SE460628B - Metod vid drift av atomkraftverk med kokarreaktor - Google Patents

Metod vid drift av atomkraftverk med kokarreaktor

Info

Publication number
SE460628B
SE460628B SE8500900A SE8500900A SE460628B SE 460628 B SE460628 B SE 460628B SE 8500900 A SE8500900 A SE 8500900A SE 8500900 A SE8500900 A SE 8500900A SE 460628 B SE460628 B SE 460628B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
water
value
alkali
cation exchanger
cobalt
Prior art date
Application number
SE8500900A
Other languages
English (en)
Other versions
SE8500900L (sv
SE8500900D0 (sv
Inventor
S Uchida
K Osumi
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Publication of SE8500900D0 publication Critical patent/SE8500900D0/sv
Publication of SE8500900L publication Critical patent/SE8500900L/sv
Publication of SE460628B publication Critical patent/SE460628B/sv

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C19/00Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
    • G21C19/28Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core
    • G21C19/30Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps
    • G21C19/307Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps specially adapted for liquids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F15/00Other methods of preventing corrosion or incrustation
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C19/00Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
    • G21C19/28Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

460 628 1 insatta mellan kondensorn och lågtrycksvärmeväxlaren och allt kondenserat vatten behandlas där, varigenom metalliska föroreningar väsentligen avlägs- nas från det kondenserade vattnet för att behålla det kondenserade vattnet i ett mycket rent tillstånd.
För att minska bildningen av metalliska föroreningar förorsakade av korro- sion av de konstruktionsmaterial, som användes i det primära Kflsysumet,an- vändes rostfritt stål i princip som dominerande kontruktionsmaterial. Tryck- kärl 1_för atomreaktorer gjorda av kolstål har en genom svetsning uppbyggd rostfri beklädnad på innerytan för att förhindra kolstålet från någon som helst kontakt med vattnet i härden. I tillägg till att hänsyn tages till lämpliga konstruktionsmaterial renas en del av härdvattnet i den härdvatten- Q renande enheten §_för att ytterst noggrant taga bort en mycket liten mängd metalliska föroreningar, som bildas i härdvattnet.
Trots dessa försiktighetsåtgärder beträffande konstruktionsmaterialen och kontrollen av vattenkvaliteten, är närvaron av mycket små mängder av metal- liska föroreningar i härdvattnet ofrånkomlig och speciellt kobolt blir radio- aktiverat till kobolt 60 väsentligen på ytan på bränslestavarna och accumu- leras på konstruktionsmaterialen i det primära kylsysümet och åstadkommer en ökning av stråldosmängden i det primära kylsystemet.
I ett trycksatt atomkraftverk av vattenkyld typ, en tryckvattenreaktor, (vilket härefter kommer att refereras till med beteckningen PWR), vilket är en annan typ av lättvattenreaktor, injiceras en kemisk lösning i kärn- vattnet för att justera den upplösta syrekoncentrationen och hålla pH-värdet vid 9 eller högre i kärnvattnet som lämplig metod för att behärska korrosio- nen av konstruktionsmaterialen.
Fig. 2 visar huvudenheterna av de primära och sekundära systemen i en PWR 460 628 och flödet för dess kylsystem, där värmen, som genereras i härden, över- föres till det sekundära systemet i ånggenerator 2, som utgör kontaktpunk- ten mellan det primära och det sekundära systemet, vilken värme därmed bort- tages från det primära systemet. Eftersom det primära systemet bildar en fullständigt sluten slinga, erfordras inte någon injicering av en kemisk lösning i det primära systemet, som ovan nämnts, då någon avtappning från det primära systemet ej sker, vilket resulterar i mindre förbrukning av den kemiska lösningen. För att undertrycka bildningen av tritium i det pri- mära systemet, användes emellertid dyrbar 7LiOH' med hög koncentration för justering av pH-värdet. För att reducera mängden 7LiOH' göres kapaciteten hos reningssystemet för det primära systemet till 1/10 eller mindre av mot- svarande system för BWR. Som ett resultat erhålles inte någon bättre effekt på borttagningen av de bildade metalliska föroreningarna och koncentratio- nen av radioaktiva korrosionsprodukter i primärsystemet för PWR är högre än den för BWR, beroende på de överlag dåliga effekterna av kontrollen, då det gäller bildning och borttagning av metalliska föroreningar.
