JPH09281285A - プラント停止時過酸化水素運用管理システム - Google Patents

プラント停止時過酸化水素運用管理システム

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JPH09281285A
JPH09281285A JP8095056A JP9505696A JPH09281285A JP H09281285 A JPH09281285 A JP H09281285A JP 8095056 A JP8095056 A JP 8095056A JP 9505696 A JP9505696 A JP 9505696A JP H09281285 A JPH09281285 A JP H09281285A
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JP
Japan
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condensate
water
hydrogen peroxide
plant
condenser
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Pending
Application number
JP8095056A
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English (en)
Inventor
Toshihiko Fukumoto
俊彦 福本
Hiroo Igarashi
裕夫 五十嵐
Kyoichi Okubo
享一 大久保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH09281285A publication Critical patent/JPH09281285A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin

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  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】沸騰水型原子炉プラント停止時、H22による
イオン交換樹脂への悪影響を防止すると共にH22濃度
を減少させ、かつ給,復水系及び残留熱除去系の炭素鋼
配管部内面をH22により緻密で安定な酸化皮膜を形成
させて配管部内面の防錆を図る。 【解決手段】復水脱塩装置27入口にフローインジェク
ションタイプのH22濃度計22を設置すると共に復水
脱塩装置27入口,出口の隔離弁25,28及び復水脱
塩装置27のバイパス弁26をH22濃度計22を開閉
操作するインターロック23を設置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、沸騰水型原子炉
(BWR)プラントのプラント停止時H22運用管理シ
ステムに関する。
【0002】
【従来の技術】本発明では従来技術の課題として、過酸
化水素(以下、H22)のイオン交換樹脂への影響に関
するものと、停滞満水状態で長期間保管される系統の腐
食問題に関するものの二つを取上げ以下に説明する。
【0003】プラント停止時、原子炉ウェルは燃料取替
えのため水を張り、燃料の取替え作業終了後は保有水を
排水する必要がある。排水先はプラントによっても異な
るが復水器,サプレッションプール,復水貯蔵タンク
(以下、CST),廃棄物処理(以下、RW)系のいず
れかである。
【0004】原子炉ウェル水中には、燃料の照射により
水が放射線分解され生成したH22が1〜5ppm 程度存
在することが知られている。この程度の高濃度のH22
は復水脱塩装置(以下、CD)のイオン交換樹脂の性能
を劣化させる性質を持っている。
【0005】従って、原子炉ウェル水をCSTへ排水す
る場合は、CST水によるCDの逆洗を原子炉ウェル水
のCST排水前に実施する運用管理を行い、原子炉ウェ
ル水を復水器に排水する場合は、この時期、復水系,給
水系が復水器を水源として、CDを経由後CD出口から
復水ミニマムフローラインで復水器へ戻る閉ループある
いは高圧給水加熱器から給水再循環ラインで復水器に戻
る閉ループで循環保管されているため、H22含有水が
CDへ通水されないよう極力CDを隔離するよう配慮が
必要である。また、原子炉ウェル水を復水器へ排出せず
サプレッションプールへ排水し、長期間サプレッション
プール中で貯蔵して、H22の分解による濃度の低下を
図る運用も考慮されている。原子炉ウェル水をRW系へ
排水する場合にも、RW系脱塩装置のイオン交換樹脂へ
悪影響を与えている可能性が考えられる。
【0006】また、炉水中のH22は、プラント運転中
には炉水温度が高いため熱分解により濃度は低いが、プ
ラント冷温停止時には、熱分解量が減少するためH22
