JPH0255997A

JPH0255997A - 放射性気体廃棄物処理装置

Info

Publication number: JPH0255997A
Application number: JP20638188A
Authority: JP
Inventors: Koichi Soma; 浩一相馬
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-08-22
Filing date: 1988-08-22
Publication date: 1990-02-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は原子力発電所における放射性気体廃棄物処理装
置に関する。

（従来の技術）沸騰水型炉や新型転換炉などの原子力発電所のタービン
主復水器から抽気されるガスは、希ガスなどの放射性物
質を含んでいるため、これらを安全に処理するための装
置を設ける必要がある。

この装置が放射性気体廃棄物処理装置である。

、沸騰水型原子炉などの冷却材は高中性子束の炉心を通
過する間に中性子照射を受けて、一部が酸素と水素とに
分解した上に、ざらに３日、１６Ｎ。

１３０などが生じる。また燃料棒に生じたビンホールな
どからＫｒやＸｅなどの放射性の希ガスが漏洩し、これ
らが蒸気に混入してタービン系に送られている。また、
この他に、タービン主復水器への外気の漏入がある。

これらの放射性気体廃棄物（以下単に排ガスと記す）に
よって沸騰水型原子力発電所などにおけるタービン系は
、原子炉なみに遮蔽設備を施して所内および周辺の健全
性を維持する必要がある。

しかし、排ガスは一般に非凝縮性であるので蒸気系統内
、特にタービン主復水器の内部に滞溜する。

よってタービン主復水器の内部に空気抽出器を連結して
、ここに滞溜する排ガスを活性炭式希ガスホールドアツ
プ塔に導いて処理している。

従来の放射性気体廃棄物処理装置は第６図に示したよう
に大別して主系統Ａ、タービン起動停止用エグゼクタＢ
と、起動時の空気抽出系統Ｃと、起動用真空ポンプ連絡
系統りと、主復水器再循環系統Ｅとからなっている。

主系統Ａはタービン主復水器１から開閉弁２゜３、通常
運転用エグゼクタ４．開閉弁５．予熱器６、再結合器７
．復水器８．流量調整弁９．除湿冷却器１０．脱湿塔１
１．活性炭式希ガスホールドアツプ塔１２．真空ポンプ
１３および排気筒１４が順次接続されてなる系統である
。この主系統Ａには真空ポンプ１３の上下流側に接続さ
れる再循環配管１５を有し、再循環配管１５には流量調
整弁１６が設けられている。エグゼクタ４は開閉弁１７
を介して図示していない原子炉からの主蒸気系１８に接
続される。

タービン起動停止用エグゼクタ系統Ｂは主系統Ａの開閉
弁２の下流側から分岐されて開閉弁１９起動用エグゼク
タ２０および開閉弁２１が順次接続され、開閉弁２１の
下流側は主系統Ａの予熱器６の上流側に接続される。起
動用エグゼクタ２０には開閉弁２２を介して所内ボイラ
の蒸気系２３に接続される。

起動時の空気抽出系統Ｃはタービン主復水器１から排気
筒１４へ主系統Ａと並列的に設けられたもので、開閉弁
２４および起動用真空ポンプ２５を有している。

起動用真空ポンプ連絡系統りは主系統Ａの復水器８と流
量調整弁９との間から分岐されて起動時空気抽出系Ｃの
起動用真空ポンプ２５の上流側に接続されてなるもので
開閉弁２６を有している。

主復水器再循環系統Ｅは起動用真空ポンプ連絡系とＤの
開閉弁２６の上流側から分岐されて起動時の空気抽出系
統Ｃの開閉弁２４の上流側に接続されてなるもので、開
閉弁２７および圧力調整弁２８を有している。

ところで、主系統Ａにおけるタービン主復水器１の内部
に滞留した排ガスをエグゼクタ４でタービン系外に抽気
する。系外に抽気した排ガスはその内に含まれる酸素と
水素が効率よく再結合する温度まで予熱器６で予熱され
たのち、下流の再結合器７に導かれる。この再結合器７
で排ガス中に含まれる水素と酸素は再結合反応により水
蒸気となる。ざらに、その下流の復水器８では、外部冷
却水による冷却作用により排ガス中の水蒸気のほとんど
は水となり、排ガスが分離され、その水はタービン主復
水器１に戻される。系統図では省略している。

排ガスは除湿冷却器１０および脱湿塔１１を経て、湿分
が十分除去されたのち、活性炭式希ガスホールドアツプ
塔１２．１２．１２に導かれ、残った放射能（主体Ｘｅ
　、Ｋｒなとの希ガス）を活性炭に吸着させ、長時間の
ホールド、アップしたのち、真空ポンプ１３を経て排気
筒１４から大気へ放出される。

