(57)【要約】【課題】小型化できかつ水素処理性能を向上できる原子力プラントの水素処理設備を提供する。【解決手段】水素処理設備１は、環状の触媒層２を有し、この触媒層２の周囲を断熱層３で取り囲んでいる。ガス流路４が環状の触媒層２の内側に形成される。水素処理設備１は原子力プラントの、例えば、原子炉格納容器の窒素ガスが充填されたドライウェル内に設置される。冷却材喪失事故時に、原子炉圧力容器に接続された配管に生じたき裂からドライウェル内に放出された水素及び酸素を含む窒素ガスが、ガス流路４に流入する。窒素ガスに含まれる水素は、触媒層２の触媒金属の作用により窒素ガス中の酸素と反応して水を生成する。ガス流路４を環状の触媒層２が取り囲んでいるため、ガス流路内４の窒素ガスへの触媒層２からの加熱量が増大し、さらに、断熱層３の形成により触媒層２から外部に放出される熱量が低減される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の触媒層と、前記環状の触媒層の内側に形成されたガス流路とを有することを特徴とする原子力プラントの水素処理設備。
【請求項２】
前記ガス流路内を流れるガスを吸引する送風装置を、前記ガス流路の真上に配置した請求項１に記載の原子力プラントの水素処理設備。
【請求項３】
断熱層が前記環状の触媒層の周囲を取り囲んでいる請求項１または２に記載の原子力プラントの水素処理設備。
【請求項４】
前記環状の触媒層が外径の異なる複数の環状の触媒層を含んでおり、これらの環状の触媒層が同心円状に配置され、最も内側に位置する環状の触媒層の内側、及び隣り合う環状の触媒層の間に前記ガス流路が形成されている請求項１または２に記載の原子力プラントの水素処理設備。
【請求項５】
断熱層が、前記同心円状に配置された環状の触媒層のうち最も外側に位置する前記環状の触媒層の周囲を取り囲んでいる請求項４に記載の原子力プラントの水素処理設備。
【請求項６】
ガス流路を形成する触媒層と、前記触媒層を取り囲む断熱層とを備えることを特徴とする原子力プラントの水素処理設備。
【請求項７】
ガス流入口を下端部に形成してガス排出口を上端部に形成したケーシングを備え、前記触媒層が前記ケーシング内に配置され、前記触媒層は複数の触媒カートリッジを有しており、前記ガス流路が前記触媒カートリッジの相互間に形成されている請求項６に記載の原子力プラントの水素処理設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力プラントの水素処理設備に係り、特に、沸騰水型原子力プラントの原子炉建屋内に配置するのに好適な原子力プラントの水素処理設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子炉の安全設計において設計基準事象として考慮している冷却材喪失事故では、原子炉圧力容器内の高温高圧の冷却水が、原子炉圧力容器に接続された配管等の破断箇所から高温の蒸気になって原子炉格納容器内に放出される。原子炉圧力容器内の炉心に装荷されている燃料集合体の燃料棒の温度が上昇し、燃料棒の被覆管のジルコニウムと水が反応して水素ガスが発生する。この水素は、配管破断箇所から蒸気と共に原子炉格納容器内に放出される。また、配管破断箇所から原子炉格納容器内に放出された放射性物質が圧力抑制プールへ流入し、水の放射線分解によって水素ガス及び酸素ガスが発生することが想定されている。
【０００３】
このような事象への対策として、圧力抑制室を有する原子炉格納容器を採用している沸騰水型原子力プラントでは、運転中、原子炉格納容器内の雰囲気が窒素ガスに置換されている。さらに、万が一の冷却材喪失事故の発生に備えて、原子炉格納容器と配管で接続されている加熱式水素処理設備が設置されている。冷却材喪失事故が発生したときには、ブロアの駆動により原子炉格納容器内の水素及び酸素を含むガスを加熱式水素処理設備に供給し、加熱式水素処理設備の電気ヒーターによる加熱により水素と酸素を再結合させて水蒸気に変換する。
【０００４】
一方、近年では、受動的安全性に優れ、外部動力を必要としない触媒式の水素処理設備が開発されている。この触媒式水素処理設備の一例が、特開平１０−２２７８８５号公報に記載されている。触媒式水素処理設備は、水素と酸素を反応させる触媒、及び触媒を収納するチムニーを有し、原子炉格納容器内の、原子炉圧力容器が配置されるドライウェル、及び圧力抑制室に配置される。触媒層の上端からチムニー出口部までの高さが触媒層の高さの２倍以上で、チムニー出口部の流路面積がチムニー入口部の流路面積の２５％以上になっている。
