(57)【要約】【課題】  複数の排ガス再結合装置に対して希ガスホールドアップ装置を共有化すること。【解決手段】  排ガス再結合装置６ａ、６ｂと希ガスホールドアップ装置９とを結ぶ流体流路１１ａ、１１ｂ中に流路切替弁８ａ、８ｂを挿入し、バイパス用流体流路１２ａ、１２ｂの途中にバイパス用流路切替弁１３ａ、１３ｂを挿入し、排ガス再結合装置６ａ、６ｂ下流に配置された放射能検出器７ａ、７ｂにより、燃料被覆管２ａ、２ｂから希ガスのリークがないことが検出されたときには、流路切替弁１３ａ、１３ｂを開いて希ガスホールドアップ装置９をバイパスした状態で気体廃棄物を排気筒１０に排出し、希ガスのリークがあることが検出されたときには流路切替弁８ａ、８ｂを開いて、排ガス再結合装置６ａ、６ｂから排出される気体廃棄物を希ガスホールドアップ装置９に導入して減衰させ、減衰させた気体廃棄物を排気筒１０側に排出する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料被覆管を有する複数の沸騰水型原子炉からそれぞれ排出された気体廃棄物中の水素と酸素を再結合させて水に戻す複数の排ガス再結合装置と、前記各排ガス再結合装置からのガスに含まれる希ガスをそれぞれ流体流路を介して導入し、導入した希ガスの放射能レベルを減衰させて排気筒側に排出する希ガスホールドアップ装置と、前記各排ガス再結合装置と前記希ガスホールドアップ装置とを結ぶ各流体流路から分岐して前記希ガスホールドアップ装置の入口側と出口側とをバイパスする複数のバイパス用流体流路と、前記各排ガス再結合装置から排出される希ガスの放射能レベルを検出する放射能検出器と、前記各排ガス再結合装置と前記希ガスホールドアップ装置とを結ぶ各流体流路の流路途中に配置されて前記各流体流路を操作に応じて開閉する複数の流路切替弁と、前記複数のバイパス用流体流路の流路途中に配置されて前記各バイパス用流体流路を操作に応じて開閉する複数のバイパス用流路切替弁とを備えてなる放射性気体廃棄物処理設備。
【請求項２】
燃料被覆管を有する複数の沸騰水型原子炉からそれぞれ排出された気体廃棄物中の水素と酸素を再結合させて水に戻す複数の排ガス再結合装置と、前記各排ガス再結合装置からのガスに含まれる希ガスをそれぞれ流体流路を介して導入し、導入した希ガスの放射能レベルを減衰させて排気筒側に排出する希ガスホールドアップ装置と、前記各排ガス再結合装置と前記希ガスホールドアップ装置とを結ぶ各流体流路から分岐して前記希ガスホールドアップ装置の入口側と出口側とをバイパスする複数のバイパス用流体流路と、前記各排ガス再結合装置から排出される希ガスの放射能レベルをそれぞれ検出する複数の放射能検出器と、前記各排ガス再結合装置と前記希ガスホールドアップ装置とを結ぶ各流体流路の流路途中に配置されて前記各流体流路を開閉指令に応じて開閉する複数の流路切替弁と、前記複数のバイパス用流体流路の流路途中に配置されて前記各バイパス用流体流路を開閉指令に応じて開閉する複数のバイパス用流路切替弁と、前記各流路切替弁と前記各バイパス用流路切替弁をそれぞれ制御対象として、前記各放射能検出器の検出値に応じて一方の制御対象には開指令を出力し、他方の制御対象には閉指令を出力する複数の流路選択装置とを備えてなる放射性気体廃棄物処理設備。
【請求項３】
燃料被覆管を有する複数の沸騰水型原子炉からそれぞれ排出された気体廃棄物中の水素と酸素を再結合させて水に戻す複数の排ガス再結合装置と、前記各排ガス再結合装置からのガスに含まれる希ガスをそれぞれ流体流路を介して導入し、導入した希ガスの放射能レベルを減衰させて排気筒側に排出する希ガスホールドアップ装置と、前記各排ガス再結合装置と前記希ガスホールドアップ装置とを結ぶ各流体流路から分岐して前記希ガスホールドアップ装置の入口側と出口側とをバイパスする複数のバイパス用流体流路と、前記各排ガス再結合装置から排出される希ガスの放射能レベルをそれぞれ検出する複数の放射能検出器と、前記各排ガス再結合装置と前記希ガスホールドアップ装置とを結ぶ各流体流路の流路途中に配置されて前記各流体流路を開閉指令に応じて開閉する複数の流路切替弁と、前記複数のバイパス用流体流路の流路途中に配置されて前記各バイパス用流体流路を開閉指令に応じて開閉する複数のバイパス用流路切替弁と、前記各放射能検出器の検出値が設定値以下のときに、前記各流路切替弁に閉指令を出力し、前記各バイパス用流路切替弁には開指令を出力し、前記各放射能検出器の検出値が設定値を超えたときには、前記各流路切替弁に開指令を出力し、前記各バイパス用流路切替弁には閉指令を出力する複数の流路選択装置とを備えてなる放射性気体廃棄物処理設備。
