(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽イオン交換樹脂および陰イオン交換樹脂を内部に有する復水脱塩塔と、前記復水脱塩塔に接続され、前記復水脱塩塔に洗浄水である温水を供給する第１温水供給装置と、前記復水脱塩塔に接続された洗浄水排出管に設けられた全有機炭素測定装置とを備え、
前記復水脱塩塔に樹脂移送管により接続された樹脂洗浄塔と、前記樹脂洗浄塔に洗浄水である温水を供給する第２温水供給装置とを備え、
前記洗浄水排出管が前記樹脂洗浄塔に連絡されており、
前記洗浄水排出管に接続されて第５弁が設けられた低伝導度廃液配管と、前記洗浄水排出管に接続されて第６弁が設けられた高伝導度廃液配管と、前記全有機炭素測定装置で計測された、前記樹脂洗浄塔及び前記復水脱塩塔から前記洗浄水排出管に排出された廃液の全有機炭素濃度が第２設定濃度よりも大きいとき、前記第５弁を閉じて前記第６弁を開き、前記全有機炭素測定装置で計測された前記廃液の全有機炭素濃度が前記第２設定濃度以下になったとき、前記第５弁を開いて前記第６弁を閉じる制御装置とを備えたことを特徴とする復水脱塩装置。
【請求項２】
陽イオン交換樹脂および陰イオン交換樹脂を内部に有する復水脱塩塔と、前記復水脱塩塔に接続され、前記復水脱塩塔に洗浄水である温水を供給する第１温水供給装置と、前記復水脱塩塔に接続された洗浄水排出管に設けられた全有機炭素測定装置とを備え、
前記復水脱塩塔に樹脂移送管により接続された樹脂洗浄塔と、前記樹脂洗浄塔に洗浄水である温水を供給する第２温水供給装置とを備え、
前記洗浄水排出管が前記樹脂洗浄塔に連絡されており、
第１温水供給装置が第１弁を介して前記復水脱塩塔に接続され、第２弁が前記洗浄水排出管に設けられ、第２温水供給装置が第３弁を介して前記樹脂洗浄塔に接続され、前記樹脂洗浄塔が第４弁を介して前記第２弁よりも下流で前記洗浄水排出管に接続されており、
前記全有機炭素測定装置で計測された、前記樹脂洗浄塔から前記洗浄水排出管に排出された廃液の全有機炭素濃度が第１設定濃度以下になったとき、前記第３弁及び前記第４弁を閉じ、前記全有機炭素測定装置で計測された、前記復水脱塩塔から前記洗浄水排出管に排出された廃液の全有機炭素濃度が前記第１設定濃度以下になったとき、前記第１弁及び前記第２弁を閉じる制御装置を備え、
前記洗浄水排出管に接続されて第５弁が設けられた低伝導度廃液配管と、前記洗浄水排出管に接続されて第６弁が設けられた高伝導度廃液配管と、前記全有機炭素測定装置で計測された前記洗浄水排出管内の前記廃液の全有機炭素濃度が前記第１設定濃度と異なる第２設定濃度よりも大きいとき、前記第５弁を閉じて前記第６弁を開き、前記全有機炭素測定装置で計測された前記廃液の全有機炭素濃度が前記第２設定濃度以下になったとき、前記第５弁を開いて前記第６弁を閉じる前記制御装置とを備えたことを特徴とする復水脱塩装置。
【請求項３】
前記第１温水供給装置が、温水を生成する第１加熱装置、前記第１加熱装置に接続された第１蒸気供給管、及び前記第１蒸気供給管に設けられた第１蒸気流量調節弁を有しており、
前記第１加熱装置から前記復水脱塩塔に供給する前記温水の温度を計測する第１温度計と、前記第１温度計で計測した前記温水の温度に基づいて前記第１蒸気流調節弁の開度を調節し、前記第１加熱装置から前記復水脱塩塔に供給する前記温水の温度を５０℃〜６０℃に制御する制御装置とを備えた請求項１または２に記載の復水脱塩装置。
【請求項４】
前記第２温水供給装置が、温水を生成する第２加熱装置、前記第２加熱装置に接続された第２蒸気供給管、及び前記第２蒸気供給管に設けられた第２蒸気流量調節弁を有しており、
前記第２加熱装置から前記樹脂洗浄塔に供給する前記温水の温度を計測する第２温度計と、前記第２温度計で計測した前記温水の温度に基づいて前記第２蒸気流調節弁の開度を調節し、前記第２加熱装置から前記樹脂洗浄塔に供給する前記温水の温度を５０℃〜６０℃に制御する前記制御装置とを備えた請求項１または２に記載の復水脱塩装置。
【請求項５】
第１温水供給装置が第１弁を介して前記復水脱塩塔に接続され、第２弁が前記洗浄水排出管に設けられ、第２温水供給装置が第３弁を介して前記樹脂洗浄塔に接続され、前記樹脂洗浄塔が第４弁を介して前記第２弁よりも下流で前記洗浄水排出管に接続されており、  前記全有機炭素測定装置で計測された、前記樹脂洗浄塔から前記洗浄水排出管に排出された廃液の全有機炭素濃度が第１設定濃度以下になったとき、前記第３弁及び前記第４弁を閉じ、前記全有機炭素測定装置で計測された、前記復水脱塩塔から前記洗浄水排出管に排出された廃液の全有機炭素濃度が前記第１設定濃度以下になったとき、前記第１弁及び前記第２弁を閉じる制御装置を備えた請求項１に記載の復水脱塩装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、復水脱塩装置に係り、特に、沸騰水型原子力プラントに適用するのに好適な復水脱塩装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