【０００５】
原子炉格納容器内において、水素及び酸素を含む、触媒式水素処理設備の周囲に存在するガスが、チムニー入口部からチムニー内の触媒層に流入する。水素及び酸素は、触媒表面で化学反応を生じて再結合され、水になる。この化学反応は発熱反応であって、この発熱により触媒層内のガスが温められ、触媒層内で上昇流が発生する。温められたガスは、触媒層から流出してチムニー出口部から触媒式水素処理設備外に排出される。この結果、チムニー内が負圧になり、新たなガスが下端部のチムニー入口部からチムニー内の触媒層に流入し、触媒層内で水素と酸素が反応する。これらのプロセスを繰り返し、触媒式水素処理設備の周囲に存在するガスが水素及び酸素を含んでいる場合に、触媒式水素処理設備は触媒により水素を処理しながら循環流を形成し、ガスに含まれる水素を連続的に処理する。
【０００６】
また、触媒式水素処理設備を、原子炉建屋内で原子炉格納容器外に配置した例が、特開２００９−６９１２２号公報に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２２７８８５号公報
【特許文献２】特開２００９−６９１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
冷却材喪失事故時に放出される水素は、触媒式水素処理設備により電源が喪失した状況においても処理される。しかし、水素を含むガスの一部が原子炉建屋などに流入する場合、それらのガスが部分的に滞留する可能性がある。このような事象に対しては、触媒式水素処理設備を、ガスが滞留する可能性のある、原子炉建屋内の部屋及び空間毎に設置することが有効である（特開２００９−６９１２２号公報参照）。
【０００９】
但し、触媒式水素処理設備を設置できるスペースが、それらの部屋及び空間内に確保できない場合があり、従来よりも触媒式水素処理設備を小型化する必要がある。しかし、触媒式水素処理設備は、水素再結合反応に伴う発熱によりガスを温め、上昇流を発生させることが必要であり、単純に小型化を進めると、空間的な発熱密度の低下及びガス以外への熱逃げなどによって必要な発熱量が確保できなくなることが懸念される。
【００１０】
発明者らは、触媒式水素処理設備の小型化時における水素処理性能の低下を抑制できる対策について検討を行った。その結果、触媒式水素処理設備において、触媒とガス流の接触面積を最大限にするとともに、周囲への熱逃げを最小化することにより、小型化時の水素処理性能を向上できることを見出した。
【００１１】
本発明の目的は、小型化できかつ水素処理性能を向上できる原子力プラントの水素処理設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記した目的を達成する本発明の特徴は、環状の触媒層と、この環状の触媒層の内側に形成されたガス流路とを有することにある。
【００１３】
上記の目的は、ガス流路を形成する触媒層と、前記触媒層を取り囲む断熱層とを備えることによっても達成することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、水素処理設備を小型化することができ、かつその水素処理設備における水素処理性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の好適な一実施例である実施例１の原子力プラントの水素処理設備の構成図である。
【図２】図１に示す水素処理設備における水素再結合のプロセスを示す説明図である。
【図３】図１に示す水素処理設備における断熱材厚さと触媒層厚さと水素処理速度の関係を示す特性図である。
【図４】本発明の他の実施例である実施例２の原子力プラントの水素処理設備の構成図である。
【図５】本発明の他の実施例である実施例３の原子力プラントの水素処理設備の構成図である。
【図６】本発明の他の実施例である実施例４の原子力プラントの水素処理設備の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