【請求項４】
請求項１、２または３のうちいずれか１項に記載の放射性気体廃棄物処理設備において、前記各バイパス用流体流路の流路途中に配置されて排ガス中の放射能レベルを減衰させて排気筒側に排出する複数の排ガス減衰装置を備えてなることを特徴とする放射性気体廃棄物処理設備。
【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において、気体廃棄物を処理するに好適な放射性気体廃棄物処理設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
沸騰水型原子力発電プラントにおける原子炉からは、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等が気体廃棄物として排出されたり、あるいは原子炉の燃料被覆管からリークするクリプトン（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たりすることがあり、これらの気体廃棄物は主蒸気管を介して復水器に導かれるようになっている。復水器に導入された気体廃棄物は蒸気式空気抽出器を経由して気体廃棄物処理設備に導かれるようになっている。
【０００３】
気体廃棄物処理設備では、蒸気式空気抽出器から排出される気体廃棄物を排ガス再結合装置で水素と酸素を再結合させて水に戻し、排ガス再結合装置下流の放射能検出器で燃料被覆管からの希ガスのリークを監視し、排ガス再結合装置下流に配置された希ガスホールドアップ装置でクリプトン（Ｋｒ）やキセノン（Ｘｅ）のような希ガス(放射性核種）を放出可能なレベル以下まで減衰させ、減衰された希ガスの放出放射能レベルを希ガスホールドアップ装置下流の放射能検出器で監視しながら、排気筒から放出するようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の気体廃棄物処理系では、１基の原子炉に対して排ガス再結合装置と希ガスホールドアップ装置をそれぞれ１台ずつ設置する構成が採用されている。
【０００５】
すなわち、原子炉の燃料被覆管からの希ガスのリークがない場合、気体廃棄物は、蒸気、空気、水素ガスや酸素ガス、３Ｈ、１６Ｎ、１９Ｏ等の短半減期の核種で構成されており、希ガスホールドアップ装置で気体廃棄物を減衰させなくても気体廃棄物の放出が可能であるためである。しかも、近年、原子炉の燃料被覆管からの希ガスのリークは少なくなっており、現在設置されている希ガスホールドアップ装置も希ガスの万一のリークに備えているといった形となっている。
【０００６】
他方、原子力発電プラントにおいても、コスト削減が強く望まれており、気体廃棄物処理設備においてもコスト削減が必須課題である。
【０００７】
本発明の課題は、複数の原子炉に対応して設置された複数の排ガス再結合装置に対して希ガスホールドアップ装置を共有化することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明は、複数の原子炉に対応して複数の排ガス再結合装置を設置するときに、複数の排ガス再結合装置に対して１台の希ガスホールドアップ装置を設置し、各排ガス再結合装置と希ガスホールドアップ装置とをそれぞれ流体流路を介して接続し、希ガスホールドアップ装置の入口側と出口側とをバイパスする複数のバイパス用流体流路を設け、各排ガス再結合装置と希ガスホールドアップ装置とを結ぶ流体流路の途中に流路切替弁を設けるとともに、各バイパス用流体流路の流路途中にバイパス用流路切替弁を設け、各排ガス再結合装置から排出される希ガスの放射能レベルを放射能検出器で検出し、気体廃棄物の放射能レベルが低いとき、すなわち、原子炉の燃料被覆管からの希ガスのリークがないときには、バイパス用流路切替弁を開いて希ガスホールドアップ装置をバイパスさせて気体廃棄物を排出し、一方、放射能レベルが高いときには、バイパス流路切替弁を閉じた状態で、各排ガス再結合装置と希ガスホールドアップ装置とを結ぶ流体流路中の流路切替弁を開いて、気体廃棄物を希ガスホールドアップ装置で減衰させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、設備の削減が可能となり、より経済的な放射性気体廃棄物処理設備を提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の１実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１実施形態を示す放射性気体廃棄物処理設備が設置された原子力発電プラントのブロック構成図である。