JPS5965799A - 原子炉浄化系の運転方法 - Google Patents

原子炉浄化系の運転方法

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JPS5965799A
JPS5965799A JP57176225A JP17622582A JPS5965799A JP S5965799 A JPS5965799 A JP S5965799A JP 57176225 A JP57176225 A JP 57176225A JP 17622582 A JP17622582 A JP 17622582A JP S5965799 A JPS5965799 A JP S5965799A
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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】 〔発明の利用分野〕 本発明は原子カプラントの原子炉浄化系に係り、特に、
浄化系の容量ケ切換えてプラントの線盪率會所定値以下
とする原子炉浄化系の運転方法に関する。
〔従来技術〕
一般に、沸騰水型原子カプラントに於いて、機器及び配
管の線量率はプラントの運転開始後の数年間著しく上昇
することが知られている。第1図は沸騰水型原子カプラ
ントの一次配管線量率の経年変化欠示したもので、プラ
ントの運転開始後の約2年間が何れの原子カプラントに
於いても顕著であり、2年目以降は11ぼ飽和状態に近
づいている。この為、ここでは運転開始後の約2年間を
線」1率急上昇期と呼ぶことにする。、尚、図中○、口
、△、等で示した各−欠配管線量率特性線図ばそ1Lぞ
れ実用運転に入っている実際の原子カプラントのもので
ある。ところで、この様な沸騰水型原子カプラントの放
射能レベルは、給水系から炉内に持込捷れるコバルトが
燃料棒表面で放射化された後、炉口シの機器及び配管に
付着することによシ上昇する〃・、前記線量率急上昇期
に、著しく上列する理由は、運転開始後の機器及び配管
の初期腐蝕が大きく、この為に放射性腐蝕生成物が機器
及び配管に付着し易いこと、及び、前記給水系からのコ
バルトの待込みが、この時期に特に著しいことの2点に
基づいている。
ぞこ−C1沸騰水型原子カプラントの各部器及び配管の
腺惜率ケ所定値以下の低、p酒量状態に保持する為に、
従来の原子炉浄化系の設計文び運転方法は、浄化容1金
大きくシ、所sh c u W(給水流量比)容btl
c増加することにより!t′i′に前述の線量率将」二
昇期に於いても原子カプラントの低線量状態を保持しえ
るようにしていた。しかし、この様なIJC来の原子炉
浄化系の運転方法では、線−1ま率急上昇期χ過き゛て
も大きな浄化系容置でもつで運転する為、プラント運転
期間中の熱3ti失鞘大きくする欠点が4)シ、プラン
トの熱効率ケ悪化させ経済的でないと云う欠点があった
〔発明の目的〕
本発明の目的は、熱損失が少く、シかも最大限にプラン
トの放射能1ノベルの低1戒葡図ることが出来る原子炉
浄化糸の運転方法奮提世することにある。
〔発明の概要〕
本発明は、循環ポンプ、非再生熱交換器、沢過脱塩器及
び再生熱交換器等でIN成される原子炉浄化系の各1所
成機器の容ぶtt、定格容散の倍或はそれ以上とし、原
子カプラントの運転開始後の線量率急上昇期に於いては
、原子炉浄化系全定格客用。
を越えた容量(例えば定格の倍)で運転し、その原子炉
冷却材の浄化能力を増大させ、前記線(1ag息上昇期
以降に於いては、原子炉の起動時、停止時、停止中の各
期間は定格容量以上で運転するが、この期間を除いては
、定格容量運転を行うことにより、上記目的音達成する
次に本発明の原理について説明す4)。実グランドでの
現地試験及びAM査の結果から、配管材料への放射性腐
蝕生成物の蓄積速度は利料の屁蝕速度に比例し、且つ、
材料の初期11・5蝕が著しい運転開始直後約2年間(
前記紗メ率急上千1期)に顕著であることが分った。こ
れは第2図に示す炉水浸漬時間に対する一次配管系への
コバルト60付着濃匪比(μCi 10d/ tt C
i 10.()からもうかがうことが出来る、即ち、コ
バルト60の配管への付着は、配゛U材料の初期腐蝕が
著しいプラント運転開始当初の約1000時間で著しく
