JPH11211887A - 復水処理方法 - Google Patents
復水処理方法Info
- Publication number
- JPH11211887A JPH11211887A JP10010574A JP1057498A JPH11211887A JP H11211887 A JPH11211887 A JP H11211887A JP 10010574 A JP10010574 A JP 10010574A JP 1057498 A JP1057498 A JP 1057498A JP H11211887 A JPH11211887 A JP H11211887A
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- JP
- Japan
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- hydrogen
- cooling water
- primary cooling
- plant
- water
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- Pending
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- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Abstract
(57)【要約】
【課題】 沸騰水型原子力発電（ＢＷＲ）プラントにお
ける、復水脱塩装置のイオン交換樹脂から溶出生成する
有機性不純物量を低減し、一次冷却水の水質を高純度に
維持する復水処理方法を提供する。 【解決手段】 一次冷却水を浄化する復水脱塩装置を有
するＢＷＲプラントにおいて、該一次冷却水中に水素を
注入することを特徴とし、水素を前記復水脱塩装置の上
流側に注入することが好ましく、また、前記プラントの
起動時及び定常運転時に水素を注入することが好まし
い。
ける、復水脱塩装置のイオン交換樹脂から溶出生成する
有機性不純物量を低減し、一次冷却水の水質を高純度に
維持する復水処理方法を提供する。 【解決手段】 一次冷却水を浄化する復水脱塩装置を有
するＢＷＲプラントにおいて、該一次冷却水中に水素を
注入することを特徴とし、水素を前記復水脱塩装置の上
流側に注入することが好ましく、また、前記プラントの
起動時及び定常運転時に水素を注入することが好まし
い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一次冷却水を浄化
する復水脱塩装置を有する沸騰水型原子力発電（ＢＷ
Ｒ）プラントの復水処理方法に関する。
する復水脱塩装置を有する沸騰水型原子力発電（ＢＷ
Ｒ）プラントの復水処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】原子力発電プラントでは、原子炉内部の
一次冷却水の水質を高純度に維持しなければならないた
め、不純物を除去・浄化する目的で一次冷却水浄化系を
設置している。不純物としては炉内外で発生する腐食生
成物、外部から持ち込まれる不純物、燃料棒から一部漏
出する核分裂生成物などがある。これらの不純物の一部
は、炉心燃料棒の表面に付着して燃料棒の伝熱性能を劣
化し、また放射化された一次系統機器に付着して放射性
レベルの上昇などを誘起する。
一次冷却水の水質を高純度に維持しなければならないた
め、不純物を除去・浄化する目的で一次冷却水浄化系を
設置している。不純物としては炉内外で発生する腐食生
成物、外部から持ち込まれる不純物、燃料棒から一部漏
出する核分裂生成物などがある。これらの不純物の一部
は、炉心燃料棒の表面に付着して燃料棒の伝熱性能を劣
化し、また放射化された一次系統機器に付着して放射性
レベルの上昇などを誘起する。
【０００３】これらの問題を防止するため、原子炉に給
水する一次冷却水の浄化設備を設け、一次冷却水の一部
を常時この浄化設備に循環して不純物の除去を行ってい
る。ＢＷＲの一次冷却水の浄化は、一次冷却水系にバイ
パスラインを設け冷却水の一部を取り出し、ろ過および
脱塩することにより炉心で発生する放射性物資および炉
心に持ち込まれる腐食生成物を除去し、一次冷却水循環
系へ戻している。また原子炉に給水する一次冷却水の浄
化設備としては、イオン交換樹脂を使用する復水脱塩装
置が使用されている。
水する一次冷却水の浄化設備を設け、一次冷却水の一部
を常時この浄化設備に循環して不純物の除去を行ってい
る。ＢＷＲの一次冷却水の浄化は、一次冷却水系にバイ
パスラインを設け冷却水の一部を取り出し、ろ過および
脱塩することにより炉心で発生する放射性物資および炉
心に持ち込まれる腐食生成物を除去し、一次冷却水循環
系へ戻している。また原子炉に給水する一次冷却水の浄