濃度は高い。従って、この時期CUW系ブローダウンラ
インより排水する炉水の余剰水中にも1〜5ppm 程度の
22が存在することが知られている。余剰水の排水先
は、プラントによっても異なるが、復水器,サプレッシ
ョンプール及びRW系のいずれかである。排水先が復水
器,RW系の場合には、前述の原子炉ウェル水排水時と
同様の配慮,運用が必要である。
【0007】非常用炉心冷却系として働く残留熱除去系
(以下、RHR系)は、原子炉停止時には炉水の冷却機
能も有しているが、プラント通常運転中は、サプレッシ
ョンプールを水源としてサプレッションプールへ戻るル
ープで月1回のサーベランステストを行うだけであり、
それ以外はサプレッションプール水で停滞満水状態で保
管されている。この状態は炭素鋼配管にとって腐食しや
すい環境であり、系内で発生した錆をサーベランステス
ト毎にサプレッションプールへ排出し、サプレッション
プール水の水質悪化の原因となっている。また、原子炉
停止時炉水冷却モードとして運転される前には原子炉へ
錆を持ちこまないよう十分なフラッシングを行う必要が
ある。
【0008】ところで、H22は金属と接触することに
より分解する性質があるためH22を含有した水が配管
内を流れる際H22は配管内面との接触分解により濃度
が低下する。また、炭素鋼配管は配管内面にH22やO
2 の酸化剤の存在により、酸化皮膜を形成するが、O2
により酸化皮膜は比較的不安定でもろいものであるのに
対して、H22は酸化力が大きく緻密な酸化皮膜を形成
することが知られている。
【0009】尚、H22による安定した酸化皮膜形成に
ついては例えば特開昭58−187787号や特願昭62−28287
号公報が挙げられる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、プラン
ト停止時の原子炉ウェル水及びプラント冷温停止時のC
UW系ブローダウンラインから排水する炉水の余剰水中
には、1〜5ppm 程度の高濃度のH22が存在し、これ
が復水器,RW系,CSTへ排出されることにより、C
DあるいはRW系脱塩装置のイオン交換樹脂を性能劣化
される可能性がある。また、一方、RHR系は常時サプ
レッションプール水で停滞満水状態で保管されている。
この状態は炭素鋼配管にとって腐食しやすい環境であ
り、系内で発生した錆をサーベランステスト毎にサプレ
ッションプールへ排出し、サプレッションプール水の水
質悪化の原因となっている。
【0011】本発明の目的はH22が炭素鋼配管内面に
緻密な酸化皮膜形成に有効に作用し、また、金属の接触
により分解する性質を有しているため、H22によるイ
オン交換樹脂への悪影響を防止すると共に、同時にH2
2によりプラント停止時の給,復水系を防錆,プラン
ト運転時のRHR系を防錆することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、CD上流側にH22濃度計を設置し、H22濃度に
応じてCD入口,出口隔離弁及びCDバイパス弁の開閉
操作を自動で行えるインターロックを設置することによ
り、原子炉ウェル水及び炉水の余剰水を復水器へ排水す
る際、H22によりCDイオン交換樹脂が性能劣化を受
けるH22濃度範囲の場合はCDを隔離しバイパスでき
る。このようにして、CDイオン交換樹脂の性能劣化を
防止しつつ、給水,復水系再循環運転時、給水,復水系
炭素鋼配管機器内面の防錆が可能である。さらに、H2
2は給水,復水系炭素鋼配管との接触分解で濃度を減
少させることが可能であるが、CD下流の復水母管から
分岐し復水器気相部へ復水をスプレイするための既設ア
テンペレータスプレイラインを利用して、復水器気相部
から復水をスプレイすることにより、接触面積が拡大し
さらにH22の接触分解を促進することが可能となる。
【0013】また、原子炉ウェル水及び炉水の余剰水を
排水中,排出先を切り替えて一部をサプレッションプー
ルへも排水する運用として、サプレッションプール水に
よりサーベランステストを行うRHR系炭素鋼配管内面
の防錆も可能となる。
【0014】一方、CST水を供給する既設復水補給水
ラインより分岐し、既設アテンペレータスプレイライン
へ接続する配管を新たに設けることにより、原子炉ウェ
ル水をCSTへ排水する場合には、CD下流の復水母管
から分岐しCSTへ戻る既設スピルオーバーラインを利
用して循環ラインを構成しCST水中のH22の接触分
解を促進することが可能となる。
【0015】尚、プラントによっては、原子炉ウェル水
あるいは炉水の余剰水を復水器,CSTへ排出するライ
ン及びサプレッションプールへ排出するラインが設置さ
れていないプラントがあるため、これらのプラントに対
してはこれらのラインを設置する。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図1に
より説明する。
【0017】プラント停止中,復水,給水系満水時に実
施される復水,給水再循環保管運転は、復水器19の系