発明者らは、触媒式水素処理設備の小型化を行う際に、触媒式水素処理設備の水素処理性能の低下を抑制できる対策について検討を行った。その結果、水素処理性能の低下が、主に、触媒式水素処理設備の触媒層内で発生した熱が触媒層の外部に放出されることによるものであることが判明した。そこで、発明者らは、触媒層を筒状にして触媒層で取り囲まれる中心部の領域を、水素を含むガスが流れるガス流路にすることにより、このガス流路内を流れるそのガスを、周囲の触媒層で発生する熱で効率良く昇温させ、ガス流路内に上昇流を形成できることを見出した。
【００１７】
また、触媒層から外部への熱の放出をさらに抑制するためには、触媒層の周囲を断熱層で取り囲むことが好ましいことを、発明者らが見出した。
【００１８】
さらに、触媒層で取り囲まれたガス流路に流入するガスに含まれる水素の濃度が低い場合など、水素と酸素の再結合反応に必要な発熱が確保できない場合に対応するためには、水素センサを設置し、さらにバッテリーで駆動するファンを設置することが必要であることも、発明者らが見出した。これにより、水素濃度が低い場合でも、より確実に水素処理を行うことができる。
【００１９】
以上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】
【００２０】
本発明の好適な一実施例である実施例１の原子力プラントの水素処理設備を、図１を用いて説明する。
【００２１】
本実施例の原子力プラントの水素処理設備１は、触媒式水素処理設備であり、環状の触媒層２、及び断熱層３を有する。触媒層２は円筒状の容器（図示せず）内に配置されている。ガス流路４が、円筒状の触媒層２の内側に形成され、触媒層２によって取り囲まれている。断熱層３が触媒層２を内部に配置している容器の外面を取り囲んでいる。
【００２２】
触媒層２内に充填される触媒は、粒状をしており、多孔質の金属担体の表面に無機酸化物（例えば、酸化アルミナ）を担持し、担持された無機酸化物（例えば酸化アルミナ）の表面に触媒金属である白金を添着して構成される金属触媒である。金属触媒の替りに、多孔質の無機酸化物（例えば、多孔質の酸化アルミナ）の担体の表面に金属触媒（例えば、白金）を添着して構成される無機酸化物触媒を用いてもよい。触媒金属としては、白金の替りに、パラジウムを用いてもよい。
【００２３】
断熱層３を構成する断熱材として、グラスウールが本実施例で用いられる。グラスウール以外に、ロックウール、及びセルロースファイバーなどの繊維系断熱材、または発泡系断熱材を用いても良い。グラスウールは繊維系断熱材の一種である。
【００２４】
本実施例の水素処理設備１は、例えば、沸騰水型原子力プラントの原子炉格納容器内に配置される。また、原子炉格納容器が設置される原子炉建屋内で原子炉格納容器の外側領域に、水素処理設備１を設置しても良い。
【００２５】
内部に複数の燃料集合体が装荷された炉心を配置している原子炉圧力容器が、原子炉格納容器内に配置されている。原子炉圧力容器に接続された主蒸気配管は、原子炉格納容器を貫通して原子炉建屋に隣接して配置されたタービン建屋まで伸びており、タービン建屋内に設置されたタービンに接続される。主蒸気配管の原子炉格納容器の貫通部付近で、原子炉格納容器の内外でそれぞれ隔離弁が主蒸気配管に設けられる。沸騰水型原子力プラントの運転中には、原子炉格納容器内は窒素ガス雰囲気になっている。
【００２６】
原子炉格納容器内で主蒸気配管に貫通するき裂が生じて冷却材喪失事故が発生した場合を例に挙げて、水素処理設備１の機能を説明する。冷却材喪失事故が発生したとき、主蒸気配管に設けられた各隔離弁が全閉状態になる。
【００２７】
冷却材喪失事故の発生によって、原子炉圧力容器内の高温高圧の冷却水が、主蒸気配管に生じたき裂を通して原子炉格納容器内のドライウェルに高温の蒸気となって放出される。この蒸気と共に原子炉圧力容器内で発生した水素ガス及び酸素ガスが、ドライウェルに放出される。水素、酸素及び蒸気を含むドライウェル内の窒素ガスが、ドライウェルに配置された水素処理設備１に流入する。具体的には、水素等を含むこの窒素ガスは、ガス流入口から、触媒層２によって取り囲まれたガス流路４内に流入し、また、この窒素ガスの一部は触媒層２内を上昇する。ガス流入口はガス流路４の下端に形成され、ガス流出口はガス流路３の上端に形成されている。
【００２８】