図１において、放射性気体廃棄物処理設備５は、２基の原子炉１ａ、１ｂから排出される気体廃棄物内の水素の再結合と放射能の減衰を目的に設置されており、２基の原子炉１ａ、１ｂに対応して２台の排ガス再結合装置６ａ、６ｂが設置されている。各再結合装置６ａ、６ｂの上流側は蒸気式空気抽出器４ａ、４ｂに接続されており、蒸気式空気抽出器４ａ、４ｂはそれぞれ復水器３ａ、３ｂに接続され、復水器３ａ、３ｂはそれぞれ原子炉１ａ、１ｂに接続されている。原子炉１ａ、１ｂ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、燃料被覆管２ａ、２ｂから、そ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、これら気体廃棄物は主蒸気管、復水器３ａ、３ｂ、蒸気式空気抽出器４ａ、４ｂを経由して各排ガス再結合装置６ａ、６ｂに導入されるようになっている。
【００１２】
各排ガス再結合装置６ａ、６ｂの下流側には、排ガス再結合装置６ａ、６ｂから排出される気体廃棄物を希ガスホールドアップ装置９を介して排気筒１０に導くための流体流路１１ａ、１１ｂが設けられているとともに、各排ガス再結合装置６ａ、６ｂから排出される希ガスの放射能レベルを検出する放射能検出器７ａ、７ｂが設けられている。さらに流体流路１１ａ、１１ｂの流路途中には、手動操作に応じて流体流路１１ａ、１１ｂを開閉する流路切替弁８ａ、８ｂが設けられている。さらに、希ガスホールドアップ装置９の入口側と出口側とを結ぶバイパス用流体流路１２ａ、１２ｂが設けられており、各バイパス用流体流路１２ａ、１２ｂの流路途中には手動操作に応じてその流路を開閉する流路切替弁１３ａ、１３ｂが設けられている。
【００１３】
希ガスホールドアップ装置９は各流体流路１１ａ、１１ｂから導入された気体廃棄物の放射能レベルを減衰させ、減衰された気体廃棄物を排気筒１０側に排出するようになっている。そして希ガスホールドアップ装置９の下流側には、希ガスホールドアップ装置９から排出される気体廃棄物の放射能レベルを検出する放射能検出器７ｃが設けられている。
【００１４】
上記構成において、燃料被覆管２ａ、２ｂからの希ガスのリークがない場合には、気体廃棄物は、蒸気、空気、水素ガスや酸素ガス、３Ｈ、１６Ｎ、１９Ｏなどの短半減期の核種で構成されており、希ガスホールドアップ装置９で放射能レベルを減衰させなくても、気体廃棄物を排気筒１０から放出することが可能である。このため、燃料被覆管２ａ、２ｂから希ガスのリークがない場合には、運転員が放射能検出器７ａ、７ｂの指示値を確認し、流路切替弁１３ａ、１３ｂを開操作することにより、希ガスホールドアップ装置９をバイパスする流路を選択し、各排ガス再結合装置６ａ、６ｂから排出される気体廃棄物をバイパス用流体流路１２ａ、１２ｂを介して排気筒１０に導き、大気に放出する。
【００１５】
一方、燃料被覆管２ａ、２ｂからのリークがある場合、気体廃棄物には、蒸気、空気、水素ガスや酸素ガス、３Ｈ、１６Ｎ、１９Ｏなどの短半減期の核種に加えて、ＫｒやＸｅのような希ガスが含まれている。しがたって、希ガスのリークのある場合には、運転員が放射能検出器７ａ、７ｂの指示値を確認し、流路切替弁１３ａ、１３ｂは閉じた状態で、流路切替弁８ａ、８ｂを開操作することにより、希ガスホールドアップ装置９への流路を選択し、各排ガス再結合装置６ａ、６ｂから排出される気体廃棄物を希ガスホールドアップ装置９に導入し、気体廃棄物の放射能レベルを低下させ、放射能検出器７ｃの検出値を基に、希ガスホールドアップ装置９から排出される気体廃棄物の放射能レベルが放出可能レベルに減衰されていることを確認しながら、気体廃棄物を排気筒１０へ導いて大気に放出する。
【００１６】
本実施形態によれば、２台の排ガス再結合装置６ａ、６ｂに対して１台の希ガスホールドアップ装置９を設け、希ガスホールドアップ装置９を各排ガス再結合装置６ａ、６ｂに対して共有するようにしたため、設備の削減が可能となり、より経済的な放射性気体廃棄物処理設備を提供することが可能になる。
【００１７】
（実施の形態２）
