JPS60198493A - 原子炉給水処理方法 - 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】 〔発明の技術分ｉ１ｔ　］ 本発明ね、原子炉給水処理方法に係り、特に穀水中の不
純物な幼晃的に除去できる原子炉給水処理方法に関する
ものである。

〔発明の技術向背ちとその問題点〕

−＆に沸騰水型原子力発電プラント等における後水中に
は、タービン系ヒータードレン糸、後水系を構成する機
器の腐食による不純物（王として鉄クラツド）が存在す
るが、復水脱塩装置により浄化されて原子炉に供給され
る。しかし、復水脱塩装置の除去性能は十分でなく、給
水とともに原子炉内へ不純物が流入している。この様な
鉄を主体とした不純物は、原子炉内で放射化され、機器
・配管類に付着し、保守点検に長時間を要する場合には
、保守員の放射線被曝量が多くなったり、また燃料棒表
面に付着して、熱伝達が胎隻され、ついには燃料棒被覆
管が破損する等の危険性がある。

そこで、発明名は、復水脱塩装置の除法性能を向上すべ
く鋭意研究を行なった結味、本方法を開発した。

すなわち、まず復水脱塩装置の鉄クラツド除去率は、ク
ラッドの結五ム形態によって異なり、結晶漬（Ｆｅ１０
４１　”　＝”＊”ｓ　＋　”　”ｅｏＯ”　１１）で
は９０％前後あるのに対して、シト晶負では６０〜７０
％程度と非常に低いことを突止めた。そこで、伺らかの
方法により鉄クラツドの非晶質成分を結晶質に変えれは
、復水脱塩装置の除去率を向上することが出来る。

この事突から、発明者は鋭意研究を重ねた結果、複水中
の溶存酸素一度を高くすれは、鉄クラツドの結晶負成分
が増加することが明らかになった。

すなわち、抛１図は後水浴存酸素龜度と、伽水鉄クラッ
ドの紬晶質漉度／非晶質濃度の値との関係を示すもので
あるが、この図１１″を浴存飯素湿度が高くな庇は、結
晶質議度／非晶質礫度の値が大きくなる、すなわち鉄ク
ラツドの結晶質成分が多くなり、非晶質成分が少なくな
るということを示している。

〔発明の目的〕

そこで、本発明は前記ω１究結果に基づいてなされたも
のであり、腹水器ホットウェルに酸素ガスを注入して、
複水の溶存酸素濃度を高めて、鉄クラツドの形態を復水
脱塩装置で除去されやすい形態に変化させ給水の不純物
含有量を低下させるようにした、原子炉給水処理方法を
提供することにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために、本発明は、復水器ホットウ
ェルに酸素ガスを注入し、腹水器を出る復水の溶存酸素
一度を２０〜１００ｖ）ｐｂにして復水脱塩装置にｉ！
ｓｌ＃５シた後、原子炉に送り込むことを特敵とし、こ
れによって原子炉へのクラッド付着を防止するものであ
る。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を第２図を参照して説明する。

第２図において、符号１は原子炉であって、その原子炉
ｌには主蒸気管２によって高圧タービン３、低圧タービ
ン４が自効に接続されている。低圧タービン４の下流に
は復水器５、腹水器ホットウェル６、後水ポンプ７およ
び復水脱塩装置８からなる後水系軌が接続されており、
更に前記複水ａ塩装置ｉｉ８の下流には給水加熱器９．
９％からなる給水系統が配置され給水ポンプ１０を介し
て原子炉１に連結されている。

また上記高圧タービン３および低圧タービン４からの抽
気管１１．１１は上配絽水加熱器９．９に接続されてお
り、その給水加熱器８．８からのドレン管１２が復水器
５に接続されている。復水器ホットウェル６には、酸素
注入ノズル１４が配置されており、流量調節弁１５を介
して酸素ボンベ１３と接続されている。後水管１６には
、復水の溶存酸素濃度を検出する溶存酸素計１７が配置
され、その検出信号に基づき流量ｆｆｌ勾１１０弁１５
を制御する調節器１８が配備されている。

しかして、原子炉１にて発生した蒸気は主蒸気管２を通
して高圧タービン３に送られ、ここで動力に変換され、
次いで低圧タービン４に送られ、丈にここで動力に変換
されて復水器５に送られる。

復水器５に入った蒸気は、冷却され凝縮し、復水となっ
て復水器ホットウェル６からゆ水ポンプ７、復水脱塩装
置８、給水加熱器９．９更に給水ポンプを介して原子炉
１に拘び還流する。一方、高圧タービン３および低圧タ
ービン４から抽気管１１゜１１を介して給水加熱器９．
９に送入された蒸気は、給水と熱交換され凝縮し、ドレ
ンとなってドレン管１２をブ１゛シて復水器５に送入さ
れる。復水器５に入ったドレンは、復水器ホットウェル
６内で復水と混合して混然一体となり、給水加熱器９等
を経て原子炉１へ還流する。

