an air volume reduction restriction signal, and a thermometer provided at least at one location on the downstream side of the supply fan of the supply side air-conditioning equipment, in the building of the radioactive section, or on the downstream side of the radioactive section And air supply side air conditioning In a ventilation air conditioning control method for a nuclear power plant having an air supply control device for operating and controlling the amount of air supplied to or exhausted from an air supply facility and an exhaust fan of an exhaust air conditioning facility, the temperature from the thermometer a step of, based on the detection signal air volume control device for reducing the air volume which is air supply or exhaust the radioactive zone, if the air amount reducing limit signal is input to the air volume control device, the air supply fan and the exhaust fan, the The operation control by the temperature detection signal is stopped, and the operation is controlled by the air volume reduction restriction signal .
本発明に係る原子力発電所の換気空調設備およびその制御方法によれば、原子力発電所の各建屋への給気風量を低減させても室温維持が図れる場合、給気風量ひいては排気風量を低減させて電力エネルギの消費を軽減させる一方、公衆被曝線量を規定値より大幅に低減させることができる。 According to the ventilation air-conditioning equipment and control method of a nuclear power plant according to the present invention, when room temperature can be maintained even if the air supply amount to each building of the nuclear power plant is reduced, the supply air amount and thus the exhaust air amount are reduced. As a result, the consumption of electric power can be reduced, while the public exposure dose can be significantly reduced from the specified value.
給気温度が低く、給気風量を低減させても原子力発電所の各建屋内の室温維持が図れる場合、各建屋への給気風量ひいては排気風量を減らすことができるので、電気エネルギ消費を大幅に軽減させることができ、冷暖房費用や給気ファン、排気ファンのファン動力量を低減させることができる。 If the supply air temperature is low and the room temperature can be maintained in each building of the nuclear power plant even if the supply air volume is reduced, the supply air volume to each building and thus the exhaust air volume can be reduced, greatly increasing the electric energy consumption. It is possible to reduce the air-conditioning costs and the fan power of the air supply fan and the exhaust fan.
本発明に係る原子力発電所の換気空調設備およびその制御方法の実施形態について、添付図面を参照して説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments of a ventilation air-conditioning facility and control method for a nuclear power plant according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明に係る原子力発電所の換気空調設備の第1実施形態を系統的に示す概略図である。 FIG. 1 is a schematic view systematically illustrating a first embodiment of a ventilation air conditioning facility for a nuclear power plant according to the present invention.
この原子力発電所10は、原子力発電所の敷地内に建設された原子炉建屋11、図示しないタービン建屋、放射性廃棄物処理建屋等を有し、原子炉建屋11内、タービン建屋内、放射性廃棄物処理建屋内には、空気中に放射能を含む可能性のある区域(以下、放射性区域12という。)を有している。放射性区域12の換気空調設備は、この放射性区域12に清浄な外気を供給する給気側空調設備13と、放射性区域12からの排気を案内する排気側空調設備14と、この排気側空調設備14からの排気を高所から大気中に拡散放出させる排気筒15とを備える。
This
給気側空調設備13は、外気取入口17から取り入れられた外気を除塵して清浄化する給気フィルタ18と、この給気フィルタ18で清浄化された外気(空気)を冷却あるいは加熱する冷却・加熱器19と、この冷却・加熱器19からの清浄な空気を、放射性区域12の原子炉建屋11内に給気ダクト20を介して供給する複数台の給気ファン21とを有する。冷却・加熱器19は、1つのケーシング内に冷却コイルと加熱コイルを収容した一体構成物としても、あるいは独立した冷却器と加熱器とをシリーズに接続して構成してもよい。
The air supply
給気ファン21は、例えば4台が並設されており、このうち1台は予備用の給気ファンとして構成される。また、給気ダクト20には隔離弁22が設けられ、この隔壁弁22により非常時に原子炉建屋11内を周囲から隔離できるようになっている。