沸騰水型原子力プラント（以下、ＢＷＲプラントという）は、原子炉で発生した蒸気をタービンに供給してタービンを回転させ、タービンから排出された蒸気を復水器で凝縮して水にしている。さらに、復水器で凝縮された水である給水が、給水配管を通って原子炉に供給される。給水配管に設けられた復水ろ過装置及び復水脱塩塔は、復水器から原子炉に供給する給水の浄化を行っている。復水ろ過装置は給水に含まれているクラッドを除去する。復水脱塩塔は、給水に含まれている溶解性不純物（イオン）及び復水ろ過装置で除去されなかったクラッドを除去する。ＢＷＲプラントにおいて、給水配管に復水脱塩塔を設けることは、特開平８−５７７９号公報に記載されている。
【０００３】
ＢＷＲプラントでは、複数の復水脱塩塔が設けられており、陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂が各復水脱塩塔に充填されている。
【０００４】
ＢＷＲプラントにおける１つの運転サイクルでの運転が終了すると、ＢＷＲプラントは、定期検査を実施するために運転を停止する。定期検査の期間中、復水脱塩塔に通水が行われず、陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂のイオン交換樹脂は、定期検査が終了するまでの長期間の間、復水脱塩塔内で保管されることになる。この期間中に、復水脱塩塔内で保管されている陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂から全有機炭素が溶出する。溶出した全有機炭素は、各復水脱塩塔内に存在する。このような状態で、定期検査終了後、ＢＷＲプラントの起動によって各復水脱塩塔に給水を供給したとき、各復水脱塩塔内に存在する全有機炭素が給水と共に原子炉に流入する。全有機炭素の原子炉への流入が、原子炉内の冷却水（炉水）の水質悪化の一因になる。
【０００５】
全有機炭素による炉水の水質悪化を避けるために、特開平５−７２３８６号公報は、ＢＷＲプラントの停止中において、復水脱塩塔のボトムドレンを全有機炭素測定装置により監視する復水脱塩塔監視設備を提案している。この復水脱塩塔監視設備は、復水脱塩塔の出口ラインにボトムドレンラインを接続し、ボトムドレンラインに全有機炭素測定装置を設置している。ＢＷＲプラントが停止している期間中において、出口ラインとボトムドレンラインの接続点よりも下流で出口ラインに設けられた弁、及び復水脱塩塔の入口側に設けられた弁をそれぞれ閉じ、ボトムドレンラインに設けたボトムドレン元弁を開いて、復水脱塩塔内のドレン水をボトムドレンラインに排出し、このドレン水に含まれた全有機炭素の濃度を全有機炭素測定装置で計測する。次に、ボトムドレン元弁を閉じて補給水を復水脱塩塔内に供給する。復水脱塩塔内で補給水が所定レベルに到達したとき、補給水の供給を停止し、ボトムドレン元弁を開いて、復水脱塩塔からボトムドレンラインに排出された水に含まれている全有機炭素の濃度を全有機炭素測定装置で計測する。このような操作を繰り返し、ＢＷＲプラントの停止期間中で、復水脱塩塔内の全有機炭素濃度を監視している。ＢＷＲプラントの起動後に復水器からの給水を原子炉に供給するときには、全有機炭素測定装置での計測により復水脱塩塔内の全有機炭素濃度が基準値以下になっていることを確認している。復水脱塩塔に供給される補給水はイオン交換樹脂の洗浄水である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−５７７９号公報
【特許文献２】特開平５−７２３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
復水脱塩塔のイオン交換樹脂から溶出した全有機炭素を原子炉に流入させないように、上記したように、復水脱塩塔に補給水を供給してイオン交換樹脂から溶出した全有機炭素を復水脱塩塔から排出している。これは、実質的に、洗浄水である補給水を用いて復水脱塩塔のイオン交換樹脂を洗浄しているのである。ＢＷＲプラントでは、この補給水は、復水貯蔵タンクから供給する。
【０００８】
各復水脱塩塔に供給される補給水は、非常に多量であるため、復水貯蔵タンクに貯蔵されている補給水に対しての使用負荷が大きく、補給水系統設備容量の増加要因となっている。
【０００９】
本発明の目的は、イオン交換樹脂を洗浄する洗浄水の使用量を低減できる復水脱塩装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した目的を達成する本発明の特徴は、陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂を内部に有する復水脱塩塔と、復水脱塩塔に接続され、復水脱塩塔に洗浄水である温水を供給する温水供給装置と、復水脱塩塔に接続された洗浄水排出管に設けられた全有機炭素測定装置とを備えたことにある。