化設備としては、イオン交換樹脂を使用する復水脱塩装
置が使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最近、
前記一次冷却水系の不純物を構成する１つの因子とし
て、復水浄化設備で使用されているイオン交換樹脂より
溶出生成する有機性不純物が挙げられている。ところ
が、このイオン交換樹脂から溶出生成する有機性不純物
に関しては、これまで特に対策が取られていなかったの
が現状である。したがって本発明は、ＢＷＲプラントに
おける、復水脱塩装置のイオン交換樹脂から溶出生成す
る有機性不純物量を低減し、一次冷却水の水質を高純度
に維持する方法を提供しようとするものである。
前記一次冷却水系の不純物を構成する１つの因子とし
て、復水浄化設備で使用されているイオン交換樹脂より
溶出生成する有機性不純物が挙げられている。ところ
が、このイオン交換樹脂から溶出生成する有機性不純物
に関しては、これまで特に対策が取られていなかったの
が現状である。したがって本発明は、ＢＷＲプラントに
おける、復水脱塩装置のイオン交換樹脂から溶出生成す
る有機性不純物量を低減し、一次冷却水の水質を高純度
に維持する方法を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記の方法を
採ることに上記の課題を解決することができた。即ち、
本発明は、 （１）一次冷却水を浄化する復水脱塩装置を有する沸騰
水型原子力発電（ＢＷＲ）プラントにおいて、該一次冷
却水中に水素を注入することを特徴とする復水処理方
法。 （２）水素を前記復水脱塩装置の上流側に注入すること
を特徴とする前記（１）の復水処理方法。 （３）前記プラントの起動時及び定常運転時に水素を注
入することを特徴とする前記（１）または（２）の復水
処理方法。である。
採ることに上記の課題を解決することができた。即ち、
本発明は、 （１）一次冷却水を浄化する復水脱塩装置を有する沸騰
水型原子力発電（ＢＷＲ）プラントにおいて、該一次冷
却水中に水素を注入することを特徴とする復水処理方
法。 （２）水素を前記復水脱塩装置の上流側に注入すること
を特徴とする前記（１）の復水処理方法。 （３）前記プラントの起動時及び定常運転時に水素を注
入することを特徴とする前記（１）または（２）の復水
処理方法。である。
【０００６】イオン交換樹脂から溶出する有機性不純物
は、主にイオン交換樹脂のうちの陽イオン交換樹脂から
溶出生成するものであり、これは樹脂母体の酸化反応の
結果生成するものである。この酸化反応を引き起こすも
のとしては、溶存酸素や過酸化水素、オゾン、ラジカル
（ＯＨラジカルやＯＯＨラジカルなど）などが上げられ
るが、溶存酸素以外は原子炉内にて一次冷却水の放射線
分解の結果生成するものである。これらが陽イオン交換
樹脂と反応し、有機性不純物が溶出し、その結果原子炉
内に持ち込まれて一次冷却水の水質を低下させる要因と
なる。これは、陽イオン交換樹脂から溶出生成した有機
性不純物には官能基であるスルホン基を含んでいるた
め、これが原子炉内で分解して硫酸イオンとなるためで
ある。
は、主にイオン交換樹脂のうちの陽イオン交換樹脂から
溶出生成するものであり、これは樹脂母体の酸化反応の
結果生成するものである。この酸化反応を引き起こすも
のとしては、溶存酸素や過酸化水素、オゾン、ラジカル
（ＯＨラジカルやＯＯＨラジカルなど）などが上げられ
るが、溶存酸素以外は原子炉内にて一次冷却水の放射線
分解の結果生成するものである。これらが陽イオン交換
樹脂と反応し、有機性不純物が溶出し、その結果原子炉
内に持ち込まれて一次冷却水の水質を低下させる要因と
なる。これは、陽イオン交換樹脂から溶出生成した有機
性不純物には官能基であるスルホン基を含んでいるた
め、これが原子炉内で分解して硫酸イオンとなるためで
ある。
【０００７】そこで、一次冷却水中に水素を注入するこ
とで、一次冷却水系統内を還元性の雰囲気にすることに
より、一次冷却水中に存在する酸化促進物質（溶存酸素
やラジカルなど）をイオン交換樹脂と接触する前に消滅
させ、陽イオン交換樹脂の酸化反応を抑止するだけでな
く、原子炉内の溶存酸素濃度を低減することにより、原
子炉内にて発生するラジカル等の発生量をも低減させる
ことが可能となる。
とで、一次冷却水系統内を還元性の雰囲気にすることに
より、一次冷却水中に存在する酸化促進物質（溶存酸素
やラジカルなど）をイオン交換樹脂と接触する前に消滅
させ、陽イオン交換樹脂の酸化反応を抑止するだけでな
く、原子炉内の溶存酸素濃度を低減することにより、原
子炉内にて発生するラジカル等の発生量をも低減させる
ことが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明において、一次冷却水中に
添加する水素の形態としては、系統内を還元性の雰囲気
