JPS62124497A - 放射性気体廃棄物処理装置 - 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〕 本発明は原子力発電プラントにおける放射性気体廃棄物
処理装置に係り、特に、水素防爆を図った放射性気体廃
棄物処理装置に関する。

〔発明の技術的背景〕

一般に、沸騰水型原子力発電プラントは放射性気体廃棄
物処理装置を設けて、プラントで発生する成用性気体廃
棄物を十分に放射能を減衰さゼてから大気に拡散させて
いる。

一方、原子力発電プラントは原子炉−次系の応力腐食ｖ
１れ防止や炉内放射線高照射材料の長寿命化・信頼性向
上等身目的として、給水管等の一次系内に放射性気体廃
棄物処理装置から回収した水素ガス（＋−１２）を注入
している。

これは炉心における炉水の放射線分解により発生する酸
素ガス（０）に水素ガス（Ｈ２）を結合させて水を生成
し、炉水中の溶存酸素の低減を図ることができるためで
ある。

また、水素ガスは炉水の放射線分解を抑制さじて、水素
ガスと酸素ガスの発生を抑制することができる。ところ
で、−次系配管への水素ガス（Ｎ２　）注入を行なった
場合、気体廃棄物中の水素）−１２）は注入した分と放
射線分解した分とからなり、一方、酸素（０２）は放射
線分解した分のみからなるので、Ｈと０２とは化学Ｉｊ
論的な量比で存在しなくなる。

したがって、放則性気体廃棄物処Ｉ！Ｉ！装置では水素
ガスと酸素ガスを再結合させる再結合器からのＡフガス
中に、再結合器での未反応のＮ２と、タービン復水器か
ら漏入する窒素ガス（Ｎ２）とが含まれる。そこで、再
結合器の下流側に水素回収装置を設Ｃノで、水素ガスを
回収し、−次系配管に注入していた。

従来の放射性気体廃棄物処理装置を第１図に示す。

これは原子炉−次系からの放射性気体廃棄物の放射能を
減衰させるものであり、原子炉−次系は原子炉圧力容器
１に閉ループの一次系配管２を介してタービン３および
タービン復水器４と復水浄化装置５とを接続している。

一次系配管２は主然気管２Ａと給水管２Ｂとを有し、タ
ービン復水器４にはＩＩｌ射性気体廃東物処理装置を連
結している。

このｔｌｉ射性気性気体廃棄物処理装置管６を介して空
気抽出器７　、？１１重合器８、凝縮器９、水素回収装
置１０、複数基の希ガスホールドアツプ塔１１、真空ポ
ンプ１２、スタンク１３をこの順に順次接続している。

水素回収装置１０は水素注入管１４を介して給水管２Ｂ
の途中に接続され、水素注入管１４には水素供給装置１
５を接合している。

したがって、空気抽出器７によりタービン復水器４から
抽出された放射性気体廃棄物は、再結合効率を高めるた
めに予熱されて再結合器８に流入ザる。ここでＡフガス
中の１１　と０２は結合されて水どなり、この水は蒸気
を凝縮する凝縮器９において除去される。

凝縮器９の下流側の窒素（Ｎ２）および水素（Ｎ２）を
主成分とするＡフガスは水素回収装置１０にて水素が回
収される。

回収された水素は水素注入管１４を介して給水管２Ｂへ
注入される。この際の水素の注入品不足は水素供給装置
１５から補給される。また、水素回収装置１０にて回収
されない水素および窒素は希ガスホールドアツプ塔１１
にて放射能減衰！ｌ！Ｉ　ｌｌｌ１！を施されて十分に
敢ｑ・１能を減衰させた後、真空ポンプ１２を経て、ス
タック１３から大気中へ放出される。

〔費用技術の問題点〕

このような従来の放射性気体廃棄物処理装置を、例えば
８０万Ｋ　Ｗ　８級の沸社水型原子力光電プラン１−に
適用して、その給水中の水素（＋−１２）沢】度を２　
ｐｐｍにしようとした場合の測定データを次表に示づ。

〔以下余白） この表から明らかなように、水素回収装置１０にＪ３り
る水素回収率が９０％という相当高い回収率を１！７だ
としても、従来例には次に承りような問題点があった。