【００１１】
復水脱塩塔に接続された温水供給装置を設けているので、温水供給装置から供給される洗浄水である温水を用いて、復水脱塩塔内の陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂の洗浄を行うことができる。このため、その洗浄時において、陽イオン交換樹脂から溶出する全有機炭素量を多くすることができてイオン交換樹脂の洗浄に要する時間を短縮することができる。イオン交換樹脂の洗浄時間の短縮は、洗浄水の使用量を低減することになる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、復水脱塩装置においてイオン交換樹脂を洗浄する洗浄水の使用量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の好適な一実施例である実施例１の復水脱塩装置の構成図である。
【図２】実施例１の復水脱塩装置が適用される沸騰水型原子力プラントの構成図である。
【図３】陽イオン交換樹脂からの全有機炭素の溶出速度と陽イオン交換樹脂の浸漬水への浸漬日数との関係を、陽イオン交換樹脂を浸漬した浸漬水の温度をパラメータとして示した特性図である。
【図４】本発明の他の実施例である実施例２の復水脱塩装置の構成図である。
【図５】本発明の他の実施例である実施例３の復水脱塩装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
発明者らは、復水脱塩塔内のイオン交換樹脂の洗浄に用いる洗浄水の量の低減について検討した。
【００１５】
復水脱塩塔から樹脂洗浄塔へのイオン交換樹脂の移送後に樹脂洗浄塔内で行われるイオン交換樹脂の洗浄に用いている洗浄水の温度が３０〜４０℃であるため、そのイオン交換樹脂の洗浄に約６０ｍ３の洗浄水を使用している。また、樹脂洗浄塔で洗浄したイオン交換樹脂を復水脱塩器に戻した後、復水脱塩器内で長期間に亘って保管したイオン交換樹脂の復水脱塩塔内での洗浄においても、さらに、３０〜４０℃の洗浄水を約４０ｍ３使用している。このような洗浄水の多量使用を考慮し、発明者らは、イオン交換樹脂を水（浸漬水）に浸漬させて、イオン交換樹脂から溶出する全有機炭素の溶出量（全有機炭素溶出速度）とイオン交換樹脂が浸漬された浸漬水の温度との関係を調べた。この結果、図３に示すように、浸漬水の温度が低いほど、イオン交換樹脂からの全有機炭素の溶出量が少なくなることが分かった。すなわち、浸漬水の温度が５０℃及び６０℃になると、浸漬水の温度が４０度の場合に比べてイオン交換樹脂からの全有機炭素の溶出量が多くなった。発明者らは、３０〜４０℃の洗浄水でイオン交換樹脂を洗浄することが、多量の洗浄水の使用につながり、補給水系統設備容量の増加要因になっていることを認識した。このため、発明者らは、図３に示す結果に基づいて、イオン交換樹脂の洗浄上に用いる洗浄水の温度を、５０〜６０℃に高めればよいとの考えに至った。イオン交換樹脂の耐用温度は、陽イオン交換樹脂が１２０℃、陰イオン交換樹脂が６０℃であるので、イオン交換樹脂と接触する洗浄水の温度を５０〜６０℃にしても、それぞれのイオン交換樹脂の劣化を防止できる。イオン交換樹脂の洗浄に用いる洗浄水の温度を５０〜６０℃にすることによって、陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂の劣化を防止できるとともに、陽イオン交換樹脂から溶出する全有機炭素量を多くすることができてイオン交換樹脂の洗浄に要する時間を短縮することができる。イオン交換樹脂の洗浄時間の短縮は、洗浄水の使用量を減少させることができ、補給水系統設備容量を低減できる。
【００１６】
上記の検討結果を反映した本発明の実施例を、以下に説明する。
【実施例１】
【００１７】
本発明の好適な一実施例である実施例１の復水脱塩装置を、図１を用いて説明する。
【００１８】
まず、本実施例の復水脱塩装置４が適用されるＢＷＲプラントについて説明する。ＢＷＲプラントは、図２に示すように、原子炉９、タービン１０、復水器１、復水ろ過装置３、復水脱塩装置４、低圧給水加熱器６及び高圧給水加熱器８を備えている。タービン１０が主蒸気配管５０によって原子炉９に接続される。復水器１がタービン１０の排出口に連絡される。給水配管１２が復水器１と原子炉９を接続する。給水配管１２には、復水器１から原子炉９に向って、低圧復水ポンプ２、復水ろ過装置３、復水脱塩装置４、高圧復水ポンプ５、低圧給水加熱器６、給水ポンプ７及び高圧給水加熱器８がこの順番に設置されている。復水脱塩装置４では、復水脱塩装置４に含まれる複数基の復水脱塩塔１３（図１参照）が給水配管１２に設置される。復水貯蔵タンク５１が、移送ポンプ５２を設けた復水供給管５８によって復水器１に接続される。純水貯蔵タンク５３が、移送ポンプ５４を設けた純水供給管５９によって復水貯蔵タンク５１に接続される。移送ポンプ５５が設けられて低伝導度廃液処理系に接続された配管６２が、復水貯蔵タンク５１に接続される。移送ポンプ５６が設けられて高伝導度廃液処理系に接続された配管６６が、移送ポンプ５５の下流で配管６２に接続される。復水脱塩装置４と高圧復水ポンプ５の間で給水配管１２に接続された戻り配管６０が、復水貯蔵タンク５１に接続される。洗浄水供給管２２が、移送ポンプ５２の下流で復水供給管５８に接続され、さらに、復水脱塩装置４の復水脱塩塔１３等に接続される。