この様に主蒸気管２、高圧タービン３、低圧タービン４
、抽気管１１．１１、給水加熱器９，９およびドレン管
１２からの鉄クラツドは、すべて復水器ホットウェル６
内に流入する。これらのクラッドに、復水器５および復
水器ホットウェル６内面と復水脱塩装置８よシ上流側の
復水９１６内面の腐食により放出された鉄クラツドが更
に加わる。この様な鉄クラツドを主体とした不純物を含
む復水が、復水脱塩装置８に流入してくる。復水脱塩装
置８は、この様な複水中の不純物を除去する装置であシ
、一般に復水脱塩装置の除去率は次式のような除染係数
で表わされる。

第１図に示した如く、溶存酸素濃度の上昇とともに鉄り
２ツドは復水脱塩装置で除去されやすい結晶質成分が多
くなるので、除染係数も溶存酸素濃度とともに変化する
。そこで、後水中の溶存酸素濃度を変化させた時の復水
脱塩装置の除染係数の変化を第３図に示す。溶存酸素濃
度の増大とともに除染係数も太きくなるが、溶存酸素濃
度が１０Ｏｒ）Ｉ）ｂ程度になると一定値に近つき、溶
存酸素濃度が１００ｐｐｂ以上になっても、除染係数は
それ以上大きくならない。従って、酸素注入による復水
脱塩装置の性能向上は、溶存酸素濃度で１００　ｐｐｂ
が上限である。

また溶存酸素濃度が２０ｐｐｂ以下になると除染係数が
著しく低下するので、溶存酸素濃度は２０ｐｐｂ以上必
要である。すなわち、酸素注入により彷水浴存除素龜度
を２０〜１ｏｏｐｐｂにコントロールすれば、復水脱塩
装置の除染係数は著しく高くなるため、復水脱塩装置か
ら流出する後水中の不純物量が著しく少なくなり、従っ
て原子炉１への不純物の鴫込蓋が大巾に減少する。

り水脱塩装置８に流入する復水中の溶存酸素濃度は、以
下のようにして動節される。

後水管１６に取付けられた溶存酸素１ｉ−１７により、
復水中の溶存酸素濃度を検出する０浴存敵累計１７から
の検出信号は、調節器１８に送られる。調節器１８から
の信号が流量−％”）弁１５に伝えられ、調節器１８か
らの信号に応じて流１′駒節弁１５０開度が調節される
。溶存酸素１７にて検出された後水中の溶存酸素濃度が
２０ｐｐｂ以下であれば、調節器１８により流を調節弁
１５の開度が大きくなるように調節され、１００　ｐｐ
ｂ以上であれば調節器１８により流１１′調節弁１５の
開度が小さくなるようにＷ４節される。流に調節弁１５
の開度が大きくなると酸素ポンベ１３から酸素注入ノズ
ル１４に供給される酸素量が増大し、後水中の溶存酸素
濃度が高くなる。一方、流量調節弁１５の開度が小さく
なると酸素注入ノズル１４に供給される識累蓋が減少し
、後水中の溶存酸素濃度が低くなる。この様にして、復
水脱塩装置８に流入する復水中の溶存酸素濃度を２０〜
１００　ｐｐｂの間で、一定に保つことが出来る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれは、復水器ホットウ
ェルにＩＩｔ素ガスを注入し、復水脱塩装置に流入する
復水の溶存酸素濃度を高くすることにより、ゆ水中の鉄
クラツドが復水脱塩装置で除去されやすい結晶質に変化
し、その結果抱水＆塩装置の除染係数が大きくなり、復
水脱塩装置より流出する不純物量か著しく減少し、原子
炉への不純物持込量が減少する。その結果、放射化クラ
ッドが減少して、保守点検に係わる人間の放射線被曝量
を低下することが出き、また燃料棒表面へのクラッド付
着量も減少し、原子炉の安全性が確保出来る等の効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１−は復水中の溶存酸素濃度と復水中の鉄クラツドの
結晶質濃度／非晶質濃度の飴との関係を示す線図、第２
図は本発明の一実施例を適用した沸騰水型原子力発電プ
ラントの系統図、第３図は後水中の溶存酸素濃度と復水
脱塩装置の除染係数との関係を示す線図である。 ２・・主蒸気管　３　高圧タービン ４・低圧タービン　５・・復水器 ６・復水器ホットウェル　８・復水脱塩装置９・・・給
水加熱器１１・・・抽気管 １２・ドレン管　１４　・酸素注入ノズル１５・・・流
ｉ訴ｊ！１ｌｌ−Ｊｆ１６・後水管１７・浴存戯°素１
ｉ　１８　調節器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 原子炉、蒸気タービン、待水器、掬水脱地装置。 給水加熱器等をｌｌｌＥｔ次肉列に接続して循環サイク
   ルを構成した原子力発電プラントにおいて、復水器ホッ
   トウェルに酸素ガスを注入し、溶看酸素濃度２０〜１０
   ０　ｐｐｂに制御した復水を復水脱塩装置に供給し、前
   記復水脱塩装置から吐出された復水を原子炉内に導くこ
   とを％敵とする原子炉給水処理方法。