For example, four
例えば、110万kWクラスの沸騰水型原子力発電所では、原子炉運転中に原子炉建屋11内に約20万m3/hrの換気空気量が導かれ、タービン建屋には約40万m3/hrの換気空気量が案内される。
For example, in the boiling water nuclear power plant 1.1 million kW class, the ventilation air volume of approximately 200,000 m 3 / hr during reactor operation the
一方、排気側空調設備14は原子炉建屋11から排気ダクト25を介して排出される排気をフィルタリングして粒子状の放射能の一部を除去する排気フィルタ26と、排気フィルタ26でフィルタリングされ、異物除去された排気を送風する複数台の排気ファン27とを有し、この排気ファン27から主排気ダクト28を通り、(主)排気筒15に導かれるようになっている。排気ファン27は例えば4台を有し、1台は予備用の排気ファンとして構成される。
On the other hand, the exhaust-side
原子炉建屋11から排気側空調設備14に排気を案内する排気ダクト25には隔離弁29が設けられており、この隔離弁29は給気側空調設備13の隔離弁22と協働作用して原子炉建屋11内を周囲から隔離できるようになっている。隔離弁22,29は、排気ダクト25内を通る排気の放射線線量(放射能濃度)が予め定められた規定値を超えた場合に自動閉鎖され、放射性ガスの放出を原子炉発電所10の換気空調設備から図示しない非常用ガス処理系に切り換えるようになっている。
An
また、排気側空調設備14の主排気ダクト28には、タービン建屋からの排気ダクト30や放射性廃棄物処理建屋からの排気ダクト31も接続され、原子炉建屋11からの排気は、タービン建屋や放射性廃棄物建屋からの排気と合流して排気筒15に導かれるようになっている。
In addition, an
排気筒15は原子力発電所の建設場所の地形により地上高さHを異にするが、一般的には百数十m、例えば150mの地上高さHを有する。排気筒15は、その内部あるいは排気ダクト25を通る排気風量の変化に応じて、頂部の吹出し口からの排気の吹上げ高さが変化し、排気筒15により通常数十m、例えば20m〜30m高い高所から排気が大気中へ拡散放出されるようになっている。
The
排気筒15からの排気の吹上げ高さΔH(m)は、
で表わされる。 It is represented by
この式(1)により吹上げ高さΔHは、排気筒15の出口の口径と流速に依存しており、吹上げ高さΔHは、(ΔH∝流速・口径)の関係があることがわかる。
From this equation (1), it can be seen that the blowing height ΔH depends on the diameter and flow velocity of the outlet of the
この吹上げ高さΔHを考慮すると、放出源の有効高さVは、理論的には排気筒15の地上高さHに吹上げ高さΔHを加算した値(H+ΔH)となるが、実際の放出源の有効高さVHは、上記加算値を風洞実験で補正した値(VH≦V)を用いている。 Considering this blowing height ΔH, the effective height V of the emission source is theoretically a value obtained by adding the blowing height ΔH to the ground height H of the exhaust pipe 15 (H + ΔH). As the effective height V H of the emission source, a value (V H ≦ V) obtained by correcting the added value in the wind tunnel experiment is used.
図2は、原子力発電所からの公衆被曝線量の評価方法を説明した図である。 FIG. 2 is a diagram illustrating a method for evaluating a public exposure dose from a nuclear power plant.
公衆被曝線量の評価に際しては、原子力発電所の敷地の境界を、(主)排気筒15を中心として例えば16方向に分割し、原子力発電所の周辺監視区域境界地点P毎に、放出源の有効高さVHから建屋内発生放射能が拡散したとして、放出源の有効高さVHにおける年間の風向・風速出現頻度を加味して放射線量の年間平均濃度を算出し、放射線被曝線量を算出している。なお、符号44はタービン建屋である。
When evaluating the public exposure dose, the boundary of the site of the nuclear power plant is divided into, for example, 16 directions with the (main)
上述のような関係を用いて、原子力発電所建設時に評価している建屋内発生想定放射濃度と、原子力発電所建設時に評価している公衆被爆量とから原子力発電所建設時に評価した排気風量(給気風量)が求められる。この時、実際に原子炉建屋内に発生する放射濃度は、原子力発電所建設時に評価している建屋内発生想定放射濃度より小さいため、原子力発電所建設時に評価した排気風量(給気風量(以下、評価給気風量という。))より少ない排気風量(給気風量)であっても、実際の公衆被爆線量は、原子力発電所建設時に評価している評価している公衆被爆量を満たすことができる。 Using the relationship described above, the exhaust air volume evaluated at the time of construction of the nuclear power plant from the estimated radiation concentration generated at the time of construction of the nuclear power plant and the amount of public exposure assessed at the time of construction of the nuclear power plant ( Supply air volume). At this time, the radiation concentration actually generated in the reactor building is smaller than the assumed radiation concentration generated during the construction of the nuclear power plant. (Evaluated supply airflow))) Even if the exhaust airflow (supply airflow) is smaller, the actual public exposure dose should satisfy the public exposure dose evaluated at the time of nuclear power plant construction. it can.