にできるものであれば特に限定されず、分子体（Ｈ2 ）
またはイオン体（Ｈ- ）であってもよく、水素単体、電
解質等の化合物、水素の混合物等であってもよく、気
体、液体、固体のいずれであってもよい。また、水素の
添加方法としては、バブリングや、一次冷却水系に水素
ボンベを設置して供給する方法、一次冷却水系中で電気
分解を行う方法、系外から高分子膜を通して系内に供給
する方法等があり、特に限定されない。しかし、沸騰水
型原子力発電（ＢＷＲ）プラントの一次冷却水系は通
常、高温高圧であるため、分子状の水素を気体の状態で
系統水中にバブリングして供給することが好ましい。
添加する水素の形態としては、系統内を還元性の雰囲気
にできるものであれば特に限定されず、分子体（Ｈ2 ）
またはイオン体（Ｈ- ）であってもよく、水素単体、電
解質等の化合物、水素の混合物等であってもよく、気
体、液体、固体のいずれであってもよい。また、水素の
添加方法としては、バブリングや、一次冷却水系に水素
ボンベを設置して供給する方法、一次冷却水系中で電気
分解を行う方法、系外から高分子膜を通して系内に供給
する方法等があり、特に限定されない。しかし、沸騰水
型原子力発電（ＢＷＲ）プラントの一次冷却水系は通
常、高温高圧であるため、分子状の水素を気体の状態で
系統水中にバブリングして供給することが好ましい。
【０００９】本発明において、一次冷却水中に添加する
水素濃度としては、酸化反応を抑止する観点では高濃度
ほど好ましい。しかし、あまり濃度を上げ過ぎると、原
子炉内での反応により生成するＮ−１４（窒素の放射性
同位元素）によりプラント内の放射線レベルが上昇する
ことから、３ｐｐｍ以下にすることが好ましく、１ｐｐ
ｍ以下にすることがさらに好ましい。
水素濃度としては、酸化反応を抑止する観点では高濃度
ほど好ましい。しかし、あまり濃度を上げ過ぎると、原
子炉内での反応により生成するＮ−１４（窒素の放射性
同位元素）によりプラント内の放射線レベルが上昇する
ことから、３ｐｐｍ以下にすることが好ましく、１ｐｐ
ｍ以下にすることがさらに好ましい。
【００１０】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。但し、本発明はこの実施例に限定されるものではな
い。 〔実施例１〕図１に示す試験装置を用い、復水脱塩装置
にて使用されているイオン交換樹脂より溶出する有機性
不純物について、系統水中の溶存酸素濃度をパラメータ
として有機性不純物の溶出速度を求めた。
る。但し、本発明はこの実施例に限定されるものではな
い。 〔実施例１〕図１に示す試験装置を用い、復水脱塩装置
にて使用されているイオン交換樹脂より溶出する有機性
不純物について、系統水中の溶存酸素濃度をパラメータ
として有機性不純物の溶出速度を求めた。
【００１１】なお、図１に示す試験装置は、密閉ケース
１２中に設置された循環水タンク１と循環ポンプ２とイ
オン交換樹脂１３を充填したカラム３を主体とし、これ
らの水経路に４０℃の水を循環させるものである。この
試験装置には、その他、経路を循環する水（系統水とも
いう）の温度調整をを行うための冷却管７と温度計８、
カラム３にバイパスされる水とバイパスされずに直接循
環される水の流量等を計測するための流量計６、系統水
に水素を注入するためのサンプリングスポット４、系統
水中の溶存酸素量を計測するための溶存酸素計５、およ
び系統水中に溶存酸素を供給するためのＯ2 供給手段１
０とＮ2 供給手段１１とガス洗浄手段９を有する。
１２中に設置された循環水タンク１と循環ポンプ２とイ
オン交換樹脂１３を充填したカラム３を主体とし、これ
らの水経路に４０℃の水を循環させるものである。この
試験装置には、その他、経路を循環する水（系統水とも
いう）の温度調整をを行うための冷却管７と温度計８、
カラム３にバイパスされる水とバイパスされずに直接循
環される水の流量等を計測するための流量計６、系統水
に水素を注入するためのサンプリングスポット４、系統
水中の溶存酸素量を計測するための溶存酸素計５、およ
び系統水中に溶存酸素を供給するためのＯ2 供給手段１
０とＮ2 供給手段１１とガス洗浄手段９を有する。
【００１２】本試験装置においては、カラムを流れる水
の線流速ＬＶを１００ｍ／ｈｒ．とした。試験結果を図
２に示す。この結果から分かるように、有機性不純物の
溶出速度は、溶存酸素濃度に依存していることが分か
る。従って、ＢＷＲプラントにおいて、系統水中に水素
を注入し溶存酸素を低減することは、有機性不純物の溶
出生成を抑止する方法として有効であることが分かる。
の線流速ＬＶを１００ｍ／ｈｒ．とした。試験結果を図
２に示す。この結果から分かるように、有機性不純物の
溶出速度は、溶存酸素濃度に依存していることが分か
る。従って、ＢＷＲプラントにおいて、系統水中に水素