、これを過ぎると対数曲線的に飽和状態に達していくの
が示されている。
又、配管利料への放射性腐蝕生成物の蓄積速度は、給水
系の機器及び配管材料からの初期溶出によりプラントの
運転開始直後の約2年間(前記線量率急上昇期)に炉内
へ持込まれるコバルトの量が大きいことが原因して運転
開始直後の約2年間に増大することが分っている。第3
図は給水系のコバルト濃度比(ppt/ppt)の経時
変化を示したもので、運転開始から約17500時間、
即ち約2年間の給水系のコバルト濃度比が高く、この期
間の著しい給水系へのコバルトの溶出に対し、以後は指
数関数的に減少していくのが示されている。
そこで、本発明は、上記第2図及び第3図に示される様
な運転開始直後の原子カプラントの放射能レベル勿高め
る2つの要因に着眼し、原子カプラントの運転開始直後
の約2年間tよ、プラントの一次系水質の向上がプラン
ト全体の放射能レベルの低減上有効であることに基づい
てなされたものである、即ち、本発明では、プラントの
運転開始後の約2年間は、積極的に炉水全浄化して前述
の放射性腐蝕生成物の生成抑制能力紮増大し、且つ、そ
の直接の除去能力γ増大するような原子炉浄化系の運転
を行い、プラント運転開始後の前記線量率急上昇期以降
では、定格容置通りの原子炉鹸化系の運転を行うもので
あり、定線殴プラントの目標である一時配管線殴率を常
に50〜60m1l、/h rとするものである、 具体的にeよ、原子炉浄化系容量を例えば給水流址比で
2%と4%とに切換える系統ケ構成し、ここで、プラン
トの運転開始直後等の線量率急上昇期には、原子炉鹸化
系谷量會4%容量で運転することによj)、[jfl記
放耐放射性腐蝕生成物成の抑制能力及びその直接の除去
能力を増大して炉水の積極的浄化勿図り、プラントの初
期の放射能レベルの上昇ケ前記低線縫プラントの目標値
以下に抑制する。そして、線量率の上昇が穏やかとなる
線隈率急上昇期以降では、原子炉浄化系を2%容量で運
転し、原子炉浄化系からの熱損失を極力低減して、原子
カプラント全体の熱効率ケ向上きせるものである。
〔発1」)4の英施例〕 以下本9ら明(1)一実施例ケ図面に従って説明する。
第4図及び第5図りま本発明の原子炉(17化系の運転
方法ケ適用した原子炉浄化系の一実施例を示した構成図
であ4)。沸騰水型原子炉1’t’発生した蒸気Vj主
蒸気系2を通ってタービン3に入り、ターピンケ回転さ
せた後、復水器4で復水される。この復水tj復水浄化
系5に入って鹸化された後、給水加熱器6によ−ノて加
熱され、更に給水ポンプ7で昇圧されて給水系8を通っ
て原子炉lに戻される。この原子炉lには、再循環ポン
プ9によって原子炉内の冷却材が1盾環される原子炉再
循環系10が設けられておシ、原子炉tp化系はこの原
子炉再循環系10の炉水1e 1部バイパスして浄化す
るものである。即ち、原子炉再循環系IOの冷却材の1
部は原子炉浄化系の配′zx1y通って各々が100%
(定格)容量の2台の原子炉浄化ポンプ12により取水
され、200%答喰の再生熱交換器13に送られる。こ
の再生熱交換器13(5出た冷却材は各々が1 (l 
0%容量の2基の非再生熱交換器14ケ経て、各々が1
00%容闇の2基の濾過脱塩器15によル浄化され、再
生熱交換器13に経て熱交侠した後、給水系8にTf人
される。
trt、1ズ1中、原子炉浄化系の太線部で示した部分
1.1通常の原子炉浄化系の運転に於ける炉水の流れを
示しており、原子炉浄化ポンプ1台、非再生熱交換器1
基、瀘過脱塩器l基によシ、炉水は浄化され、この場合
の原子炉浄化系の給水容には、給水流酸との比に於いて
2%に相当する容W(の運転となる。
次に、本実施例の動作について説明する。本実施例の原
子炉浄化系では、プラントの運転開/Zi’tiμ後か
ら2年間の線l(、率急上昇朋には、図中、<、:線で
示す如く、2台のポンプ12.2基の非再生熱交換器1
4.2台の濾過脱塩器15’(ir動かして、その容l
汰を第4図の太線で示[7之経路を通って通常定格容l
°の2倍で運転する。これは、給水流量との比で4%に
相当するものであり、放射性腐蝕生成物の生成の抑制能
力の、増大及びその直接の除去能力の噌大勿図り、プラ
ントの一次系配管線量率舎:50へ・60 m rL 
/ h r以下洗している。次に、前jボの線量率急止