一方、原子力発電所10の換気空調設備には、主排気ダクト28内を通る大気中の放射能濃度を測定し、風量低減制限信号を出力する放射能濃度検出装置35と、この濃度検出信号を入力し、給気側空調設備13の給気ファン21および排気側空調設備14の排気ファン27を作動制御する風量制御装置36と、この風量制御装置36に温度検出信号を出力する温度計37とが備えられる。
On the other hand, the ventilation air conditioning system of the
温度計37は給気側空調設備13の下流側、例えば給気ダクト20に設けられており、給気ダクト20内を通る給気の温度を測定し、検出している。温度計37は原子炉建屋11等の放射性区域12の建屋内に設けても、また、放射性区域12の下流側に設けてもよい。給気側空調設備13の下流側、放射性区域12の建屋内および放射性区域12の下流側の少なくとも1箇所に設けられた温度計37からの温度検出信号が風量制御装置36に入力される。
The
風量制御装置36には、給気温度(あるいは換気温度、排気温度)と最低給気風量(あるいは最低排気風量)との関係式が予め設定されており、温度計37で検出される給気温度に応じて必要な最低給気風量が風量制御装置36で算出される。風量制御装置36は、温度計37で検出された給気温度(あるいは換気温度、排気温度)に応じた風量低減可能性を判断し、風量低減可能性の範囲内で最低給気風量に風量低減をさせるように、給気ファン21および排気ファン27の作動制御を行なっている。
In the air
風量低減は、具体的には給気ファン21および排気ファン27のファン作動台数を制御したり、ファン回転数を制御したり、あるいは給気ファン21および排気ファン27の上流側あるいは下流側に設けられる調節ダンパ(図示せず)の絞り口を調節することにより行なわれる。
Specifically, the air volume reduction is provided on the upstream side or the downstream side of the
ところで、給気ファン21や排気ファン27の作動制御により、風量を低減させると、排気風量が少なくなり、排気筒17からの吹出し流速が小さくなる。この吹出し流速が小さくなると、放射能放出源の有効高さVHが低くなり、公衆被曝線量が局所的に高くなる虞がある。
By the way, when the air volume is reduced by controlling the operation of the
排気筒15からの吹出し風量が少なくなると、放射能放出源の有効高さVHが低くなることから、吹出し流速がなくなった場合を想定し、この吹出し流速がなくなった時の放出源の有効高さVH1を排気筒15の地上高さHとして求められる公衆被爆量が、原子力発電所建設時に評価している公衆被曝線量となる原子力発電所の放射性区域11の建屋内発生放射能濃度を計算により算出しておく。そして、この計算された建屋内発生放射能濃度を放射能濃度検出装置35に設定値として予め設定しておく。したがって、このようにして求められた建屋内発生放射能濃度以下の建屋内発生放射能濃度であれば、吹出し流速がない場合の排気風量(給気風量)であっても公衆被爆線量は、原子力発電所建設時に評価している公衆被曝線量以下を満たすことができる。
When blowing air volume from the
また、放射能濃度検出装置35は、主排気ダクト28を通る排気中の放射能濃度を測定する放射能検出器38と、検出された放射能濃度が予め定められた設定値以上のとき、濃度検出信号を風量制御装置36に出力する発信機39とを備える。
The radioactivity
そして、放射能濃度検出装置35は、放射能検出器38が計算された建屋内発生放射能濃度(設定値)以上になったとき、発信機39から風量低減制限信号を風量制御装置36に出力し、温度計37からの温度検出信号による給気ファン21および排気ファン27の作動制御を中止し、原子力発電所建設時に評価した給気風量(評価給気風量)となるように給気ファン21および排気ファン27の作動制御を行なうようになっている。風量制御装置36は、温度計37からの温度検出信号に優先して、放射能濃度検出装置35からの濃度検出信号により作動制御される。
The radioactivity
放射能検出器38は、主排気ダクト28の直管部に設けた例を例示したが、この放射能検出器38は排気筒15の内部であってもよく、排気側空調設備14から排出される排気中に含まれる放射能濃度を正確に測定できる場所に設置すればよい。
Although the example in which the
ただ、原子力発電所の建設時の評価に用いられる建屋内発生想定放射能濃度より小さな風量低減制限信号を発生させる放射能濃度であっても、実際に原子力発電所の建屋に発生する放射能濃度より十分に大きく、放射能濃度検出装置35から濃度検出信号である風量低減制限信号が発せられること著しく少ないない。
However, even if the radioactivity concentration generates an air volume reduction restriction signal that is smaller than the assumed radioactivity concentration generated in the building used for evaluation at the time of construction of the nuclear power plant, the radioactivity concentration actually generated in the building of the nuclear power plant It is not so rare that the air volume reduction limit signal, which is a concentration detection signal, is emitted from the radioactive
本実施の形態では、給気風量を用いて制御する場合について示すが、排気風量を用いて制御することもできる。この場合評価給気風量の代えて原子力発電所建設時に評価した排気風量(評価排気風量)を用いれば良い。 In the present embodiment, the case where the control is performed using the supply air volume is shown, but the control can also be performed using the exhaust air volume. In this case, the exhaust air volume evaluated at the time of construction of the nuclear power plant (evaluated exhaust air volume) may be used instead of the evaluated supply air volume.
