JPS589095A - 電子力発電プラント用ろ過脱塩装置 - Google Patents

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】 本発明は原子力発電設備に使用するろ過脱塩装置に関す
る。

一般に沸騰水形原子力発電プラントは、復水および給水
系の配管内面に発生した錆等の腐食生成物が原子炉圧力
容器に流入すると、この腐食生成物が放射化されて系統
内を循環するため、系統全体が汚染され、運転員等の被
曝線量が増大する。

これを防止するため系統水をろ過、脱塩し腐食生成物を
除去するろ過脱塩装置が使用されている。

従来のろ過脱塩装置は、ろ過、脱塩に使用する粉末状イ
オン交換樹脂が一回使用後廃棄されていたため、樹脂廃
棄物が多量に発生し、廃棄物処理設備の負荷を増大させ
、放射能廃棄物を増加させていた。原子力発電プラント
からの放射性廃棄物は、廃棄場所の不足等のため問題と
なっておシ極力少なくすることが望まれている。

本発明は上記要望を満足させるためになされたもので、
イオン交換樹脂の廃棄量が少なく、廃棄物処理設備の負
荷が小さいろ過脱塩装置を提供することにある。

本発明の他の目的はイオン交換樹脂使用量が少なく、運
転経費が低摩にできるろ過脱塩装置を提供することにあ
る。

すなわち、本発明は原子炉圧力容器内で発生した蒸気を
タービンへ送シ、そのタービン復水器で凝縮された復水
を低圧復水ポンプで復水脱塩器へ送る系統における前記
低圧ポンプと復水脱塩器との間にろ過脱塩器をバイパス
して設け、前記ろ過脱塩器には新イオン交換樹脂をプリ
コートタンクから該ろ過脱塩器内に流入するプリコート
系統と、該ろ過脱塩器内で使用された旧イオン交換樹脂
を排出し超音波洗浄する再生系統と、この再生系統から
の再生イオン交換樹脂を前記プリコートタンクへ供給す
る供給系統が接続されてなることを特徴とする原子力発
電プラント用ろ過脱塩装置である０ 以下、本発明に係る装置の一実施例を図面を参照しなが
ら詳しく説明する。

第１図において、原子炉圧力容器１で発生した蒸気は、
主蒸気配管２を通ってタービン３に導かれ、タービン３
を駆動したのち、タービン復水器４内に流入され、復水
器４で凝縮されて水となる。

その復水器４からの系統水は、復水配管５を介し、低圧
復水ポンプ６によって復水脱塩器７に送られる。との復
水脱塩器７は主にイオン交換作用によシネ細物を除去す
るものであシネ溶解性不純物（以下クラッドと称する）
の１０〜５０％がリークする。そして復水脱塩器７を流
出した系統水は、高圧復水ボ・ンプ８によって昇圧され
、給水配管９を介して給水加熱器１０に送られ、加熱さ
れる。

