(57)【要約】      （修正有）【課題】排ガス再循環ライン上に専用のブロワを設けずに排ガス再結合器の再結合性能を向上させることを可能にした気体廃棄物処理設備を提供する。【解決手段】気体廃棄物処理設備は、復水器からの排ガス流路に、空気抽出器と、排ガス再結合器と、排ガス復水器と、希ガスホールドアップ装置と、排気筒を備え、排ガス復水器の出口側から分岐して復水器と空気抽出器との間の排ガス流路に排ガス復水器を経た排ガスの一部を戻すように配設された排ガス再循環ラインと、該排ガス再循環ラインに設置された流量調節弁と、排ガス復水器の下流側の排ガス流路を流れる排ガスの水素濃度を検出する水素濃度検出器と、水素濃度検出器で検出した排ガスの水素濃度に基づいて流量調節弁を調節する制御装置を備えて、この空気抽出器を駆動源として排ガス再循環ラインを通じて排ガスを排ガス再結合器に循環させるように構成した。【選択図】図１
2011196963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉で発生した水蒸気を復水にする復水器から供給される水蒸気と気体廃棄物を流下させる排ガス流路に、水蒸気を駆動源として気体廃棄物を抽出する空気抽出器と、空気抽出器で抽出した気体廃棄物を処理する排ガス再結合器と、排ガス再結合器から流下する排ガス中の水蒸気を復水にする排ガス復水器と、排ガス復水器を流下した排ガス中の放射性希ガスを処理する希ガスホールドアップ装置と、希ガスホールドアップ装置を流下した排ガスを系外に排出する排気筒を備えた気体廃棄物処理設備において、
排ガス復水器の出口側から分岐して復水器と空気抽出器との間の排ガス流路に排ガス復水器を経た排ガスの一部を戻すように配設された排ガス再循環ラインと、排ガス再循環ラインに設置されて該排ガス再循環ラインを流れる排ガスの流量を調節する流量調節弁と、排ガス復水器の下流側の排ガス流路を流れる排ガスの水素濃度を検出する水素濃度検出器と、前記水素濃度検出器で検出した排ガスの水素濃度に基づいて前記流量調節弁を調節する制御装置を備えて、前記空気抽出器を駆動源としてこの排ガス再循環ラインを通じて排ガスを前記排ガス再結合器に循環させることを特徴とする気体廃棄物処理設備。
【請求項２】
原子炉で発生した水蒸気を復水器で復水にし、前記復水器から排ガス流路を通じて流下した気体廃棄物を水蒸気を駆動源とした空気抽出器によって抽出し、前記空気抽出器で抽出した気体廃棄物を排ガス再結合器によって処理し、前記排ガス再結合器から流下する排ガス中の水蒸気を排ガス復水器によって復水にし、前記排ガス復水器を流下した排ガス中の放射性希ガスを希ガスホールドアップ装置によって処理し、前記希ガスホールドアップ装置を流下した排ガスを排気筒によって系外に排出する気体廃棄物処理設備の運転方法において、
前記排ガス復水器の出口側から分岐して前記復水器と前記空気抽出器との間の排ガス流路に接続するように配設された排ガス再循環ラインを通じて該排ガス復水器を流下した排ガスの一部を空気抽出器の上流側に戻すようにし、前記排ガス再循環ラインを流れる排ガスの流量は前記排ガス復水器を経た排ガスの水素濃度に基づいて調節して、前記空気抽出器を駆動源としてこの排ガス再循環ラインを通じて排ガスを前記排ガス再結合器に循環するように運転することを特徴とする気体廃棄物処理設備の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、沸騰水型原子力発電プラントの気体廃棄物を除去又は処理する気体廃棄物処理設備及び気体廃棄物処理設備の運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
沸騰水型原子力発電プラントの気体廃棄物を除去又は処理する気体廃棄物処理設備の排ガス再循環運転方法として、特開平１０−２６０２９６号公報には排ガス再結合器の出口側から排ガスの一部を分岐して排ガス再結合器の入口側に供給する再循環ラインを配設し、排ガス再結合器の出口側の排ガスの水素濃度が既定値以上になった場合に前記再循環ラインに設けられた弁を開いて前記排ガス再結合器を経た排ガスの一部をこの再循環ラインを通じて排ガス再結合器に循環させるように構成した気体廃棄物処理設備の運転方法の技術が開示されている。
【０００３】