（１）再結合２！ｉ８の下流側における水素（＋−１２
）濃度が爆発範囲内（４〜７５ｖｏ１％）にあり、酸素
の漏入が顕著な場合には爆発の危険性がある。

（２）活性炭ホールドアツプ塔１１の入口ガス流ωが設
計流量を越えてＪ３す、被曝評価上問題となる恐れがあ
った。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は
水素を多聞に含有する放射性気体廃棄物による爆発の防
止を図った放射性気体廃棄物処理装置を提供することに
ある。

〔発明の概要〕

本発明は、放射性気体廃棄物中の水素ガスと酸素ガスと
を再結合させるための再結合器を水素回収装置の前後に
それぞれ設け、水素ガスと酸素ガスとの再結合を２重に
行なって、オフガス中の水素ガスを除去することにより
水素ガスによる爆発を未然に防止することに特徴がある
。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例について第１図を参照して説明
する。なお、図中、第２図と共通する部分には同一符号
を付して、その重複した部分の説明は省略する。

第１図は本発明の一実施例の全体構成を示しており、本
実施例は第２図で示す従来例の水素回収装置１０と、複
数基のうちの前段の希ガスホールドアツプ塔１１とを接
続する配管６Ａの途中に、第２の再結合器２０と第２の
凝縮器２１とをこの順に順次介装すると共に、第２の再
結合器２０に酸素を供給するＨ２１０２供給装置２２を
設けたことに特徴がある。

第２の再結合器２０は再結合器８の構成とほぼ同様であ
るが、小型に構成され、オフガス中の水素（Ｈ’）と酸
素（０２）とを再結合させるための触媒を充填しており
、水素と酸素とを供給するＨ　１０２供給装置２２から
化学当セ分の酸素の供給を受けるようになっている。

第２の凝縮器２１は凝縮器つとほぼ同様に構成され、第
２の再結合器２０からの排水を図示しない排出部に排出
するとともに、オフガス中の蒸気を凝縮するように構成
されている。

Ｈ２１０２供給装置２２は配管を介して水素注入管１４
の途中に注入される水素の注入量が不足する場合に、そ
の不足分の水素を補給するように構成されている。

次に本実施例の作用について述べる。

原子炉圧力容器１内で発生した蒸気は原子炉−次系配管
の主蒸気管２Ａを介してタービン３に送気されて、これ
を駆動する。

タービン３で仕事をした蒸気はタービン復水器４にて冷
却凝縮されて復水となり、この復水は復水浄化装置５に
て浄化されて、給水管２Ｂを介して給水として原子炉圧
力容器１内に再び戻される。

一方、タービン復水器４内の空気は放射性気体廃棄物と
して空気抽出器７により抽出される。この抽気された空
気中には、原子炉圧力容芥１内における炉水の放ｒＡ線
分解により発生した酸素ガス（０２）と水素ガス（＋−
１２）と、タービン復水器４内へ漏入した空気とが含ま
れており、再結合器８へ送気される。

再結合器８ではオフガス中の水素（＋−１２）と酸素（
０２）とを化合させて水（８２０）を生成させ、凝縮器
９に排出する。凝縮器９はこの水を図示しない排水部に
排水すると共に、流入された蒸気をドレン水に凝縮して
、このドレン水を図示しない排水部に排出する。

凝縮器９より排出されたオフガスはこれまでに反応しな
かった未反応の水素（Ｈ２）と、これまでに漏入した空
気中の窒素ガス（Ｎ２）と、放射性希ガスとからなり、
水素回収装置１０を通過する際に水素（ト１２）が所要
量回収される。ここで回収された水素（１１゜）は水素
注入管１４を介して給水管２Ｂに注入される。この際、
給水管２Ｂ内への水素の注入量が不足している場合はＨ
２１０２供給装置２２から水素（１−１２）が補給され
る。

給水管２Ｂ内を流れる給水はｔＪ］入された水素を原子
炉圧力容器１内に搬入し、原子炉内にお【プる炉水の放
射線分解を抑制して、酸素ガスと水素ガスの発生品を減
少させ、炉水中の溶存酸素を低減する。これにより、原
子炉−次系の応力腐食割れ防止や炉内放射線高照射材Ｆ
ｌの長寿命化および信頼性向上等を図ることができる。