När ett försök görs att kontrollera korrosionen av konstruktionsmaterial i det primära kylsystemet i BWR genom injicering av en kemisk lösning så som i PWR, stöter man på följande tre problem i turbinsystemet. Dessa är: En del av den injicerade kemiska lösningen bortföres med ångan och det är nöd- vändigt att injicera en större mängd av den kemiska lösningen för att er- sätta förlusterna av den kemiska lösningen. Detta nödvändiggör en större kapacitet hos injiceringsanordningen och tillgång till en större mängd kemisk lösning. Angrepp av den kemiska lösningen, som förts över av ångan till maskindelar, som till exempel turbinblad mm, förorsakar nya skador. 2U Dessutom sprider radioaktivering av alkalimetaller, till exempel till Na med flera, omkring radioaktiva föroreningar i turbinsystemet.
A15 ~4eo 628 ' 4 I BWR kontrolleras därför härdvattnet till att vara neutralt, rent vatten utan att man tillsätter den kemiska lösningen, som ovan nämnts. När det I: finns föroreningar av organisk natur, till exempel jonbytande medel, skif- tas pH-värdet över till den sura sidan, vilket ger en ofördelaktig atmosfär för konstruktionsmaterialen.
Som ett resultat av omfattande studier har föreliggande uppfinnare funnit följande helt nya faktai när pH-värdet i härdens vatten skiftas över till den sura sidan, ökar upplösningen av radioaktiva korrosionsprodukter, vilka avlagrats på ytan av bränslestavarna, i härdens vatten och därmed ökar kon- centrationen av radioaktiva korrosionsprodukter i härdens vatten, vilket i sin tur förorsakar accumulation av radioaktiva korrosionsprodukter i olika delar eller i rörledningarna i det primära kylsystemt och ökning av mängden strålande ämnen, då atomreaktorn tages ur drift.
Ett syfte med föreliggande uppfinning är att föreslå en metod för drift av BWR, vilken metod är i stånd att kontrollera korrosion av konstruktions- material och ökning i mängden strålande ämnen i det primära kylsystemet utan att ge någon inverkan, som radioaktiverar turbinsystemt.
Föreliggande uppfinnare har studerat pH-värdets beroende av kobolts upplös- ningshastighet ur koboltferrit, icke för att förhindra konstruktionsmateria- len från att korrodera, men för att kontrollera en ökning i mängden strå- lande ämnen och de har funnit nämnda nya fakta och har framgångsrikt byggt upp föreliggande uppfinning på grundval av dessa nya fakta.
Vid drift av ett atomkraftverk av kokande vatten-typ, som består av en atom- reaktor, en turbingenerator, som drives av ånga, som genereras i atomreak- torn, av en kondensor, ett filter, som är baserat på jonbytare och en upp- hettare för matarvatten som huvudenheter, vilka är arrangerade efter var- andra i ett cirkulationssystem, karaktäriseras föreliggande metod för att T\) Qï 460 628 driva atomkraftverket av kokande vatten-typ av att man upprätthåller av- sedd drift under det att man justerar pH-värdet på härdvattnet i atomreak- torn till mellan 7,0 och 8,5 genom att addera en alkali till detta och där- igenom kontrollerar upplösningen av radioaktiva korrosionsproduktery sun finns på bränslestavarna, i härdvattnet, varvid en procedur med kontinuer- lig tillsats av en alkali föreslås, vilken procedur baserar sig på experi- mentella resultat, som visar, att NaOH stöts bort beroende på en skillnad i affinitet från tvåvärdiga metalljoner som till exempel Fe2+, Ni2+, C02* m fl, vilka är de viktigaste komponenterna.
Här följer en kort beskrivning av ritningarna.
Fig. 1 är ett flödesschema, som visar huvudenheterna 1 det primära kylsy- stemet för BWR och flödet i kylsystemet.
Pig. 2 är ett flödesschema, som visar huvudenheterna i de primära och se- kundära systemen för PWR och flödet i kylsystemet. Ü Pig. 3 är ett flödesschema, som visar en utförandeform av föreliggande upp- finning.
Fig. U är ett diagram, som visar inverkan av pH-värdet på kobolts upplös- ningshastighet ur koboltferrit.
'Fig. 5 är ett diagram, som visar inverkan av härdvattnets pH-värde på be- räknad kobolt 60-koncentration i härdvattnet.