また、特開２００４−６９５７２号公報には、排ガス再結合器の下流に設置された排ガス復水器の出口側から排ガスの一部を分岐して主復水器に逃がす再循環ラインを配設し、排ガス復水器出口から希ガスホールドアップ装置に至るプロセス圧力を所定値に保つように排ガス復水器出口側のプロセス圧力を計測し、計測したプロセス圧力を所望の圧力に維持するように前記再循環ラインに設けられた弁の開度を調節して前記排ガス復水器を経た排ガスの一部をこの再循環ラインを通じて主復水器に逃がすように構成した技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２６０２９６号公報
【特許文献２】特開２００４−６９５７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特開平１０−２６０２９６号公報に記載された技術では、排ガス再循環ラインは、該排ガス再循環ラインを流れる排ガスが排ガス再結合器の出口側から排ガス再結合器の入口側に戻るように配設されているので、排ガス再結合器の再結合性能を向上させるために前記排ガス再循環ラインを通じて排ガスを排ガス再結合器に再循環させるには排ガスを強制的に送給する専用のブロワを前記排ガス再循環ライン上に設けなければならず、設備構造が複雑となってブロワを設置する設備コストを要するという課題があった。
【０００６】
また、特開２００４−６９５７２号公報に記載された技術では、排ガス復水器出口から希ガスホールドアップ装置に至るプロセス圧力を所定値に保つために再循環ラインを通じて排ガス復水器の出口側から排ガスの一部を分岐して主復水器に逃がしており、排ガス再結合器の再結合性能を向上させる技術とは直接関係しないものである。
【０００７】
本発明の目的は、排ガス再循環ラインに排ガスを送給する専用のブロワを設置することなく排ガス中の水素濃度を所望の値にするように再循環ラインの流量を調節して排ガス再結合器の再結合性能を向上することを可能にした気体廃棄物処理設備及び気体廃棄物処理設備の運転方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の気体廃棄物処理設備は、原子炉で発生した水蒸気を復水にする復水器から供給される水蒸気と気体廃棄物を流下させる排ガス流路に、水蒸気を駆動源として気体廃棄物を抽出する空気抽出器と、空気抽出器で抽出した気体廃棄物を処理する排ガス再結合器と、排ガス再結合器から流下する排ガス中の水蒸気を復水にする排ガス復水器と、排ガス復水器を流下した排ガス中の放射性希ガスを処理する希ガスホールドアップ装置と、希ガスホールドアップ装置を流下した排ガスを系外に排出する排気筒を備えた気体廃棄物処理設備において、排ガス復水器の出口側から分岐して復水器と空気抽出器との間の排ガス流路に排ガス復水器を経た排ガスの一部を戻すように配設された排ガス再循環ラインと、排ガス再循環ラインに設置されて該排ガス再循環ラインを流れる排ガスの流量を調節する流量調節弁と、排ガス復水器の下流側の排ガス流路を流れる排ガスの水素濃度を検出する水素濃度検出器と、前記水素濃度検出器で検出した排ガスの水素濃度に基づいて前記流量調節弁を調節する制御装置を備えて、前記空気抽出器を駆動源としてこの排ガス再循環ラインを通じて排ガスを前記排ガス再結合器に循環させることを特徴とする。
【０００９】
本発明の気体廃棄物処理設備の運転方法は、原子炉で発生した水蒸気を復水器で復水にし、前記復水器から排ガス流路を通じて流下した気体廃棄物を水蒸気を駆動源とした空気抽出器によって抽出し、前記空気抽出器で抽出した気体廃棄物を排ガス再結合器によって処理し、前記排ガス再結合器から流下する排ガス中の水蒸気を排ガス復水器によって復水にし、前記排ガス復水器を流下した排ガス中の放射性希ガスを希ガスホールドアップ装置によって処理し、前記希ガスホールドアップ装置を流下した排ガスを排気筒によって系外に排出する気体廃棄物処理設備の運転方法において、前記排ガス復水器の出口側から分岐して前記復水器と前記空気抽出器との間の排ガス流路に接続するように配設された排ガス再循環ラインを通じて該排ガス復水器を流下した排ガスの一部を空気抽出器の上流側に戻すようにし、前記排ガス再循環ラインを流れる排ガスの流量は前記排ガス復水器を経た排ガスの水素濃度に基づいて調節して、前記空気抽出器を駆動源としてこの排ガス再循環ラインを通じて排ガスを前記排ガス再結合器に循環するように運転することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、排ガス再循環ラインに排ガスを送給する専用のブロワを設置することなく排ガス中の水素濃度を所望の値にするように再循環ラインの流量を調節して排ガス再結合器の再結合性能を向上することを可能にした気体廃棄物処理設備及び気体廃棄物処理設備の運転方法が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は本発明の実施例である沸騰水型原子力発電プラントの気体廃棄物処理設備を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の一実施例である沸騰水型原子力発電プラントの気体廃棄物を除去又は処理する気体廃棄物処理設備及び気体廃棄物処理設備の運転方法について図面を引用して以下に説明する。