次に、原子力発電所の換気空調設備の作用について説明する。 Next, the effect | action of the ventilation air conditioning equipment of a nuclear power station is demonstrated.
原子力発電所10の換気空調設備が作動すると、給気側空調設備13の外気取入口17から取り入れられた外気は、給気フィルタ18にて除塵され、清浄化される。この清浄化された外気は、冷却・加熱器19により所定の温度に調節される。外気は、夏期あるいは中間期には必要に応じて冷却され、冬期は必要に応じて加熱された後、給気ファン21により放射性区域12の原子炉建屋11の各室に給気ダクト20を通して送風される。
When the ventilation air conditioning facility of the
原子炉建屋11の各室に送られた外気は、室内設置機器からの発生熱負荷の除熱を行ない、各室の換気を行なって排気ダクト25により排気側空調設備14に導かれる。
The outside air sent to each room of the
排気ダクト25にて原子炉建屋11の各室から集められた排気は、排気側空調設備14の排気フィルタ26にて粒子状の放射能の一部を除去した後、排気ファン27にて主排気ダクト28を介して排気筒15に送られ、この排気筒15の頂部吹出し口から数十m、例えば30m程度吹き上げ、高所にて拡散排気している。この排気筒15あるいは主排気ダクト28には、排気中に放射能を含む可能性のある他の建屋からの排気ダクト30,31も接続され、他の建屋からの排気も合流して排気筒15の高所から拡散排気される。
Exhaust gas collected from each chamber of the
この原子力発電所10の換気空調設備によれば、給気側空調設備13の下流側(あるいは放射性区域12の建屋内、放射性区域12の下流側)に温度計37を設けて給気温度(換気温度あるいは排気温度)を検出し、検出された給気温度から原子力発電所の建屋内を適正な室温に維持できる最低給気風量を風量制御装置36で求め、この風量制御装置36により給気ファン21および排気ファン27を作動制御し、給気風量ひいては排気風量を許容できる最低給気風量ひいては排気風量の最低値となるように低減される。
According to the ventilation air conditioning equipment of this
このように、給気風量あるいは排気風量を低減させても、原子力発電所の建屋内を適切な室温に維持でき、この室温を維持した状態で放射性区域12の建屋内を換気させることができる。
In this way, even if the supply air volume or the exhaust air volume is reduced, the building of the nuclear power plant can be maintained at an appropriate room temperature, and the building in the
給気風量あるいは排気風量を低減させることにより、放射能濃度検出装置35の放射能検出器38が、万一、予め設定された放射能濃度以上を検出した場合には、発信機39から風量低減制限信号を風量制御装置36に出力する。風量制御装置36は、風量低減制限信号の入力を受けて、給気ファン21および排気ファン27を評価給気風量より風量低減させないように作動制御されるので、実際の公衆被爆線量が、原子力発電所建設時に評価している評価している公衆被爆量以上となることがない。
By reducing the supply air volume or the exhaust air volume, if the
このように、図1に示された原子力発電所10の換気空調設備によれば、原子力発電所建設時に評価している評価している公衆被爆量を満たした上で、給気風量や排気風量を低減給気ファンや排気ファンの作動に無駄なエネルギ消費を防ぐことができる。
As described above, according to the ventilation air conditioning system of the
また、給気風量が低減することから、その給気を冷却または加温するエネルギーも低減することができるため、夏期には冷房費の低減が図れ、また冬期には暖房費の低減を図ることができる。 In addition, since the supply air volume is reduced, the energy for cooling or heating the supply air can be reduced, so that the cooling cost can be reduced in the summer and the heating cost can be reduced in the winter. Can do.