この従来装置における起動の際の作用は以下のようにな
る。

（１）運転モートド・・タービン主復水器１内を所定の
真空度とするための第１ステツプで、起動用真空ポンプ
で真空度を６５０ｓＨ（Ｉ真空程度となるまでの運転工
程である。

タービン主復水器１内に排ガスは起動用真空ポンプ２５
で吸引されて排気筒１４を経て放出され、タービン主復
水器１内の真空度は上昇してゆく。

（２）運転モード２・・・タービン主復水器１内の真空
度をさらに高めるための第２ステツプで、起動用真空ポ
ンプ２５と所内蒸気で駆動される起動ようエジェクタを
併用して、タービン主復水器１内の真空度が７００７７
１ｇ真空程度となるまでの運転工程である。

タービン主復水器１内の真空度がある値、例えば６５０
．Ｈ（ｌ真空度になると、開閉弁２４を同じ、ざらに開
閉弁１９．２１．２２を開き、起動用エゼクタ２０に所
内蒸気系からの蒸気を供給し、その運転を行なう。

また開閉弁２６を開き、起動用真空ポンプ２５の運転を
継続させる。

このようにして、タービン主復水器１内に残存する排ガ
スは起動用エジェクタ２０で順次吸引され、開閉弁２６
を介して起動用真空ポンプ２５を通って排気筒１４から
大気中に放出される。

（３）運転モード３・・・タービン主復水器１内の真空
度をさらに高めるための第３ステツプで排ガスを、活性
炭式希ガスホールドアツプ塔を通して処理し、その際、
活性炭式希ガスホールドアツプ塔の処理能力以上の排ガ
スを、タービン主復水器１に戻しながら徐々にタービン
主復水器１内の真空度を高めてゆくものである。

運転モード２まででタービン主復水器１内の真空度はざ
らに上昇しており、起動用真空ポンプ２５を停止すると
ともに、開閉弁２６を閉じ、流量調整弁９を開いて、活
性炭式希ガスホールドアツプ塔１２に排ガスが流れるよ
うに切替え、真空ポンプ１３を運転する。

この場合、活性炭式希ガスホールドアツプ塔１２を流れ
る排気量は流量調整弁９によって調整され、制限流量以
上に起動用エゼクタ２０で抽出された場合には、排ガス
は圧力調整弁２８で調整されながらタービン主復水器１
に戻される。

この間、原子炉側においては、制御棒の引抜きが開始さ
れており、炉内圧が徐々に上昇してゆく。

（４）運転モード４・・・タービン主復水器内の真空度
がほぼ所定のものとなった最終ステップである。

排ガスは通常運転と同じルートで処理される。

当初は、炉内圧が所定の圧力になっていないが、次第に
高まり通常運転となる。

炉内圧力がさらに上昇しエゼクタ４の運転に必要な圧力
になったら、起動用エジェクタ２０の運転を停止し、開
閉弁１９．２１．２２を閉じる。

一方、開閉弁３．５．１７を開き、原子炉からの主蒸気
を供給してエゼクタ４の運転を開始する。この状態にお
いて、タービン主復水器１への空気漏洩量と排気量との
関係でタービン主復水器１の真空度は徐々に上昇し、つ
いには定格真空度に達し、プラントの起動が完了する。

すなわち、運転モード４の弁開閉状態は通常運転状態に
おける弁開閉状態と同じである。

従来例にあける起動は以上述べた通りでおる。

（発明が解決しようとする課題）ところで最近の原子力発電プラントにおいてはそのプラ
ントの経済性と信頼性の向上が強く望まれている。そこ
で、放射性気体廃棄物処理系統では最下流に設けられた
真空ポンプ１３などの駆動装置を除去し、全系統を上流
の空気エジェクタによって駆動させようとすることが考
えられる。しかしながら、この場合は従来のプラントで
用いられていたエジェクタ４よりもざらに吐出圧力の高
いエジェクタが必要となる。例えば１１０万ｋｗタイプ
の沸騰水型原子力発電所の場合エゼクタの吐出圧力が０
．２　ＣＫ’ｊ／ｃｍ２］程度で十分であったものが、
０．５　ＣＫ’Ｊ／ｃｍ２］の吐出圧力を必要とするよ
うになる。このため、運転時には従来に比べ多量の駆動
用の主蒸気を消費する空気エゼクタを設置する必要があ
る。