水素及び酸素を含む窒素ガスが触媒層２およびガス流路４内を上昇している間に、窒素ガスに含まれる水素が、触媒層２に存在する触媒金属である白金の作用によってその窒素ガスに含まれる酸素と反応して水になる。触媒金属の作用による水素と酸素の再結合反応は、発熱反応である（図２のＳ１参照）。この再結合反応で生じる熱によって、ガス流路４内に流入した窒素ガスは加熱されて温度が上昇するため、ガス流路４内で窒素ガスの上昇流が形成される（図２のＳ２参照）。ガス流路４内に流入した窒素ガスに含まれる水素が触媒金属の作用により酸素と再結合されて水になる。このため、ガス流路４のガス流入口からドライウェルに流出する窒素ガスの水素濃度は、ガス流入口からガス流路４に流入する窒素ガスの水素濃度よりも低下する。
【００２９】
ガス流路４内に上昇流が形成されるため、ドライウェル内の水素を含む新たな窒素ガスがガス流入口からガス流路４内に流入する（図２のＳ３参照）。ドライウェル内の窒素ガスが水素及び酸素を含んでいる間、窒素ガスのガス流路４への流入が継続して行われる。水素処理設備１による水素処理により、原子炉格納容器内の水素濃度が著しく低下する。
【００３０】
本実施例では、ガス流路４を環状の触媒層２が取り囲んでいるため、ガス流路内４の窒素ガスへの触媒層２からの加熱量が、特開平１０−２２７８８５号公報に記載された触媒式水素処理設備における窒素ガスへの触媒からの加熱量よりも大きくなる。すなわち、特開平１０−２２７８８５号公報に記載された触媒式水素処理設備で用いられる長方形の平板型の触媒カートリッジでは、万遍なく、広い場所で発熱が起こるため、温度上昇は小さくなる。これに対して、本実施例のように環状の触媒層２を用いた場合には、触媒層２に取り囲まれるガス流路４内に水素及び酸素を含む窒素ガスが流入すると、ガス流路４の集中的に発熱が生じ、また、環状の即売２に取り囲まれたガス流路４に熱がこもりやすいので、特開平１０−２２７８８５号公報に記載された触媒式水素処理設備よりも温度が上昇する。このため、ガス流路内４を上昇する窒素ガスの温度が高くなり、本実施例における水素の処理効率が、特開平１０−２２７８８５号公報に記載された触媒式水素処理設備における水素の処理効率よりも増大する。
【００３１】
また、本実施例の水素処理設備１では、窒素ガスへの加熱量の増加により、ガス流路４内の窒素ガスの上昇流の速度が増加するため、チムニー無しでも、ガス流路４内に流入する窒素ガスの流量が増加する。本実施例の水素処理設備１は、チムニーが不要であり、小型化される。
【００３２】
触媒層２の周囲を断熱層３で取り囲んでいるため、本実施例は、触媒層２が断熱層３により保温され、触媒層２の外面から外部への熱の放出が抑制される。この結果、水素と酸素の再結合反応で生じる熱量のうち、ガス流路４内の窒素ガスの加熱に使用される熱量の割合が増加し、水素と酸素の再結合反応がさらに促進される。すなわち、水素処理設備１における水素の処理効率がさらに向上する。
【００３３】
本実施例の水素処理設備１における触媒層２の半径方向の厚みに対する断熱層３の半径方向の厚みの比と、水素処理速度との関係を相対的に評価した結果の一例を、図３に示す。断熱層３の厚みを、触媒層２の厚みで規格化した際の水素処理速度は、触媒層２の厚みに対する断熱層３の厚みの比の増大と共に増加する。しかし、その比が或る値以上になると、水素処理速度の増加割合が飽和する。
【００３４】
以上に述べたように、本実施例の水素処理設備１は、小型化され、かつ水素処理性能を向上させることができる。小型化された本実施例の水素処理設備１は、ガスが滞留する可能性のある、原子炉格納容器内の狭い空間及び原子炉建屋内の狭い部屋及び狭い空間に設置することができる。
【００３５】
外径が異なる複数の環状の触媒層２を同心円状に配置し、最も内側に位置する触媒層２の内側及び触媒層２の相互間に、水素を含む窒素ガスが流入するガス流路を形成し、最も外側に位置する環状の触媒層２の外面を断熱材層３で取り囲んで、水素処理設備を構成しても良い。このような水素処理設備も、水素処理設備１で生じる各効果を得ることができる。複数の環状の触媒層２を同心円状に配置することにより、最も外側に位置する触媒層２よりも内側に位置する触媒層２から外側に向かって放出される熱は、この触媒層２の外面に接触するガス流路内を上昇する窒素ガスの加熱に使用される。
【実施例２】
【００３６】
本発明の他の実施例である実施例２の原子力プラントの水素処理設備を、図４を用いて説明する。本実施例の原子力プラントの水素処理設備１Ａは触媒式水素処理設備である。
【００３７】
水素処理設備１Ａは、実施例１の水素処理設備１に、ファン（送風装置）５、バッテリー６及び温度センサ７を追加した構成を有する。水素処理設備１Ａの他の構成は水素処理設備１と同じである。