水素回収装置１０にて回収されずにここを通過した水素
ガス（ト１２）の殆どは窒素ガスおよび微量の放射性希
ガスと共に第２の再結合器２０に１ノ１出され、ここで
ｌ−１２１０２供給装置２２から供給された化学光ω分
の酸素（０２）と再び再結合させられて水（Ｈ，、Ｏ）
を生成する。これにより、第２の■結合器２０より下流
のオフガス中には水素ガスが殆ど除去されている。

第２の再結合２！１ｉ２０で生成した水を蒸気と共に第
２の凝縮器２１に排出し、ここで水を図示しない（Ａ承
部へ排出する一方、流入した蒸気を凝縮して排水部へ排
出する。

第２の凝縮器２１からのオフガスは窒素および微岳の放
射性希ガスとからなり、このオフガスを複数の希ガスホ
ールドアツプ塔１１を通過さけて、放ｒＡ能減衰処理を
施し、放０−１能を低減させてから真空ポンプ１２を経
てスタック１３より人気へ放出する。

このように本実施例は水素回収装置１０の前後に再結合
器８と第２の再結合器２０とを設け、オフガス中の水素
を２重に除去するので、オフガス中の水素を殆ど除去す
ることかでき、水素による爆発の恐れを解消することが
できる。

また、本実施例は水素を給水に注入しているので、ター
ビン復水器４からのオフガス中の酸素と水素との再結合
を促進させると共に、この再結合を再結合器８と第２の
再結合器２０とで２重に行なうので、オフガス中の酸素
ガスを殆ど除去覆ることができる。したがって、その分
、オフガスＧ１を減少させ、希ガスホールドアツプ塔１
１の設計空気宿の約２０％程度のオフガス母の減少を図
ることができる。これにより、希ガスホールドアツプ塔
１１に充填される活性炭はを従来例に比して約２０％程
度削減することができ、装置の小型化とコスト低減とを
図ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、タービン復水器より抽出
される放射性気体廃棄物中の水素ガスと酸素ガスとを再
結合させる再結合器と、この再結合器からのオフガスよ
り水素ガスを回収する水素回収装置とを有する放射性気
体廃棄物処理装置において、上記水素回収装置より排気
されるオフガス中の水素ガスを、酸素供給装置から供給
される酸素ガスにさらに再結合させる第２の再結合器と
、この第２の再結合器からの水を除去すると共にオフガ
ス中のａ気を凝縮させる第２の凝縮器とを設けた。

ナなわら、本発明は水素回収装置の前後に再結合器と第
２の再結合器とをそれぞれ設け、オフガス中の水素ガス
と酸素ガスとの再結合を２小に行なうので、オフガス中
の水素ガスを殆ど除去することができ、水素による爆発
を未然に防止Ｊることができる。

また、本発明はオフガスより回収した水素を給水に注入
するので、２段の再結合器における酸素ガスと水素ガス
との再結合器の増量を図ることができ、イの分、オフガ
ス吊の低減を図ることができ、希ガスホールドアツプ塔
等系統＋ｉ器の容ωの小型化およびコスト低減を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る放射性気体廃棄物処理装置の一実
施例の全体構成を示ず系統図、第２図は従来例の全体構
成を示す系統図である。 １・・・原子炉圧力容器、２Ａ・・・主蒸気管、２Ｂ・
・−給水管、３・・・タービン、４・・・タービン復水
器、５・・・復水浄化装置、７・・・空気抽出器、８・
・・再結合器、９・・・凝縮器、１０・・・水素回収装
置、１１・・・希ガスホールドアツプ塔、１２・・・真
空ポンプ、１３・・・スタック、１５・・・水素供給装
置、２０・・・第２の再結合器、２１・・・第２の凝縮
器、２２・・・水素／酸素供給装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. タービン復水器より抽出される放射性気体廃棄物中の水
   素ガスと酸素ガスとを再結合させる再結合器と、この再
   結合器からのオフガスより水素ガスを回収する水素回収
   装置とを有する放射性気体廃棄物処理装置において、上
   記水素回収装置より排気されるオフガス中の水素ガスを
   、酸素供給装置から供給される酸素ガスにさらに再結合
   させる第２の再結合器と、この第２の再結合器からの水
   を除去すると共にオフガス中の蒸気を凝縮させる第２の
   凝縮器とを設置けたことを特徴とする放射性気体廃棄物
   処理装置。