JPS6267498A - 原子力発電プラント - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は沸騰水型原子力発電プラントの一次系配管表面
線量率を低減するために給復水系の金属濃度を制御する
上での好適な鉄イオン注入系に関する。

〔発明の背景〕

従来の原子力発電プラントでは特公昭５７−３５４３８
号公報に記載のように原子炉への鉄の持込量を低減する
ために給水系で酸素注入や、復水浄化系を二重化する、
等の対策がとられていた。しかし。

最近の沸騰水型原子力発電プラントの運転実績によれば
、給水系の鉄濃度が０　、５　ｐｐｂ以下で極端に低い
場合には、むしろ炉水の放射能濃度（特にＧ　ｏ　−５
８）が上昇する現象がみられた。

この原因は、給水中の鉄クラツドの濃度が給水中のニッ
ケル濃度に比べ極端に低いとむしろ燃料棒表面にニッケ
ルが安定付着できず、放射化後容易に炉水中に溶出する
ことによるものと推論された。

このため、炉水放射能濃度の抑制のためには、給水ニッ
ケル濃度が高い連間初期の特に１〜２年は給水鉄濃度を
制御することが要求されている。

ここで給水の鉄クラツド濃度を制御する方法の場合、炉
内へのクラッド持込量の増大、さらには炉水中放射性ク
ラッド濃度を上昇させるポテンシャルを有している。し
たがって、炉水中の放射性イオン濃度は低減できても、
一方で放射性クラッドの蓄積による雰囲気線量の上昇を
まねく可能性を有している。

本発明ではこの問題を解決するためにイオン状態の鉄を
給水系に注入し、これにより、効果的に炉水放射能濃度
の抑制を図ることを特徴とするものである。

〔発明の目的〕

本発明は、原子力発電プラントの雰囲気線量レベルの低
減を目的として炉水放射能濃度の上昇を抑制するために
給水系のＦ　ｅ　／　Ｎ　ｉ濃度比を制御できるように
鉄イオン注入系統を適用することを目的とする。

〔発明の概要〕

沸騰水型原子力発電プラントではプラントの放射能レベ
ルの低減を目的として給水系の鉄濃度を制御することが
効果のあることが知られている。

従来、給水鉄濃度の制御方法としては、復水浄化装置を
一部バイパスする運用、等が考えられていたが、この場
合、いくつかの問題があった。

特に復水脱塩器を含めて復水浄化装置をバイパスする場
合には、復水器チューブの海水リーク時の流入塩素をバ
イパスさせるため、炉内への流入量を増加させる可能性
があった。したがって、プラントの信頼性を向上させる
ためには、復水脱塩器は常に復水を全量処理することが
望まれた。

さらに一方、復水フィルターのみを一部バイパスして復
水脱塩器上流側で復水全量を合流させ、さらに復水脱塩
器で処理する方法が考えられるが、この場合、復水脱塩
器に鉄クラツドや、その他のイオン成分の樹脂への負荷
を増加させることになり、樹脂の汚れや、イオンに負荷
を増大させ、薬品再生頻度を増加させる可能性がある。

さらに、従来は給水系の鉄濃度はクラッド・イオンに関
係なく、全濃度で制御する方法が考えられていたが、こ
の方法では、炉内へのクラッドの持込み量の増加並びに
炉水放射性クラッド濃度を上昇させることになり、沈積
性線源の増加による被ばくの上昇をまねくポテンシャル
を有していた。

以上の考え方に基づいて、本発明では給水系の鉄濃度の
制御方法として、復水脱塩器上流側からの給水系への鉄
イオン注入系を発明した。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図により説明する。

本発明はタービン１で回収された復水は復水器２で回収
した後、復水ポンプ３．復水浄化装置４゜Ｓおよび給水
加熱器７を介して原子炉に給水する沸騰水型原子力発電
プラントにおいて、復水脱塩器５の下流側配管より分岐
した配管１４に鉄イオン注入ポンプ１６および鉄イオン
発生装置１５から成る鉄イオン注入系統を設けたことを
特徴とする。

鉄イオン注入装置は５鉄粉からの鉄イオン溶出現象や、
鉄球、差板からの同様の現象を利用するものまでいく通
りか考えられるが、ここでは鉄の腐食溶出速度の制御が
容易な鉄の電気分解による方法が適用性が高いため、そ
れを特徴とした鉄イオン発生装置を第２図に示す。

本実施例によれば第２図に示すような電解槽型の鉄イオ
ン発生装置１５が設けられる６本装置は、鉄材を陽極・
陰極として、−次冷却水流水条件下にて、直流電圧にて
電気分解するもので、電圧のレベルにより、電極本体か
らの鉄イオンの発生速度を制御することができる。