統水を低圧復水ポンプ21及び高圧復水ポンプ30を使
用して、復水ろ過装置(以下、CF)24設置プラント
ではCF及びCD27を経由後復水ミニマムフローライ
ン29より再び復水器19に戻る閉ループ、またはさら
に給水配管34を経由して、給水配管34より分岐する
給水再循環配管35より再び復水器19に戻る閉ループ
で実施される。CD27上流側に連続測定可能なフロー
インジェクションタイプのH22濃度計22を設置する
と共にCD27入口,出口の隔離弁25,28及びCD
のバイパス弁26をH22濃度計22の指示を受け自動
的に開閉操作するインターロック23を設置する。
【0018】H22は、図3に示すように、50ppb
(0.05ppm)程度以上で緻密な酸化皮膜を形成し腐食
を抑制するため、仮に原子炉ウェル水中のH22濃度が
2ppm とすると、1100MWe級BWRプラントでは
サプレッションプール10の保有水量は約4000tの
ため、RHR系炭素鋼配管の防錆のためには最低100
t以上原子炉ウェル水をサプレッションプール10へ排
水すれば希釈されて50ppb 程度以上のH22濃度とな
る。原子炉ウェル水を所定量サプレッションプール10
へ排出後仕切弁8を閉止し、復水器19への排出ライン
仕切弁6を開き残りの原子炉ウェル水は復水器19へ排
出する。
【0019】CDイオン交換樹脂の性能に影響を与えな
いためには、図4に示すようにH22濃度は150ppb
程度以下に管理する必要がある。H22濃度計22でC
D27入口のH22濃度を連続監視し、H22が150
ppb を上廻る場合には、インターロック23によりCD
27入口,出口の隔離弁25,28を閉止し、バイパス
弁26を開けて復水給水再循環運転を行う。循環保管運
転により、H22濃度は炭素鋼配管,機器との接触分解
により減少可能であるが、さらに、CD27下流の復水
母管から分岐し復水器19気相部へ復水をスプレイする
ための既設アテンペレータスプレイライン39を利用し
て、復水器19気相部から復水の一部をスプレイするこ
とにより、復水器内炭素鋼部材総表面積の主要部分を占
める脱気トレイとの接触により接触面積が大きく拡大し
さらにH22の接触分解を促進することが可能となる。
これらの運用によりH22濃度の減少が可能であり、か
つ復水給水系の防錆が可能となる。
【0020】また、CST41の貯蔵水を供給する既設
復水補給水ライン43より分岐し、既設アテンペレータ
スプレイライン39へ接続する配管44及び仕切弁45
を新たに設けることにより、原子炉ウェル水をCSTへ
排水する場合には、CD27下流の復水母管から分岐し
CST41へ戻る既設スピルオーバーライン40を利用
して循環ラインを構成しCST41貯蔵水中のH22
接触分解を促進することが可能となる。
【0021】本実施例によれば、CDイオン交換樹脂の
性能に悪影響を与えることなく、給,復水系統及び残留
熱除去系の炭素鋼配管部内面をH22により防錆可能で
ありかつH22濃度を減少可能である。
【0022】次にその他の実施例を図2により説明す
る。
【0023】プラント冷温停止時、CUWブローダウン
排水ライン16より排水される炉水の余剰水中にも1〜
5ppm のH22が存在することが知られている。この炉
水余剰水も原子炉ウェル水と同様、ブローダウン水復水
器排水ライン37とブローダウン水サプレッションプー
ル排水ライン38で復水器及びサプレッションプールの
両方に排水できる。以降の実施方法は、前述の実施例と
同じでありCDイオン交換樹脂の性能に悪影響を与える
ことなく、給,復水系統及び残留熱除去系の炭素鋼配管
部内面をH22により防錆可能でありかつH22濃度を
減少可能である。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、プラント停止時の原子
炉ウェル水及びプラント冷温停止時のCUW系ブローダ
ウンラインから排水する炉水の余剰水中のH22は、
給,復水系統及び残留熱除去系の炭素鋼配管部内面に緻
密な酸化皮膜形成させることより防錆が可能となりかつ
22濃度を低減する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の復水脱塩装置の系統図。
【図2】本発明の第二実施例の炉水余剰水を復水器及び
サプッションプールへ排水するラインの系統図。
【図3】H22濃度と腐食速度の関係を示す特性図。
【図4】H22濃度とイオン交換樹脂のTOC溶出率の
関係を示す特性図。
【符号の説明】
1…原子炉、2…原子炉ウェル、3,11,42…ポン
プ、4,15…ろ過脱塩装置、5,7,16,37,3
8,46…排水ライン、6,8,17,18,45,4
7…仕切弁、9…再循環ポンプ、10…サプレッション
プール、12…熱交換器、13…再生熱交換器、14…
非再生熱交換器、19…復水器、20…復水配管、21
…低圧復水ポンプ、22…H22濃度計、23…インタ
ーロック、24…復水ろ過装置、25…入口隔離弁、2
