(57)【要約】【課題】原子力発電所のタービン復水器内のメンテナンス工事において、前記復水器内の空気を除湿するためのデシカントロータを用いた除湿装置からの空気漏洩を生じず、また、復水器内の空気の湿度変化によらず安定した除湿効果が得られるタービン復水器内除湿システムを提供する。【解決手段】復水器内の空気を吸引する吸気口と、該吸気口にダクトを介して接続したＨＥＰＡフィルタと、該ＨＥＰＡフィルタの後段に接続したデシカントロータを有する除湿装置と、該除湿装置の後段に接続した送風ファンと、該送風ファンの排気側と前記復水器内に設置した排気口とを接続するダクトを有するとともに、該デシカントロータの再生部に加熱空気を供給する再生用ヒータと、該デシカントロータの再生部からの排気を吸引する再生用ファンを有する構成とした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子力発電所のタービン復水器内の空気を吸引する吸気口と、該吸気口にダクトを介して接続したＨＥＰＡフィルタと、該ＨＥＰＡフィルタの後段に接続したデシカントロータを有する除湿装置と、該除湿装置の後段に接続した送風ファンと、該送風ファンの排気側と前記復水器内に設置した排気口とを接続するダクトを有するとともに、該デシカントロータの再生部に加熱空気を供給する再生用ヒータと、該デシカントロータの再生部からの排気を吸引する再生用ファンを有することを特徴とするタービン復水器内除湿システム。
【請求項２】
前記送風ファンの上流側と前記再生用ファンの上流側の差圧を計測する差圧計測器を有することを特徴とする請求項１に記載のタービン復水器内除湿システム。
【請求項３】
前記ＨＥＰＡフィルタと前記除湿装置の間に空気加熱用ヒータを設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のタービン復水器内除湿システム。
【請求項４】
前記送風ファンを複数台並列接続したことを特徴とする請求項１乃至３に記載のタービン復水器内除湿システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力発電所のタービン復水器内を除湿する除湿装置に係り、特に吸湿剤がドラム状に形成されたデシカントロータを用いた除湿装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な沸騰水型原子力発電所のフローは図１に示すように、圧力容器１０内で発生した蒸気によって高圧タービン２０、低圧タービン３０を回転させて発電機５０により発電し、低圧タービン３０で使用された蒸気を復水器６０で水に戻した後、低圧給水加熱器１１０、高圧給水加熱器１３０によって加熱して圧力容器１０に戻すよう構成されている。復水器６０内には海水と熱交換するための熱交換チューブ８０が設置されているが、この熱交換チューブ８０の腐食対策等のメンテナンスのために復水器６０を開放して作業員が内部に入って作業を行う場合がある。
【０００３】
この作業は、復水器６０内から水を排出した状態で行われるが、開放したばかりの復水器６０内の湿度は約９０％と高く、そのため作業中に熱交換チューブ８０の腐食が進行するのを防止すること、および作業員の作業環境改善のため、除湿と放射性塵埃対策を行う必要がある。
【０００４】
同様な環境における除湿と放射性塵埃対策としては、圧力抑制室内（サプレッションチェンバ内）の塗膜を更新する再塗装工事を対象として、特許文献１にサプレッションチェンバ内の空気を吸引して該空気に随伴する粉塵を捕捉し、粉塵除去後の空気を除湿してサプレッションチェンバ内へ送給する構成が開示されている。ただし、除湿器についての具体的な記載は無く、また、ファンの後段に除湿器が配置される押し込み方式のため、デシカントロータのように圧力損失の大きな装置の場合には空気の漏れが生じる虞がある。
【０００５】
一方、特許文献２には原子炉建屋内の空気を取り込んで除湿し前記圧力抑制室内に供給する乾式の除湿装置（前記デシカントロータもその一種）と、この除湿装置の吐出側と吸込側とを接続するバイパスラインと、このバイパスラインで循環させる除湿空気量を調整することによって前記圧力抑制室内に供給する除湿空気量を制御する構成が開示されている。上記文献と同様に、除湿装置に対しては押し込み方式となり、原子炉建屋内の塵埃の少ない空気であっても漏洩の虞があり好ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００-３１４７９４号