一方、起動時や停止時についてはエゼクタ４に並設され
た起動用エゼクタ２０を運転して放射能の放出レートを
低減させるようにしていた。しかし、上述したように下
流側の真空ポンプ１３を除去した放射性気体廃棄物処理
装置では、それと同等の性能を有する起動用エピフタ２
０を運転することになるため、駆動用の所内蒸気の使用
量を増大させるか、あるいはその圧力を高めるという対
応が必要となる。従って所内蒸気系の能力増強を必要と
する課題がある。

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、主
蒸気系の能力を増加させることがなく速やかな起動およ
び運転ができ、また系統のコストアップ要因を取り除い
て運転できる信頼性の高い放射性気体Ｒ＠物処理装置を
提供することにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明はタービン主復水器からエゼクタで抽出した排ガ
スを予熱器・再結合器・復水器・流量調整弁・除湿冷却
器・脱塩塔・活性炭式希ガスホールドアツプ塔および真
空ポンプを通して排気筒から放出する主系統と、前記エ
ゼクタと並列的に設けられた所内ボイラ蒸気により駆動
されるタービン起動停止用エゼクタ系統と、前記タービ
ン主復水器から前記主系統と並列的に前記真空ポンプに
接続され、途中に開閉弁を有する起動時の空気抽出系統
と、この空気抽出系統の上流側の開閉弁の下流側および
前記主系統の復水器の下流側に設けた流量調整弁の上流
側に接続された開閉弁を有する起動時連絡系統と、この
起動時連絡系統の開閉弁の上流側および前記空気抽出系
統の上流側開閉弁の上流側に接続された開閉弁および圧
力調整弁を有する主復水器再循環系統とからなり、前記
真空ポンプにインバータ装置を接続し、前記活性炭式希
ガスホールドアツプ塔下流に圧力スイッチを設け、この
圧力スイッチと前記インバータ装置を連係させる連係回
路を設けてなることを特徴とする放射性気体廃棄物処理
装置である。

（作　用）本発明によれば、主蒸気および所内蒸気系の能力を現状
の状態で、系統の動的機器を削減し、プラントの信頼性
向上およびイニシャルコスト・運転コストの削減をはか
ることが出来、がっ、すみやかにプラントの起動および
運転を行なうことができる。

（実施例）本発明に係る放射性気体廃棄物処理装置の一実施例を第
１図を参照しながら説明する。

なお、第１図中、第６図と同一部分には同一符号で示し
重複する部分の説明を省略する。

すなわら、第１図において、タービン主復水器１からエ
ビフタ４で抽出した排ガスを予熱器６゜再結合器７．復
水器８．流量調整弁９．除湿冷却器１０．脱湿塔１１．
活性炭式希ガスホールドアツプ塔１２．開閉弁２９およ
び真空ポンプ３１を順次通過させて排気筒１４から放出
するための主系統Ａが設けられる。この主系統Ａにおい
て、真空ポンプ３１にインバータ装置３２を接続し、か
つ希ガスホールドアツプ塔１２の下流側に圧力スイッチ
３３を設ける。

また、圧力スイッチ３３とインバータ装置３２を連係さ
せる連係回路３４を設ける。連係回路３４は流量調整弁
１６にも接続している。

エゼクタ４と並列的に所内ボイラ蒸気で駆動されるエゼ
クタ２０を有するタービン起動停止用エゼクタ系統Ｂが
設けられる。

タービン主復水器１から主系統Ａと並列的に前記真空ポ
ンプ３１に接続されて開閉弁２４および開閉弁３０を有
する起動時の空気抽出系統Ｃが設けられる。

この空気抽出系統Ｃの開閉弁２４の下流側および主系統
Ａの復水器８の下流側に設けた流量調整弁９の上流側に
は開閉弁２６を有する起動時連絡系統りが設けられる。

この起動時連絡系統りの開閉弁２６の上流側および空気
抽出系統Ｃの開閉弁２４の上流側には開閉弁２７および
圧力調整弁２８を有する主復水器再循環系統Ｅが設けら
れている。

しかして、本発明では従来主系統Ａに設けられていた真
空ポンプ１３を削除しており、その代りに空気抽出系統
Ｃに設けられていた起動用真空ポンプ２５に、主系統の
駆動の機能をもたせた真空ポンプ３１を設けている。ま
た、真空ポンプ３１にインバータ装置３２を接続し、希
ガスホールドアツプ塔１２の下流に圧力スイッチ３３を
設け、この圧力スイッチ３３とインバータ装置３２を連
係させる連係回路３４を設けている。