Fig. 6 är ett diagram, som visar beräkningsresultat av sambandet mellan mängden tillsatt NaOH till härdvattnet, härdvattnets pH-värde och Na-kon- centrationen i härdvattnet.
Fig. 7 är ett diagram, som visar beräkningsresultat för korrelationen mel- lan härdvattnets pH-värde och 2uNa-koncentrationen i det kondenserade vatt- net och i härdvattnet. 460 628 e» Fig. 8 är ett flödesschema, som visar en annan utförandeform av förelig- gande uppfinning för att justera härdvattnets pH-värde genom frigöring av NaOH från en jonbytare.
Fig. 9 är ett diagram, som visar beräkningsresultat för sambandet mellan blandningsförhållande för Na-substiturerad form av katjon-bytare i den to- tala katjon-bytande massan och härdvattnets pH-värde.
Fig. 10 är ett flödesschema, som visar ett förfarande för att regencrera ett avsaltningsaggregat för att bilda Na-substitucrad form av katjonby- En utförandeform av föreliggande uppfinning komer att beskrivas nedan med referens till Fig. 3.
Korrosionsprodukter uppträder i atomreaktorns tryckkärl 1_från avlagringar från matarvattensystemet ll på ytan på bränslestavarna och radioaktiveras på dessa till radioaktiva korrosionsprodukter, sådana som kobolt 60 m fl.
En del av de radioaktiva korrosionsprodukterna upplöses i sin tur i härd- vattnet för att vandra ut tillsammans med härdvattnet och utfälles på och acoumuleras 1 maskindelarna och rören i det återcirkulerande systemet lå som till exempel på och i återcirkulationspumpen_ê och i atomreaktorhuset lg, vilket förorsakar en ökning i mängden strålande ämnen.
Korrosionsprodukterna på ytan av bränslestavarna är så kallade "cruds", vilka innehåller järnoxid som huvudbeståndsdel och vilka framför allt har en kemisk form av M.-Fe2O3, dvs hämatit. Mindre frekvent förekommande kom- ponenter som nidcflq cobolt m fl absorberas på hämatiten och bildar nickel- ferrit, koboltferrit osv.
Fig. U visar upplösningshastigheten i/zg/g-h för kobolt från koboltferrit fi med en medelstorlek på partiklarna av 1/lm som funktion av pH-värdet. Av denna kurva framgår, att då pH-värdet sänks, dvs skiftar över mot den sura 460 628 7 sidan, så ökar upplösningshastigheten abrupt.
Fig. 5 visar koncentrationen av kobolt 60 i härdvattnet, beräknad som funk- tion av pH-värdet ur upplösningshastigheten för kobolt från koboltferrit, som den visas i Fig. H. Huvudkälla för kobolt 60 är ytan på bränslestavar- na, som ovan beskrivits, och trots en markant ändring i mängden upplöst kobolt, är upplösningshastigheten för kobolt i sig själv för låg för att ändra den totala mängden kobolt 60, som hålles kvar på bränslestavarna, och på detta sätt hâlles den totala mängden kobolt 60 väsentligen konstant.
Koncentrationen av kobolt 60 1 härdvattnet är proportionell mot mängden kobolt 60, som lösts ut från bränslestavarna, dvs mot mängden kobolt, som kommer från koboltferrit.
När pH-värdet i härdvattnet skiftas från neutralt värde mot den sura sidan, dvs när det blir mindre än pH 7, ökar abrupt koncentrationen av kobolt 60 i härdvattnet, medan däremot koncentrationen av kobolt 60 väsentligen redu- ceras, om pH-värdet skiftas mot den alkaliska sidan, dvs när det blir stör- re än 7, vilket framgår av Fig. 5.
I Fig. 3 justeras pH-värdet i härdvattnet genom att tillsätta en icke flyk- tig alkali som till exempel NaOH till härdvattnet genom den kemiska injek- tionskanalen lå för alkali, varvid pH-värdet i härdvattnet beror på mängden injicerad alkali. En del av den injicerade alkalin tages bort i den reaktor- renande enheten §, En annan del överföres av ångan till turbinen §_och bort- tages därmed från härdvattnet. Ytterligare en del av alkalin absorberas på ytorna inne i maskindelar och rör, vilka ingår i det primära kylsystemet.