また、原子力発電所の各建屋からの排気風量を低減させることにより、給気フィルタ18や排気フィルタ26のフィルタ寿命を延長させることができる一方、排気フィルタの廃棄物量の低減を図ることができ、放射性廃棄物の量を軽減させることができる。各建屋内に送られる外気量も軽減できるので、外気による塩分持込みによる悪影響も軽減できる。
Further, by reducing the exhaust air volume from each building of the nuclear power plant, the filter life of the
図3は、本発明に係る原子力発電所の換気空調設備の第2実施形態を示す簡略的な系統図である。 FIG. 3 is a simplified system diagram showing a second embodiment of a ventilation air conditioning facility for a nuclear power plant according to the present invention.
この実施形態に示された原子力発電所10Aの換気空調設備は、放射能濃度検出装置45を、図1に示された原子力発電所10の換気空調設備と異にし、他の構成および作用は実質的に異ならないので、同一部分には同じ符号を付して説明を省略する。
The ventilation air conditioning equipment of the
この放射能濃度検出装置45は、排気ダクト28に設置されて排気風量を測定する流量計46と、排気ダクト28を通る排気中の放射能濃度を検出する放射能検出器38と、上記流量計46からの流量測定信号と放射能検出器38からの放射能濃度測定信号を入力する発信機47を有する。流量計46および放射能検出器38の設置位置は排気筒15内でもよく、主排気ダクト28に限定されない。
The radioactivity
本実施の形態では、建屋内放射能濃度とその建屋内放射能濃度において原子力発電所建設時に評価している公衆被曝線量を満たす排気風量(以下、必要排気風量という。)を求めておく。したがって、必要排気風量は建屋内放射能濃度の関数となる。建屋内放射能濃度を必要排気風量の関数としても良い。 In the present embodiment, the indoor radioactivity concentration and the exhaust air volume that satisfies the public exposure dose evaluated at the time of construction of the nuclear power plant in the indoor radioactivity concentration (hereinafter referred to as necessary exhaust air volume) are obtained. Therefore, the required exhaust air volume is a function of the building radioactive concentration. The radioactivity concentration in the building may be a function of the required exhaust air volume.
発信機47は、流量計46で測定された排気流量が、放射能検出器38からの放射能濃度から求められる必要排気風量より小さくなったとき、発信機47から風量低減制限信号を発生させ、この信号を風量制御装置36に出力するようになっている。風量制御装置36は発信機47から風量低減制限信号を入力して、給気側空調設備13の給気ファン21および排気側空調設備14の排気ファン27を温度計37からの温度検出信号により風量低減するように作動制御することを中止し、排気風量が必要排気風量または評価排気風量になるように給気ファン21および排気ファン27を作動制御するようになっている。
The
発信機47を、流量計46で測定された排気流量において原子力発電所建設時に評価している公衆被曝線量を満たす建屋内放射能濃度を算出し、この算出された建屋内放射能濃度より放射能検出器38からの放射能濃度が大きくなった場合に、給気ファン21およびの排気ファン27を温度計37からの温度検出信号により風量低減するように作動制御することを中止し、排気風量が評価排気風量になるように給気ファン21および排気ファン27作動制御するようにしても良い。
The
この実施形態によれば、放射能濃度検出装置35の発信機47は、実測排気風量と実測放射能濃度を検出して風量低減制限信号を発生させるようにしたので、風量低減制限信号を発生させる実測放射能濃度は、第1実施形態で示された実測放射能濃度値より高い値となる。これにより、風量低減制限信号が発生する頻度が第1実施形態よりさらに少なくなり、より一層給気ファン21および排気ファン27に無駄なエネルギ消費を防止することができる他、第1実施形態に示された原子力発電所10の換気空調設備と同様に、給気ファン21および排気ファン27のファン動力費を低減させることができる。
According to this embodiment, the
さらに、原子力発電所の各建屋への給気風量や排気風量を低減させることにより、冷房費や暖房費の低減が図れ、給気フィルタ18や排気フィルタ26の長寿命化が図れ、フィルタ廃棄量が減少し、放射性廃棄物量の低減が図れる。また、外気取入口から取り入れる外気量(給気風量)を低減させることにより、外気による塩分持込みによる悪影響も有効的に防ぐことができる。
Furthermore, by reducing the amount of air supply and exhaust air to each building of the nuclear power plant, the cooling and heating costs can be reduced, the life of the
この時、この第2実施形態においても、公衆被曝線量は、原子力発電所建設時に評価している公衆被曝線量以下を常に満たすことができる。 At this time, also in the second embodiment, the public exposure dose can always satisfy the public exposure dose evaluated at the time of construction of the nuclear power plant.