給水加熱器１０で加熱された系統水は給水配管１１．１
２を介し、給水ポンプ１３によって原子炉圧力容器１に
給水されるように構成されている。

なお、図中ｖ１〜Ｖ４はパルプを示している。そのよう
な一連の復水および給水系統に本発明に係るろ過脱塩装
置１４がバイパスして設けられている。

本発明に係るろ過脱塩装置１４ｄ、第２図に示すように
復水をろ過脱塩するろ過脱塩器１５と、新イオン交換樹
脂を貯蔵しておく新イオン交換樹脂タンク１６と、粉末
状イオン交換樹脂のカチオン交換樹脂とアニオン交換樹
脂を混合するプリコートタンク１７と、プリコートタン
ク１７で混合された粉末状イオン交換樹脂をろ過脱塩器
１５に送るプリコートポンプ１Ｂとを有するプリコート
系と、ろ過脱塩器１５の使用済の旧イオン交換樹脂を逆
洗するためのプロワ１９と、ろ過脱塩器１５から逆洗に
より取シ除かれた使用済イオン交換樹脂を受ける逆洗受
はタンク２０と逆洗受はタンク２０から超音波洗浄器２
１に送る使用済イオン交換樹脂移送ポンプ２２と使用済
イオン交換樹脂を超音波洗浄する超音波洗浄器２１を有
する再生系統と、超音波洗浄された再生イオン交換樹脂
をカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂に分離する樹脂
分離器２３と、樹脂分離器２３で分離した樹脂を再生す
る樹脂再生器２４゛と、樹脂再生器２４からの樹脂を貯
蔵する再生樹脂受はタンク２５と、この再生されたイオ
ン交換樹脂をプリコートタンク１７へ供給する供給系統
とを有している。前記ろ過脱塩器１５で復水を通水して
使用し、ろ過能力の減少した使用済イオン交換樹脂は逆
洗されて逆洗受はタンク２ｏに受けられる。ここでろ過
脱塩器１５は第３図または第４図に示したようなプリコ
ート式ろ過器であシ、内部に多数のエレメントが設置さ
れておシ、エレメント外表面に粉末状イオン交換樹脂を
プリコート系、ろ過を行うものである。逆洗受はタンク
２ｏに受けられた使用済イオン交換樹脂は、使用済樹脂
移送ポンプ超音波洗浄器２１は、たとえば第５図に示し
たように筒状タンク内で使用済イオン交換樹脂を逆洗し
、その間に超音波洗浄して樹脂に付着したクラッドをは
く離した後、クラッドを上部からオーバフローさせて除
去するものである。超音波洗浄器２１でクラッドを除去
されたイオン交換樹脂は、樹脂分離器２３に送られる。

樹脂分離器２３は、遠心力等によって樹脂をカチオン交
換樹脂と″アニオン交換樹脂に分離するものである。樹
脂分離器２３で分離されたイオン交換樹脂は樹脂再生器
２４に送られ再生される。この樹脂再生器２４は酸、ア
ルカリを使用した化学再生等にょシ樹脂のイオン交換能
力を再生するものである。この実施例においては樹脂分
離器２３および樹脂再生器２４を設けているが、樹脂の
分離再生工程は、省略してもよい。樹脂再生器２４で再
生されたイオン交換樹脂は、再生樹脂受はタンク２５に
貯蔵される。再生樹脂受はタンク２５に貯蔵されたイオ
ン交換樹脂は再使用する場合、プリコートタンク１７に
供給される。プリコートタンク１７はろ過脱塩器１５に
プリコートする粉末状イオン交換樹脂のカチオン交換樹
脂とアニオン交換樹脂を混合し、エレメントにプリコー
トするスラリを調製するものである。プリコートタンク
１７でスラリ釦調製された再生イオン交換樹脂は、プリ
コートポンプ１８でろ過脱塩器１５に送られ、ろ過脱塩
器内部のエレメントにプリコートされる。この場合、新
樹脂タンク１６からの新樹脂で初めにエレメントをプリ
コートした後再生樹脂でオーバコートすることｋよシ安
定したプリコート層が得られる。

第３図および第４図は第２図におけるろ過脱塩器１５の
二側を一部側面で示す線図的な断面図であシ、第３図は
円筒形を、第４図は３葉状プリコートろ過器を示してい
る。

すなわち、第３図に示す円筒形ろ過器１５ａはタンク２
６内に多数本のエレメント２７が吊シ下けられておシ、
エレメント２７に粉末状イオン交換樹脂をプリコートす
るものであシ、水は下部入口管２８から流入し上端部の
出口管２９から流出し、またろ滓は下端部の出口孔３ｏ
から取シ出すようになっ、ている。また第４図に示する
過器１５上はタンク３１内に棚段式に複数の羽根状エレ
メント３２が配列され、この羽根状エレメント３２に粉
末状イオン交換樹脂３３がプリコートされる。

水はタンク３１の側面に接続した流入管３４から流入し
、下端に接続した流出管３５から流出される。またろ滓
は下端側部に接続した出口管３６から取シ出すようにな
っている０なお、タンク３１の上端部にはモータ３７が
設けられ羽根状エレメント３２を回転するようになって
いる。