Av de tre nämnda sätten avlägsnas i allmänhet den icke flyktiga alkalin väsentligen i den reaktorrenande enheten. Om man låter mängden injicerad alkali vara S (mol/h), alkalikoncentrationen i härdvattnet vara C (mol/l), tätheten hos härdvattnet vara X'(kg/1), flödeshastigheten i den reaktor- 460 628 <5 renande enheten vara GC (kg/h), delen alkali, som tages bort i den reaktor- renande enheten, vara.E, flödeshastigheten för huvuddelen av ånga vara GS (kg/h), delen alkali, som överföres till ångan, vara mängden, som avlagras i maskindelar och rör, vara/5 (1/h), kan alkalikon- centrationen i härdvattnet erhållas ur följande formel (1): C=-¿__¿___ ................. “m F +?'Gs 'fß För det fall, att man använder icke flyktig alkali, som till exempel NaOH gäller: C >> .gi-cs och/s \ Om man å andra sidan använder flyktig alkali, som till exempel Nfluun gäller: -aë-Gs >> šš-GC och/b Allmänt sett beror ¿'GC på den önskade grad, i vilken man i anläggningen önskar taga bort metallföroreningar från härdvattnet. För det fall att man skulle tillsätta en flyktig alkali, överföres alkalin till ångan, och för att sålunda hålla pH-värdet i härdvattnet, dvs alkalikoncentrationen, kon- stant, måste en större mängd alkali tillsättas, än som är fallet vid till- sättning av en icke flyktig alkali. Det är sålunda fördelaktigt att till- sätta icke flyktig alkali hellre än flyktig alkali. “ l Icke flyktig alkali, som är lämplig för detta ändamål, omfattar alkaliska metallhydroxider som NaOH och LiOH, alkaliska jordmetallhydroxider som Ca(OH)2 och organiska alkalisammansättningar. De organiska alkalisamman- sättningarna är benägna att försvinna genom radiolys i kärnreaktorn och de alkaliska jordmetallhydroxiderna är benägna att bilda olösliga förorening- ar och har lätt för att avsätta sig väsentligen på bränslestavarna. Däremot b 3 är de_alkaliska metallhydroxiderna stabila vid hög temperatur även under bestrålning med radioaktiv strålning och de är lättast att handha.
Korrelationen mellan mängden NaOH, som tillsatts som alkali, och pH-värdet framgår av nedanstående formel. NaOH-koncentrationen C i härdvattnet och pH-värdet H har följande samband: H = log {(c+1o'7)1o1"} = 11: + 1og(c+1o'7) --------- __ (2) I standardtypen BWR (Mwe) är flödeshastigheten GC genom den reaktorrenande enheten omkring 100 ton/h och om procenttalet för borttagen NaOH antages vara 100 % 1 den reaktorrenande enheten, erhåller man det i Fig. 6 visade sambandet mellan mängden injicerad NaOH och pH-värdet.i Överföringen av NaOH genom huvudångan är försumbar då det gäller material- balansen för NaOH men är inte alltid förmånlig med hänsyn till turbinsidan, speciellt eftersom Na radioaktiveras i reaktorn till formen 2uNa med en halveringstid på 15 timmar. Överföringshastigheten ökar proportionellt med ökningen av NaOH-koncentrationen i härdvattnet. Sambandet mellan 2uNa- koncentrationen i kondenserat vatten och pH-värdet baserat på det övre gränsvärdet för överföringshastigheten av icke flyktiga komponenter visas i Pig. 7. När pH-värdet är högre än 8,5, för det fall att NaOH har tillsatts, når radioaktiviteten för kondenserat vatten t o m 10'u/:Ci/ml och därför är det inte fördelaktigt att hålla högre pH-värde än som är nödvändigt för att därmed hålla nere radioaktiviten hos det kondenserade vattnet. Det är där- för viktigt, sett från synpunkten att kontrollera en ökning i stråldos- mängden i det primära kylsystemet och med tanke på underhåll för hela syste- met, att hålla pH-värdet för härdvattnet vid 7 - 8,5. Det är möjligt att kontrollera upplösning av kobolt 60 från bränslestavarna utan någon ökning i radioaktivitetsnivån i det kondenserade vattnet genom att hålla pH-värdet i härdvattnet inom nämnda område. Som följd härav kan kobolt 60-koncentra- 460 628 å \O tionen i härdvattnet och dessutom yt-stråldosmängden i maskindelarna och rörlcdningarna på det primära kylsystemet reduceras. Speciellt fördelak- tigt område för pH-värdet är 7,5 - 8.
