JPH068918B2 - 沸騰水型原子力発電プラント - Google Patents

沸騰水型原子力発電プラント

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JPH068918B2
JPH068918B2 JP61005573A JP557386A JPH068918B2 JP H068918 B2 JPH068918 B2 JP H068918B2 JP 61005573 A JP61005573 A JP 61005573A JP 557386 A JP557386 A JP 557386A JP H068918 B2 JPH068918 B2 JP H068918B2
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)

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炉(以下BWRという)の復水・
給水系の炭酸ガス(CO)を除去し、復水脱塩装置の
イオン交換樹脂へのイオン負荷を軽減させようとする沸
騰水型原子力発電プラントに関する。
[発明の技術的背景] BWRは一般に以下のような構成をなす。原子炉格納容
器内には原子炉圧力容器が原子炉圧力容器用ペデスタル
に支持されて設置されており、この原子炉圧力容器内に
は冷却材および炉心が収容されている。冷却材は炉心を
上方に向って流通し、その際炉心の核反応熱により昇温
する。昇温した冷却材は水と蒸気の二相流状態となり、
炉心の上方に設置された気水分離器内に導入される。こ
の器水分離器内にて気水分離され、分離された蒸気は気
水分離器の上方に設置された蒸気乾燥器内に導入され、
乾燥されて乾燥蒸気となる。この乾燥蒸気は原子炉圧力
容器に接続された主蒸気配管を介してタービン系に移送
されて発電に供される。タービン系にて仕事をなした蒸
気は復水器内に導入されて凝縮・液化され復水となる。
この復水は復水器のホットウェル内に集められる。復水
はその後復水濾過装置内に導入されて不溶解性の腐蝕生
成物が除去され、復水脱塩装置内に導入される。この復
水脱塩装置内にてイオン状不純物が除去され、その後加
熱されて給水系を介して原子炉圧力容器内に戻される。
上記復水脱塩装置にはイオン交換樹脂が充填されてお
り、このイオン交換樹脂により復水中のイオン状不純物
を吸着する。その際一定量以上のイオン状不純物を吸着
した場合には、イオン交換樹脂を再生する必要がある。
かかるイオン交換樹脂の再生は薬品により行なわれる。
このイオン交換樹脂の再生に使用された薬品は除去され
たイオン状不純物と共に廃棄物処理系に移送される。上
記薬品としては硫酸(HSO)と苛性ソーダ(Na
OH)が使用されており、これらの薬品を使用した場合
廃棄物処理系で廃棄物として処理した場合に硫酸ナトリ
ウム(ボウ硝 NaSO)となる。一般に廃棄物処
理系では廃棄物を可能な限り減容させることがなされて
いるが、上記硫酸ナトリウムを減少させることは困難で
あった。そこでこのような薬品を使用しない方法、換言
すればイオン交換樹脂の再生を必要としない方法が考え
られている。
その方法の1つとしてし、イオン交換樹脂を再生するこ
となく一定期間使用した後にこれを廃棄する方法があ
る。イオン交換樹脂の再生を行なわないわけであるから
上述した薬品等を使用することもない。この方法は復水
脱塩装置の上流からのイオン負荷が小さい場合に特に効
果的である。
[背景技術の問題点] 上記構成によると以下のような問題があった。すなわち
最近のプラントでは通常運転時のイオン負荷のみを考え
ると、4〜5年間は再生することなくイオン交換樹脂を
連続的に使用することができる。しかしながらプラント
建設直後あるいは定期検査直後については、プラント起
動時のイオン負荷が大きくなってしまう。このようにプ
ラント建設直後あるいは定期検査直後のプラント起動時
にイオン負荷が高くなるのは、プラントを大気開放する
ことにより炉水中に炭酸ガスが流入することによる。そ
こでこの炭酸ガスを除去してプラント起動時のイオン負
荷を軽減させることが要求されていた。
[発明の目的] 本発明は以上の点に基づいてなされたものでその目的と
するところは、プラント内の炭酸ガスを効果的に除去し
て、プラント建設直後あるいは定期検査直後のプラント
起動時における復水脱塩装置のイオン交換樹脂のイオン
負荷を軽減させることが可能な沸騰水型原子力発電プラ
ントを提供することにある。
[発明の概要] すなわち第1の発明による沸騰水型原子力発電プラント
は、原子炉圧力容器内で発生した蒸気をタービンに導入
して発電に供せしめ、仕事をなした蒸気を復水器に導入
して凝縮・液化させて復水とし、復水脱塩装置を有する
復水系および給水系を介して上記原子炉圧力容器に戻す
