JPS6093998A - 排ガス処理装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は沸騰水型原子力発電所で発生する排ガスを加熱
処理する排ガス処理装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

沸騰水型原子力発電所においては、原子炉で発生した原
子炉蒸気を、主蒸気管を経てタービンに導き、このター
ビンにより発電機を駆動して発電を行っている。タービ
ンで使用された蒸気は主復水器に戻されるが、主復水器
内には、通常、主復水器内の真空度を保つために、空気
、水の放射線分解ガス（酸素、水素）、炉水の放射化ガ
ス、核分裂生成ガス等が混入されており、これらの主復
水器内のガス（以下「排ガス」と称する）を排ガス処理
装置により処理している。

排ガス処理装置は、主復水器内から排ガスを抽出する空
気抽出器と、この空気抽出器により抽出された排ガスを
所定の温度まで加熱する排ガス予熱器と、この所定温度
まで加熱された排ガスに水素と酸素を再結合する排ガス
再結合器と、この再結合された排ガスを冷却凝縮する排
ガス復水器およびフィルタなどから構成されている。

このような構成からなる排ガス処理装置において、排ガ
ス予熱器の加熱源として、従来、所内ボイラからの蒸気
（以下１’−Ｈ３Ｊと称する）が周込られている。

第１図は、従来の排ガス予熱器の加熱系統を示す図であ
る。排ガス供給導管ｌ／から排ガス予熱器／２に流入し
た排ガスは、排ガス予熱器７．２において加熱処理され
た後、排ガス排出導管／３を通って、下流の排ガス再結
合器へ流される。一方、排ガス予熱器／コの加熱用蒸気
は、所内ボイラを備えたＨｅ供給設備／ｌからＨＢ供給
導管／３を経て排ガス予熱器／コへ供給される。Ｈ８供
給導管／！ｒには、温度調節弁／乙が設置され、排ガス
排出導管／３に設置された温度検出器／７からの温度出
力信号１５により、排ガス予熱器／コへの供給蒸気量が
調節されるようになっている。また、排ゾ！ス予熱器／
：ＩＫ熱量を供給したＨｅは、その後、ＨＳ回収導管／
デを経てＨ日供給設備／４１に回収される。

しかしながら、このような排ガス予熱器の加熱源として
Ｈ８を用いた排ガス処理装置にお込では排ガス処理系が
原子力発電所の運転と直結しているため、信頼性を考慮
して・々ツクアッゾ用の加熱蒸気源を確保する必要があ
り、複数のＨ８供給設備／＋が設置されている。また、
夏期においては、Ｈ８の使用は排ガス予熱器のみとなる
が、この排ガス予熱器の加熱に必要々蒸気量は低負荷（
約０．３トン／時）であり、このために約／、２トン／
時の蒸気供給能力を有する所内ボイラを運転することは
、設備費、維持費の点及び保守点検等においてきわめて
不経済である。

そのため、排ガス予熱器の加熱源として、所内蒸気ライ
ン（Ｈｅライン）の他に、主蒸気ライン（ＭＳライン）
を用いた装置が開発されているが（特願昭九年第ユ／！
ｒｌｌＩＩ号）、この装置においては、１つの排ガス予
熱器に接続された排ガス予熱器加熱用蒸気供給ラインに
対し、ＨｅラインおよびＭＳラインがそれぞれ接続され
ているため、ＨｅラインとＭＳラインの運転を切換える
際、ＭＳラインの蒸気の一部がＨｅラインに混入して、
Ｈ８（３） ラインが放射性を帯びた蒸気により汚染されるおそれが
ある。

〔発明の目的〕

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、
排ガス予熱器の加熱源の多重化を図ることにより、信頼
性の向上、省エネルー１２−化を図るとともに、Ｈ８ラ
インがＭＳラインの主蒸気によって汚染されることのな
い排ガス処理装置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、主復水器から空気抽出器により抽出された排
ガスを、排ガス再結合器に送る前に、所定の温度まで加
熱する排ガス予熱器を備えた原子力発電所の排ガス処理
装置であって、排ガス予熱器が、所内蒸気を加熱源とす
る排ガス予熱器と、主蒸気を加熱源とする排ガス予熱器
とに分離切換弁を介して分離され、それぞれの排ガス予
熱器に対して排ガス加熱用所内蒸気ラインおよび排ガス
加熱用主蒸気ラインが接続されていることを特徴として
いる。

（４ｔ） 本発明によれば、排ガス予熱器および排ガス予熱器加熱
用蒸気ラインが、所内蒸気用と主蒸気用とに完全に分離
独立されており、主蒸気ラインの蒸気が所内蒸気ライン
へ混入することなく、所内蒸気ラインの汚染が防止され
る。