Det finns ett samband mellan 2uNa-koncentrationen i härdvattnet och pH- värdet i härdvattnet för det fall, att man tillsätter NaOH, så som visas i Fig. 7. Sambandet kan ges med följande ekvation (3): I I I I I I I I I I I f\ LU SJ f A = 2 x1o16 6 q! (Ave/cc) c Här är' pa medeltal av termiskt neutronflöde i atomreaktorn (n/cm2-sek) å ; termiskt neutron-tvärsnitt för 23Na (cmz) VC: kylvatten, som finns 1 själva atomreaktorn (kg) 2U Å I sönderfallskonstant för Na (h°1) 2U A: koncentration av Na i härdvattnet (fLCi/ml) Genom kontroll av 2uNa-koncentrationen ur sambandet mellan 2uNa-koncentra- tion och pH-värde i härdvattnet, som ges genom ekvationerna (2) och (3), kan pH-värdet för härdvattnet bestämmas.
Ett annat utförandesätt för att justera pH-värdet för härdvattnet genom att tillsätta en alkali visas i Fig. 8, där en katjonbytare representerad av R-(So3H)2 fylles i avsaltningsaggregatet §_för kondenserat vatten för att bilda ett filter och där en del av det katjonbytande ämnet har ersatts med Na som tyiskt använd alkalimetall. När katjonbytaren undergår jonbyte med Fe+2, som typisk katjon, frigöres en alkali enligt följande reaktioner: I den ordinarie katjonbytaren: R-(SO3H)2 + Fe(OH)2-* R-(SD3)2Fe + 2H2O 460 628 \\ I den med Na ersatta formen av katjonbytare: R-(SO3Na)2 + Fe(0H)2 sa R-(SO3)2Fe + 2NaOH Om förhållandet mellan inblandat Na-ersatt form av katjonbytare och den totala mängden katjonbytare är x, kan koncentrationen CNa av Na0H, som kommer ut från utgången från avsaltningsaggregatet för kondenserat vatten enligt föreliggande utförandeform, erhållas med hjälp av följande ekva- tion (3): _ -5 .
CNa ' u x ä xCFe -------------- __ där CFe: Koncentration av Fe*2 som typisk katjon i kondenserat vatten (ppb) E: Sannolikheten för att bildad NaOH passerar genom det katjon- bytande lagret utan att fångas i detta lager.
E beror på egenskaperna hos katjonbytaren och uppskattas ha ett värde upp till 0,1.
När katjonkoncentnfláaxzx är konstant, kan pH-värdet på härdvattnet kontrol- leras till vilket som helst önskat värde genom att kontrollera inblandnings- förhållandet x av Na-ersatt form av katjonbytare med hjälp av följande sam- bandsekvationer (5), (6) och (7): szGC (5) 14 + log (C + 10-7) CE || där GC, C, S och H har samma definitioner som tidigare definierats i ekva- fiíOnePna (1) och (2) OCH Gf är hastigheten på vattenmatningen. Åø-O- 204 460 628 il Under typiska BWR-förhållanden har GC/Gf ett värde av upp till 0,02, CFe ett värde av upp till 1,0 och 8 ett värde av upp till 0,1, medan sambandet mellan x och H visas i Fig. 9.
Det önskade pH-värdet på 7,0 till 8,5 kan kontinuerligt vidmakthållas genom att ställa in inblandningsmängden x av Na-ersatt form av katjonbytare till 0,1 till 0 S i överensstänmelse med ekvation (8) så som kommer att senare förklaras och utan att man behöver införa speciella anordningar för injice- ring av alkali. För att undvika fluktuationer i katjonkoncentrationen CFe i det kondenserade vattnet kan pH-värdet hållas inom nämnda önskade område genom att ändra inblandningsmängden av den Na-ersatta formen av katjonbyta- re. Dessutom kan pH-värdet hållas inom nämnda önskade område genom att hål- 2U la Na-nivån i härdvattnet konstant, så som visats ovan.
Ett utförandesätt, som är att föredraga vid ersättning av en del av katjon- bytaren med den Na-ersatta formen av katjonbytare visas nedan.