【実施例１】
【００１３】
本発明の一実施例である沸騰水型原子力発電プラントの気体廃棄物処理設備及び気体廃棄物処理設備の運転方法について図１を用いて説明する。
【００１４】
図１は本実施例の沸騰水型原子力発電プラントの概略構成を示すものであり、原子炉１で発生した蒸気は、この原子炉１の炉水の放射線分解により生じた水素ガス、酸素ガス及び希ガスの気体廃棄物と共に復水器２に供給されて冷却され、蒸気は復水となって再び原子炉１に戻される。
【００１５】
前記復水器２に流入した水素ガス、酸素ガス及び希ガスの気体廃棄物を含んだ排ガスは該復水器２から排ガス系統１５を通じて流下して、気体廃棄物処理設備２０に供給される。
【００１６】
前記復水器２の下流側で前記気体廃棄物処理設備２０の上流側に位置する前記排ガス系統１５には空気抽出器３が設置され、前記復水器２から排ガス系統１５を通じてこの排ガスを気体廃棄物処理設備２０に導くように構成されている。
【００１７】
前記気体廃棄物処理設備２０は、原子炉１から排出される気体廃棄物内の水素と酸素の再結合と放射能の減衰を目的に設置されているものであり、この気体廃棄物処理設備２０を構成する主要機器として、復水器２から流入する排ガスを流下させる排ガス流路１５に順次設置された、排ガス中の水素と酸素を再結合（水）させて非可燃性の排ガスにする排ガス再結合器４と、前記排ガス再結合器４の下流側に設置されて該記排ガス再結合器４を流下した排ガス中の水蒸気を冷却して復水にする排ガス復水器５と、前記排ガス復水器５の下流側に設置されて該排ガス復水器５を流下した排ガス中の放射性希ガスを処理する希ガスホールドアップ装置９と、前記希ガスホールドアップ装置９の下流側に設置されて該希ガスホールドアップ装置９を流下した排ガスを系外に排出する排気筒８が備えられている。
【００１８】
原子炉１からは、炉水の放射線分解により生じた水素ガスと酸素ガス、その副生成物である３Ｈ、１６Ｎ、１９Ｏなどが気体廃棄物として排出されるとともに、原子炉１内の燃料被覆管から放射性物質のリーク時にクリプトン（Ｋｒ）や、キセノン（Ｘｅ）のような希ガスが気体廃棄物として排出されるが、これらの気体廃棄物である排ガスは、原子炉１から蒸気が供給される主蒸気管（図示せず）、復水器２、空気抽出器３、を経由して前記排ガス流路１５を通じて水素と酸素を再結合させる触媒を充填した前記排ガス再結合器４に導入されて処理される。
【００１９】
前記排ガス再結合器４で水素と酸素を再結合（水）させる処理を行ない、該排ガス再結合器４から排出された気体は排ガス復水器５により気体中の水蒸気を除去され、さらに希ガスホールドアップ装置９によって気体中の気体廃棄物を処理され、最後に排気筒８によって大気放出される。
【００２０】
前記気体廃棄物処理設備２０を構成する機器として、排ガス復水器５の出口側と空気抽出器３の入口側との間に位置する排ガス系統１５には、該排ガス系統１５から分岐して前記復水器２の下流側と空気抽出器３の上流側との間に位置する排ガス系統１５に接続し、排ガス復水器５を経た排ガスの一部を前記排ガス再結合器４に循環させる排ガス再循環ライン６が配設されており、この排ガス再循環ライン６上には排ガス再循環ライン６内を流れる排ガスの流量を調節する流量調節弁７が設けられている。
【００２１】
また、排ガス復水器５の出口側と空気抽出器３の入口側との間に位置する排ガス系統１５には、排ガス中の水素濃度を計測する水素濃度検出器１０と、この水素濃度検出器１０で計測された排ガス中の水素濃度に基づいて排ガス再循環ライン６に設けた流量調節弁７の開度を調節する制御装置３０が設置されている。
【００２２】
排ガス復水器５出口側の排ガス中の水素濃度ｖｏ１％（ｄｒｙ）は前記水素濃度検出器１０によって監視されており、この水素濃度検出器１０で検出した排ガスの水素濃度に基づいて制御装置３０によって排ガス再循環ライン６の流量調節弁７の開度を調節して該排ガス再循環ライン６を通じて前記排ガス再結合器４に循環させる排ガスの流量を調節し、前記水素濃度検出器１０で検出する排ガスの水素濃度を所望の値に制御している。