【特許文献２】特開２００４-２２６２４９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の特許文献１および２に記載された問題点を生じないよう、デシカントロータを用いた除湿装置からの空気漏洩を生じないタービン復水器内除湿システムを提供することを課題とする。
【０００８】
また、復水器内の空気の湿度変化によらず安定したデシカントロータの除湿効果を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために、本発明に係るタービン復水器内除湿システムは、復水器内の空気を吸引する吸気口と、該吸気口にダクトを介して接続したＨＥＰＡフィルタと、該ＨＥＰＡフィルタの後段に接続したデシカントロータを有する除湿装置と、該除湿装置の後段に接続した送風ファンと、該送風ファンの排気側と前記復水器内に設置した排気口とを接続するダクトを有するとともに、該デシカントロータの再生部に加熱空気を供給する再生用ヒータと、該デシカントロータの再生部からの排気を吸引する再生用ファンを有することを特徴とする。これにより、デシカントロータに流入する空気は全て吸引によるためデシカントロータからの空気の漏えいは防止できる。
【００１０】
また、本発明に係るタービン復水器内除湿システムは、復水器内の空気を吸引する吸気口と、該吸気口にダクトを介して接続したＨＥＰＡフィルタと、該ＨＥＰＡフィルタの後段に接続したデシカントロータを有する除湿装置と、該除湿装置の後段に接続した送風ファンと、該送風ファンの排気側と前記復水器内に設置した排気口とを接続するダクトと、該デシカントロータの再生部に加熱空気を供給する再生用ヒータと、該デシカントロータの再生部からの排気を吸引する再生用ファンを有するとともに、該送風ファンの上流側と該再生用ファンの上流側の差圧を計測する差圧計測器を有することを特徴とする。これにより、送風ファンの上流側の圧力を再生ファンの上流側より負圧に保つことが可能となり、タービン復水器内の空気がデシカントロータ内部を通過して再生用ファンから漏出することを防止できる。
【００１１】
また、本発明に係るタービン復水器内除湿システムは、復水器内の空気を吸引する吸気口と、該吸気口にダクトを介して接続したＨＥＰＡフィルタと、該ＨＥＰＡフィルタの後段に接続した空気加熱用ヒータと、該空気加熱用ヒータの後段に接続したデシカントロータを有する除湿装置と、該除湿装置の後段に接続した送風ファンと、該送風ファンの排気側と前記復水器内に設置した排気口とを接続するダクトと、該デシカントロータの再生部に加熱空気を供給する再生用ヒータと、該デシカントロータの再生部からの排気を吸引する再生用ファンを有するとともに、該送風ファンの上流側と該再生用ファンの上流側の差圧を計測する差圧計測器を有することを特徴とする。これにより、タービン復水器内の湿度が変化した場合でも空気加熱用ヒータによって湿度変化を低減できるため安定したデシカントロータの除湿効果を得ることができる。
【００１２】
また、本発明に係るタービン復水器内除湿システムは、復水器内の空気を吸引する吸気口と、該吸気口にダクトを介して接続したＨＥＰＡフィルタと、該ＨＥＰＡフィルタの後段に接続した空気加熱用ヒータと、該空気加熱用ヒータの後段に接続したデシカントロータを有する除湿装置と、該除湿装置の後段に並列に接続した複数の送風ファンと、該複数の送風ファンの排気側と前記復水器内に設置した排気口とを接続するダクトと、該デシカントロータの再生部に加熱空気を供給する再生用ヒータと、該デシカントロータの再生部からの排気を吸引する再生用ファンを有するとともに、該送風ファンの上流側と該再生用ファンの上流側の差圧を計測する差圧計測器を有することを特徴とする。これにより、タービン復水器内の塵埃によるＨＥＰＡフィルタやデシカントロータの圧力が増加した場合でも、送風ファンの運転台数を制御することで一定の送風量を得ることができるため安定したデシカントロータの除湿効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
上記のような特徴を有するタービン復水器内除湿システムによれば、タービン復水器内の空気の除湿を閉ループで行うことができるため建屋内への放射性物質の拡散を防止できる。また、除湿装置の運転による湿度低下や天候の変化によるタービン復水器内の除湿変化においても安定したデシカントロータの除湿効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】沸騰水型原子力発電所のフローを示す概略図。
【図２】本発明の実施例１の構成を示す概略図。