Vanligtvis använder ett avsaltningsaggregat för kondenserat vatten en bland- ning av katjonbytare och anjonbytare och behandlingen vid regenereringen för att återställa den jonbytande förmågan utföres genom att separera kat- jonbytare och anjonbytare från varandra genom att utnyttja skillnaden i specifik vikt och sedan kemiskt regenerera katjcnbytare med HZSOH och anjon- bytare med NaOH. Fig. 10 visar schematiskt den nu använda metoden. Bland- ningen av jonbytare överföres från avsaltningsaggregatet gl_för kondenserat vatten till den anjon-katjon sepårerande kolonnen gg, där anjonbytaren och katjonbytaren separeras från varandra genom att utnyttja skillnaden i spe- cifik vikt. Den separerade anjonbytaren ledes till den regenererande kolon- nen_§§ för anjonbytare, medan katjonbytaren ledes till den regenererande kolonnen gi för katjonbytare, varpå den förra regenereras med Na0H och den senare med H250u_ 450 628 Reaktionen för regenerering sker på följande sätt: I kolonnen för regenerering av katjonbytare R-(so Fe + Hzsou :S R-(so3H)2 + Fesoz 3): Reaktionen fortgår vanligtvis från den högra sidan till den vänstra sidan, men den reverserade processen, dvs från den vänstra sidan till den högra sidan är möjlig genom att använda omkring IN HZSOM, varigenom de katjoner, som är bundna vid jonbytaren kan frigöras som sulfat.
Separation av anjonbytare från katjonbytare i separationskolonnen för anjon- bytare-katjonbytare utföres med hjälp av skillnaden i specifik vikt mellan de två jonbytarna och katjonbytaren, som har högre specifik vikt tages ut från bottnen på separeringskolonnen, medan anjonbytaren, som har en lägre specifik vikt tages ut genom munstycket gg på separationsnivån gå på en mellannivå i separationskolonnen. Separationsnivån gå varierar från en an- läggning till en annan och kan placeras nära bottnen eller toppen efter lämpligt val med hänsyn till det förutbestämda blandningsförhållandet mel- u» lan anjonbytare och katjonbytare. / I den här föreliggande utförandeformen är anjonbytaren och katjonbytaren blandade med ett volymblandningsförhållande y', som ligger över det förut- bestämda förhållandet y mellan anjonbytare och katjonbytare. Som ett resul- tat härav kan 100 %-ig katjonbytare tagas ut från bottnen och en blandning av anjonbytare och katjonbytare från separationsnivån.
I regenereringskolonnen för anjonbytare utföres regenereringen med NaOH, där regenerering av katjonbytare sker som följer: R-(so3)2Fe + Naon 12 R-(so3Na)2 + Fe » -> R- '460 628 H Vid återföringen av de regenererade anjonbytande och katjonbytande ämnena till avsaltningsaggregatet för det kondenserade vattnet kommer blandnings- förhållandet x av den Na-ersatta formen av katjonbytare i avsaltaren för det kondenserade vattnet att bli som följer: X = JLJLJLÄ (3) 1 + y' För att motverka fluktuationer i koncentrationen av katjoner i det konden- serade vattnet eller för att hålla det pH-värde på härd+attnet, som har förutbestämts, kan blandningsförhâllandet x justeras genom att ersätta en del av blandningen antingen med anjonbytare i den regenererande kolonnen för anjztyüïe före regenereringen och därigenom reducera förhållande x eller genom att ersätta blandningen med katjonbytare och därigenom öka för- hållandet x.
Genom att ersätta regenereringslösningen i den regenererande kolonnen för anjonbytare med en lösning av LiOH eller liknande möjliggöres lakning av vilken som helst önskad alkalityp.
I enlighet med ytterligare utförandesätt för föreliggande uppfinning er- sättes en del av katjonbytaren med Na-ersatt form av katjonbytare på samma sätt som visas i Fig. 10 men i samband med regenereringen av det reaktor- renande avsaltningsaggregatet §_i stället för i avsaltningsaggregatet för det kondenserade vattnet Q, så som också visas i Fig. 8. Det är också möj- ligt att tillsätta NaOH till härdvattnet genom att blanda in Na-ersatt form av katjonbytare tillsammans med den normala katjonbytaren både till avsaltaren för kondenserat vatten och avsaltaren för reaktorrening.
I enlighet med ännu ytterligare utförandesätt för föreliggande uppfinning kan en del av katjonbytaren i form av pulverformad jonbytare, som användes i avsaltningaggregatet för det kondenserade vattnet eller i avsaltnings- ~ ,< 460 628 aggregatet för reaktorrening ersättas med Na-ersatt form av katjonbytare.