【００１９】
ある運転サイクルでのＢＷＲプラントの運転中、原子炉９で発生した蒸気は、主蒸気配管５０を通ってタービン１０に供給され、タービン１０を回転させる。タービン１０の回転によって、タービン１０に連結された発電機（図示せず）が回転し、電力が発電機で発生する。タービン１０から排出された蒸気は、復水器１で凝縮されて水になる。
【００２０】
蒸気の凝縮によって発生した水は、給水として、復水器１から給水配管１２を通って原子炉９に供給される。給水配管１２を通る間に、給水が低圧復水ポンプ２で昇圧され、給水に含まれるクラッドが復水ろ過装置３で除去され、給水に含まれる溶解性不純物(イオン)及び復水ろ過装置３で除去されなかったクラッドが復水脱塩装置４の各復水脱塩塔１３内のイオン交換樹脂充填層７７（図４参照）で除去される。クラッドは不溶解性不純物であり、クラッドの主成分はＦｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４等である。復水脱塩塔１３から排出された給水は、高圧復水ポンプ５でさらに昇圧されて、給水配管１２により、低圧給水加熱器６及び高圧給水加熱器８へと導かれる。給水配管１２内を流れる給水は、低圧給水加熱器６で加熱されて給水ポンプ７でさらに昇圧され、高圧給水加熱器８でさらに加熱される。高圧給水加熱器８から排出された高温の給水が、給水配管１２により原子炉９に供給される。
【００２１】
本実施例の復水脱塩装置４を、図１を用いて具体的に説明する。復水脱塩装置４は、複数の復水脱塩塔１３、樹脂洗浄塔２６、樹脂移送管２１，３２、樹脂移送装置３３，３８、洗浄水排出管２５，３６、全有機炭素測定装置４２及び温水供給装置７１，７２を有する。複数の復水脱塩塔１３が、前述したように、給水配管１２に設けられる。復水脱塩塔１３の上流側に形成された、給水配管１２の複数の第１分岐部が、各復水脱塩塔１３の頂部に別々に接続される。弁１１が各第１分岐部にそれぞれ設けられる。復水脱塩塔１３の下流側に形成された、給水配管１２の複数の第２分岐部が、復水脱塩塔１３の底部に別々に接続される。弁１５が各第２分岐部にそれぞれ設けられる。
【００２２】
弁２０を有して各復水脱塩塔１３の底部にそれぞれ接続された樹脂移送管２１が、樹脂洗浄塔２６の上端部に接続される。樹脂洗浄塔２６の底部に接続されて弁３１を有する樹脂移送管３２が、各復水脱塩塔１３の上端部にそれぞれ接続される。それぞれの復水脱塩塔１３内には、陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂が充填されたイオン交換樹脂充填層７７が設けられている。樹脂移送装置３３が、復水脱塩塔１３ごとに設けられ、弁１７が設けられた空気供給管１６、及び弁１９が設けられた移送水供給管１８を有する。空気供給管１６が、復水脱塩塔１３と弁１５の間で、給水配管１２の第２分岐部に接続される。移送水供給管１８が弁１７の下流で空気供給管１６に接続される。樹脂移送装置３８が、樹脂洗浄塔２６に設けられ、弁２８が設けられた空気供給管２７、及び弁３０が設けられた移送水供給管２９を有する。空気供給管２７が樹脂洗浄塔２６の底部に接続される。移送水供給管２９が弁２８の下流で空気供給管２７に接続される。
【００２３】
弁２４を設けた洗浄水排出管２５が復水脱塩塔１３の底部に接続される。弁４４を設けた低伝導度廃液供給管４５、及び弁４６を設けた高伝導度廃液供給管４７が洗浄水排出管２５に接続される。低伝導度廃液供給管４５が低伝導度廃液処理系に接続され、高伝導度廃液供給管４７が高伝導度廃液処理系に接続される。ストレーナ３７が弁２４の下流で洗浄水排出管２５に設けられる。全有機炭素測定装置４２が、ストレーナ３７よりも下流で洗浄水排出管２５に設けられる。弁３５を有して樹脂洗浄塔２６の底部に接続された洗浄水排出管３６が、弁２４とストレーナ３７の間で洗浄水排出管２５に接続される。洗浄水排出管３６は、１つの復水脱塩塔１３に接続された１本の洗浄水排出管２５に接続される。残りの復水脱塩塔１３にも、弁２４、ストレーナ３７及び全有機炭素測定装置４２を前述のように設けた洗浄水排出管２５がそれぞれ接続されている。それぞれの洗浄水排出管２５には、弁４４を設けた他の低伝導度廃液供給管４５、及び弁４６を設けた他の高伝導度廃液供給管４７がそれぞれ接続される。各低伝導度廃液供給管４５は弁４４の下流で合流しており、各高伝導度廃液供給管４７も弁４６の下流で合流している。