!LJtJJ:i過きると、第5図の太線で示した如く
1音の浄化ポンプ12.1基の非丹生熱y1外P(14
,1基の濾過脱塩器15 ’a:振動1せて、定格容i
ルで原子炉浄化系を運転し、この時の給水流1゛:(と
の比tよ2%とな4)。この時は、線量率急−J:!1
ハUc遇き′ている為、原子炉鹸化系闘、の谷hY孕半
分に落しても、−欠配管系の、嵌L1率は50〜(50
+++ IL/ 11 J以下に作付することが出来る
第6図(■3)は上記した本実施例の原子炉tfi化系
の運転方法による原子炉浄化系容量の灰化と熱損失の変
fヒとを示したものである。即ち、プラント運転開始か
ら2年間は浄化系の容M耐常時4%で運転する為、この
間の原子炉の熱Jt1失は約18八口・Vに慴する。と
ころが、本実fAIjtfυで);t rMI記2年間
ケ過ぎると浄化系ケ2%谷闇、で運転7−る為、熱損失
は約10 MW tpl減少させることが出来る。とこ
ろで2年以降浄化系を4%容−岐で運転する期fNIが
ところどころあるが、これはプラントの起動及び停止時
等の炉水水質悪化時に行うものである。尚、第6図(A
)に示したのは従来の運転方法によるもので、原子炉浄
化系は常に4%容量で運転されている為、それに伴なう
熱損失は濱に18MWとなっている。
第7図は本実施例の運転方法による一次系配管線量率の
経年変化ヶ示したものである。Bが本実施例の運転方法
によるものであり、Aが従来の4%容量6で常時運転し
た場合を示しており2、Cは常時2%容量で運転した場
会ゲ示している。本実施例の運転方法では、常時4%容
量で運転した場曾より#j!−rt率が叔パーセント高
くなるが、常時2%容量で運転した場合に比べ線量率は
20%低減出来、はぼ60m1l、/hr程度に一次配
管系の線量率が抑えられていることが分る。
以下に示す第1表は、原子炉浄化系の給水容量ケ常時2
%で運転した場合と、本実施例の様に線月率急上昇期は
4%容畝で、それ以降は2%容量で運転した場合と、常
時4%で運転した場合の放射能低減効果とプラントの熱
損失の比較評価ゲ110万J(wのrlWRプラン)?
f例にとって示したものである。本実施例の運転方法で
は、熱損失に関し常時2%容刊、で運転する方法とほぼ
同等の9.45MWである。しかも、放射能レベルの低
減効果は約20%もあ/:)、、これに対して、浄化系
を常時4%g ji4:で運転する従来の運転方法では
、確かに一次系配管線率は小さくなるが、これは容址2
%の運転方法に比べてたかだか30%程度にしかすぎず
、これに対して熱(:4失が約倍の18MWと大きいこ
とケ考えると、本実施例は、プラントの熱効率金白−ヒ
させ、経済性ケ非常に高める効果がある。岡、ここで表
の※に示した熱損失の時間平均値の算出計算式欠示して
おく、 但し、プラントの寿命r40年と仮定した。
給水ii1 f 4%容量で常時運転し、前記線量率急
上昇期以降でけJ6テ子炉浄化系の給水ち1.72%容
量で定格運転することにより、原子カプラント葡低放射
能レベルに保持し得る効果があると共に、原子炉浄化系
からの熱損失會低減さ・ヒて、)”ラントの熱効率ケ向
上〔せる効果があり、経済的な運転をすることが出来る
第8図は本発明の他の実施例を]適用した原子炉浄化系
を示す構成図である。本実施例でも、プラント運転開始
直後の線址率急上昇期には4%容量で運転し、この期間
以降に2%容量で運転する方法に関しては前実施例と同
様である。本実施例の特徴部分は通常の2%容量から4
%宕−4に原子炉浄化系r切換る際に、1基のp過脱塩
器15’、rflE用し、この1基のp過脱塩器15に
4%流量?通して運転するところにある。この際、p過
脱塩器15の線流速はJ01常の2.5 m / h 
rから5.0 m/ h rとなるが、この様に線流速
が通常の倍となっても浄化能力が落ちない様に設計して
おく。第2表は、濾過脱塩器15の線流速が増大した場
合と通帛の線流速に於ける場合の、放射性腐蝕生成物の
除去第2表 性能等奮比較した表であり、表中○は非常に良好、△は
良好ケ示している。この表によると線流速ケ5、0 m
/ h rとした場合の方が、!臣に経済性の面で優れ
た効果を有することになる。又、常時濾過脱塩、器15
の片方の系列を待(良状態にすることが出来る為、メイ
ンテナンス上も前実施例よりも有利となる。その他の効