Den icke regenerativa användningen av pulverformad jonbytare är vanligt förekommande och sålunda kan en sats med Na-ersatt form av katjonbytare göras klar före förbeläggning och kan användas i blandning med den vanliga katjonbytaren av väteform.
Enligt föreliggande uppfinning är det möjligt att undertrycka varje som helst ökning i koncentrationen av radioaktiva korrosionsprtdukter i kärn- vattnet i en lättvattenkyld atomreaktor av direktcirkulerande typ utan några väsentliga ändringar i anläggningens hårdvara även om det förekommer sådana störningar som ett Jonbytarläckage eller en sänkning av pH-värdet i härdvattnet. Föreliggande uppfinning kan med Fördel tillämpas speciellt på existerande anläggningar utan några väsentliga ändringar i anläggningens hårdvara. Detta är en anmärkningsvärd fördel med föreliggande uppfinning.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 PÅTENTKRAV
1. Metod vid drift av atomkraftverk av typen med kokand _ vatten, vilket verk omfattar en atomreaktor, en turbin- generator som drives av ånga, som alstras i atomreaktorn, en kondensor, ett filter, som baserar sig på jonbytare och en upphettare förâmatarvattnet som huvuddelar, vilka är arrangerade efter varandra i ett cirkulations- system, vilken metod k ä n n e t e c k n a s av att medan anläggningen upprätthåller avsedd drift, justeras pH-värdet hos hârdvattnet i atomreaktorn till mellan 7,0 och 8,5 genom tillsats av en alkali till detsamma för att därigenom kontrollera upplösning av radioaktivt kobolt i koboltferrit som avsatt sig pá ytan av brånslestavarna. Metod enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k n a d av att pH-värdets variations- omrâde är 7,5 till 8,0. Metod enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d av att den alkali, som till- sättes är en icke flyktig alkali. Metod enligt patentkrav 1,2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d av att en del av en katjon- bytare, som skall fyllas i det filter som baserar sig på jonbytande ämnen i förväg ersättes med en alkalimetall-form av katjonbytare och därigenom bildar alkaliteten genom jonbytareaktion med katjoner i härdvattnet eller det kondenserade vattnet i samband med reningen av-kondensations- eller härdvattnet och således justerar pH-värdet på härdvattnet i atom~ reaktorn. Metod enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k n a d av att katjonbytare tillsättes i samband med regenereringen av anjonbytare.
SE8500900A 1984-03-01 1985-02-25 Metod vid drift av atomkraftverk med kokarreaktor SE460628B (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59039296A JPS60183595A (ja) 1984-03-01 1984-03-01 沸騰水型原子力発電プラントの運転方法

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE8500900D0 SE8500900D0 (sv) 1985-02-25
SE8500900L SE8500900L (sv) 1985-09-02
SE460628B true SE460628B (sv) 1989-10-30

Family

ID=12549173

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8500900A SE460628B (sv) 1984-03-01 1985-02-25 Metod vid drift av atomkraftverk med kokarreaktor

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4764338A (sv)
JP (1) JPS60183595A (sv)
SE (1) SE460628B (sv)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH068914B2 (ja) * 1986-10-20 1994-02-02 株式会社日立製作所 沸騰水型原子力プラントの放射性物質の付着抑制方法
CH678123A5 (en) * 1987-08-31 1991-07-31 Gen Electric Reducing radioactive nitrogen cpds. in nuclear reactor gas phase
JPH079477B2 (ja) * 1987-09-09 1995-02-01 株式会社日立製作所 原子力発電プラントの放射能低減法及び原子力発電プラント
JPH05196794A (ja) * 1991-08-15 1993-08-06 General Electric Co <Ge> 原子炉冷却水中へのコバルトの遊離を防止する方法
US5151244A (en) * 1991-09-11 1992-09-29 General Electric Company Apparatus for filtering and adjusting the pH of nuclear reactor coolant water for the testing of soluble contents therefor
US5245642A (en) * 1991-10-31 1993-09-14 General Electric Company Method of controlling co-60 radiation contamination of structure surfaces of cooling water circuits of nuclear reactors
FR2686420B1 (fr) * 1992-01-16 1997-03-28 Framatome Sa Procede et dispositif de controle non destructif d'une paroi d'une capacite contenant un liquide radioactif.