【図３】本発明の実施例２の構成を示す概略図。
【図４】本発明の実施例３の構成を示す概略図。
【図５】本発明の実施例４の構成を示す概略図。
【図６】本発明の実施例４の配置を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図２は本発明の実施例１に係るタービン復水器内除湿システムの構成を示す概略図である。
復水器６０内の湿度の高い空気を吸引する吸気口２９０と、該吸気口２９０にダクト３００を介して接続したＨＥＰＡフィルタ２２０と、該ＨＥＰＡフィルタ２２０の後段に接続したデシカントロータ２４０を有する除湿装置２１０と、該除湿装置２１０の後段に接続した送風ファン２５０と、該送風ファン２５０の排気側と前記復水器内に設置した排気口２８０とを接続するダクトを有するとともに、該デシカントロータ２４０の再生部２４５に加熱空気を供給する再生用ヒータ２７０と、該デシカントロータ２４０の再生部２４５からの排気を吸引する再生用ファン２６０を有している。
【００１６】
復水器６０を開放した後、メンテナンス作業の前にタービン復水器６０内の水は排出されるが、多少なりとも水分が残留することから復水器６０内の湿度は約９０％（温度は３０〜４０℃）と高い状態にあり、また、復水器６０内には放射性の塵埃も存在する。そこで、復水器６０内の空気をＨＥＰＡフィルタ２２０及び除湿装置２１０を含む上記系統に通過させて除湿と塵埃除去を行うことで、徐々に湿度を２５％程度まで低下させるとともに塵埃濃度も低下させて作業環境を改善する。デシカントロータ２４０は円形のドラム状に吸着剤が成形されたもので、空気中の水分を吸着して乾燥空気を作る吸着部と、吸着した水分を熱風によって放出する再生部とにシール構造によって区分されており、１時間に約８回転のゆっくりとした速度で回転している。
【００１７】
上記シール構造には回転する吸着剤との間に僅かな隙間を有することから、送風ファン２５０によって復水器６０内に戻す空気が再生用ファン２６０によって排出される系統に漏れ出さないよう送風ファン２５０側をより負圧に維持している。
【００１８】
ＨＥＰＡフィルタ２２０は定格風量で粒径が0.3μmの粒子に対して99.97％以上の粒子捕集率を有するものであるが、捕集されなかった粒子はデシカントロータ２４０に付着する可能性がある。そのため、再生用の加熱空気を押し込み式にすると除湿装置のケーシングから加熱空気とともにデシカントロータ２４０に付着した放射性塵埃が除湿装置の周辺に漏出する可能性があるため、再生用ファン２６０は吸引による方式とすることが望ましい。
【００１９】
図３は本発明の実施例２に係るタービン復水器内除湿システムの構成を示す概略図である。
復水器６０内の空気を吸引する吸気口２９０と、該吸気口２９０にダクト３００を介して接続したＨＥＰＡフィルタ２２０と、該ＨＥＰＡフィルタ２２０の後段に接続したデシカントロータ２４０を有する除湿装置２１０と、該除湿装置２１０の後段に接続した送風ファン２５０と、該送風ファン２５０の排気側と前記復水器６０内に設置した排気口２８０とを接続するダクトと、該デシカントロータ２４０の再生部２４５に加熱空気を供給する再生用ヒータ２７０と、該デシカントロータ２４０の再生部２４５からの排気を吸引する再生用ファン２６０を有するとともに、該送風ファン２５０の上流側と該再生用ファン２６０の上流側の差圧を計測する差圧計測器３１０を有している。
【００２０】
実施例１との構成の違いは差圧計測器３１０を有する点である。送風ファン２５０と再生用ファン２６０それぞれの風量と圧力をパラメータとする運転条件をあらかじめ設定しておくことも考えられるが、前記のように復水器６０内の空気の湿度は種々の要因で変化するためリアルタイムで送風ファン２５０の上流側と再生用ファン２６０の上流側の差圧を計測して送風ファン２５０側をより負圧に維持することが有効である。なお、両者の負圧関係の維持のために送風ファン２５０の運転条件を変化させると復水器６０内への乾燥空気の供給量が変化するため、好ましくは再生用ファン２６０の運転条件を変化させると良いが、これに伴い再生用ヒータ２７０の運転条件も調整することになる。
【００２１】
図４は本発明の実施例３に係るタービン復水器内除湿システムの構成を示す概略図である。