【００２４】
復水脱塩塔１３に洗浄水である洗浄温水を供給する温水供給装置７１、及び樹脂洗浄塔２６に洗浄温水を供給する温水供給装置７２が設けられる。温水供給装置７１が、弁６３を有する洗浄温水供給管６９Ａ、及び加熱装置６５Ａを有する。洗浄温水供給管６９Ａが、加熱装置６５Ａに接続され、さらに、弁１１の下流で給水配管１２の第１分岐部に接続される。洗浄水供給管２２に接続された洗浄水供給管２２Ａが、加熱装置６５Ａに接続される。蒸気流量調節弁６４を有する蒸気供給管７３、及び蒸気排出管７４が加熱装置６５Ａに接続される。温水供給装置７２が、弁６７を有する洗浄温水供給管６９Ｂ、及び加熱装置６５Ｂを有する。加熱装置６５Ｂに接続された洗浄温水供給管６９Ｂが、樹脂洗浄塔２６の頂部に接続される。洗浄水供給管２２に接続された洗浄水供給管２２Ｂが、加熱装置６５Ｂに接続される。蒸気流量調節弁６８を有する蒸気供給管７５、及び蒸気排出管７６が加熱装置６５Ｂに接続される。
【００２５】
ＢＷＲプラントが定期検査のために停止した直後に、復水脱塩塔１３に充填された陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂が、樹脂移送装置３３から供給される空気及び移送水によって樹脂洗浄塔２６に移送される。具体的には、ＢＷＲプラントの運転中には閉じている弁１７及び１９を開いて、空気供給管１６から移送用空気を、移送水供給管１８から移送水を復水脱塩塔１３に供給する。ＢＷＲプラントが停止したとき、弁１１，１５が閉じられる。このため、移送用空気及び移送水が、給水配管１２の第２分岐部を通って復水脱塩塔１３内に流入する。弁２０が開いており、復水脱塩塔１３のイオン交換樹脂充填層７７内の陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂が、移送用空気及び移送水によって樹脂移送管２１を通って樹脂洗浄塔２６内に移送される。復水脱塩塔１３から樹脂洗浄塔２６へのイオン交換樹脂の移送が完了した後、弁２０が閉じられる。そして、樹脂洗浄塔２６内で陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂の洗浄が行われる。
【００２６】
樹脂洗浄塔２６への洗浄水の供給は、温水供給装置７２から行われる。蒸気流量調節弁６８が開いて所内ボイラ（図示せず）で発生した蒸気が蒸気供給管７５を通して加熱装置６５Ｂに供給される。移送ポンプ５２が駆動されているので、復水貯蔵タンク５１内の水が、復水供給管５８、洗浄水供給管２２及び２２Ｂを介して加熱装置６５Ｂに供給される。この水が、加熱装置６５Ｂで蒸気供給管７５から供給される蒸気によって加熱され、５０℃〜６０℃の範囲内の温度、例えば、５５℃に昇温されて温水になる。加熱装置６５Ｂに供給された蒸気は蒸気排出管７６に排出される。温水の温度調節は、図示されていないが、加熱装置６５Ｂの出口側の洗浄温水供給管６９Ｂで温度計（図示せず）により計測した温水の温度に基づいて、制御装置（図示せず）が蒸気流量調節弁６８の開度を調節することによって行われる。弁６７が開いており、加熱装置６５Ｂから排出された洗浄温水が洗浄温水供給管６９Ｂを通って樹脂洗浄塔２６に供給される。樹脂洗浄塔２６内の陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂は、５５℃の洗浄温水によって洗浄される。樹脂洗浄塔２６内での洗浄温水による陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂の洗浄によって、これらのイオン交換樹脂に付着しているクラッドがイオン交換樹脂から取り除かれる。
【００２７】
弁３５が開いているので、樹脂洗浄塔２６へのイオン交換樹脂の移送に用いた移送水、及びイオン交換樹脂を洗浄した洗浄温水が、廃液として、樹脂洗浄塔２６から排出され、洗浄水排出管３６及び洗浄水排出管２５を経て低伝導度廃液供給管４５または高伝導度廃液供給管４７に導かれる。イオン交換樹脂に付着していたクラッドが、洗浄温水と共に洗浄水排出管３６に排出される。樹脂洗浄塔２６からイオン交換樹脂が漏洩した場合には、このイオン交換樹脂がストレーナ３７で捕捉される。ストレーナ３７を通過した廃液の伝導度が、洗浄水排出管２５に設けられた伝導度計（図示せず）によって計測される。伝導度計で計測された廃液の伝導度が設定値以下のときには、弁４４が開いて弁４６が閉じられる。このため、洗浄水排出管２５内を流れる廃液が、低伝導度廃液供給管４５により低伝導度廃液処理系に供給される。もし、伝導度計で計測された廃液の伝導度が設定値を超えたときには、弁４６が開いて弁４４が閉じられる。このため、洗浄水排出管２５内を流れる廃液が、高伝導度廃液供給管４７により高伝導度廃液処理系に供給される。
【００２８】