沸騰水型原子力発電プラントにおいて、復水器からの復
水を上記復水脱塩装置を迂回して復水器に戻す循環ライ
ンを設置するとともに、プラント建設直後又は定期検査
直後のプラント起動時に上記循環ラインを介して復水を
循環させる時復水器内を真空にして復水中の炭酸ガスを
除去する炭酸ガス除去機構を設置したことを特徴とする
ものである。
つまりプラント建設直後又は定期検査直後のプラント起
動時に復水を循環ラインを介して復水脱塩装置を迂回さ
せた状態で循環させるとともに、炭酸ガス除去機構によ
り復水器内を真空にして循環する復水中から炭酸ガスを
除去せんとする。
第2の発明による沸騰水型原子力発電プラントは、原子
炉圧力容器内で発生した蒸気をタービンに導入して発電
に供せしめ、仕事をなした蒸気を復水器に導入して凝縮
・液化させて復水とし、復水脱塩装置を有する復水系お
よび給水系を介して上記原子炉圧力容器に戻す沸騰水型
原子力発電プラントにおいて、復水器からの復水を上記
復水脱塩装置を迂回して復水器に戻す循環ラインを設置
するとともに、プラント建設直後又は定期検査直後のプ
ラント起動時に上記循環ラインを介して復水を循環させ
る時復水器内を真空にして復水中の炭酸ガスを除去する
炭酸ガス除去機構を設置し、さらに原子炉圧力容器,こ
の原子炉圧力容器の下方に位置するサプレッションプー
ル,復水器に接続された純水貯蔵タンク,復水器に接続
された復水貯蔵タンクの内少なくともいずれか1つに脱
気機構を設置したことを特徴とするものである。
つまり上記第1の発明の構成に、原子炉圧力容器,この
原子炉圧力容器の下方に位置するサプレッションプー
ル,復水器に接続された純水貯蔵タンク,復水器に接続
された復水貯蔵タンクの内少なくともいずれか1つに脱
気機構を設置する構成を付加したものでより迅速且つ効
果的に炭酸ガスの除去をなさんとするものである。
[発明の実施例] 以下第1図を参照して第1の発明の第1の実施例を説明
する。第1図は本実施例によるBWRプラントの概略構
成を示す図であり、図中符号1は原子炉圧力容器であ
る。原子炉圧力容器1内には冷却水2および炉心3が収
容されている。この炉心3は図示しない複数の燃料集合
体および制御棒等から構成されている。冷却材2は炉心
3を上方に向って流通し、その際炉心3の核反応熱によ
り昇温する。昇温した冷却材は水と蒸気の二相流状態と
なる。この二相流状態となった冷却材は炉心3の上方に
設置された図示しない気水分離器内に導入されて気水分
離される。分離された蒸気は気水分離器の上方に設置さ
れた蒸気乾燥器内に導入されて乾燥され乾燥蒸気とな
る。この乾燥蒸気は原子炉圧力容器1に接続された主蒸
気配管4を介してタービン系5に移送される。上記主蒸
気配管4には主蒸気隔離弁6が介挿されている。タービ
ン系5に移送された蒸気は発電に供され、その後復水器
7内に導入される。復水器7内にて凝縮・液化されて復
水となる。尚図中符号8はドレン配管であり、ドレン配
管8には主蒸気ドレン弁9が介挿されている。
復水は復水器7に接続された復水配管10を介して復水
濾過装置11、さらには復水脱塩装置12に移送され、
給水配管13を介して原子炉圧力容器1に戻される。上
記復水配管10には復水ポンプ14が介挿されており、
給水配管13には給水弁15が介挿されている。上記復
水脱塩装置12にはバイパス配管16が配設されてお
り、このバイパス配管16にはバイパス弁17が介挿さ
れている。上記給水配管13と復水器7との間にはミニ
マムフロー配管18が配設されており、このミニマムフ
ロー配管18には自動開閉弁19が介挿されている。ま
た給水配管13と復水器7との間には復水・給水再循環
配管20が配設されている。この復水・給水再循環配管
20には開閉弁21が介挿されている。また復水器7に
は補給水配管22が接続されており、この補給水配管2
2には脱気器23が介挿されている。この脱気器23は
いわゆる加熱脱気器であって、例えば電熱器を設置して
水温を高め、炭酸ガスの溶解度を低下されて炭酸ガスを
水中から除去するものである。また上記復水器7には炭
酸ガス除去機構29が接続されている。この炭酸ガス除
去機構29は図示しない真空ポンプおよびエゼクタから
構成されている。すなわちプラント起動前に復水を循環
させている際に、上記真空ポンプおよびエゼクタにより
復水器7内を大気圧以下として循環する復水中から炭酸
ガスを除去するものである。
以上の構成を基にその作用を説明する。プラント建設直
後、あるいは定期検査直後にプラントを起動する前、ま
ず復水ポンプ14を起動して復水脱塩装置12を迂回す
るラインで復水を循環させる。すなわちバイパス弁17
および自動開閉弁19を開弁して、復水配管、復水濾過
装置11、バイパス配管16およびミニマムフロー配管