果は前実施例と同様である。
尚、上記の両実施例では、高圧式の原子炉浄化系につい
て説明したが、低圧式の原子炉浄化系へも本発明の運転
方法會屑用し得ることは云う迄もない。又、本発明は、
原子炉−欠配゛aの定検時等に、71す統の除染を行い
機器、配管表面の放射性腐蝕生成物全除去した後にも適
用することが出来る。
即ち、除洗後は、機器、配管の内表面がプラントの運転
開始直後と同様に正常である為、初期腐蝕と同様な状態
が生じる為、この段階での原子炉浄化系の容JR’に増
加することにより、配管表面等の線量率急上昇會防止す
ることが出来る。
〔発明の効果」 以上記述した如く本発明の原子炉浄化系の運転方法に依
れば、プラント運転開始後の線1゛率急上昇期には原子
炉浄化系の容itk増大させ、この1υ]間以降は足格
容巣で原子炉浄化系ケ運転することによシ、プラントの
放射能レベルの低減ケ図りつつ浄化系による熱損失を低
減さけることが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の各プラント別の一欠配管#!鍜率の経年
変化を示した線図、第2図は一次配管系へのコバルト6
0付着過程を示すプラントテスト結果ケ示す線図、第3
図は給水系コバルトn展の経時変化の一例ケ示す線図、
44図及び第5図は本発明の原子炉浄化系の運転方法の
一実施例紮示す原子炉浄化系の一例を示す構成図、第6
図(4)は従来の運転方法による浄化系容量と熱損失の
関係ケ示した線図、第6図(lFi本実施例の運転方法
による原子炉浄化系容量と熱損失との関係ケ示した線図
、第7図は原子炉浄化系を本実施例の方法で運転した場
合と、常時4%谷量で運転した場合と、常時2%容尤t
で運転した場合の一犬配・U線量率の経年変化?示した
線図、第8図は本発明の他の実施例紮適用した原子炉浄
化系の一例を示す構成図である。 8・・・給水系、10・・・再循環系、12・・・原子
炉浄化ポンプ、13・・・再生熱交換器、14・・・非
再生熟交僧1図 遅私り期(ETRY) 弔2図 v5 本”l >′1ivtIe’l (# i )皐
3日 運転日間(81) 弔l、図 循5M 第6日 (八)                   (B)
第q(!′1

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、原子炉の再循環系の冷却材の一部全浄化ポンプで取
    水し、これ音再生熱交換器、非再生黙契換器及び濾過脱
    塩器等の各機器K il′!t t、て、冷却1゛4中
    の放射性不純物ヶ除去して原子炉給水系に注入する原子
    炉浄化系において、原子炉浄化系全構成する前記各機器
    の各−はケ定格容量よりも十分大きな容置とし、原子炉
    運転開始後の原子炉−次配管系の放射能レベルが者しく
    増大する線量率急上昇期には、前記各fA器の容量ケ定
    格容1.tよりも増大して運転することにより、浄化系
    の不純物除去能力を増大させ、又、−次配管系の放射能
    レベルが減少する前記線量率急上昇期以降では、浄化系
    を構成する各機器の容叶ケ定格容量で運転することケ特
    徴とする原子炉浄化系の運転方法。 2、前記線量率急上昇期以降において、原子炉の起動あ
    るいは停止時等における一次配管系の放射能レベルが上
    昇する恐れがある場合は、所定期間原子炉浄化系の各機
    器の容量會増大して運転することケ特徴とする特許請求
    の■)・IL囲第1項記載の原子炉浄化系の運転方法。 3、並列接続された定格8J4の浄化ボッ12台、定格
    容量の2倍の芥量紮持つ再生熱交換器1輌、並列接続さ
    れた定格容置4の非再生黙契換器2基及び並列接続され
    た定格容量のf過脱塩器2基から原子炉量子化系ケ病成
    し、線−成率急上昇期には前記機器全てを稼動させ、紳
    拷率急上昇期以降では、浄化ポンプ1台、再生熱交換器
    1基、非再生熱交換器1基及び濾過脱塩器1基會暉勤さ
    せることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の原子
    炉浄化系の運転方法。
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