JPH0550716B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は加圧水型原子力発電所における放射性
気体廃棄物処理方法および装置に係り、一次冷却
材の連続脱ガス処理に伴ない発生する放射性気体
廃棄物とタンクベントガス処理とを組合わせた加
圧水型原子力発電所における放射性気体廃棄物処
理方法および装置に関する。

〔発明の技術的背景〕

一般に、加圧水型原子力発電所においては、第
１図に示すような放射性気体廃棄物処理装置によ
り放射性気体廃棄物（以下、排ガスという。）の
除去を行なつていた。

すなわち、一次冷却系から抽出した一次冷却材
を一次冷却材抽出ライン１および一次冷却材供給
弁２を通して体積制御タンク３内へ噴射させ、排
ガスを分離させる。この体積制御タンク３の底部
に貯留された液状の一次冷却材は一次冷却材充填
ライン４を通して原子炉へ還流される。一方、上
部に貯留された排ガスは、キヤリアガス供給装置
５から供給されたキヤリアガスと共に、送風機６
により水素ガス処理装置７に送られ、水素ガスを
減衰除去され、排ガス減衰タンク８へ送られる。
また、種々の一冷却材貯留タンク（図示せず）内
の気体分が、多数のタンクベント移送ライン９，
９を通して抽出され、タンクベント集合管１０に
おいて集合せしめられ、送風機１１により排ガス
減衰ガス減衰タンク８へ送られる。そして、この
排ガス減衰タンク８においては排ガスおよびタン
クベントガスを数十日以上貯留して減衰させる。
その後、十分に減衰された排ガスはフイル１２を
通りブロア１３によりスタツク１４を通して大気
中に放散される。

〔背景技術の問題点〕

このように一次冷却材中からの排ガスの脱ガス
は、所内作業員の被曝低減化を図るために必要で
ある。

しかしながら、前記従来方法においては、排ガ
スを複数の排ガス減衰タンク８，８により貯蔵減
衰処理するものであつたから、処理日数が長くな
るという不都合があつた。従つて、従来方法は少
量の排ガス処理には適しているといえるが、多数
の排ガス減衰タンク８への排ガスの貯留、放出等
の開閉弁の開閉操作等を排ガスの減衰状態に応じ
て行なわなければならず、その操作が極めて複雑
な運転手順となつていた。これは沸騰水型原子力
発電所において採用されている活性炭による希ガ
スホールドアツプ方法に比べて、非常に繁雑な操
作となる。そして、従来方法によつては、今後予
想される一次冷却材からの脱ガス量の増大、つま
り一次冷却材の連続脱ガス処理による排ガス濃度
の低減化要求を満足することができず、また設備
容量の面からも対応しきれないという不都合があ
つた。

〔発明の目的〕

本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであ
り、流量変動の大きいタンクベント処理と、流動
変動の小さい一次冷却材中の排ガス処理とを同時
に行なうことができ、排ガス処理を短時間にしか
も連続的に行なうことができ、また活性炭ホール
ドアツプ装置への負荷を一定とすることができ、
信頼性が高く、更に、排ガス容量を増大させない
で水素ガスを希釈することができ、排ガス処理装
置が不具合でも排ガス処理を行なうことのできる
加圧水型原子力発電所における放射性気体廃棄物
処理方法および処理装置を提供することを目的と
する。

〔発明の概要〕

本発明の放射性気体廃棄物処理方法は、一次冷
却材から排ガスを抽出する工程と、の排ガス中か
ら水素ガスを除去する工程と、タンクベントを圧
縮貯蔵して放射性気体成分を減衰させる工程と、
前記水素ガスを除去された排ガスと放射性気体成
分を減衰されたタンクベントとを合流させて乾燥
させる工程と、乾燥後の排ガスを活性炭によつて
吸着させてホールドアツプし放射性気体成分を除
去し大気中へ放散させる工程とによつて形成され
ている。