樹脂洗浄塔２６から排出されて洗浄水排出管２５内を流れる廃液の全有機炭素濃度が、全有機炭素測定装置４２で計測される。全有機炭素測定装置４２で計測された全有機炭素濃度が、制御装置７０に入力される。入力した全有機炭素濃度の計測値が設定濃度（約５０ｐｐｂ）以下になったとき、制御装置７０が制御信号４３を弁３５及び６７に出力する。弁３５及び６７は制御信号４３によって閉じられる。弁６７が閉じられることによって、樹脂洗浄塔２６への洗浄温水の供給が停止され、樹脂洗浄塔２６内でのイオン交換樹脂の洗浄が終了する。このとき、蒸気流量調節弁６８も閉じられ、加熱装置６５Ｂへの蒸気の供給が停止される。
【００２９】
樹脂洗浄塔２６内での洗浄温水によるイオン交換樹脂の洗浄が終了したとき、弁３１が開く。空気及び移送水が樹脂移送装置３８から樹脂洗浄塔２６に供給される。弁２８及び３０を開いて、空気供給管２７から移送用空気を、移送水供給管２９から移送水を樹脂洗浄塔２６に供給する。樹脂洗浄塔２６内の、洗浄が終了した陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂が、樹脂移送管３２を通って復水脱塩塔１３内のイオン交換樹脂充填層７７に戻される。このイオン交換樹脂の移送が終了した後、弁２８，３０，３１が閉じられる。弁２０，２４，６３は閉じている。樹脂洗浄塔２６で洗浄された陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂は、ＢＷＲプラントの停止している間、復水脱塩塔１３内に保管される。
【００３０】
滞留水と共にイオン交換樹脂が、ＢＷＲプラントが起動されるまでの長期間に亘って、復水脱塩塔１３内に保管される。このため、復水脱塩塔１３内で、保管されている陽イオン交換樹脂より滞留水中に全有機炭素が溶出する。保管されている間に復水脱塩塔１３内で溶出した全有機炭素が給水と共に原子炉９に流入することを防ぐために、原子炉起動時で原子炉の昇温昇圧を開始する前に、各復水脱塩塔１３内でイオン交換樹脂の洗浄が行われる。
【００３１】
復水脱塩塔１３内で実施されるイオン交換樹脂の洗浄は、図１に示された１つの復水脱塩塔１３内でのその洗浄を例にとって説明する。他の復水脱塩塔１３でも、同じように、イオン交換樹脂の洗浄が行われる。
【００３２】
復水脱塩塔１３内での陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂の洗浄は、温水供給装置７１から供給される洗浄温水を用いて行われる。蒸気流量調節弁６４が開いて所内ボイラで発生した蒸気が蒸気供給管７３を通して加熱装置６５Ａに供給される。復水貯蔵タンク５１内の水が、復水供給管５８、洗浄水供給管２２及び２２Ａを介して加熱装置６５Ａに供給される。この水が加熱装置６５Ａで蒸気供給管７３から供給される蒸気によって加熱され、例えば、５５℃に昇温されて温水になる。加熱装置６５Ａに供給された蒸気は蒸気排出管７４に排出される。温水の温度調節は、図示されていないが、加熱装置６５Ａの出口側の洗浄温水供給管６９Ａで温度計（図示せず）により計測した温水の温度に基づいて、蒸気流量調節弁６８の開度制御を実行する前述の制御装置が、蒸気流量調節弁６４の開度を調節することによって行われる。弁６３が開いており、加熱装置６５Ａから排出された洗浄温水が洗浄温水供給管６９Ａ及び給水配管１２の第１分岐部を通って各復水脱塩塔１３に供給される。各復水脱塩塔１３内の陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂は、５５℃の洗浄温水によって洗浄される。蒸気流量調節弁６４，６８の開度調節を行う制御は、制御装置７０で行ってもよい。
【００３３】
復水脱塩塔１３内の陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂の洗浄が行われている間、復水脱塩塔１３に供給された洗浄温水が復水脱塩塔１３から排出される。弁２４が開いているので、復水脱塩塔１３に供給されてイオン交換樹脂を洗浄した洗浄温水が、廃液として、復水脱塩塔１３から排出され、樹脂洗浄塔２６から排出された廃液と同様に、洗浄水排出管２５を経て低伝導度廃液供給管４５または高伝導度廃液供給管４７に導かれる。
【００３４】
ストレーナ３７を通過した、復水脱塩塔１３から排出された廃液の伝導度が、前述の伝導度計によって計測される。伝導度計で計測された廃液の伝導度が設定値以下のときには、弁４４が開いて弁４６が閉じられ、その廃液が、低伝導度廃液供給管４５により低伝導度廃液処理系に供給される。計測された廃液の伝導度が設定値を超えたときには、弁４６が開いて弁４４が閉じられ、洗浄水排出管２５内を流れる廃液が、高伝導度廃液供給管４７により高伝導度廃液処理系に供給される。
【００３５】