本発明による鉄イオン濃度の制御手法の例を第３図に示
す。本図に示すように鉄イオン発生装置１５は、バイパ
ス弁２１を有し、鉄濃度はこのバイパス流量の制御によ
り行なわれる。その際、鉄イオン注入装置下流側の鉄イ
オン濃度は濃度検知センサー１８にて検出し、濃度一定
になるようにバイパス流量が制御される。

本鉄濃度制御のもう一つの例を第４図に示す。

本図に示すように給水系の鉄イオン濃度は鉄イオン注入
系統の注入流量を制御することにより行なわれる。

以上の鉄イオン注入系統を用いた給水水質制御の実施例
を第１０図に示す。本図に示すように本発明では給水系
の鉄濃度を前述した鉄イオン注入系統により制御できる
。第１０図に示す実施例によれば、給水鉄濃度を連間初
期１〜２年の給水Ｎｉ濃度が高い時期にはＮｉ濃度より
も高めの濃度を制御することにより、炉水中の”Ｃｏイ
オン濃度の上昇を抑制できる。

また、炉水中の放射能濃度の抑制により、−次系配管表
面線量率の上昇の抑制を図ることができる。

またこれらの実施例は給水のＦｅイオン濃度を制御する
ものであるため、炉内へのＦｅクラッド持込み量の上昇
は少なく、かつ炉水中の放射性クラッド濃度も抑制でき
、ＣＨＤペデスタル部、等の線量上昇を防ぐことができ
る。

第５図にはその他の鉄イオン注入系統の実施例を示す。

本実施例によれば本図に示すように復水脱塩器５の下流
側配管の弁１８の上流から分岐した配管系統１４に鉄イ
オン発生装置１５を介し、再び弁１８の下流側に復水を
戻すことを特徴とする。

これにより、鉄イオン発生装置の通水は第１図で示した
実施例のような鉄イオン注入ポンプ１６によらず、弁１
８のシステム差圧を利用して通水流量を確保できる。こ
れにより、システムの簡素化を図ることができる。

第６図には、その他の実施例として、復水脱塩器下流側
の給水ポンプ６の下流側配管から分岐した配管系統１４
に鉄イオン発生装置１５を介し。

再び給水ポンプ６の上流側に復水を戻すことを特徴とす
る実施例を示す。

本実施例によれば、第５図に示す実施例と同様に鉄イオ
ン注入ポンプを必要としないため、システムの簡素化を
図ることができる。

第７図には、タービン復水器２で回収した復水を復水循
環ポンプ２５．復水浄化装置４，５を介して循環し、再
び復水器に復水を回収後、給水ポンプ６にて原子炉に給
水するサイドストリーム方式タービンシステムにおいて
、復水器下流側に鉄イオン注入装置１５を設けることを
特徴とするその他の応用例を示す。

また、第８図にはヒータードレンをヒータードレンポン
プ２６、およびヒータードレン浄化装置２７を介して給
水系に直接回収するヒータードレンアップ方式タービン
システムにおいて、復水浄化装置４，５の下流側配管か
ら分岐した配管１４に鉄イオン発生装置１５を介して給
水に再び回収する実施例を示す。

さらに第９図にはその他の応用例として、鉄イオン注入
装置１５を原子炉浄化系統に設けた例を示す。本実施例
によれば、原子炉浄化装置１１の出口側配管に分岐した
配管系統を設け、鉄イオン発生装置１５で発生させた鉄
イオンを給水系より炉内に注入することを特徴とする。

以上のいずれの実施例についても給水系の鉄イオン濃度
を容易に制御できるため、給水のＮｉ／Ｆｅ濃度比を管
理することにより、炉水放射能濃度を容易に抑制できる
。

〔発明の効果〕

本発明によれば、鉄イオン注入装置を設け、給水中の鉄
濃度を制御することにより、炉水放射能濃度の上昇の抑
制を図ることができる。

これにより、−次系配管線量率の上昇の抑制を図り、プ
ラントの雰囲気線量レベルを低減し、さらに従事者の被
ばく線量（マンレム）を低減することができる。本発明
の実施効果としては雰囲気線量レベルを約１／２に低減
できることが見込まれる。

また、本発明によれば、鉄イオン注入を復水脱塩器下流
側で行なうため、復水脱塩器のイオン負荷を低減し、薬
品再生寿命を延長することが可能となった。

さらに、鉄イオン注入装置への取水は復水脱塩器上流側
ではなく、常に下流側の水を使用するため万一復水器チ
ューブからの海水リークがあったとしても塩素イオンは
復水脱塩器にて除去されるため、原子炉内へ塩素が流入
する心配は少ない。