また、本発明の放射性気体廃棄物装置は、一次
冷却材中から排ガスを抽出する脱ガス装置と、こ
の脱ガス装置から送給されて来る排ガス中から水
素ガスを減衰除去する水素ガス処理装置と、タン
クベントを圧縮貯蔵する排ガス貯留タンクと、こ
の排ガス貯蔵タンクから送給されるタンクベント
と、前記水素ガス処理装置から送給される排ガス
とを合流させる合流機構と、この合流機構から送
給される排ガスを乾燥する排ガス乾燥装置と、こ
の排ガス乾燥装置から送給される排ガス中から放
射性気体成分を活性炭によつて吸着除去する活性
炭ホールドアツプ装置と、この活性炭ホールドア
ツプ装置から送給される排ガスを大気中へ放散さ
せるスタツクと、前記排ガス貯蔵タンクにより放
射性気体成分を減衰除去されたタンクベントを前
記スタツクへ直接送給するバイパスラインとによ
つて形成されている。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を第２図から第５図に示す実施例
について説明する。

第２図から第４図は本発明装置の一実施例を示
す。

一次冷却材は一次冷却材供給弁２を有する一次
冷却材抽出ライン１から脱ガス装置１５の脱ガス
塔１６内へ送供される。この脱ガス塔１６におい
て一次冷却材は気水分離され、一次冷却材が底部
から一次冷却材充填ライン１７を通して原子炉へ
還流される。この脱ガス塔１６へはキヤリアガス
が送給されるとともに、必要に応じて脱ガスした
排ガスの移送および水素ガスの希釈用として蒸気
ガス供給ライン１８から蒸気が供給される。ここ
の脱ガス塔１６から排ガスは蒸気分と共に復水器
１９へ送給され、蒸気分を復水せしめられる。こ
の復水器１９においては、その出口において水素
ガス濃度が最大４重量％以下になるように、復水
器出口温度を設定し、内部の蒸気量を制御して水
素ガスの蒸気希釈を行なう。

このようにして水素ガス希釈を受けた排ガスは
脱ガス装置出口弁２０を通つて水素ガス処理装置
２１へ送給される。この水素ガス処理装置２１に
おいては、酸素ガスとの再結合または濃縮分離等
によつて排ガス中から水素ガスが除去される。そ
して、排ガス中の蒸気も凝縮除去され、排ガスの
減容が行なわれる。そして、水素ガス処理装置２
１において再結合方式を採用する場合には、水素
ガス処理装置２１の上流側にて排ガス中に必要量
の酸素ガスを酸素ガス供給装置２２によつて混入
させる。そして、この場合の水素ガス濃度が常に
４重量％以下となるように水素ガス濃度分析器２
３によつて常時監視しながら行なう。そして、水
素ガスを除去された排ガスは水素ガス処理装置出
口弁２４を通して排ガス乾燥装置２５へ送給され
る。

一方、多数のタンクベント移送ライン９，９か
らタンクベント集合管１０に集合されたタンクベ
ントからなる排ガスは、水素ガスを含有する場合
には連絡弁２６を有する水素ガス処理装置連絡管
２７を介して復水器１９へ送給され、通常は排ガ
ス圧縮装置２８により排ガス貯蔵タンク２９内へ
一時期圧縮貯蔵せしめられる。この排ガス貯蔵タ
ンク２９内において、排ガスは貯留されることに
より含有する短寿命核種を減衰除去され、排ガス
貯蔵タンク出口弁３０、流量調節弁３１を有する
活性炭ホールドアツプ装置連絡管３２を通して排
ガス乾燥装置２５へ送給される。

この排ガス乾燥装置２５から活性炭ホールドア
ツプ装置３３へ送られる排ガス量を一定にして、
一定負荷運転を可能にするため、排ガス乾燥装置
２５の上流側に流量検出器３４を設け、この流量
検出器３４からの信号３４ａにより流量調節弁３
１を開閉制御して、水素ガス処理装置２１と排ガ
ス貯蔵タンク２９とから送給される排ガスの合流
量を一定とする合流機構４０が形成されている。

また、排ガス乾燥装置２５は活性炭の希ガスホ
ールドアツプ機能を高めるために排ガスを除湿す
る。

そして、活性炭ホールドアツプ装置３５におい
ては、前置フイルタ３５により、排ガス中の不純
物例えば水分、ダストあるいは粒子状物質等を除
去する。次に、複数の活性炭ホールドアツプ塔３
６，３６中で活性炭によつて希ガスを減衰処理
し、その後、排ガス粒子フイルタ３７によつて粒
子状物質の除去を行なう。

その後、排ガス抽出装置３８により放射性気体
廃気物を除去された排ガスを抽出し、排ガス抽出
装置出口弁３９を介し、スタツク１４より大気中
へ放散する。排ガス抽出装置３８には真空ポンプ
方式、ブロア方式、空気エゼクタ方式を用いるこ
とができる。