復水脱塩塔１３から排出されて洗浄水排出管２５内を流れる廃液の全有機炭素濃度が、全有機炭素測定装置４２で計測される。全有機炭素測定装置４２で計測された全有機炭素濃度が制御装置７０に入力される。入力した全有機炭素濃度の計測値が設定濃度（約５０ｐｐｂ）以下になったとき、制御装置７０が制御信号４３を弁２４及び６３に出力する。弁２４及び６３が制御信号４３によって閉じられる。弁６３が閉じられることによって、復水脱塩塔１３への洗浄温水の供給が停止され、復水脱塩塔１３内でのイオン交換樹脂の洗浄が終了する。このとき、蒸気流量調節弁６４も閉じられ、加熱装置６５Ａへの蒸気の供給が停止される。復水脱塩塔１３内でのイオン交換樹脂の洗浄は、前述したように、原子炉の昇温昇圧が開始される前に終了する。
【００３６】
以上により、復水脱塩器１３内に長期間保管されていた陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂の洗浄が終了し、復水脱塩塔１３内の水中の全有機炭素濃度が設定濃度以下になっている。ＢＷＲプラントが起動され、復水脱塩塔１３内の全有機炭素濃度が設定濃度以下になっている状態で、弁１１及び１５が開き、低圧復水ポンプ２、高圧復水ポンプ５及び給水ポンプ７の各ポンプの駆動により、復水器１からの給水が給水配管１２を通って原子炉９に供給される。低圧復水ポンプ２で昇圧された給水は、復水ろ過装置３及び復水脱塩塔１３で浄化される。原子炉９への給水を開始する直前で、復水脱塩塔１３内の全有機炭素濃度が設定濃度以下になっているので、原子炉９に導入される供給される全有機炭素の濃度は、著しく低減されて設定濃度（約５０ｐｐｂ）以下になる。このため、原子炉９内の炉心に装荷された燃料集合体に含まれた核燃料物質の核分裂によって発生する熱及び放射線により、原子炉９内に流入した全有機炭素が分解されて生成される硫酸イオンの量が、著しく低減される。硫酸イオンの生成量の低減は、原子炉９内に設置されたオーステナイト系ステレンス鋼製の炉内構造物、及び原子炉９に接続されたオーステナイト系ステレンス鋼製の配管における応力腐食割れの発生を著しく抑制する。
【００３７】
本実施例では、復水脱塩塔１３及び樹脂洗浄塔２６のそれぞれにおけるイオン交換樹脂の洗浄に５５℃の洗浄温水を用いているので、復水脱塩塔１３及び樹脂洗浄塔２６内でイオン交換樹脂の洗浄において、陽イオン交換樹脂から溶出する全有機炭素量を多くすることができる。このため、復水脱塩塔１３及び樹脂洗浄塔２６のそれぞれにおいて、イオン交換樹脂の洗浄に要する時間を短縮することができる。イオン交換樹脂の洗浄時間の短縮は、洗浄水の使用量を減少させることができ、補給水系統設備容量を低減できる。具体的には、５５℃の洗浄温水を用いることによって、復水脱塩塔１３で使用される洗浄温水が約３０ｍ３になり（３０〜４０℃の洗浄水を用いたときに比べて約１０ｍ３減少）、樹脂洗浄塔２６で使用される洗浄温水が約４５ｍ３になる（３０〜４０℃の洗浄水を用いたときに比べて約１５ｍ３減少）。また、洗浄温水の温度が５５℃で６０℃以下であるので、洗浄温水により陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂のそれぞれの劣化を防止できる。
【００３８】
また、全有機炭素測定装置４２で計測された全有機炭素濃度が設定濃度（約５０ｐｐｂ）以下になったとき、制御装置７０が、樹脂洗浄塔２６で洗浄が行われている場合には弁６７に、復水脱塩塔１３で洗浄が行われている場合には弁６３に、それぞれ制御信号４３を出力する。このため、前者の場合には、弁６７が閉じられて樹脂洗浄塔２６への洗浄温水の供給が停止される。後者の場合には、弁６３が閉じられて復水脱塩塔１３への洗浄温水の供給が停止される。したがって、洗浄温水、すなわち、洗浄水の使用量がさらに低減され、洗浄水の供給元である補給水系統設備容量をさらに低減することができる。
【実施例２】
【００３９】
本発明の他の実施例である実施例２の復水脱塩装置を、図４を用いて説明する。
【００４０】
本実施例の復水脱塩装置４Ａは、実施例１の復水脱塩装置４において制御装置７０を制御装置７０Ａに替えた構成を有する。実施例１の復水脱塩装置４では、弁４４，４６の開閉を、洗浄水排出管２５内を流れる廃液の伝導度を計測する伝導度計の出力に基づいて行っている。これに対し、本実施例の復水脱塩装置４Ａでは、制御装置７０Ａが、全有機炭素測定装置４２で計測された全有機炭素濃度に基づいて、弁４４，４６の開閉を行う。
【００４１】