次に、本発明の第２実施形態を図２にしたがって説明する。本実施形態は、流路切替弁８ａ、８ｂ、１３ａ、１３ｂとして、開閉指令に応じてその流路を自動で開閉するものを用い、流路切替弁８ａ、８ｂ、１３ａ、１３ｂを制御対象（選択対象）として、放射能検出器７ａ、７ｂの検出値に応じて一方の制御対象（流路切替弁８ａ、８ｂ、または流路切替弁１３ａ、１３ｂ）には開指令を出力し、他方の制御対象（流路切替弁１３ａ、１３ｂまたは流路切替弁８ａ、８ｂ）には閉指令を出力する流路選択装置１４ａ、１４ｂを設けたものであり、他の構成は図１のものと同様である。
【００１８】
具体的には、流路選択装置１４ａ、１４ｂは、放射能検出器７ａ、７ｂの検出値が設定値以下のとき、すなわち、燃料被覆管２ａ、２ｂからそれぞれ希ガスのリークがないときには切替弁８ａ、８ｂには閉指令を出力し、バイパス用流路切替弁１３ａ、１３ｂには開指令を出力し、放射能検出器７ａ、７ｂの検出値が設定値を超えたとき、すなわち、燃料被覆管２ａ、２ｂから希ガスのリークがあるときには、流路切替弁８ａ、８ｂに対して開指令を出力し、各バイパス用流路切替弁１３４ａ、１３ｂ対しては、閉指令を出力するようになっている。
【００１９】
したがって、燃料被覆管２ａ、２ｂから希ガスのリークがない場合には、放射能検出器７ａ、７ｂの検出値にしたがって流路選択装置１４ａ、１４ｂからバイパス用流路切替弁１３ａ、１３ｂに対して開指令が出力され、流路切替弁１３ａ、１３ｂによってバイパス流路１２ａ、１２ｂが開かれ、排ガス再結合装置６ａ、６ｂから排出される気体廃棄物がバイパス用流体流路１２ａ、１２ｂを介して排気筒１０に排出される。
【００２０】
一方、燃料被覆管２ａ、２ｂから希ガスのリークがある場合には、流路切替弁８ａ、８ｂが自動で開操作され、各排ガス再結合装置６ａ、６ｂから排出される気体廃棄物が希ガスホールド装置９に導入され、希ガスホールドアップ装置９で放射能レベルが減衰された後、放射能検出器７ａの検出値を確認しながら気体廃棄物が排気筒１０側に排出される。
【００２１】
本実施形態によれば、２台の排ガス再結合装置６ａ、６ｂに対して１台の希ガスホールドアップ装置９を設け、希ガスホールドアップ装置９を各排ガス再結合装置６ａ、６ｂに対して共有するようにしたため、設備の削減が可能となり、より経済的な放射性気体廃棄物処理設備を提供することが可能になる。
【００２２】
また、本実施形態によれば、各放射能検出器７ａ、７ｂの検出値に応じて各流路切替弁８ａ、８ｂ、１３ａ、１３ｂの切替を自動で行うことができるため、運転員の負担を軽減することができるとともに、操作に要する時間の低減、すなわち、放出放射能の低減が可能になる。
【００２３】
（実施の形態３）
次に、本発明の第３実施形態を図３にしたがって説明する。本実施形態は、バイパス用流体流路１２ａ、１２ｂの流路途中のうちバイパス用流路切替弁１３ａ、１３ｂの下流側に排ガス減衰装置１５ａ、１５ｂをそれぞれ設けたものであり、他の構成は図２のものと同様である。
【００２４】
本実施形態によれば、２台の排ガス再結合装置６ａ、６ｂに対して１台の希ガスホールドアップ装置９を設け、希ガスホールドアップ装置９を各排ガス再結合装置６ａ、６ｂに対して共有するようにしたため、設備の削減が可能となり、より経済的な放射性気体廃棄物処理設備を提供することが可能になる。
【００２５】
また、本実施形態によれば、各排ガス再結合装置６ａ、６ｂの下流側に排ガス減衰装置１５ａ、１５ｂを配置することで、短半減期の核種の減衰が可能となり、放出放射能レベルをより低減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態を示す放射性気体廃棄物処理設備と原子炉を備えた原子力発電プラントのブロック構成図である。
【図２】本発明の第２実施形態を示す放射性気体廃棄物処理設備と原子炉を備えた原子力発電プラントのブロック構成図である。
【図３】本発明の第３実施形態を示す放射性気体廃棄物処理設備と原子炉を備えた原子力発電プラントのブロック構成図である。
【符号の説明】
【００２７】
１ａ、１ｂ  原子炉
２ａ、２ｂ  燃料被覆管
３ａ、３ｂ  復水器
４ａ、４ｂ  蒸気式空気抽出器
５  放射性気体廃棄物処理設備
６ａ、６ｂ  排ガス再結合装置
７ａ、７ｂ、７ｃ  放射能検出器
８ａ、８ｂ  流路切替弁 
１０  排気筒
１１ａ、１１ｂ  流体流路
１２ａ、１２ｂ  バイパス用流体流路
１３ａ、１３ｂ  バイパス用流路切替弁
１４ａ、１４ｂ  流路選択装置
１５ａ、１５ｂ  排ガス減衰装置
【図１】
2005164420.tif 000003
【図２】
2005164420.tif 000004
【図３】
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