6…バイパス弁、27…復水脱塩装置、28…出口隔離
弁、29…復水ミニマムフローライン、30…高圧復水
ポンプ、31…低圧ヒータ、32…給水ポンプ、33…
高圧ヒータ、34…給水配管、35…給水再循環配管、
36…テストライン、39…スプレイライン、40…オ
ーバーライン、41…復水貯蔵タンク、43…復水補給
ライン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大久保 享一 茨城県日立市幸町三丁目2番1号 日立エ ンジニアリング株式会社内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】復水器のホットウェル水を復水ポンプで昇
    圧し、復水脱塩装置を経由後、前記復水脱塩装置出口か
    ら復水ミニマムフローラインで前記復水器に戻る閉ルー
    プ及び高圧給水加熱器出口から給水再循環ラインで前記
    復水器に戻る閉ループを有し、さらに原子炉ウェル水を
    燃料プール浄化系ろ過脱塩装置の通水後、前記復水器,
    復水貯蔵タンク,廃棄物処理系あるいはサプレッション
    プールへ排出するラインを有すると共に、プラント停止
    時炉水の余剰水を原子炉冷却材浄化系ろ過脱塩装置出口
    から分岐し前記復水器,前記廃棄物処理系または前記サ
    プレッションプールへ排出するブローダウンラインを有
    する沸騰水型発電プラントにおいて、前記復水脱塩装置
    の上流側に過酸化水素濃度を連続測定する前記過酸化水
    素計を設置すると共に、これと前記復水脱塩装置の入口
    出口隔離弁及び前記復水脱塩装置のバイパス弁を結ぶイ
    ンターロックを設置し、前記過酸化水素計で検出した過
    酸化水素濃度に応じて自動的に前記復水脱塩装置を通
    水,バイパスすることにより復水脱塩装置イオン交換樹
    脂の過酸化水素による性能劣化を防止することを特徴と
    するプラント停止時過酸化水素運用管理システム。
  2. 【請求項2】請求項1において、プラント停止時高濃度
    の過酸化水素を含有した原子炉ウェル水あるいは炉水の
    余剰水の一部または全量を復水器へブローし、過酸化水
    素含有水を復水脱塩装置バイパスで給,復水再循環保管
    運転を行うことにより過酸化水素を接触分解により所定
    の濃度以下に減少すると共に、給,復水再循環ループ内
    面に過酸化水素による緻密な酸化皮膜を形成し防錆する
    プラント停止時過酸化水素運用管理システム。
  3. 【請求項3】請求項1において、プラント停止時高濃度
    の過酸化水素を含有した原子炉ウェル水あるいは炉水の
    余剰水の一部または全量をサプレッションプールへブロ
    ーすることにより、プラント起動後、月1回のサーベラ
    ンステストでサプレッションプール水を循環する残留熱
    除去系に対し、過酸化水素による緻密な酸化皮膜を形成
    し防錆するプラント停止時過酸化水素運用管理システ
    ム。
  4. 【請求項4】請求項1において、過酸化水素含有水を復
    水脱塩装置バイパスで給,復水再循環保管運転を実施し
    ている際、復水脱塩装置下流の復水母管から分岐し復水
    器気相部へ復水をスプレイするための既設アテンペレー
    タスプレイラインを利用し、これへ復水の一部を通水す
    ることにより、過酸化水素の接触分解を促進することを
    特徴とするプラント停止時過酸化水素運用管理システ
    ム。
  5. 【請求項5】請求項1において、復水貯蔵タンク水を供
    給する既設復水補給水ラインより分岐し、既設アテンペ
    レータスプレイラインへ接続する配管を新たに設け、原
    子炉ウェル水を復水貯蔵タンクへ排水する場合は、復水
    脱塩装置下流の復水母管から分岐し復水貯蔵タンクへ戻
    る既設スピルオーバーラインを利用して循環ラインを構
    成し復水貯蔵タンク水中の過酸化水素の接触分解を促進
    することを特徴とするプラント停止時過酸化水素運用管
    理システム。
  6. 【請求項6】請求項1において、過酸化水素がイオン交
    換樹脂に悪影響を与えない濃度範囲として、150ppb
    以下を設定することを特徴とするプラント停止時過酸化
    水素運用管理システム。
  7. 【請求項7】請求項1において、原子炉ウェル水あるい
    は炉水の余剰水の排出先として、復水器,復水貯蔵タン
    ク及びサプレッションプールがないプラントでは、これ
    らのラインを追設するプラント停止時過酸化水素運用管
    理システム。
JP8095056A 1996-04-17 1996-04-17 プラント停止時過酸化水素運用管理システム Pending JPH09281285A (ja)

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