第５図は使用済みイオン交換樹脂を超音波洗浄して再生
する超音波洗浄器２１を示したものであるＯ すなわち、たて形タンク３８の側部には複数個（Ｄ超音
波）ランスジー−サ３９が取着され、上部室４０にはほ
ぼくの字形の整流板４１が多数列配設され、その整流板
４１の上方にはイオン交換樹脂の流出を防止するための
多孔板４２が配設されている。また上部室４０の側面に
は再生すべきイオン交換樹脂を流入する流入管４３が接
続されかつ上部室４０に設けた区画板４４によシ整流板
４１と区画されてタンク３８内にイオン交換樹脂を流入
するようになちている。再生されたイオン交換樹脂は下
部室４５に接続したノζイブからタンク３８外へ流出す
る。またタンク３８の上部室４０にはベント管４６とフ
ロートスイッチ４７が設けられている。下部室４５には
逆洗用ノズル４８が側壁を貫通して設けられ、またイオ
ン交換樹脂の流出を防ぐ多孔板４９が配設されるととも
にその多孔板４９の下方には水質の電気伝導度を測定す
るためのプローブ５０が接続されている。

また下部室４５の下端部にはチーズ５１が接続され、チ
ーズ５１の一方５２には水が供給され、他方５３には精
製された純水を排出するパイプが接続される。

しかして、再生すべきイオン交換樹脂を流入管４３から
上部室４０内に流入し落下させると逆洗用ノズル４８か
ら流入された水によってイオン交換樹脂は浮遊した状態
で一様に分散する。そこで。

超音波トランスジー−サ３９によシ超音波を発振させる
とイオン交換樹脂は再生される。

以上述べたように本発明に係るろ過脱塩装置は、使用済
イオン交換樹脂を再使用するため樹脂の廃棄物量が少な
くなり、全体として廃棄物処理設備の負荷を少なくする
ことができる。したがって、廃棄場所の不足のため問題
となっておシ極力少なイすることが望まれる放射性廃棄
物を減少させることができる。

また、本発明によるろ過脱塩装置は、樹脂使用量を少な
くできるので運転経費を安価にすることができる。

なお、本発明は上記実施例の復水浄化系に限定されず、
原子炉水浄化系および燃料プール冷却浄化系等のろ過脱
塩器忙も使用することができる。

【図面の簡単な説明】

で、第１図は本発明のろ過脱塩装置を組込んだ原子力発
電プラントの系統図、第２図はろ過脱塩装置の一実施例
を示す系統図、第３図および第４図はろ過脱塩器を概略
的に示す断面図、第５図は超音波洗浄器を線図的に示す
断面図である。 １・・・原子炉圧力容器％　　２・・・主蒸気配管、３
・・・タービン、　　　　　４・・・復水器、５・・・
復水配管、　　　　　６・・・低圧復水ポンプ。 ７・・・復水脱塩器、　　　　８・・・高圧復水ポンプ
、９・・・給水配管、　　　　１０・・・給水加熱器、
１１、１２・・・給水配管、　　　１吐・・給水ポンプ
、−１４・・・ろ過脱塩装置、　　１５・・・ろ過脱塩
器、１６・・・新樹脂タンク、　　１７・・・プリコー
トタンク、１８・・・プリコートポンプ、１９・・・プ
ロワ、２０パ・逆洗受はタン“り、２１・・・超音波洗
浄器、２２・・・使用済樹脂移送ポンプ、 ２３・・・樹脂分離器、　　　２４・・・樹脂再生器、
２５・・・再生樹脂受はタンク。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）原子炉圧力容器内で発生した蒸気をタービンへ送
   シ、そのタニピン復水器で凝縮された復水を低圧復水ポ
   ンプで復水脱塩器へ送る系統における前記低圧ポンプと
   復水脱塩器との間にろ過脱塩器をバイパスして設け、前
   記ろ過脱塩器には新イオン交換樹脂をプリコートタンク
   から該ろ過脱塩器内に流入するグリコート系統と、該ろ
   過脱塩器内で使用された旧イオン交換樹脂を排出し超音
   波洗浄する再生系統と、この再生系統からの再生イオン
   交換樹脂を前記プリコートタンクへ供給する供給系統が
   接続されてなることを特徴とする原子力発電プラント用
   ろ過脱塩装置。
2. （２）再生系統における超音波洗浄器は上部室および下
   部室を有するたて形タンクの側面に複数の超音波トラン
   スジユーサが取着され、上部室にイオン交換樹脂の流入
   孔およびフロートスイッチが、下部室に逆洗用ノズルが
   設けられ、かつイオン交−換樹脂を一様に浮遊させるた
   めの整流板が内蔵されてなることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の原子力発電プラント用ろ過脱壇装置
   。