なお、本発明の実施形態では、沸騰水型原子力発電所に適用した例を示したが、この原子力発電所の換気空調設備およびその制御方法は、加圧水型原子力発電所にも適用することができる。 In the embodiment of the present invention, an example is shown in which the present invention is applied to a boiling water nuclear power plant. However, the ventilation air-conditioning equipment and control method of this nuclear power plant can also be applied to a pressurized water nuclear power plant. .
10,10A 原子力発電所
11 原子炉建屋
12 放射性区域
13 給気側空調設備
14 排気側空調設備
15 排気筒
17 外気取入口
18 給気フィルタ
19 冷却・加熱器(冷却器および加熱器)
20 給気ダクト
21 給気ファン
22,29 隔離弁
25 排気ダクト
26 排気フィルタ
27 排気ファン
28 主排気ダクト
30,31 排気ダクト
35 放射能濃度検出装置
36 風量制御装置
37 温度計
38 放射能検出器
39 発信機
45 放射能濃度検出装置
46 流量計
47 発信機
DESCRIPTION OF
20
Claims (4)
放射性区域を換気した空気が排出される排気ファンを有する排気側空調設備と、
この排気側空調設備からの排気を高所から大気中に拡散放出する排気筒と、
前記排気中の放射能濃度を放射能検出器を介して測定し、この測定された放射能濃度が算出された公衆被曝線量を満たす建屋内発生放射能濃度以上になったとき、風量低減制限信号を出力する放射能濃度検出装置と、
前記給気側空調設備の給気ファン下流側、放射性区域の建屋内、または放射性区域の下流側の少なくとも1箇所に設けられた温度計と、
この温度計からの温度検出信号に基づき給気側空調設備の給気ファンおよび排気側空調設備の排気ファンを放射性区域に給気または排気される風量を低減するように作動制御する風量制御装置とを備え、
前記風量低減制限信号が前記風量制御装置に入力した場合に、前記給気ファンおよび排気ファンは、前記温度検出信号による作動制御が中止され、この風量低減制限信号により作動制御されることを特徴とする原子力発電所の換気空調設備。 An air supply side air conditioning system having a cooling / heating device and an air supply fan to supply outside air to the radioactive area of the nuclear power plant;
An exhaust-side air conditioning system having an exhaust fan from which air ventilating the radioactive area is exhausted;
An exhaust pipe that diffuses and discharges the exhaust from the exhaust side air-conditioning equipment into the atmosphere from a high place,
When the radioactivity concentration in the exhaust was measured through a radioactivity detector, this measured activity concentration equal to or greater than building the generated radioactive concentration satisfying public dose calculated air volume reduction limit signal Radioactivity concentration detection device that outputs,
A thermometer provided in at least one location on the downstream side of the air supply fan of the air supply side air conditioning facility, in the building of the radioactive area, or downstream of the radioactive area;
An air volume control device for operating and controlling the air supply fan of the air supply side air conditioning equipment and the exhaust fan of the exhaust side air conditioning equipment based on the temperature detection signal from the thermometer so as to reduce the air volume supplied or exhausted to the radioactive area; With
When the air volume reduction limit signal is input to the air volume control device, the air supply fan and the exhaust fan, the temperature detection signal operation control is canceled by a being controlled actuated by the air flow reduction limit signal Ventilation air conditioning equipment for nuclear power plants.