次に本発明の作用を第２図から第５図を参照しながら説
明する。図中、排ガスの主な流れに沿って太線を付して
おり、起動の際は以下のような作用を有する。

（１）運転モード１第２図は運転モード１を説明するための系統図である。

この状態においては、タービン主復水器１内の排ガスは
真空ポンプ３１によって吸引されて排気筒１４から放出
され、該主復水器１内の真空度は上昇していく。従来例
と同様。

（２）運転モード２第３図は運転モード２を説明するための系統図である。

前述したような従来例と同様な流れを示していく。

（３）運転モード３第４図は運転モード３を説明するための系統図である。

従来例と異なり、真空ポンプ３の運転は継続されている
。この時、活性炭式希ガスホールドアツプ塔１２の下流
が約１８０〜２００ｓＨ（Ｊ真空程度となる様、真空ポ
ンプ３１に設けたインバータ装置３２に圧力スイッチ３
３の信号が入力され、真空ポンプ３１の出力制御を行な
う。開閉弁２６は閉じられており、一方、調整弁９は開
かれ、活性炭式希ガスホールドアツプ塔１２に排ガスが
流れるようになっている。

この場合、活性炭式希ガスホールドアツプ塔１２を流れ
る排気量は、液流量調整弁９によって調整され、制限流
ｍ）ｙ、上に起動用エグゼクタ２０で抽出された場合に
は、圧力調整弁２８で調整されながら主復水器１に戻さ
れる。当初は、流量調整弁９の上流側では正圧、その下
流側では負圧で運転が行なわれ徐々に主復水器に戻る流
量が減少するとともに調整弁９の上流側にも負圧の部分
が広がってゆく。

（４）運転モード４第５図は運転モード４を説明するための系統図である。

この状態は従来例の作用として説明したものと同じであ
る。通常運転時にも真空ポンプ３１により排ガスを駆動
させている。

このような作用によって、通常運転時に使用する真空ポ
ンプと、起動時に使用する真空ポンプを共用して運転す
る排ガス系統においても、主蒸気および所内蒸気系統の
能力を増大させずにすみやかな起動および運転を行なう
ことが可能となる。

なお、上記実施例では排ガス系の起動のために真空ポン
プを用いた例で説明したが、系統内を負圧にすることが
できるものであれば他のものに置き換えることもできる
。例えば圧縮空気によって駆動される空気エジェクタ、
多段式ターボブロワ。

ルーツ式ブロワなどを使用することが可能である。

［発明の効果］本発明によれば、起動時のみに使用する起動用空気エジ
ェクタのために所内蒸気系の設備増強をする必要なしに
、排ガス系の真空ポンプなどの駆動装置を除去すること
ができるため、経済性が高く、かつ運転信頼性の高い装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る放射性気体廃棄物処理装置の一実
施例を示す系統図、第２図から第５図は第１図にあける
装置の運転モードをそれぞれ示す系統図、第６図は従来
の放射性気体廃棄物処理装置を示す系統図である。Ａ・・・主系統Ｂ・・・タービン起動停止用エジェクタ系統Ｃ・・・起
動時の空気抽出系統Ｄ・・・起動時連絡系統Ｅ・・・主復水器再循環系統１・・・タービン主復水器２．３・・・開閉弁４・・・通常運転用エゼクタ５・・・開閉弁、　　　　６・・・予熱器７・・・再結
合器、　　　８・・・復水器９・・・流量調整弁、１０
・・・除湿冷却器１１・・・脱湿塔

Claims

【特許請求の範囲】

タービン主復水器からエゼクタで抽出した排ガスを、予
熱器・再結合器・復水器・流量調整弁・除湿冷却器・脱
塩塔・活性炭式希ガスホールドアップ塔・開閉弁および
真空ポンプを通して排気筒から放出する主系統と、前記
エゼクタと並列的に設けられた所内ボイラ蒸気で駆動さ
れるタービン起動停止用エゼクタ系統と、前記タービン
主復水器から前記主系統と並列的に前記真空ポンプに接
続され途中に開閉弁を有する起動時の空気抽出系統と、
この空気抽出系統の上流側開閉弁の下流側および前記主
系統の復水器の下流側に設けた流量調整弁の上流側に接
続された開閉弁を有する起動時連絡系統と、この起動時
連絡系統の開閉弁の上流側および前記空気抽出系統の上
流側開閉弁の上流側に接続された開閉弁および圧力調整
弁を有する主復水器再循環系統とからなり、前記真空ポ
ンプにインバータ装置を接続し、前記活性炭式希ガスホ
ールドアップ塔下流に圧力スイッチを設け、この圧力ス
イッチと前記インバータ装置を連係させる連係回路を設
けてなることを特徴とする放射性気体廃棄物処理装置。