また、排ガス貯蔵タンク出口弁３０の上流側か
ら、排ガス抽出装置出口弁３９の下流側へ途中に
バイパス弁４２を有するバイパスライン４１が設
けられている。このバイパスラインは、排ガス処
理装置が不都合を生じた時にも排ガス処理を可能
とさせるものである。

次に、本実施例装置の動作を本発明の処理方法
の工程順に説明する。

先ず、通常の処理工程においては連絡弁２６と
バイパス弁４２とは全閉とされ、他の弁は開放さ
れている。

そして、脱ガス装置１５の脱ガス塔１６におい
て一次冷却材中から排ガスが抽出され、続いて復
水器１９においてその出口温度を設定して蒸気量
を制御して、水素ガスを４重量％以下となるよう
に希釈される。そして、排ガスは続いて水素ガス
処理装置２１において含有する水素ガスを減容除
去された後合流機構４０へ送給される。

一方、タンクベントは排ガス貯蔵タンク２９内
に一旦圧縮貯蔵されて、含有する短寿命核種を減
衰除去された後に、合流機構４０へ送給される。
また、タンクベント中に含有される水素ガスは連
絡弁２６を開放することにより水素ガス処理装置
連絡管２７を通して復水器１９へ送給され、希釈
ならびに減容処理される。

そして、合流機構においてタンクベントと排ガ
スとの合流量を常に一定に維持され、合流後の排
ガスは続いて排ガス乾燥装置２４において湿分を
除去される。

その後、排ガスは活性炭ホールドアツプ装置３
３において、放射性気体成分である希ガスを吸着
除去され、続いてスタツク１４を通して大気中へ
排出される。

このように本実施例においては、一次冷却材か
らの排ガス抽出、水素ガスの減容除去、短寿命核
種の減容除去、希ガスの吸着除去を連続して行な
うことができる。また、活性炭ホールドアツプ装
置への負荷も常に一定として運転することができ
る。

大量のタンクベントを処理する場合には、第３
図に示すように脱ガス装置出口弁２０、水素ガス
装出口弁２４、連絡弁２６およびバイパス弁４２
を全閉として運転する。

このような処理はプラントの起動時や定期検査
時にタンクベントの抽出量が増大することにより
必要となる。

大量のタンクベントを処理するため、かつ、活
性炭ホールドアツプ装置３３の負荷を一定とする
ために、水素ガス処理装置２１からの排ガスを一
時遮断して、タンクベントを連続的に処理せんと
するものである。

活性炭ホールドアツプ装置３３が不具合である
場合には、第４図に示すように、脱ガス装置出口
弁２０、水素ガス処理装置出口弁２４、連絡弁２
６、排ガス貯蔵タンク出口弁３０および排ガス抽
出装置出口弁３９を全閉として活性炭ホールドア
ツプ装置３３を隔離する。そして、排ガス貯蔵タ
ンク２９において、タンクベント中の短寿命核種
のみを除去するだけでなく、希ガスを減衰除去で
きる期間経過後にバイパス弁４２を開放して排ガ
スをバイパスライン４１、スタツク１４を通して
大気中に放散させる。

これにより排ガス処理を継続的に行なうことが
できる。

また、第５図に示すように合流装置を形成して
もよい。すなわち、排ガス乾燥装置２５の上流側
に設けた流量検出器３４によつて流量を検出し、
その信号３４ａにより流量調節弁４３を開閉制御
して流量を一定に制御すると共に、活性炭ホール
ドアツプ装置連絡管３４上に設けた圧力検出器４
４によつてタンクベントの圧力を検出し、その信
号４４ａにより同じく活性炭ホールドアツプ装置
連絡管３２上に設けた圧力調節弁４５を開閉制御
して圧力を調整する二重チツク方式として形成さ
れている。なお、圧力検出器４４は流量調節弁４
３の上昇流に設けてもよいことはもちろんであ
る。

〔発明の効果〕

このように本発明は構成され作用するものであ
るから次のような効果を奏する。

(1) タンクベントを排ガス貯蔵タンクに一時貯蔵
して処理するから、短寿命核種の減衰処理が可
能であるとともに、活性炭ホールドアツプ装置
等の不具合時には希ガスの減衰処理も行なうこ
とができる。