〔発明の実施例〕

以下、第２図および第３図を用いて本発明の実施例につ
いて説明する。

第２図は本発明による排ガス処理装置の一例を示す系統
図であり、第３図は排ガス予熱器付近の加熱用蒸気ライ
ンをより詳細に示した図である。

第２図において符号、２／は主復水器であり、主復水器
２／内の排ガスは、主復水器、２／に接続された空気抽
出器２：ＩＫより抽出されるようになっている。

空気抽出器ココは、主蒸気（以下「Ｍｓ」と称する）に
より作動される１段目エゼクタ、２３ａ％、２３ｂ、：
１段目工ぜフタ、２ｊａ、、２．ｔ’ｂ、およびＨＥＩ
（所内蒸気）により作動される１段目エゼクタ、２４（
、ユ段目エゼクタムを備えている。１４　Ｓで作動され
るエゼクタ、２．ｔａ　、　２３ｂ、　：１．ｔａ　、
　、２ｊｂとＨｅで作動されるエゼフタ、２１Ｉ、　２
Ａとは、互いに並列関係に配置され、分離開閉弁を介し
て互いに独立な関係に分離されている。また、７段目エ
ゼクタ、２．？ａ、コ、７１）、＃とコ段目エゼクタ、
ｌｔａ　、　＃ｂ　、　、２４との間にはインクコンデ
ンサコクが配設されている。エゼクタＨａ　、　、２．
？ｂ　。

λ＆ａ、、２ｊｂには、それぞれ、ＭＳ供給分岐導管３
／を介してＭＢ供給導管ｓｇが接続され、エゼクタ作動
用のＭＳが供給されるよう圧なっている。また、ＭＳ供
給導管２ｇの途中にはＭＳ圧力調節弁、２９が配設され
ている。一方、エゼクタｕ４Ｚ　、　、２Ａには、Ｈ８
供給導管３．２を介してＨｓ供給設備３３が限続され、
工ぜフタ作動用のＨａが供給されるようになっている。

空気抽出器、２：ｌの下流側には、排ガス供給導管／／
を介してＭＳを加熱源とする排ガス予熱器３ダと、Ｈｅ
を加熱源とする排ガス予熱器３６とが、互いに並列に配
置接続され、それぞれ入口側に配設された分離切換弁３
ｒａ、、３ｋｂにより互いに独立の関係に分離されてい
る。ＭＥＩを加熱源とする排ガス予熱器３１Ｉには、Ｍ
Ｓ供給分岐導管３７を介してＭＥＩ供給導管Ｘが接続さ
れ、Ｈ８を加熱源とする排ガス予熱器３６には、Ｈｅ供
給導管３ｇを介してＨＥＩ供給設備３３が接続されてい
る。

第３図は排ガス予熱器のまわりの蒸気配管路を示す拡大
図である。図に示すように、ＭＥ！供給分岐導管３りお
よびＴ（Ｓ供給導管３ｇには、それぞれＭＥＴ隔離弁３
９およびＨＥＩ隔離弁り／が配設されている。

また、ＭＳ供給導管λｇには、圧力検出器４ｔ３が配設
されている。この圧力検出器４７３は、ＭＳ圧力調節弁
、２９、分離切換弁３ｊａ、、Ｂｂ、ＭＳ隔離弁３り、
Ｉ（８隔離弁侵にそれぞれ信号線により接続され、検出
されたＭＳ圧力信号１１３ａが、それぞれの弁に送られ
、開閉動作を制御し得るようになっている。また、排ガ
ス予熱器３’ｌ　、　、？、４に接続された排ガス排出
導管＋’％　、　’ＩＡには、それぞれ温度検出器健、
り７が配設され、検出された排ガス温度信号りｊａ、＆
？ａにより、ＭＳ供給分岐導管３７、Ｈ６供給導管３ｇ
にそれぞれ配置された温度調節弁りざ、４ｔ９の開閉動
作を制御し得るようになっている。また、排ガス予熱器
３’ｌ　、　ＪＡには、それぞれ蒸気回収導管＆／、！
；３が接（７） 続され、それぞれの蒸気回収導管！／　、　！、３には
げレットラップ＆、２　、　ｊ４１が配設されている。

また、本実施例においては、ＨｅラインとＨｅラインと
のクロスコンタミネーション（ｏｒｏθ８ｃｏｎｔａｍ
ｉｎａｔｉｏｎ　）を防止するため、ＨＢライン側に逆
止弁を設けること、弁を複数個直列配置することが望ま
しい、さらに、Ｈ８供給圧力をＭＳ供給圧力より高くし
ておくことが望ましい。

排ガス予熱器３１Ｉ、　ｊＡの下流側には、それぞれ排
ガス再結合器＆ｔ　、　ｊ？および排ガス復水器３６，
３ｇが順次接続され、さらに活性炭ホールＰアッゾ装置
３９、排気筒６０が連設されている。

次にこのよう表構成からなる本実施例の作用について説
明する。

主復水器コ／内の排ガスは空気抽出器：１コにより抽出
され、排ガス供給導管／ｌを経て排ガス予熱器に送られ
る。いずれの排ガス予熱器を用いて加熱するかの選択は
、Ｈ８供給導管３に配設された圧力検出器４ＺＪによる
ＭＳ圧力信号ｆｊａに基づいて判断される。