この放射能濃度検出装置は、前記排気中の放射能濃度を測定し、この測定された放射能測定値において必要とされる必要排気風量を算出し、この算出した必要排気風量より前記流量計で測定された排気風量が小さくなった場合に、風量低減制限信号を出力し、
この風量低減制限信号が風量制御装置に入力した場合に、前記給気ファンおよび排気ファンは、前記温度検出信号による作動制御が中止され、この風量低減制限信号により作動制御されることを特徴とする請求項1記載の原子力発電所の換気空調設備。 The radioactivity concentration detection apparatus further includes a flow meter for measuring an exhaust air volume from a building of a nuclear power plant,
This radioactivity concentration detection device measures the radioactivity concentration in the exhaust gas, calculates the required exhaust air volume required for the measured radioactivity measurement value, and calculates the required exhaust air volume from the calculated required exhaust air volume with the flow meter . When the measured exhaust air volume becomes small, an air volume reduction restriction signal is output,
When the air volume reduction restriction signal is input to the air volume control device, the air supply fan and the exhaust fan are stopped from operating control by the temperature detection signal, and are controlled by the air volume reduction restriction signal. A ventilation air conditioning system for a nuclear power plant according to claim 1.
この放射能濃度検出装置は、この流量計で測定された排気流量において前記建屋内放射能濃度を算出し、この算出された建屋内放射能濃度より前記放射能検出器で測定された放射能濃度が大きくなった場合に、風量低減制限信号を出力し、
この風量低減制限信号が風量制御装置に入力した場合に、前記給気ファンおよび排気ファンは、前記温度検出信号による作動制御が中止され、この風量低減制限信号により作動制御されることを特徴とする請求項1記載の原子力発電所の換気空調設備。 The radioactivity concentration detection apparatus further includes a flow meter for measuring an exhaust air volume from a building of a nuclear power plant,
The radioactivity concentration detection device calculates the radioactivity concentration in the building at the exhaust flow rate measured by the flow meter, and the radioactivity concentration measured by the radioactivity detector from the calculated radioactivity concentration in the building. When the air pressure increases, an air volume reduction limit signal is output,
When the air volume reduction restriction signal is input to the air volume control device, the air supply fan and the exhaust fan are stopped from operating control by the temperature detection signal, and are controlled by the air volume reduction restriction signal. A ventilation air conditioning system for a nuclear power plant according to claim 1.
放射性区域を換気した空気が排出される排気ファンを有する排気側空調設備と、
この排気側空調設備からの排気を高所から大気中に拡散放出する排気筒と、
前記排気中の放射能濃度を放射能検出器を介して測定し、この測定された放射能濃度が算出された公衆被曝線量を満たす建屋内発生放射能濃度以上になったとき、風量低減制限信号を出力する放射能濃度検出装置と、
前記給気側空調設備の給気ファン下流側、放射性区域の建屋内、または放射性区域の下流側の少なくとも1箇所に設けられた温度計と、
給気側空調設備の給気ファンおよび排気側空調設備の排気ファンを放射性区域に給気または排気される風量を作動制御する風量制御装置とを有する原子力発電所の換気空調制御方法において、
前記温度計からの温度検出信号に基づき風量制御装置が放射性区域に給気または排気される風量を低減するステップと、
前記風量低減制限信号が前記風量制御装置に入力した場合に、前記給気ファンおよび排気ファンは、前記温度検出信号による作動制御が中止され、この風量低減制限信号により作動制御されるステップとを有することを特徴とする原子力発電所の換気空調制御方法。 An air supply side air conditioning system having a cooling / heating device and an air supply fan to supply outside air to the radioactive area of the nuclear power plant;
An exhaust-side air conditioning system having an exhaust fan from which air ventilating the radioactive area is exhausted;
An exhaust pipe that diffuses and discharges the exhaust from the exhaust side air-conditioning equipment into the atmosphere from a high place,
When the radioactivity concentration in the exhaust was measured through a radioactivity detector, this measured activity concentration equal to or greater than building the generated radioactive concentration satisfying public dose calculated air volume reduction limit signal Radioactivity concentration detection device that outputs,
A thermometer provided in at least one location on the downstream side of the air supply fan of the air supply side air conditioning facility, in the building of the radioactive area, or downstream of the radioactive area;
In a ventilation air conditioning control method for a nuclear power plant having an air volume control device for operating and controlling an air volume supplied or exhausted to a radioactive area from an air supply fan of an air supply side air conditioning equipment and an exhaust fan of an exhaust side air conditioning equipment,
A step of reducing the air volume supplied or exhausted to the radioactive area by the air volume control device based on a temperature detection signal from the thermometer;
When the air volume reduction limit signal is input to the air volume control device, the air supply fan and the exhaust fan, the temperature detection signal operation control is canceled due, and a step which is controlled actuated by the air flow reduction limit signal Ventilation air-conditioning control method for nuclear power plant.
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