(2) 排ガス貯蔵タンクによりタンクベントを一旦
貯蔵し、適当量ずつ送出するコとにより排ガス
乾燥装置および活性炭ホールドアツプ装置への
排ガスの流入量を常に一定に維持することがで
き、一定負荷運転が可能となり信頼性が増大す
る。

(3) 活性炭ホールドアツプ方式を採用したので、
一次冷却材の連続脱ガス処理が可能となる。そ
のため、一次冷却材中の放射能濃度の減少およ
びそれに伴なう作業員の放射線被曝を低減する
ことができる。また、機器の操作性が向上す
る。

(4) 復水器の出口温度制御による水素ガスの蒸気
希釈が可能となり、水素ガスを扱う装置全体の
安全性が高くなり、また排ガス乾燥装置および
活性炭ホールドアツプ装置の容量を最小にする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の放射性気体廃棄物処理装置を示
す系統図、第２図から第４図は本発明の加圧水型
原子力発電所における放射性気体廃棄物処理処置
の一実施例を示す系統図であり、第２図は通常運
転時、第３図は大量タンクベント処理運転時、第
４図は活性炭ホールドアツプ装置等の不具合時の
運転状態を示しており、第５図は本発明装置の他
の実施例を示す系統図である。 １５…脱ガス装置、１９…復水器、２１…水素
ガス処理装置、２５…排ガス乾燥装置、２７…水
素ガス処理装置連絡管、２９…排ガス貯蔵タン
ク、３３…活性炭ホールドアツプ装置、４０…合
流機構、４１…バイパスライン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一次冷却材から排ガスを抽出する工程と、こ
   の排ガス中から水素ガスを除去する工程と、タン
   クベントを圧縮貯蔵して放射性気体成分を減衰さ
   せる工程と、前記水素ガスを除去された排ガスと
   放射性気体成分を減衰されたタンクベントとを合
   流させて乾燥させる工程と、乾燥後の排ガスを活
   性炭によつて吸着させてホールドアツプして放射
   性気体成分を除去し大気中へ放散させる工程とに
   より形成されている加圧水型原子力発電所におけ
   る放射性気体廃棄物処理方法。 ２ 一次冷却材から排ガスを抽出する工程におい
   て、排ガスの移送媒体である移送蒸気量を調整し
   て水素ガス量を一定重量％以下に希釈することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の加圧水型
   原子力発電所における放射性気体廃棄物処理方
   法。 ３ 水素ガスを除去された排ガスと放射性気体成
   分を減容されたタンクベントとの合流量を常に一
   定とすることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の加圧水型原子力発電所における放射性気体
   廃棄物処理方法。 ４ 一次冷却材中から排ガスを抽出する脱ガス装
   置と、この脱ガス装置から送給されて来る排ガス
   中から水素ガスを減容除去する水素ガス処理装置
   と、タンクベントを圧縮貯蔵する排ガス貯蔵タン
   クと、この排ガス貯蔵タンクから送給されるタン
   クベントと前記水素ガス処理装置から送給される
   排ガスとを合流させる合流機構と、この合流機構
   から送給される排ガスを乾燥する排ガス乾燥装置
   と、この排ガス乾燥装置から送給される排ガス中
   から放射性気体成分を活性炭によつて吸着除去す
   る活性炭ホールドアツプ装置と、この活性炭ホー
   ルドアツプ装置から送給される排ガスを大気中へ
   放散させるスタツクと、前記排ガス貯蔵タンクに
   より放射性気体成分を減衰除去されたタンクベン
   トを前記スタツクへ直接送給するバイパスライン
   とを有する加圧水型原子力発電所の放射性気体廃
   棄物処理装置。 ５ 脱ガス装置は排ガス中の水素ガスを移送蒸気
   量の制御により一定重量％以下に維持する復水器
   と、この復水器の上流側へタンクベント中の水素
   ガスを導入せしめる水素ガス処理装置連絡管とを
   有することを特徴とする特許請求の範囲第４項記
   載の加圧水型原子力発電所の放射性気体廃棄物処
   理装置。 ６ 合流機構は、水素ガス処理装置から送給され
   る排ガスと排ガス貯蔵タンクから送給されるタン
   クベントとの合流量を常に一定に維持するように
   形成されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第４項記載の加圧水型原子力発電所における放射
   性気体廃棄物処理装置。