（ｇ） 以下、各運転モードにおける排ガス処理装置の作動につ
いて説明する。

（ａ）　起動時 ＭＳが供給されないため、Ｈａを加熱源として排ガス予
熱器３６を作動させる。すなわち、圧力検出器グ３から
のＭＳ圧刃傷号１１Ｊａにより、分離切換弁、？ｊａ、
ＭＳ隔離弁３９を閉じ、続いて分離切換弁、？５ｂ、Ｈ
８隔離弁ダ／を開ける（第３図はこの起動時の加熱蒸気
の供給モードを示している）。Ｈａは、ＵＳ供給設備３
３よりＨｅ供給導管３：ｌ　、　３１を経て排ガス予熱
器３６およびエゼクタ２’ｌ　、　２Ａに供給される。

エゼクタ、２１Ｉ、　、２４の作動により排ガスが抽出
され、排ガス予熱器３６に供給され、Ｈ８によシ加熱さ
れて排ガス再結合器３７に送られる。Ｈｅの供給量は温
度調節弁仰により制御される。

（ｂ）　通常運転時 通常運転時にはＭＳが供給されるため、ＭＥＩを加熱源
として排ガス予熱器３ダを作動させる。すなわち、圧力
検出器ｌＩ３により検出されるＭＳ圧力が所定値を越え
ると、そのＭＳ圧力信号＋、７ａによシ、Ｈ日うイン側
の分離切換弁３！ｒ’ｂ、ＨＢ隔離弁グ／が閉じられ、
続いてＭｓライン側の分離切換弁３．ｔａ、Ｍ日隔離弁
３９が開かれる。これにより、排ガス予熱器ｊ４Ｉに加
熱用のＭ８が供給される。ＭＳは同時にエゼクタＱ？ａ
　、　、Ｕｂ　、　＃ａ　、　、２．ｔｂにも送られ、
排ガスの抽出を行い、排ガスを排ガス予熱器３１Ｉに送
る。排ガス予熱器ｊ４ｔへのＭＳの供給ｔは、ＭＳ圧力
調節弁、２９、温度調節弁グｔの開閉操作により制御さ
れる。

（０）　運転停止時およびＭＳ供給停止時ＭＥＩが供給
されないため、Ｈｅを加熱源として排ガス予熱器３Ａを
作動させる。蒸気供給モーＰは（ａ）起動時と同様であ
る。

なお、本実施例の作動圧ついては、この他に。

例えば冬場においては、通常運転時にＭＳとともにＨＢ
も加熱源として用いてもよい。また、ＭＳ圧力信号４（
、？ＩＬにより、空気抽出器ココと排ガス予熱器とを連
動して運転制御する代わりＫ、所員の判断忙より、手動
によシ排ガス予熱器の選択的使用を行りてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、排ガス予熱器の
加熱源としてＨｅとＭＢとを併用させるとともに、それ
ぞれを独立した供給ラインとして構成したため、排ガス
処理装置としての信頼性が向上するとともに、Ｈｅライ
ンとＭＳラインとのクロスコンタミネーションを完全に
防止することができる。また、夏場において、所内ボイ
ラの低負荷運転が不要となるため、経済的効果も大きい
。

また、ＭＳ圧力信号により運転を制御することができ、
起動停止時の操作性の向上、誤操作を防止を図ることが
できる。さらに、手動操作を可能にすることによシ、運
転状況に応じた対応も可能である。

なお、本発明は既設の排ガス処理装置に対し大きな変更
なしに追加設置することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の排ガス予熱器の加熱方式を示す概略図、
第一図は本発明による排ガス処理装置を示す系統図、第
３図は本発明による排ガス予熱器のまわりの蒸気配管路
を示す系統図である。 ２ノ・・・主復水器、２コ・・・空気抽出器、２ｇ・・
・Ｍ８供給導管、３３・・・Ｈｅ供給設備、ｊｌｌ、　
３Ａ・・・排ガス予熱器、３ｋｈ、３！；ｂ・・・分離
切換弁、３ｇ・・・ＵＳ供給導管、！ｌ；！　、　！ｆ
７・・・排ガス再結合器。 出願人代理人　猪　股　清

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／、主復水器から空気抽出器により抽出された排ガスを
   排ガス再結合器に送る前に所定の温度まで加熱する排ガ
   ス予熱器を備えた原子力発電所の排ガス処理装置におい
   て、前記排ガス予熱器は、所内蒸気を加熱源とする排ガ
   ス予熱器と、主蒸気を加熱源とする排ガス予熱器とに分
   離切換弁を介して分離され、それぞれの排ガス予熱器に
   対して排ガス加熱用所内蒸気ラインおよび構ガス加熱用
   主蒸気ラインが接続されていることを特徴とする排ガス
   処理装置。 コ６分離切換弁は主蒸気供給圧力に応じて切換制御され
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の排ガス
   処理装置。