する。
【００２３】
即ち、水素濃度検出器１０で検出した排ガスの水素濃度の検出信号は制御装置３０に入力され、この制御装置３０において水素濃度の検出値とその設定値との比較に基づいて指令信号を流量調節弁７に出力し、排ガス再循環ライン６を通じて前記排ガス再結合器４に循環させる排ガスの流量を調節し、排ガス復水器５出口側の排ガス中の水素濃度ｖｏ１％を所望の値（例えば２ｖｏｌ％（ｄｒｙ））に制御させることによって、前記排ガスの水素濃度を常に２ｖｏｌ％（ｄｒｙ）に維持している。
【００２４】
排ガス再結合器４の再結合性能が何らかの原因で低下し、排ガス復水器５を通過後の排ガス中の水素濃度が４ｖｏｌ％（ｄｒｙ）を上回る濃度に上昇すると、水素燃焼に至る可能性があるため原子カプラントの運転を停止させなければならない。
【００２５】
そこで、水素濃度検出器１０で検出する排ガスの水素濃度が規定の水素濃度値、例えば４ｖｏｌ％（ｄｒｙ）に上昇した場合には警報を出力し、原子力発電プラントの運転を停止するように構成している。
【００２６】
そこで、原子力発電プラントの運転を停止させるに至る排ガス中の水素濃度が上昇する事象を回避するためには、前記排ガス再結合器４の再結合性能を向上させ、前記排ガス中の水素濃度を水素燃焼に至ることがない濃度まで低下させなければならない。
【００２７】
そこで本実施例の原子力発電プラントの気体廃棄物処理設備２０においては、排ガス再結合器４における再結合性能を高くするために、排ガス中の水素濃度に基づいて排ガス再結合器４を流れる排ガスを該排ガス再結合器４に何度も循環するようにした排ガス再循環運転を行なう。
【００２８】
この排ガス再循環運転とは、排ガス再結合器４の下流側から排ガスの一部を分岐して排ガス再循環ラインを通じて排ガス再結合器４の上流側に戻すように再循環させて、排ガスを前記排ガス再結合器４に何度も通すことによって排ガス再結合器での水素と酸素の再結合効率を高め、排ガス復水器５出口の排ガス中の水素濃度を所望の濃度に下げる運転である。
【００２９】
本実施例の気体廃棄物処理設備による運転方法では、図１に示すように、空気抽出器４の上流側となる排ガス流路１５に、排ガス復水器５の下流側の排ガス流路１５から分岐した排ガス再循環ライン６を接続させているので、排ガス再結合器４の上流側となる排ガス流路１５に設置された空気抽出器３による排ガスの吸引力を前記排ガス再循環ライン６を循環する排ガスを再循環させる駆動源として利用できる。
【００３０】
そして本実施例の気体廃棄物処理設備２０では、前記排ガス復水器５を流下した排ガスの一部を空気抽出器３による吸引力によって前記排ガス再循環ライン６を通じて空気抽出器３の上流側から前記排ガス再結合器４に排ガスを流入させる駆動源としたことから、該排ガス再結合器４に排ガスを何度でも循環させることができる。
【００３１】
この結果、本実施例の気体廃棄物処理設備２０では、排ガス復水器５出口側の排ガス中の水素濃度ｖｏｌ％を水素燃焼を未然に防止できる所望の値（例えば２ｖｏｌ％（ｄｒｙ））に制御することが可能となる。
【００３２】
従って、木実施例の気体廃棄物処理設備を用いれば、排ガス再循環ライン６に排ガスを送給する専用のブロワを設けることなく排ガス再結合器４の再結合効率を高めることができるので、排ガス復水器５の出口の排ガス中の水素濃度を所望の濃度に低減させることが可能となる。
【００３３】
本実施例によれば、排ガス再循環ラインに排ガスを送給する専用のブロワを設置することなく排ガス中の水素濃度を所望の値にするように再循環ラインの流量を調節して排ガス再結合器の再結合性能を向上することを可能にした気体廃棄物処理設備及び気体廃棄物処理設備の運転方法が実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は沸騰水型原子力発電プラントの気体廃棄物を除去又は処理する気体廃棄物処理設備及び気体廃棄物処理設備の運転方法に適用可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１：原子炉、２：復水器、３：空気抽出器、４：排ガス再結合器、５：排ガス復水器、６：排ガス再循環ライン、７：排ガス再循環ライン流量調節弁、８：排気筒、９：希ガスホールドアップ装置、１０：水素濃度検出器、１５：排ガス系統、２０：気体廃棄物処理設備、３０：制御装置。
【図１】
2011196963.tif 000003