【００３８】
ファン５がガス流路４のガス流出口の真上に配置される。ファン５のモータ（図示せず）がケーブル８によってバッテリー６に接続され、温度センサ７もバッテリー６に接続される。図示されていないが、ファン５及びセンサ７には所内電源または外部電源も接続されている。温度センサ７は、ドライウェル内に設置され、ドライウェル内の温度を測定する。温度センサ７は冷却材喪失事故を検出するセンサであり、温度センサ７の替りに、ドライウェル内の水素濃度を検出する水素センサ、またはドライウェル内の圧力を検出する圧力センサを、冷却材喪失事故を検出するセンサとして使用し、ドライウェル内に設置しても良い。
【００３９】
冷却材喪失事故が発生したときにおいて所内電源または外部電源が正常である場合には、ファン５及び温度センサ７は所内電源または外部電源から供給される電流により動作する。温度センサ７で測定されたドライウェル内の温度が制御装置（図示せず）に入力される。この制御装置は、入力した測定温度が、冷却材喪失事故の発生を示す設定温度以上になっているかを判定する。冷却材喪失事故が発生したとき、前述したように、配管に生じたき裂から高温の蒸気がドライウェル内に放出されるため、ドライウェル内の温度が急激に上昇する。ドライウェル内の温度を測定することによって、冷却材喪失事故の発生を把握することができる。制御装置は、温度センサ７で測定された温度が上記の設定温度以上になったと判定したとき、ファン５と所内電源または外部電源を接続している電源ケーブルに設けられた開閉器（図示せず）を閉じる。この電源ケーブルを通して電流がファン５のモータに供給されるため、ファン５が回転する。
【００４０】
冷却材喪失事故が発生したとき、水素処理設備１Ａでは、実施例１と同様に、ガス流路４内に水素を含む窒素ガスが流入し、触媒層２の金属触媒（例えば、白金）の作用により、流入した窒素ガスに含まれる水素と酸素の再結合反応が生じている。このような状態で、ファン５が回転されるので、ガス流路４内を流れる窒素ガスの流量が増加する。このため、冷却材喪失事故が発生して時間が経過し、水素処理設備１Ａによる水素処理によりドライウェル内に存在する窒素ガスに含まれる水素の濃度が低下して水素処理設備１Ａの触媒層２での発熱量が低下しても、窒素ガスに含まれる低濃度の水素を処理することができる。
【００４１】
冷却材喪失事故が発生したときにおいて所内電源及び外部電源がいずれも喪失している場合には、バッテリー６から制御装置に電流が供給される。この制御装置はバッテリー６によって作動する。温度センサ７もバッテリー６から供給される電流によって温度の測定が可能になる。その制御装置は、温度センサ７で測定した温度が設定温度以上になりさらに所内電源及び外部電源がいずれも喪失していると判定したとき、ケーブル８に設けられた開閉器（図示せず）を閉じる。ケーブル８を通してバッテリー６から電流がファン５のモータに供給され、ファン５が回転される。ファン５の回転により、前述したように、ガス流路４内を流れる窒素ガスの流量が増加する。冷却材喪失事故が発生したときにおいて所内電源及び外部電源がいずれも喪失している場合でも、水素処理設備１Ａは、ドライウェル内の窒素ガスに含まれている水素を処理することができる。
【００４２】
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。ファン５を備えているので、本実施例は、水素処理設備１Ａに流入するガス（例えば、窒素ガス）に含まれる水素の濃度が少なくなっても、この水素を処理することができる。
【００４３】
本実施例で用いられる構成であるファン５、バッテリー６及び温度センサ７は、後述の実施例３の水素処理設備１Ｂに適用しても良い。
【実施例３】
【００４４】
本発明の他の実施例である実施例３の原子力プラントの水素処理設備を、図５を用いて説明する。本実施例の原子力プラントの水素処理設備１Ｂは触媒式水素処理設備である。
【００４５】
水素処理設備１Ｂは、実施例１の水素処理設備１において断熱層３を削除した構成を有する。水素処理設備１Ｂの他の構成は水素処理設備１と同じである。
【００４６】