また、本発明によれば、鉄イオン注入系統を一次冷却水
系の主系統からのバイパスラインを設けて設置するため
、給水鉄濃度、および装置の運転制御上操作が容易とな
る。

さらに、鉄イオン注入系統で鉄イオン注入ポンプを使用
していたものを、既設の弁・オリフィス、あるいは既設
のポンプを介して設置することにより、システムを簡素
化し、経済的な設備とすることが可能となった。

また、給水系の鉄濃度はクラッドではなく鉄イオン注入
により制御する方式としたことにより、炉内への鉄クラ
ツドの流入量低減により、炉水中放射性クラッド、さら
には沈積性の線源を極度に上昇させることなく、炉水中
のイオン性放射能濃度を抑制することが可能となった。

また、鉄がイオン状であるため、ニッケルイオンとも化
学反応による結合安定化を起し易いため。

クラッドに対して、効果的な注入が可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明図、第２図は鉄イオン注入
装置の実施例説明図、第３図は鉄イオン注入系統の詳細
系統図、第４図は鉄イオン注入系統の詳細系統図、第５
図は弁を介した鉄イオン注入系統図、第６図はポンプを
介した鉄イオン注入系統図、第７図はサイドストリーム
方式タービンシステムでの実施例説明図、第８図はヒー
タードレンアップ方式タービンシステムでの実施例説明
図、第９図は原子炉浄化系への適用例説明図、第１０図
は本発明の効果を示す図、第１１図は従来の実施例説明
図である。 １・・・タービン、２・・・復水器、３・・・復水ポン
プ、４・・・復水濾過器、５・・・復水脱塩器、６・・
・給水ポンプ。 ７・・・給水加熱器、８・・・原子炉圧力容器、９・・
・再生熱交換器、１０・・・非再生熱交換器、１１・・
・原子炉水浄化装置、１２・・・原子炉浄化系ポンプ、
１３・・給水酸素注入系、１４・・・鉄イオン注入系配
管、１５・・・鉄イオン発生装置、１６・・・鉄イオン
注入ポンプ、１７・・・流量制御弁、１８・・・鉄イオ
ン濃度検知センサー、１９・・・ドレン弁、２０・・ミ
ニアムフローライン、２１・・・バイパス流量制御弁、
２２・・・濃度制御調整器、２５・・・復水循環ポンプ
、２６・・・ヒータードレン系ポンプ、２７・・・ヒー
タードレン／４−系浄化ポンプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、タービン復水器で回収した復水を復水浄化装置で処
   理した後、原子炉に給水する原子力発電プラントにおい
   て、復水浄化装置下流側に鉄イオン注入系統を設けるこ
   とを特徴とした原子力発電プラント。 ２、特許請求の範囲第１項において、復水系母管の分岐
   ラインに鉄イオン注入ポンプおよび鉄イオン発生装置か
   ら成る鉄イオン注入系統を設けることを特徴とした原子
   力発電プラント。 ３、特許請求の範囲第１項において、復水浄化装置下流
   側の弁またはオリフィスの上流側配管からの分岐ライン
   に鉄イオン発生装置を介し、再び弁またはオリフィス下
   流側に復水を回収することを特徴とした原子力発電プラ
   ント。 ４、特許請求の範囲第１項において、復水浄化装置下流
   側の給水ポンプ出口配管から分岐した配管に鉄イオン発
   生装置を介し再び給水ポンプ入口配管に給水を戻すこと
   を特徴とした原子力発電プラント。 ５、特許請求の範囲第１項において、原子炉を一部取り
   出して浄化後再び原子炉に戻す原子炉浄化系統を有する
   システムにおいて、原子炉浄化装置下流側に鉄イオン注
   入系統を設けることを特徴とした原子力発電プラント。 ６、特許請求の範囲第１項において、ヒータードレンを
   給水系に直接回収するヒータードレンアップ方式タービ
   ンシステムにおいて、復水浄化装置の下流側に鉄イオン
   注入系統を設けることを特徴とした原子力発電プラント
   。 ７、特許請求の範囲第１項から第６項において、鉄イオ
   ン発生装置下流側に鉄イオン濃度検知センサーを設け、
   鉄イオン発生装置下流側の鉄イオン濃度を一定レベルに
   制御することを特徴とした原子力発電プラント。 ８、特許請求の範囲第１項から第７項において、鉄イオ
   ン発生装置に電解鉄イオン注入装置を設けることを特徴
   とした原子力発電プラント。