18を結ぶラインで復水を循環させる。直その時給水弁
15および開閉弁21は開弁している。その後自動開閉
弁19を閉弁するとともに開閉弁21を開弁して、給水
配管13および復水・給水再循環配管20を結ぶライン
で復水を循環させる。このような循環運転を行なうと同
時に真空ポンプおよびエゼクタにより復水器7内を真空
にする。これによって復水器7内が真空となる脱気が行
なわれ、復水中の炭酸ガスが効果的に除去される。一方
プラントが起動すると原子炉圧力容器1内は昇温・昇圧
される。そして80℃程度になると主蒸気ドレン弁9が
開弁してドレン配管8を介して原子炉圧力容器1内の脱
気が行なわれ炉水中の炭酸ガスが除去される。このよう
にして脱気がなされたのち、前記バイパス弁17が閉弁
されて復水は復水脱塩装置12を流通するようになる。
この時にはすでに充分な脱気がなされ、炭酸ガスが除去
されているので、復水脱塩装置12におけるイオン負荷
も大幅に軽減されている。
以上本実施例によると、プラント建設直後もあるいは定
期検査直後のプラント起動前に復水を復水脱塩装置12
を迂回するラインで循環させて脱気を行なっているの
で、復水中の炭酸ガスを効果的に除去することができ、
その結果プラント起動時に復水が復水脱塩装置12を流
通する場合に、復水脱塩装置12のにおけるイオン負荷
を大幅に軽減させることができる。したがって従来懸念
されたプラント起動時における過大なイオン負荷の問題
が解消されたので、イオン交換樹脂を再生させることな
く一定期間使用した後廃棄するという運転方法が可能と
なるとともに、該一定期間も延長される。具体的にはイ
オン負荷が約12となり、その結果上記期間が2倍とな
る。ここでイオン負荷が12となるのは、以下の理由に
よる。すなわち炭酸ガスが溶解してイオン交換樹脂の負
荷となる形態は、HCO 、CO 2−である。この
HCO 、CO 2−の合計濃度は、水中の他の不純
物イオン、例えばCl、SO 2−等の合計量と同じ
であり、よって水中のHCO 、CO 2−が除去さ
れるとイオン負荷が12となるのである。また原子炉圧
力容器1内の炭酸ガスもドレン配管8を介して除去され
るようになっており、かつ復水器7への補給水について
も脱気器23にて脱気を行なうようにしているので、復
水および炉水中の炭酸ガスを効果的に除去することがで
きる。尚図中符号30は脱気器23の脱気配管である。
次に第2図を参照して第2の実施例を説明する。この第
2の実施例は、上記第1の実施例においてさらに迅速に
復水中の炭酸ガスを除去するべく、復水・給水再循環配
管20に脱気器25を併設したものである。以下説明す
る。開閉弁21にはバイパス配管24が配設されてお
り、このバイパス配管24には脱気器25が介挿されて
いる。この脱気器25は前記脱気器23と同様加熱脱気
器である。またこの脱気器25の入口側および出口側に
は開閉弁26および27が介挿されている。また脱気器
25には脱気配管28が接続された復水器7まで配設さ
れている。すなわち脱気器25が除去された炭酸ガスは
脱気配管28を介して復水器7内に吸引され、そこから
前記真空ポンプおよびエゼクタにより吸引・除去され
る。他の構成は前記第1の実施例と同様であり、その説
明は省略する。
よって復水は復水・給水再循環配管20から脱気器25
を通り復水器7に戻るラインで循環することになり、そ
の際脱気器25で炭酸ガスが除去される。したがって前
記第1の実施例と同様の効果を奏することができるのは
もとより、さらに迅速に炭酸ガスの除去を行なうことが
できる。
次に第3図および第4図を参照して第2の発明の一実施
例を説明する。この実施例は前記第1の発明の第1の実
施例又は第2の実施例の構成に、純水貯蔵タンクでの脱
気機構、復水貯蔵タンクでの脱気機構、原子炉圧力容器
内の脱気機構、サプレッションプール内の脱気機構の内
少なくともいずれか1つを付加したものである。尚第3
図では前記第1の発明の第1または第2の実施例に相当
する構成を省略して示してある。図中符号31は純水貯
蔵タンク、32は復水貯蔵タンクであり、これら純水貯
蔵タンク31および復水貯蔵タンク32にはバブリング
式脱気機構32が夫々設置されている。また原子炉圧力
容器1およびサプレッションプール34にもバブリング
式脱気機構33が設置されている。そこで、上記バブリ
ング式脱気機構33の構成を第4図を参照して説明す
る。第4図中符号35は槽であり、前記純水貯蔵タンク
31、復水貯蔵タンク32、原子炉圧力容器1又はサプ
レッションプール34に相当する。この槽35の下部で
は窒素ガス(N)噴出ノズル36を介して窒素ガスが
噴出される。この窒素ガス噴出ノズル36は配管37を
介して窒素ガスボンベ38に接続されている。また配管
37には2つの開閉弁39が介挿されている。そして処