を注入し溶存酸素を低減することは、有機性不純物の溶
出生成を抑止する方法として有効であることが分かる。
【００１３】〔実施例２〕ＢＷＲプラントにおいて、水
素を注入する前後における原子炉一次冷却水中の硫酸濃
度の推移を観察した。Ａ原子力発電所のＢＷＲプラント
において、一次冷却水系に水素ガスを濃度が０．４ｐｐ
ｍになるように注入した。その結果を図３に示す。図３
から分かるように、水素を注入することにより、原子炉
水中の硫酸イオン濃度が低減することが分かる。これ
は、水素注入の実施により、陽イオン交換樹脂の酸化反
応が起き難くなり、溶出生成する有機性不純物量が減少
した結果、原子炉内に持ち込まれる有機性不純物が減少
し、これが原子炉内で分解して生成する硫酸イオン量が
減少したことによるものである。従って、ＢＷＲプラン
トにおいて、一次冷却水中に水素を注入し溶存酸素を低
減することは、有機性不純物の溶出生成を抑止する方法
として有効であることが分かる。
素を注入する前後における原子炉一次冷却水中の硫酸濃
度の推移を観察した。Ａ原子力発電所のＢＷＲプラント
において、一次冷却水系に水素ガスを濃度が０．４ｐｐ
ｍになるように注入した。その結果を図３に示す。図３
から分かるように、水素を注入することにより、原子炉
水中の硫酸イオン濃度が低減することが分かる。これ
は、水素注入の実施により、陽イオン交換樹脂の酸化反
応が起き難くなり、溶出生成する有機性不純物量が減少
した結果、原子炉内に持ち込まれる有機性不純物が減少
し、これが原子炉内で分解して生成する硫酸イオン量が
減少したことによるものである。従って、ＢＷＲプラン
トにおいて、一次冷却水中に水素を注入し溶存酸素を低
減することは、有機性不純物の溶出生成を抑止する方法
として有効であることが分かる。
【００１４】
【発明の効果】本発明の復水処理方法によれば、ＢＷＲ
プラントの一次冷却水中に水素を注入することにより、
イオン交換樹脂より溶出する有機性不純物の低減を図る
ことができる。それにより、プラント系統水質を高純度
に維持することが可能となる。
プラントの一次冷却水中に水素を注入することにより、
イオン交換樹脂より溶出する有機性不純物の低減を図る
ことができる。それにより、プラント系統水質を高純度
に維持することが可能となる。
【図１】実施例１で使用する試験装置の概略図。
【図２】実施例１における、系統水中の溶存酸素濃度と
有機性不純物の溶出速度の関係を示すグラフ。
有機性不純物の溶出速度の関係を示すグラフ。
【図３】実施例２における、水素を注入する前後におけ
る原子炉一次冷却水中の硫酸濃度の推移を示すグラフ。
る原子炉一次冷却水中の硫酸濃度の推移を示すグラフ。
１ タンク ２ 循環ポンプ ３ カラム ４ サンプリングスポット ５ 溶存酸素計 ６ 流量計 ７ 冷却管 ８ 温度計 ９ ガス洗浄手段 １０ Ｏ2供給手段 １１ Ｎ2供給手段 １２ 密閉ケース １３ イオン交換樹脂
Claims (3)
- 【請求項１】 一次冷却水を浄化する復水脱塩装置を有
する沸騰水型原子力発電（ＢＷＲ）プラントにおいて、
該一次冷却水中に水素を注入することを特徴とする復水
処理方法。 - 【請求項２】 水素を前記復水脱塩装置の上流側に注入
することを特徴とする請求項１記載の復水処理方法。 - 【請求項３】 前記プラントの起動時及び定常運転時に
水素を注入することを特徴とする請求項１または２記載
の復水処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10010574A JPH11211887A (ja) | 1998-01-22 | 1998-01-22 | 復水処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10010574A JPH11211887A (ja) | 1998-01-22 | 1998-01-22 | 復水処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11211887A true JPH11211887A (ja) | 1999-08-06 |
Family
ID=11754018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10010574A Pending JPH11211887A (ja) | 1998-01-22 | 1998-01-22 | 復水処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11211887A (ja) |
-
1998
- 1998-01-22 JP JP10010574A patent/JPH11211887A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040526 |