実施例１と同様に、樹脂洗浄塔２６でイオン交換樹脂の洗浄が行われているときに樹脂洗浄塔２６から洗浄水排出管２５に排出された廃液、及び復水脱塩塔１３でイオン交換樹脂の洗浄が行われているときに復水脱塩塔１３から洗浄水排出管２５に排出された廃液のそれぞれの全有機炭素濃度が、全有機炭素測定装置４２で計測される。それぞれの洗浄が実施されているとき、全有機炭素測定装置４２で計測された全有機炭素濃度が制御装置７０Ａに入力される。洗浄温水を供給するとはいえ、復水脱塩塔１３及び樹脂洗浄塔２６でのイオン交換樹脂の洗浄時に発生する廃液は、ＢＷＲプラントの他の機器に比べて多量に発生するとともに、特に、復水脱塩塔１３内に滞留水にて長期間保管されることによって、復水脱塩塔１３内の陽イオン交換樹脂４８より高濃度の全有機炭素が発生する。このため、復水脱塩塔１３及び樹脂洗浄塔２６内でのイオン交換樹脂の洗浄開始時には、制御装置７０Ａによって、弁４４が閉じられ、弁４６が開けられている。したがって、それらにおけるイオン交換樹脂の洗浄開始時には、復水脱塩塔１３及び樹脂洗浄塔２６での洗浄によって発生する各廃液は、高伝導度廃液供給管４７によって高伝導度廃液処理系に供給される。実際には、イオン交換樹脂の洗浄開始時に復水脱塩塔１３及び樹脂洗浄塔２６のそれぞれから排出された各廃液の全有機炭素濃度が低電導度廃液処理系に廃液を供給する設定基準（約８０ｐｐｂ）を超えるので、全有機炭素測定装置４２で計測された全有機炭素濃度を入力する制御装置７０Ａが、弁４４を閉じて弁４６を開ける。
【００４２】
復水脱塩塔１３及び樹脂洗浄塔２６でのイオン交換樹脂の洗浄時間が経過すると、全有機炭素測定装置４２で計測された全有機炭素濃度が減少する。計測された全有機炭素濃度が上記の設定基準（約８０ｐｐｂ）以下になったとき、制御装置７０Ａは、弁４４を開けて弁４６を閉じる。イオン交換樹脂の洗浄時に復水脱塩塔１３及び樹脂洗浄塔２６のそれぞれから排出された廃液は、低伝導度廃液供給管４５により低伝導度廃液処理系に供給される。
【００４３】
本実施例は、実施例１で生じる各効果を得ることができる。また、制御装置７０Ａが全有機炭素測定装置４２で計測された全有機炭素濃度に基づいて弁４４，４６の開閉制御を行うので、実施例１で用いた伝導度計が不要になる。
【実施例３】
【００４４】
本発明の他の実施例である実施例３の復水脱塩装置を、図５を用いて説明する。
【００４５】
本実施例の復水脱塩装置４Ｂは、実施例２の復水脱塩装置４Ａにおいて全有機炭素測定装置４２が全有機炭素濃度異常信号６１を出力する構成を有する。復水脱塩装置４Ｂの他の構成は復水脱塩装置４Ａと同じである。
【００４６】
復水脱塩装置４Ｂにおいて、樹脂移送管２１を用いた復水脱塩塔１３から樹脂洗浄塔２６への陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂を移送させる際に、移送水供給管１８から供給される移送水を用いており、樹脂移送管２２を用いた樹脂洗浄塔２６から復水脱塩塔１３への陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂を移送させる際にも、移送水供給管２９から供給される移送水を用いている。移送水を用いてのイオン交換樹脂の移送時にも、移送水として復水貯蔵タンク５１からの補給水を使用している。このときにも、移送廃液が発生する。
【００４７】
移送廃液に含まれる陽イオン交換樹脂からの全有機炭素の溶出量は、陽イオン交換樹脂等の洗浄時に発生する全有機炭素の溶出量に比べて少ない。しかしながら、イオン交換樹脂の移送中に陽イオン交換樹脂がストレーナ３７を通過して洗浄水排出管２５に流出した場合には、高濃度の全有機炭素が洗浄水排出管２５に排出される。このため、設定濃度を超えた高濃度の全有機炭素が全有機炭素測定装置４２にて計測されたとき、全有機炭素測定装置４２が全有機炭素濃度異常信号６１を出力する。この全有機炭素濃度異常信号６１の出力により、警報が発せられる。
【００４８】
本実施例は実施例２で生じる各効果を得ることができる。さらに、本実施例は、全有機炭素濃度異常信号６１の出力によって、早期に異常検出が可能となる。
【００４９】
実施例１，２及び３の復水脱塩装置は、ＢＷＲプラント以外に、加圧水型原子力プラント（ＰＷＲプラント）等の原子力プラント及び火力プラント等の復水器を有するプラントに適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、ＢＷＲプラント及びＰＷＲプラント等の原子力プラント、及び火力プラントに適用することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１…復水器、３…復水ろ過装置、４，４Ａ，４Ｂ…復水脱塩装置、９…原子炉、１０…タービン、１１，１５，１７，１９，２０，２４，２８，３０，３１，３５，４４，４６，６３，６７…弁、１２…給水配管、１３…復水脱塩塔、１６，２７…空気供給管、１８，２９…移送水供給管、２１，３２…樹脂移送管、２２，２２Ａ，２２Ｂ…洗浄水供給管、２５，３６…洗浄水排出管、２６…樹脂洗浄塔、３３，３８…樹脂移送装置、４２…全有機炭素測定装置、４５…低伝導度廃液供給管、４７…高伝導度廃液供給管、５１…復水貯蔵タンク、６２…温水洗浄供給配管、６４，６８…蒸気流量調節弁、６５Ａ，６５Ｂ…加熱装置、６９Ａ，６９Ｂ…洗浄温水供給管、７１，７２…温水供給装置、７３，７５…蒸気供給管。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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