水素処理設備１Ｂも、水素処理設備１と同様に、ガス流路４内に流入した窒素ガスに含まれている水素を触媒層２内の触媒金属（例えば、白金）の作用によって酸素と再結合させて処理している。このような水素処理設備１Ｂは、断熱層３を有していない関係上、実施例１で生じる効果のうち断熱層３によってもたらされる効果を除いた他の各効果を得ることができる。水素処理設備１Ｂは、小型化され、かつ水素処理性能を向上させることができる。
【００４７】
本実施例においても、外径が異なる複数の環状の触媒層２を同心円状に配置し、最も内側に位置する触媒層２の内側及び触媒層２の相互間に、水素を含む窒素ガスが流入するガス流路を形成しても良い。
【実施例４】
【００４８】
本発明の他の実施例である実施例４の原子力プラントの水素処理設備を、図６を用いて説明する。本実施例の原子力プラントの水素処理設備１Ｃは触媒式水素処理設備である。
【００４９】
水素処理設備１Ｃは、前述した水素処理設備１Ａ及び１Ｂのように、環状の触媒層２ではなく、複数の板状の触媒カートリッジ２Ａを有する。水素処理設備１Ｃは、さらに、断熱層３Ａ及びケーシング１０を有する。複数の板状の触媒カートリッジ２Ａが、ケーシング１０の下部でケーシング１０内に平行に並んで配置されている。ケーシング１０内には、複数の板状の触媒カートリッジ２Ａで仕切られた複数のガス流路１３が形成されている。これらのガス通路１３は、ケーシング１０の下端に形成されたガス流入口１１に連絡される。ケーシング１０の上端部で一つの側壁部分に形成されたガス流出口１２も、各ガス流路１３に連絡される。断熱層３Ａは、ケーシング１０の外面に設置され、ガス流入口１１及びガス流出口１２を除いてケーシングの外面を覆っている。
【００５０】
水素処理設備１Ｃでは、ケーシング１０内の複数の触媒カートリッジ２Ａによって、ガス流路を形成している触媒層が形成され、断熱層３Ａがガス流路を形成するこの触媒層の周囲を取り囲んでいる。
【００５１】
原子炉格納容器内で主蒸気配管に貫通するき裂が生じて冷却材喪失事故が発生したとき、ドライウェル内の水素及び酸素を含む窒素ガスが、ガス流入口１１よりガス流路１３内に流入する。この窒素ガスがガス流路１３内を上昇している間に、窒素ガスに含まれる水素が、触媒カートリッジ２Ａの触媒金属（例えば、白金）の作用によってその窒素ガスに含まれる酸素と反応して水になる。酸素との反応により水素濃度が低下した窒素ガスが、ガス流路１３から排出され、さらに、ガス流出口１２を通って水素処理設備１Ｃの外部、すなわち、原子炉格納容器内のドライウェルに排出される。水素と酸素の反応は発熱反応であるため、ガス流路１３内で温度が上昇した窒素ガスが上昇流となってガス流出口１２から排出されると共に、水素処理設備１Ｃ外のドライウェル内の窒素ガスが新たにガス流入口１１を通してガス流路１３内に供給される。
【００５２】
断熱層３Ａがケーシング１０の外面を取り囲んでいるので、ケーシング１０内からケーシング１０の側壁を通して外部に放出される熱量が低減される。ケーシング１０内で水素と酸素の再結合反応で生じる熱量のうち、ガス流路１３内を上昇する窒素ガスの加熱に使用される熱量の割合が増加する。このため、ガス流路１３内の窒素ガスの温度がさらに上昇して水素と酸素の再結合反応が促進され、水素処理設備１Ｃにおける水素の処理効率がさらに向上する。
【００５３】
ガス流路１３内の窒素ガスの温度がさらに上昇するため、ケーシング１０のチムニー部分、すなわち、触媒カートリッジ２Ａの上端からガス流出口１２までの高さを低くすることができる。これにより、水素処理設備１Ｃは小型化される。
【００５４】
本実施例の水素処理設備１Ｃは、環状の触媒層２を有していない関係上、実施例１で生じる効果のうち環状の触媒層２によってもたらされる効果を除いた他の各効果を得ることができる。本実施例の水素処理設備１Ｃは、小型化され、かつ水素処理性能を向上させることができる。
【００５５】
前述した実施例１ないし４の各実施例は、原子力プラントである沸騰水型原子力プラント及び加圧水型原子力プラントに適用することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…水素処理設備、２…触媒層、２Ａ…触媒カートリッジ、３，３Ａ…断熱層、４，１３…ガス流路、５…ファン、６…バッテリー、７…温度センサ（事故検知センサ）、１０…ケーシング。
【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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