復水器６０内の空気を吸引する吸気口２９０と、該吸気口２９０にダクト３００を介して接続したＨＥＰＡフィルタ２２０と、該ＨＥＰＡフィルタ２２０の後段に接続した空気加熱用ヒータ２３０と、該空気加熱用ヒータ２３０の後段に接続したデシカントロータ２４０を有する除湿装置２１０と、該除湿装置２１０の後段に接続した送風ファン２５０と、該送風ファン２５０の排気側と前記復水器６０内に設置した排気口２８０とを接続するダクトと、該デシカントロータ２４０の再生部２４５に加熱空気を供給する再生用ヒータ２７０と、該デシカントロータ２４０の再生部２４５からの排気を吸引する再生用ファン２６０を有するとともに、該送風ファン２５０の上流側と該再生用ファン２６０の上流側の差圧を計測する差圧計測器３１０を有している。
【００２２】
実施例２との構成の違いは、空気加熱用ヒータ２３０を有する点である。前記のように復水器６０内の空気の湿度が変化することから、デシカントロータ２４０（例えば１時間に約８回転の回転数）、再生用ヒータ２７０（例えば熱量）、および再生用ファン２６０（例えば流量）などの機器の運転条件を変化させることが必要であるが、それぞれの運転効率が高い定格値近辺で一定に保つことが望ましい。そのためには、除湿装置２１０に流入する空気の湿度を一定にすることが有効であり、空気加熱用ヒータ２３０によって復水器６０内の空気の湿度が大きく変動しないよう制御して、除湿システム全体の運転効率を向上させている。
【００２３】
図５は本発明の実施例４に係るタービン復水器内除湿システムの構成を示す概略図である。
復水器６０内の空気を吸引する吸気口２９０と、該吸気口２９０にダクト３００を介して接続したＨＥＰＡフィルタ２２０と、該ＨＥＰＡフィルタ２２０の後段に接続した空気加熱用ヒータ２３０と、該空気加熱用ヒータ２３０の後段に接続したデシカントロータ２４０を有する除湿装置２１０と、該除湿装置２１０の後段に並列に接続した複数の送風ファン２５０と、該複数の送風ファン２５０の排気側と前記復水器６０内に設置した排気口２８０とを接続するダクトと、該デシカントロータ２４０の再生部２４５に加熱空気を供給する再生用ヒータ２７０と、該デシカントロータ２４０の再生部２４５からの排気を吸引する再生用ファン２６０を有するとともに、該送風ファン２５０の上流側と該再生用ファン２６０の上流側の差圧を計測する差圧計測器３１０を有している。
【００２４】
実施例３との構成の違いは、送風ファン２５０を複数台並列に接続した点である。前記のように復水器６０内の湿度に応じて空気加熱用ヒータ２３０を制御すると湿度の変動は低減できるが空気の温度とともに風量が変化する。また、ＨＥＰＡフィルタ２２０での塵埃捕集の影響で圧力損失が増加するなどにより運転時間の増加とともに風量が低下する。そのため、送風ファン２５０の風量（出力）を変化させる必要があるが、送風ファン２５０の定格運転条件からはずれて運転効率が下がる場合があるため、送風ファン２５０を並列運転することでシステム全体の効率向上を達成している。
【００２５】
図６は実施例４を行った際のタービン復水器内除湿システムの平面配置を示したものであり、低圧タービン（復水器）の数だけ同様に配置される。復水器６０の寸法は縦横数十メートル規模であり、この空間内の空気を効率良く除湿するため対角線上に吸気口２９０と排気口２８０を配置している。また、吸気口２９０からＨＥＰＡフィルタ２２０までの経路には放射性塵埃が含まれるためこの経路は極力短くすることが好ましい。そのため、吸気口２９０は除湿装置２１０などが配置される場所に近いところに配置し、排気口２８０はその対角線上（除湿装置２１０から遠い位置）に配置している。なお、再生用ファン２６０からの排気は建屋自体の換気系統の吸気口（図示せず）の近辺とすることで、湿分を多く含む空気が建屋内に残留することを防止できる。
【符号の説明】
【００２６】
１０………圧力容器、２０………高圧タービン、３０………低圧タービン、４０………低圧タービン、５０………発電機、６０………復水器、７０………循環ポンプ、８０………熱交換チューブ、９０………給水配管、９５………排水配管、１００………復水ポンプ、１１０………低圧給水加熱器、１２０………給水ポンプ、１３０………高圧給水加熱器、２００………燃料棒、２１０………除湿装置、２２０………ＨＥＰＡフィルタ、２３０………空気加熱用ヒータ、２４０………デシカントロータ、２４５………再生部、２５０………送風ファン、２６０………再生用ファン、２７０………再生用ヒータ、２８０………排気口、２９０………吸気口、３００………ダクト、３１０………差圧計測器。
【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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【図６】
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