理水を被処理水導入配管40を介して槽35内に導入し
た状態で下方から窒素ガスを噴出させることにより処理
水中の炭酸ガスを脱気する。脱気された炭酸ガスは脱気
配管41を介して排気され、一方脱気処理された処理水
は処理水配管42を介して所望の場所に移送される。こ
のような構成をなすバブリング式脱気機構33により純
水貯蔵タンク31、復水貯蔵タンク32、サンプレッシ
ョンプール34又は原子炉圧力容器1内の炭酸ガスを除
去して、復水脱塩装置12におけるイオン負荷を軽減さ
せるものである。
したがって前記第1の発明の第1および第2の実施例と
同様の効果を奏し得ることはもとより、さらに効果的に
炭酸ガスの除去をなすことが可能となり、復水脱塩装置
12におけるイオン負荷を軽減させる上で極めて効果的
である。
[発明の効果] 以上詳述したように第1および第2の発明による沸騰水
型原子力発電プラントによると、プラント内の炭酸ガス
を効果的に除去することができ、プラント建設直後又は
定期検査直後におけるプラント起動時の復水脱塩装置で
のイオン負荷を大幅に軽減させることができ、その結果
復水脱塩装置のイオン交換樹脂を再生することなく一定
期間使用した後廃棄するという運転方法の採用を可能に
することができる。またその際上記一定期間を延長する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は第1の発明の第1の実施例による沸騰水型原子
力発電プラントの構成を示す図、第2図は第1の発明の
第2の実施例による沸騰水型原子力発電プラントの構成
を示す図、第3図および第4図は第2の発明の一実施例
を示す図で、第3図は沸騰水型原子力発電プラントの構
成を示す図、第4図はバブリング式脱気機構の構成を示
す図である。 1…原子炉圧力容器、5…タービン系、7…復水器、1
0…復水配管12…復水脱塩装置、13…給水配管、1
6…バイパス配管、17…バイパス弁、18…ミニマム
フローライン、20…復水・給水再循環配管、29…炭
酸ガス除去機構、31…純水貯蔵タンク、32…復水貯
蔵タンク、33…バブリング式脱気機構、34…サプレ
ッションプール。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】原子炉圧力容器内で発生した蒸気をタービ
    ンに導入して発電に供せしめ、仕事をなした蒸気を復水
    器に導入して凝縮・液化させて復水とし、復水脱塩装置
    を有する復水系および給水系を介して上記原子炉圧力容
    器に戻す沸騰水型原子力発電プラトンにおいて、復水器
    からの復水を上記復水脱塩装置を迂回して復水器に戻す
    循環ラインを設置するとともに、プラント建設直後又は
    定期検査直後のプラント起動時に上記循環ラインを介し
    て復水を循環させる時復水器内を真空にして復水中の炭
    酸ガスを除去する炭酸ガス除去機構を設置したことを特
    徴とする沸騰水型原子力発電プラント。
  2. 【請求項2】上記循環プラインは脱気機構を有している
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の沸騰水型
    原子力発電プラント。
  3. 【請求項3】前記復水器はその補給水系に脱気機構を有
    していることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    沸騰水型原子力発電プラント。
  4. 【請求項4】原子炉圧力容器内で発生した蒸気をタービ
    ンに導入して発電に供せしめ、仕事をなした蒸気を復水
    器に導入して凝縮・液化させて復水とし、復水脱塩装置
    を有する復水系および給水系を介して上記原子炉圧力容
    器に戻す沸騰水型原子力発電プラントにおいて、復水器
    からの復水を上記復水脱塩装置を迂回して復水器に戻す
    循環ラインを設置するとともに、プラント建設直後又は
    定期検査直後のプラント起動時に上記循環ラインを介し
    て復水を循環させる時復水器内を真空にして復水中の炭
    酸ガスを除去する炭酸ガス除去機構を設置し、さらに原
    子炉圧力容器,この原子炉圧力容器の下方に位置するサ
    プレッションプール,復水器に接続された純水貯蔵タン
    ク,復水器に接続された復水貯蔵タンクの内少なくとも
    いずれか1つに脱気機構を設置したことを特徴とする沸
    騰水型原子力発電プラント。
JP61005573A 1986-01-14 1986-01-14 沸騰水型原子力発電プラント Expired - Lifetime JPH068918B2 (ja)

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