US20040057549A1 (en) * 2000-08-08 2004-03-25 Hitachi, Ltd. Method of operating nuclear reactor
US20040086648A1 (en) * 2002-10-30 2004-05-06 Xiangyang Zhou Hydrothermal deposition of thin and adherent metal oxide coatings for high temperature corrosion protection
SE536022C2 (sv) * 2008-11-04 2013-04-02 Toshiba Kk Förfarande för reduktion av strålningsexponering i kärnkraftverk via införsel av järninnehållande föreningar i kylsystemet
EP2625694A4 (en) * 2010-10-06 2014-04-23 Electric Power Res Inst REGENERATION OF ION EXCHANGE AND SELECTIVE PROCESSES FOR SPECIFIC NUCLEID
US9589690B2 (en) 2010-12-15 2017-03-07 Electric Power Research Institute, Inc. Light water reactor primary coolant activity cleanup
US8975340B2 (en) 2010-12-15 2015-03-10 Electric Power Research Institute, Inc. Synthesis of sequestration resins for water treatment in light water reactors
US9214248B2 (en) 2010-12-15 2015-12-15 Electric Power Research Institute, Inc. Capture and removal of radioactive species from an aqueous solution
CN109545402A (zh) * 2018-10-30 2019-03-29 中广核研究院有限公司 一种核电站基于无可溶硼冷却剂的水化学环境调节的方法
CN109559836A (zh) * 2018-10-30 2019-04-02 中广核研究院有限公司 一种核电站基于无可溶硼冷却剂的水化学环境改善的方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5465298A (en) * 1977-11-04 1979-05-25 Hitachi Ltd Preventing stress corrosion crack in boiling light-water reactor
US4332031A (en) * 1980-03-21 1982-05-25 Pedro B. Macedo Silica removal process and alumina composition used therein
JPS56148099A (en) * 1980-04-21 1981-11-17 Hitachi Ltd Method of reducing ra-dioactivity of bwr type reactor
JPS59138992A (ja) * 1983-01-31 1984-08-09 株式会社日立製作所 復水浄化装置
JPS60125598A (ja) * 1983-12-09 1985-07-04 株式会社日立製作所 復水脱塩装置

Also Published As

Publication number Publication date
US4764338A (en) 1988-08-16
JPS60183595A (ja) 1985-09-19
SE8500900L (sv) 1985-09-02
SE8500900D0 (sv) 1985-02-25
JPH0476079B2 (sv) 1992-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE460628B (sv) Metod vid drift av atomkraftverk med kokarreaktor
KR101883895B1 (ko) 방사성 폐기물을 혁신적으로 줄일 수 있는 제염방법 및 이를 위한 키트
EP0078499B1 (en) Method and apparatus for purifying liquid
CN1293571C (zh) 原子能发电设备
Nordmann Aspects on chemistry in French nuclear power plants
KR20130061202A (ko) 사용 후 핵연료로부터 발생하는 중성자 처리방법
KR101400895B1 (ko) 사용 후 핵연료로부터 발생하는 중성자 처리방법
JPH055077B2 (sv)
JP6702544B2 (ja) 硫酸イオンの低減方法、硫酸イオンの低減装置および硫酸イオンの反応剤
JP2000162383A (ja) 原子力発電プラントの運転方法
JPH05288893A (ja) 沸騰水型原子力発電プラントのクロム濃度管理方法
JPS5895580A (ja) 水処理方法
Astratov et al. WATER TREATMENT FOR ATOMIC POWER STATIONS (OBRABOTKA VODY V ATOMNYKH ENERGETICHESKIKH USTANOVKAKH)
JP2006194738A (ja) 加圧水型原子力発電プラントの一次冷却水系脱塩塔のスルホン酸型陽イオン交換樹脂の性能評価方法
JPH07128488A (ja) 原子力発電プラント
JP4352249B2 (ja) 沸騰水型原子力発電プラント
Hemmings et al. Design to nullify activity movement in heat transport systems
JPS6154199B2 (sv)
JPH0631815B2 (ja) 原子力発電プラントの給水系統
JPH0479439B2 (sv)
JPH0140672B2 (sv)
Staudt et al. Comparison of French and German NPP water chemistry programs
JPH041599A (ja) 原子力発電プラントの放射性物質低減方法
Xu et al. The application of 10B enriched boric acid in nuclear power industry
JPS62108195A (ja) 原子炉給水加熱器

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 8500900-9

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed