JPH01218611A - 給水浄化装置 - Google Patents
給水浄化装置Info
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- JPH01218611A JPH01218611A JP63041843A JP4184388A JPH01218611A JP H01218611 A JPH01218611 A JP H01218611A JP 63041843 A JP63041843 A JP 63041843A JP 4184388 A JP4184388 A JP 4184388A JP H01218611 A JPH01218611 A JP H01218611A
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- plant
- cleanup
- condensate
- condenser
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Filtration Of Liquid (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
本発明は火力発電プラントあるいは原子力発電プラント
等の発電プラントに係り、特に高温の給水中の不溶解性
の不純物(クラッド)を除去するための浄化装置として
セラミック製フィルタを組み込んだものに関する。
等の発電プラントに係り、特に高温の給水中の不溶解性
の不純物(クラッド)を除去するための浄化装置として
セラミック製フィルタを組み込んだものに関する。
(従来の技術)
一般に火力発電プラント、原子力発電プラント等の発電
プラントでは、熱源となるボイラー、あるい□は原子炉
に不純物が混入・蓄積するのを防止し、水質を良好なレ
ベルに保つために、極めて厳重な給水の水質管理を行な
っている。このため、例えば火力プラントでは、第8図
に示すように、復水器1の後に復水脱塩器10を設置し
、復水中のイオン成分をはじめ、不溶解性の固形分につ
いても一部を除去し、復水の水質を保っている。また、
特にプラントの停止時には、配管の腐食が進むためプラ
ントを起動する前に停止中に発生したFe、041Fe
2o3等の腐食生成物を除去する操作がなされ、これを
クリーンアップと称している。一方、原子力発電プラン
1〜においても、放射線低減対策として、腐食生成物(
クラッド)の発生の抑制およびその除去を行なっている
。
プラントでは、熱源となるボイラー、あるい□は原子炉
に不純物が混入・蓄積するのを防止し、水質を良好なレ
ベルに保つために、極めて厳重な給水の水質管理を行な
っている。このため、例えば火力プラントでは、第8図
に示すように、復水器1の後に復水脱塩器10を設置し
、復水中のイオン成分をはじめ、不溶解性の固形分につ
いても一部を除去し、復水の水質を保っている。また、
特にプラントの停止時には、配管の腐食が進むためプラ
ントを起動する前に停止中に発生したFe、041Fe
2o3等の腐食生成物を除去する操作がなされ、これを
クリーンアップと称している。一方、原子力発電プラン
1〜においても、放射線低減対策として、腐食生成物(
クラッド)の発生の抑制およびその除去を行なっている
。
例えば第9図に示すように、火力プラントと同じく復水
器101と原子炉100を結ぶ復水ライン102に混床
式イオン交換脱塩塔110を設けて、復水を浄化するこ
とが従来より行なわれており、また、最近では従来のイ
オン交換脱塩塔110の上流側に復水濾過装置109を
設けて、復水中に存在する懸濁物をより一層完全に分離
除去することが行なわれている。
器101と原子炉100を結ぶ復水ライン102に混床
式イオン交換脱塩塔110を設けて、復水を浄化するこ
とが従来より行なわれており、また、最近では従来のイ
オン交換脱塩塔110の上流側に復水濾過装置109を
設けて、復水中に存在する懸濁物をより一層完全に分離
除去することが行なわれている。
この復水濾過装置109としては、粉末イオン交換樹脂
のようなプリコートフィルタを使用するもの(特公昭5
7−35438号公報参照)が一般に使用される。さら
に濾紙や濾布メンブレンフィルタ等の平膜型濾過フィル
タを使用するもの、あるいは焼結金属を使用するもの、
電磁フィルタを使用するもの等も研究されている。また
最近では、多孔質高分子材料を用いた中空系膜フィルタ
式濾過装置が実用化され、より高性能化がはかられてい
る。
のようなプリコートフィルタを使用するもの(特公昭5
7−35438号公報参照)が一般に使用される。さら
に濾紙や濾布メンブレンフィルタ等の平膜型濾過フィル
タを使用するもの、あるいは焼結金属を使用するもの、
電磁フィルタを使用するもの等も研究されている。また
最近では、多孔質高分子材料を用いた中空系膜フィルタ
式濾過装置が実用化され、より高性能化がはかられてい
る。
さて、以上火力プラント、原子カプラントの技術につい
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
まず、第8図を参照して火力発電プラントの構成を説明
する。
する。
第8図は火力発電プラントの概略構成を示す図で1図中
性号1は復水器である。この復水器1には配管2が接続
され、この配管2は高圧タービン3に接続されている。
性号1は復水器である。この復水器1には配管2が接続
され、この配管2は高圧タービン3に接続されている。
この高圧タービン3には配管4が接続されこの配管4に
は中圧タービン5が接続されている。そしてこの中圧タ
ービン5と上記復水器1に隣接して設置された低圧ター
ビン6との間には配管7が配設されている。すなわち復
水器1にて凝縮・液化された復水は浄化された後給水と
して加熱部に移送され、そこで加熱されて蒸気となる。
は中圧タービン5が接続されている。そしてこの中圧タ
ービン5と上記復水器1に隣接して設置された低圧ター
ビン6との間には配管7が配設されている。すなわち復
水器1にて凝縮・液化された復水は浄化された後給水と
して加熱部に移送され、そこで加熱されて蒸気となる。
この蒸気はまず高圧タービン3に供給されて仕事をなし
、次に中圧タービン5に移送されて仕事をなす。そして
さらに低圧タービン6に供給されて仕事をなした後復水
器1に戻される。
、次に中圧タービン5に移送されて仕事をなす。そして
さらに低圧タービン6に供給されて仕事をなした後復水
器1に戻される。
以下同様のサイクルを繰返すものである。
以下詳細に説明すると、配管2には復水器1側から復水
ポンプ8、脱塩器1o、グランド蒸気コンデンサ11、
及び復水昇圧ポンプ12が順次介挿され一3= ている。上記復水昇圧ポンプ12の二次側の配管2から
は復水再循環配管13が分岐接続されており、この復水
再循環配管13は復水器1に接続されている。上記復水
再循環配管13の分岐点の二次側の配管2には、低圧給
水加熱器14.15、及び16が順次介挿され、さらに
脱気器17が介挿されている。この脱気器17からは低
圧クリーンアップ循環配管18が分岐され前記復水再循
環配管13に接続されている。上記脱気器17の二次側
にはボイラ給水ポンプ19が介挿され、さらに高圧給水
加熱器20.21、及び22が順次介挿されている。上
記高圧給水加熱器22の二次側の配管2からは高圧クリ
ーンアップ循環配管23が分岐接続されており、前記低
圧クリーンアップ循環配管18に接続されている。上記
高圧クリーンアップ循環配管23の分岐点の二次側の配
管2には節炭器24、火炉25、加熱器26a、26b
が順次介挿されている。上記火炉25からはボイラクリ
ーンアップ循環配管27が分岐されており上記高圧クリ
ーンアップ循環配管23に接続されている。また前記配
管4には再熱器28が介挿されている。また前記復水ポ
ンプ8の二次側の配管2には復水ポンプ出口ブロー配管
29が分岐接続されており、同様に前記低圧クリーンア
ップ循環配管18及び高圧クリーンアップ循環配管23
にも低圧クリーンアップブロー配管30及び高圧クリー
ンアップブロー配管31が夫々分岐接続されている。さ
らに前記ボイラークリーンアップ循環配管27にもボイ
ラクリーンアップ配管32が分岐接続されている。また
前記低圧タービン6には発電機33が連結されており、
また復水器1には補給水配管34及び復水器ブロー配管
35が夫々接続されている。
ポンプ8、脱塩器1o、グランド蒸気コンデンサ11、
及び復水昇圧ポンプ12が順次介挿され一3= ている。上記復水昇圧ポンプ12の二次側の配管2から
は復水再循環配管13が分岐接続されており、この復水
再循環配管13は復水器1に接続されている。上記復水
再循環配管13の分岐点の二次側の配管2には、低圧給
水加熱器14.15、及び16が順次介挿され、さらに
脱気器17が介挿されている。この脱気器17からは低
圧クリーンアップ循環配管18が分岐され前記復水再循
環配管13に接続されている。上記脱気器17の二次側
にはボイラ給水ポンプ19が介挿され、さらに高圧給水
加熱器20.21、及び22が順次介挿されている。上
記高圧給水加熱器22の二次側の配管2からは高圧クリ
ーンアップ循環配管23が分岐接続されており、前記低
圧クリーンアップ循環配管18に接続されている。上記
高圧クリーンアップ循環配管23の分岐点の二次側の配
管2には節炭器24、火炉25、加熱器26a、26b
が順次介挿されている。上記火炉25からはボイラクリ
ーンアップ循環配管27が分岐されており上記高圧クリ
ーンアップ循環配管23に接続されている。また前記配
管4には再熱器28が介挿されている。また前記復水ポ
ンプ8の二次側の配管2には復水ポンプ出口ブロー配管
29が分岐接続されており、同様に前記低圧クリーンア
ップ循環配管18及び高圧クリーンアップ循環配管23
にも低圧クリーンアップブロー配管30及び高圧クリー
ンアップブロー配管31が夫々分岐接続されている。さ
らに前記ボイラークリーンアップ循環配管27にもボイ
ラクリーンアップ配管32が分岐接続されている。また
前記低圧タービン6には発電機33が連結されており、
また復水器1には補給水配管34及び復水器ブロー配管
35が夫々接続されている。
上記構成によると、まずプラントが通常運転中は、復水
脱塩器10により、復水中に含まれるイオン成分(Fe
3+、 Na”、 CQ−等)が除去される。また同時
に腐食生成物等の不溶解性の固形分についても一部除去
され復水の浄化が行なわれる。
脱塩器10により、復水中に含まれるイオン成分(Fe
3+、 Na”、 CQ−等)が除去される。また同時
に腐食生成物等の不溶解性の固形分についても一部除去
され復水の浄化が行なわれる。
一方、起動時においては、配管内の腐食生成物量が多く
、通常運転時より、かなり水質が悪い。
、通常運転時より、かなり水質が悪い。
特に脱塩器10はその入口側の水質が悪い場合には出口
側の水質も悪化する為に、ブロー操作により入口側の水
質を1定レベル(例えば鉄の濃度が300ppb以下)
以下とするクリーンアップ操作がなされている。以下こ
のクリーンアップ操作について詳細に説明する。まず復
水器1に水をはる。次に復水器ブロー配管35を介して
ブロ一端の水質が300ppb以下になるまでブローす
る。次に脱塩器10、グランド蒸気コンデンサ11のバ
イパス流路(各機器がバイパス流路を備えている)、復
水ポンプ8、及び復水再循環配管13を使用して再循環
運転を行なう。この再循環運転に際しては同時にブロー
配管29からブローを行ない、ブロ一端の水質が1定レ
ベル以下になるまで継続される。次に前置濾過器9及び
脱塩塔10を採取状態として復水を循環させることによ
り所定の水質になるまでクリーンアップを行なう。
側の水質も悪化する為に、ブロー操作により入口側の水
質を1定レベル(例えば鉄の濃度が300ppb以下)
以下とするクリーンアップ操作がなされている。以下こ
のクリーンアップ操作について詳細に説明する。まず復
水器1に水をはる。次に復水器ブロー配管35を介して
ブロ一端の水質が300ppb以下になるまでブローす
る。次に脱塩器10、グランド蒸気コンデンサ11のバ
イパス流路(各機器がバイパス流路を備えている)、復
水ポンプ8、及び復水再循環配管13を使用して再循環
運転を行なう。この再循環運転に際しては同時にブロー
配管29からブローを行ない、ブロ一端の水質が1定レ
ベル以下になるまで継続される。次に前置濾過器9及び
脱塩塔10を採取状態として復水を循環させることによ
り所定の水質になるまでクリーンアップを行なう。
次に低圧クリーンアップを行なう。この場合にもまず低
圧クリーンアップブロー配管30を介してブローを行な
い、ブロ一端水質が300pPb以下となったことを確
認して低圧クリーンアップ循環配管18を介して循環運
転を行なう。そして水質が良好になったところで高圧ク
リーンアップに移行する。
圧クリーンアップブロー配管30を介してブローを行な
い、ブロ一端水質が300pPb以下となったことを確
認して低圧クリーンアップ循環配管18を介して循環運
転を行なう。そして水質が良好になったところで高圧ク
リーンアップに移行する。
高圧クリーンアップの場合も同様にまず高圧クリーンア
ップブロー配管31を介してブローを行なう。
ップブロー配管31を介してブローを行なう。
ブロ一端の水質が300ppb以下となったことを確認
して高圧ブロー循環配管23を介しての循環運転を行な
う。次にボイラコールドクリーンアップであるが、まず
ボイラコールドクリーンアップブロー配管32を介して
ブローを行なう。ブロ一端の水質が300PPb以下と
なったことを確認して、ボイラクリーンアップ循環配管
27を介しての循環運転を行なう。次にボイラホットク
リーンアップ運転を行なう。そして復水ポンプ8の二次
側の水質が300PPbを越えた場合には復水ポンプ出
口ブロー配管29よりブローし、ブロ一端水質がaoo
ppb以下になるまで継続される。
して高圧ブロー循環配管23を介しての循環運転を行な
う。次にボイラコールドクリーンアップであるが、まず
ボイラコールドクリーンアップブロー配管32を介して
ブローを行なう。ブロ一端の水質が300PPb以下と
なったことを確認して、ボイラクリーンアップ循環配管
27を介しての循環運転を行なう。次にボイラホットク
リーンアップ運転を行なう。そして復水ポンプ8の二次
側の水質が300PPbを越えた場合には復水ポンプ出
口ブロー配管29よりブローし、ブロ一端水質がaoo
ppb以下になるまで継続される。
以上のようなりリーンアップ運転を行なうことによりプ
ラントが停止中に発生した腐食生成物等を除去した後プ
ラントを起動させていた。
ラントが停止中に発生した腐食生成物等を除去した後プ
ラントを起動させていた。
上記構成によると以下のような問題がある。
■ まず上述した脱塩器10は復水器1の後段に位置す
るため、通常運転中には低圧タービン6、復水器1、復
水ポンプ8から生ずる腐食生成物しか除去できない。給
水加熱器14,15,16,20,21゜22、復水昇
圧ポンプ12、ボイラ給水ポンプ19、脱気器17等か
ら発生する腐食生成物は節炭器24、火炉25内に入り
、スケールとして徐々に付着する。従ってプラント熱効
率の低下をまねくという問題があった。
るため、通常運転中には低圧タービン6、復水器1、復
水ポンプ8から生ずる腐食生成物しか除去できない。給
水加熱器14,15,16,20,21゜22、復水昇
圧ポンプ12、ボイラ給水ポンプ19、脱気器17等か
ら発生する腐食生成物は節炭器24、火炉25内に入り
、スケールとして徐々に付着する。従ってプラント熱効
率の低下をまねくという問題があった。
■ 次に、プラント起動時のクリーンアップ運転におけ
るブロー運転を行なうことにより大量の純水をブロー水
として消費する。その量は膨大な量であり1回の起動毎
に略数千Mの純水を消費してしまい、これはプラントの
水質が悪い場合にはなおさらである。純水は補給水配管
34を介して図示しない純水タンクから復水器1内に補
給されるが、純水タンクが空になってその結果プラント
の起動が遅延するといったことも予想される。
るブロー運転を行なうことにより大量の純水をブロー水
として消費する。その量は膨大な量であり1回の起動毎
に略数千Mの純水を消費してしまい、これはプラントの
水質が悪い場合にはなおさらである。純水は補給水配管
34を介して図示しない純水タンクから復水器1内に補
給されるが、純水タンクが空になってその結果プラント
の起動が遅延するといったことも予想される。
■ また上記クリーンアップ運転はプラントを起動させ
る度に行なわれ、純水の消費量もさることなから運転操
作が極めて煩雑であり、又プラントを起動させるまでに
長時間を要してしまい、プラントの稼働率を向上させる
上で問題があった。
る度に行なわれ、純水の消費量もさることなから運転操
作が極めて煩雑であり、又プラントを起動させるまでに
長時間を要してしまい、プラントの稼働率を向上させる
上で問題があった。
■ さらに純水を使用する場合には所定の薬品注入が必
要となり(アンモニア、ヒドラジン等の薬品)、よって
コストの低減という観点からすればこの点でも大量の純
水を消費することには問題があった。
要となり(アンモニア、ヒドラジン等の薬品)、よって
コストの低減という観点からすればこの点でも大量の純
水を消費することには問題があった。
以上が火力発電プラントの従来技術である。
次に第9図を参照して原子力発電プラントの構成を沸騰
水形(BWR)を例に説明する。原子力発電プラントも
火力発電プラントとほぼ同じ構成であるが、以下の点が
異なる。
水形(BWR)を例に説明する。原子力発電プラントも
火力発電プラントとほぼ同じ構成であるが、以下の点が
異なる。
ω 節炭器24、火炉25、加熱器26a、bがなく、
かわりに熱源として原子炉100がある。
かわりに熱源として原子炉100がある。
■ 再熱器28とその戻りライン配管4及び中圧タービ
ンは存在せず、原子炉100を出た蒸気は高圧タービン
103を回した後、湿分分離器136により湿分を除去
されて低圧タービン106を回す。
ンは存在せず、原子炉100を出た蒸気は高圧タービン
103を回した後、湿分分離器136により湿分を除去
されて低圧タービン106を回す。
(3)脱気器17は存在しない。
0)給水、復水のクリーンアップブロー配管29゜30
.31,32.35は存在しない。
.31,32.35は存在しない。
■ 近年のプラントでは、復水濾過装置109がある。
上記構成によると、まず通常運転中は、復水濾過器9゛
および脱塩器110により不溶解性固形分、イオン成分
の除去が行なわれる。
および脱塩器110により不溶解性固形分、イオン成分
の除去が行なわれる。
一方起動時には、火力プラントと異なり放射性流体であ
るため、ブローによりクリーンアップする事はできない
。そこで、以下の手順により行なう。まず配管113を
使い復水器内の水を循環運転し、復水濾過器109、脱
塩器110により浄化する。
るため、ブローによりクリーンアップする事はできない
。そこで、以下の手順により行なう。まず配管113を
使い復水器内の水を循環運転し、復水濾過器109、脱
塩器110により浄化する。
次に配管118,123を順次使い、給水加熱給水11
4〜122内を浄化する。
4〜122内を浄化する。
上記構成によると以下のような問題がある。
■ 火力ブランI−と同様に、通常運転中は、給水加十
′器1]4〜]22、および給水ポンプ]19等から発
生する腐食生成物は除去されず原子炉100内に蓄積し
てスケール付着する。この腐食生成物に中性子が照射さ
れると、以下の様な核反応により一部誘導放射能を生じ
、定期点検時等の作業員の被曝増大などをまねく原因と
なる。
′器1]4〜]22、および給水ポンプ]19等から発
生する腐食生成物は除去されず原子炉100内に蓄積し
てスケール付着する。この腐食生成物に中性子が照射さ
れると、以下の様な核反応により一部誘導放射能を生じ
、定期点検時等の作業員の被曝増大などをまねく原因と
なる。
(例) ”Go(n+ ”I )”Co 、(半減期5
.26年)■ クリーンアップ運転は、ブローを行なわ
ないため、極めて長時間の循環運転が必要となる。
.26年)■ クリーンアップ運転は、ブローを行なわ
ないため、極めて長時間の循環運転が必要となる。
現状、およそ1〜2週間もの期間を浄化運転に費やして
おり、稼働率を低下させる要因になっている。
おり、稼働率を低下させる要因になっている。
(発明が解決しようとする課題)
このように従来の構成にあっては、通常運転時には、火
力プラントにあっては、ボイラー中に、また原子カブラ
ン1−にあっては、原子炉中に腐食生成物が蓄積し、水
質悪化をまねくという問題があり、プラン1への熱効率
低下や、原子カプラントでは放射線被曝量増大などの問
題を生じていた。
力プラントにあっては、ボイラー中に、また原子カブラ
ン1−にあっては、原子炉中に腐食生成物が蓄積し、水
質悪化をまねくという問題があり、プラン1への熱効率
低下や、原子カプラントでは放射線被曝量増大などの問
題を生じていた。
さらに、起動時には、プラントのクリーンアップ時間が
長くなり稼働率低下をまねく原因となっていた。特に原
子カプラントの場合には、1プラント当りの出力が70
万〜130万KINと大きいため、稼1J− 働率を向上させる事によるメリットは大きい。
長くなり稼働率低下をまねく原因となっていた。特に原
子カプラントの場合には、1プラント当りの出力が70
万〜130万KINと大きいため、稼1J− 働率を向上させる事によるメリットは大きい。
また火力プラントの場合には、原子カブラン1へが一定
出力運転(ベースロード)をするために、電力の負荷変
動に追従して、すみやかに出力をコントロールする必要
に迫られている。そこで昼間のみ運転し、夜間は停止す
るいわゆるDSS(Dail、yStart & 5t
op)運用を行なっており、クリーンアップ時間を短縮
することは、電力の安定供給の面からも極めて重要な課
題である。
出力運転(ベースロード)をするために、電力の負荷変
動に追従して、すみやかに出力をコントロールする必要
に迫られている。そこで昼間のみ運転し、夜間は停止す
るいわゆるDSS(Dail、yStart & 5t
op)運用を行なっており、クリーンアップ時間を短縮
することは、電力の安定供給の面からも極めて重要な課
題である。
本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目
的とするところは、給水中の腐食生成物を除去すること
を可能とし、それによって、プラント熱効率向上または
被曝低減を図るとともに、クリーンアップ時間を短縮化
し、プラン]・稼働率向」二を図るための給水浄化装置
を提供することにある。
的とするところは、給水中の腐食生成物を除去すること
を可能とし、それによって、プラント熱効率向上または
被曝低減を図るとともに、クリーンアップ時間を短縮化
し、プラン]・稼働率向」二を図るための給水浄化装置
を提供することにある。
(課題を解決するための手段)
すなわち本発明による給水浄化装置は、復水器で凝縮・
液化された復水を復水脱塩装置により浄化し、複数の給
水熱交換器または脱気器を通して加熱を行なった後、熱
源装置に移送し、この熱源装置にて蒸気を発生させてタ
ービン装置に供給し、このタービン装置にて仕事をなし
た蒸気を前記復水器に回収して再度凝縮・液化する発電
プラントの給水浄化装置において、この給水浄化装置は
前記脱気器と熱源装置との間に設置されたセラミック濾
過装置を具備し、このセラミック濾過装置は内部に浸透
性セラミック製のフィルタを多数配設してなることを特
徴とする給水浄化装置である。
液化された復水を復水脱塩装置により浄化し、複数の給
水熱交換器または脱気器を通して加熱を行なった後、熱
源装置に移送し、この熱源装置にて蒸気を発生させてタ
ービン装置に供給し、このタービン装置にて仕事をなし
た蒸気を前記復水器に回収して再度凝縮・液化する発電
プラントの給水浄化装置において、この給水浄化装置は
前記脱気器と熱源装置との間に設置されたセラミック濾
過装置を具備し、このセラミック濾過装置は内部に浸透
性セラミック製のフィルタを多数配設してなることを特
徴とする給水浄化装置である。
(作用)
つまり給水浄化装置としてセラミック濾過装置を使用す
る。このセラミック濾過器は、セラミック製フィルタの
表面微細孔の孔径を調整することにより所定の粒径以上
の不溶解性固形物を一次側の水質の良否に関係なく10
0%除去可能であり、腐食生成物のボイラーまたは原子
炉水への蓄積を防止できる。
る。このセラミック濾過器は、セラミック製フィルタの
表面微細孔の孔径を調整することにより所定の粒径以上
の不溶解性固形物を一次側の水質の良否に関係なく10
0%除去可能であり、腐食生成物のボイラーまたは原子
炉水への蓄積を防止できる。
(実施例)
以下第1図乃至第6図を参照して本発明の−実施例を説
明する。尚、従来と同一部分には同一符号を付してその
説明は省略する。まず本実施例では、火力プラントの節
炭器24と給′水加熱器22との間に、給水濾過装置と
してセラミックフィルタを使用したセラミック濾過器5
0を設けている。このセラミック濾過器50め構成を第
2図を参照して説明する。第2図はセラミック濾過器5
0”のまわりの系統構成の一例を示す。セラミック濾過
器50はフランジにより開閉可能な密閉容器にて構成さ
れ、この容器には、給水導入口51、浄化した給水出口
52、濃縮液出口53の3つのノズルが設けである。
明する。尚、従来と同一部分には同一符号を付してその
説明は省略する。まず本実施例では、火力プラントの節
炭器24と給′水加熱器22との間に、給水濾過装置と
してセラミックフィルタを使用したセラミック濾過器5
0を設けている。このセラミック濾過器50め構成を第
2図を参照して説明する。第2図はセラミック濾過器5
0”のまわりの系統構成の一例を示す。セラミック濾過
器50はフランジにより開閉可能な密閉容器にて構成さ
れ、この容器には、給水導入口51、浄化した給水出口
52、濃縮液出口53の3つのノズルが設けである。
また密閉容器内を濾過室54と処理数置55とに区分す
る仕切板56があり、この仕切板56に着脱可能にかつ
液体密にセラミック製フィルタ57が配設されている。
る仕切板56があり、この仕切板56に着脱可能にかつ
液体密にセラミック製フィルタ57が配設されている。
濃縮液出口53は、循環ポンプ62に接続され、さらに
循環ポンプ56の出口側にて給水導入口51に接続され
ている。また循環ポンプ56の出口から、濃縮液抜出し
ライン63が分岐し、熱交換器58、濾過器59を通り
、濾液を復水器1に戻す様に接続されている。濾過器5
9としては全量濾過方式の中空系膜濾過器を使用すると
、濾過水質、差圧上昇特性、逆流再生可能などの面で優
れており望ましい。給水出口52には逆洗用純水供給ラ
イン6oが設けられている。また、通続時バイパスライ
ン61が給水導入口51と゛給水出口52を短絡してい
る。
循環ポンプ56の出口側にて給水導入口51に接続され
ている。また循環ポンプ56の出口から、濃縮液抜出し
ライン63が分岐し、熱交換器58、濾過器59を通り
、濾液を復水器1に戻す様に接続されている。濾過器5
9としては全量濾過方式の中空系膜濾過器を使用すると
、濾過水質、差圧上昇特性、逆流再生可能などの面で優
れており望ましい。給水出口52には逆洗用純水供給ラ
イン6oが設けられている。また、通続時バイパスライ
ン61が給水導入口51と゛給水出口52を短絡してい
る。
セラミック製フィルタ材料として、アルミナAn20.
から成る多孔質材を使用する。この他にフィルタ特性、
すなわち処理水質、差圧上昇特性に対して良好なセラミ
ックスとしてはzr02.5in2゜Bed、 The
2.’ Ca’(1,MgO,Y2O3という酸化物単
相セラミックス、アルイハ、AQ203−ZrOハAQ
203−3in2という2元系セラミックスが使用でき
る。
から成る多孔質材を使用する。この他にフィルタ特性、
すなわち処理水質、差圧上昇特性に対して良好なセラミ
ックスとしてはzr02.5in2゜Bed、 The
2.’ Ca’(1,MgO,Y2O3という酸化物単
相セラミックス、アルイハ、AQ203−ZrOハAQ
203−3in2という2元系セラミックスが使用でき
る。
セラミック製フィルタ57の形状としては、第3図に示
す中空管形のもの、第4図に示す円柱または多角柱状の
多孔質セラミック母材に漬端面を貫通する複数本の穴を
あけた形状のものが使用できる。給水中の腐食生成物等
の不溶解性固形分は、大部分が数μsの径であることが
知られており、この様な小粒子を除去するために内壁面
には0.1〜1卯の微細孔を有する。具体的には、第5
図に示すように、貫通穴の内面を微細孔径を有する、非
対称多層構造とし、表面のみ微細孔となるように形成す
る。この様にすれば、不溶解性固形分よりも微細孔の方
が小さいため、微細孔内に固形分が入って目詰りを生ず
ることはなくなり、かつ、多孔質層での流体の流れはス
ムーズにできるため、圧損も少ない。この微細孔は外面
に形成して外面から内面に向かって濾過することもでき
る。
す中空管形のもの、第4図に示す円柱または多角柱状の
多孔質セラミック母材に漬端面を貫通する複数本の穴を
あけた形状のものが使用できる。給水中の腐食生成物等
の不溶解性固形分は、大部分が数μsの径であることが
知られており、この様な小粒子を除去するために内壁面
には0.1〜1卯の微細孔を有する。具体的には、第5
図に示すように、貫通穴の内面を微細孔径を有する、非
対称多層構造とし、表面のみ微細孔となるように形成す
る。この様にすれば、不溶解性固形分よりも微細孔の方
が小さいため、微細孔内に固形分が入って目詰りを生ず
ることはなくなり、かつ、多孔質層での流体の流れはス
ムーズにできるため、圧損も少ない。この微細孔は外面
に形成して外面から内面に向かって濾過することもでき
る。
以上の構成を基にその作用を説明する。
給水加熱器22を出た高温(約200〜30(1℃)の
給水は、セラミック濾過器50により不溶解固形分を除
去され、熱源である火炉25に供給される。セラミック
濾過器57は一次側の水質の良否に拘らず一定粒径以上
の粒径の不溶解性固形分を100%除去することができ
る。脱塩塔10ではイオン成分を除去しているため、こ
の2つの組合せにより、プラント内の水質を常に限界値
以下に保持することができる。特に上記不溶解性固形分
の除去能力は従来のプリコート式フィルタあるいは電磁
フィルタなどに比べて数10倍以上である。
給水は、セラミック濾過器50により不溶解固形分を除
去され、熱源である火炉25に供給される。セラミック
濾過器57は一次側の水質の良否に拘らず一定粒径以上
の粒径の不溶解性固形分を100%除去することができ
る。脱塩塔10ではイオン成分を除去しているため、こ
の2つの組合せにより、プラント内の水質を常に限界値
以下に保持することができる。特に上記不溶解性固形分
の除去能力は従来のプリコート式フィルタあるいは電磁
フィルタなどに比べて数10倍以上である。
流体の流れをもう少し詳細に説明する。
第2図にて、給水は給水導入口51より濾過室54を通
り、セラミック型フィルタ57の貫通穴を通る間に濾過
・濃縮される。
り、セラミック型フィルタ57の貫通穴を通る間に濾過
・濃縮される。
第5図に示すように流体はセラミック製フィルタに形成
された微細孔により不溶解固形分を除去され、外面に処
理液が浸出する。処理液は処理液室55に集められ、浄
化給水出口を通りボイラーに向かう。一方濃縮液は、濃
縮液出口53より循環ポンプ62により給水導入口51
に戻り、リサイクルさせる。これは、セラミックフィル
タ57の貫通穴を流れる流速を乱流範囲に保つことによ
り、セラミックフィルタ57の内面の微細孔に不溶解固
形分が付着し、ケーキを形成するのを防止し、濾過流量
の減少を防ぐものであり、クロスフロー濾過と一般的に
言われている。この際の内面流速は、1m/s〜5m/
sとするのが良い。
された微細孔により不溶解固形分を除去され、外面に処
理液が浸出する。処理液は処理液室55に集められ、浄
化給水出口を通りボイラーに向かう。一方濃縮液は、濃
縮液出口53より循環ポンプ62により給水導入口51
に戻り、リサイクルさせる。これは、セラミックフィル
タ57の貫通穴を流れる流速を乱流範囲に保つことによ
り、セラミックフィルタ57の内面の微細孔に不溶解固
形分が付着し、ケーキを形成するのを防止し、濾過流量
の減少を防ぐものであり、クロスフロー濾過と一般的に
言われている。この際の内面流速は、1m/s〜5m/
sとするのが良い。
第6図は、内面流速を変えた時に、一定圧力のもとで濾
過流量がどう変わるかを実験した例であるが、内面流速
4.7m/s (実線)では、はぼ時間によらず、一定
の濾過流量が得られるのに対し、内面流速を0.9m/
sとすると、濾過流量低下が著しく、逆洗が頻繁に必要
となる。
過流量がどう変わるかを実験した例であるが、内面流速
4.7m/s (実線)では、はぼ時間によらず、一定
の濾過流量が得られるのに対し、内面流速を0.9m/
sとすると、濾過流量低下が著しく、逆洗が頻繁に必要
となる。
濃縮液は、濃縮液排出ライン63から一部分を抜出し、
熱交換器58を通して温度を40℃程度に下げた後、中
空系膜フィルタ濾過器59により、濾過し、固形分を除
去した後に復水器1に戻す。
熱交換器58を通して温度を40℃程度に下げた後、中
空系膜フィルタ濾過器59により、濾過し、固形分を除
去した後に復水器1に戻す。
セラミック製フィルターは、クロスフロー濾過であれば
差圧上昇はわずかであるが、徐々に目詰りは生じてくる
。そこで、差圧が許容値をこえた場合には、以下に述べ
る逆洗を行なう。
差圧上昇はわずかであるが、徐々に目詰りは生じてくる
。そこで、差圧が許容値をこえた場合には、以下に述べ
る逆洗を行なう。
まず、セラミック濾過器50を給水系から切離すため、
図示しないバルブの操作により、流路を逆洗時バイパス
ライン61に切換える。この間は、セラミック濾過器5
0による浄化は行なわれないが、短時間であるので問題
ない。
図示しないバルブの操作により、流路を逆洗時バイパス
ライン61に切換える。この間は、セラミック濾過器5
0による浄化は行なわれないが、短時間であるので問題
ない。
次に、逆洗用純水供給ライン60から水を供給し、セラ
ミックフィルタ57内を逆流させて内面の微細孔につい
た固形分を剥離させる。さらにこの時の排水は、濃縮流
出口53、濃縮液排出ライン63を通し、濾過器59に
より濾過・再濃縮処理する。
ミックフィルタ57内を逆流させて内面の微細孔につい
た固形分を剥離させる。さらにこの時の排水は、濃縮流
出口53、濃縮液排出ライン63を通し、濾過器59に
より濾過・再濃縮処理する。
以上の操作によりセラミック濾過器50を回復させる。
回復終了後バイパスライン61からセラミック濾過器5
0に切換えて、通水する。
0に切換えて、通水する。
以上は通常運転時の給水浄化であるが、次にプラントの
起動時のクリーンアップについて説明する。本実施例の
場合には従来のようにクリーンアップの為のブロー運転
は極めて小量で済む。まず復水器1からのプラント内保
有水は従来と同じ手順により、ブローによる浄化を行な
うが、この時の水質はある程度まで浄化されるレベル(
1〜10ppm)で良く、おおむね、プラント配管内の
滞留水が排出される程度の量で良い。次に復水器1から
配管2、脱塩塔10、給水加熱器14〜22、セラミッ
ク濾過給水50、火炉25、配管27を通り復水器1に
戻るラインを使い、コールドクリーンアップ及びホット
クリーンアップを行なう。系内の不溶解性固形分はセラ
ミック濾過器50にて、はぼIQO%除去され、脱塩塔
10では残りのイオン成分だけを除去すれば良いため、
極めて短時間で浄化が完了する。
起動時のクリーンアップについて説明する。本実施例の
場合には従来のようにクリーンアップの為のブロー運転
は極めて小量で済む。まず復水器1からのプラント内保
有水は従来と同じ手順により、ブローによる浄化を行な
うが、この時の水質はある程度まで浄化されるレベル(
1〜10ppm)で良く、おおむね、プラント配管内の
滞留水が排出される程度の量で良い。次に復水器1から
配管2、脱塩塔10、給水加熱器14〜22、セラミッ
ク濾過給水50、火炉25、配管27を通り復水器1に
戻るラインを使い、コールドクリーンアップ及びホット
クリーンアップを行なう。系内の不溶解性固形分はセラ
ミック濾過器50にて、はぼIQO%除去され、脱塩塔
10では残りのイオン成分だけを除去すれば良いため、
極めて短時間で浄化が完了する。
以上本実施例によると以下のような効果を奏することが
できる。
できる。
■ まず従来除去できなかった、給水加熱器14〜22
、脱気器17、復水昇圧ポンプ12、ボイラ給水ポンプ
19等から発生する腐食生成物をプラント通常運転中に
除去することができ、火炉25内へのスケール付着を防
止できる。従ってプラントの熱効率の低下を防止し、常
に高い効率を保つことができる。セラミック製フィルタ
57は従来の高分子材料を使ったフィルタと異なり、高
温・高低下でも使用でき、給水系に使用するには好適で
ある。また、高温フィルタとして開発中の電磁フィルタ
等、磁力を使用するフィルタでは、常磁性の固形分しか
除去できないのに対し、セラミックフィルタでは、給水
中の一定粒径以上の固形分は100%除去できるので極
めて良好な水質が得られる。
、脱気器17、復水昇圧ポンプ12、ボイラ給水ポンプ
19等から発生する腐食生成物をプラント通常運転中に
除去することができ、火炉25内へのスケール付着を防
止できる。従ってプラントの熱効率の低下を防止し、常
に高い効率を保つことができる。セラミック製フィルタ
57は従来の高分子材料を使ったフィルタと異なり、高
温・高低下でも使用でき、給水系に使用するには好適で
ある。また、高温フィルタとして開発中の電磁フィルタ
等、磁力を使用するフィルタでは、常磁性の固形分しか
除去できないのに対し、セラミックフィルタでは、給水
中の一定粒径以上の固形分は100%除去できるので極
めて良好な水質が得られる。
■ 次に、従来必要とされていたブロー運転が極めて少
量で済むことになった。これは従来の脱塩基10だけの
浄化に加えてセラミック濾過器50を使用したことに起
因する。すなわちこのセラミック濾過器50は一次側の
水質の良否に拘らず、不溶解性固形物がある一定粒径以
上であれば100%除去することができるからである。
量で済むことになった。これは従来の脱塩基10だけの
浄化に加えてセラミック濾過器50を使用したことに起
因する。すなわちこのセラミック濾過器50は一次側の
水質の良否に拘らず、不溶解性固形物がある一定粒径以
上であれば100%除去することができるからである。
このようにブロー運転が極めて少量になったことにより
ブロー用の純水の消費もなくなりかつブロー後の排水処
理からも解放され、さらにはブローの為に起動している
機器も小型、小容量のものが使用できる。
ブロー用の純水の消費もなくなりかつブロー後の排水処
理からも解放され、さらにはブローの為に起動している
機器も小型、小容量のものが使用できる。
■ ブローが少量になったことに加え不溶解固形分の除
去率が向上したのでブロー後の循環運転によるクリーン
アップ時間も少なくて済む様になった。従って、プラン
トの起動時のクリーンアップに要する時間はトータル的
には極めて短時間となる。(172〜1/4) ■ 又従来のクリーンアップ運転はプラントを停止して
再度起動させる度に行なわれており、その意味でクリー
ンアップ時間を短縮したことにより迅速に起動させるこ
とができる。これは火力発電プラントの負荷変動用とし
ての用途が増大して起動・停止が頻繁になされることを
考慮すれば極めて効果的なことである。
去率が向上したのでブロー後の循環運転によるクリーン
アップ時間も少なくて済む様になった。従って、プラン
トの起動時のクリーンアップに要する時間はトータル的
には極めて短時間となる。(172〜1/4) ■ 又従来のクリーンアップ運転はプラントを停止して
再度起動させる度に行なわれており、その意味でクリー
ンアップ時間を短縮したことにより迅速に起動させるこ
とができる。これは火力発電プラントの負荷変動用とし
ての用途が増大して起動・停止が頻繁になされることを
考慮すれば極めて効果的なことである。
■ クリーンアップ短縮化に伴い、プラント稼働率が向
上する。このためプラント熱効率向上と合わせて、プラ
ント利用率が向上し、従来より少ないプラント数で必要
な電力需要をまかなう事が可能となる。
上する。このためプラント熱効率向上と合わせて、プラ
ント利用率が向上し、従来より少ないプラント数で必要
な電力需要をまかなう事が可能となる。
(他の実施例)
第7図を参照して本発明の他の実施例を説明する。
本実施例は、原子カプラントの原子炉100への給水浄
化のためにセラミック濾過器50を使用するものであり
、給水加熱器122と原子炉100との間にセラミック
濾過器150を設けたもので作用は火力プラントの場合
と同様である。
化のためにセラミック濾過器50を使用するものであり
、給水加熱器122と原子炉100との間にセラミック
濾過器150を設けたもので作用は火力プラントの場合
と同様である。
以上の実施例では以下の効果を奏する。
■ まず、従来除去できなかった給水加熱器、ポンプ、
等から発生する腐食生成物等の不溶解固形分(クラッド
)をプラント運転中に除去できる。そのため、原子炉1
00内へのクラッドの蓄積・付着を防止できる。現在、
プラント定期点検時の作業員放射線被曝の大部分は腐食
生成物が原子炉内で放射化されたコバルト60等による
ものであり、原子炉内へのクラッド持込量の低減により
、これらの被曝原因を取除くことができる。
等から発生する腐食生成物等の不溶解固形分(クラッド
)をプラント運転中に除去できる。そのため、原子炉1
00内へのクラッドの蓄積・付着を防止できる。現在、
プラント定期点検時の作業員放射線被曝の大部分は腐食
生成物が原子炉内で放射化されたコバルト60等による
ものであり、原子炉内へのクラッド持込量の低減により
、これらの被曝原因を取除くことができる。
■ プラント起動時のクリーンアップ運転が大幅に短縮
できる。これは、セラミックフィルタの不溶解固形分の
除去性能が従来のプリコートフィルタ等に比べ格段に良
いためである。現状で1〜2週間必要なものが、約1〜
3日で終了し、稼働率向上が可能となる。
できる。これは、セラミックフィルタの不溶解固形分の
除去性能が従来のプリコートフィルタ等に比べ格段に良
いためである。現状で1〜2週間必要なものが、約1〜
3日で終了し、稼働率向上が可能となる。
尚本発明は前記実施例に限定されるものではなく種々の
構成が考えられる。例えばセラミック濾過器の構成とし
ては第2図に示すもの以外であってもよい。また沸騰水
型発電プラントのみならず加圧水型原子力発電プラント
にも同様に適用可能であることはもとよりである。
構成が考えられる。例えばセラミック濾過器の構成とし
ては第2図に示すもの以外であってもよい。また沸騰水
型発電プラントのみならず加圧水型原子力発電プラント
にも同様に適用可能であることはもとよりである。
以上詳述したように本発明による給水浄化装置によると
、給水中の不溶解固形分をほぼ100%除去することが
でき、火力ボイラー内のスケールによる熱効率の低下防
止や、原子カプラントの被曝低減が可能となる。また、
プラント起動時のクリーンアップ時間を大幅に短縮でき
、プラントの稼働率、利用率を向上させることができる
等その効果は大である。
、給水中の不溶解固形分をほぼ100%除去することが
でき、火力ボイラー内のスケールによる熱効率の低下防
止や、原子カプラントの被曝低減が可能となる。また、
プラント起動時のクリーンアップ時間を大幅に短縮でき
、プラントの稼働率、利用率を向上させることができる
等その効果は大である。
第1図乃至第6図は本発明の一実施例を示す図で、第1
図は火力発電プラントの構成を示す図、第2図はセラミ
ック濾過器の系統構成の詳細図、第3図および第4図は
セラミック製フィルタの形状を示す図、第5図はセラミ
ック製フィルタの断面拡大図、第6図はセラミック製フ
ィルタ内の流速と濾過流量の実験結果を示す線図、第7
図は他の実施例である原子力発電プラントの構成図、第
8図および第9図は従来の火力発電プラントおよび原子
力発電プラントの構成を示す図である。 50.150・・・セラミック濾過器 57・・・セラミック製フィルタ 1.101・・・復水器 25・・・火炉 100・・・原子炉 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 第子丸 健
図は火力発電プラントの構成を示す図、第2図はセラミ
ック濾過器の系統構成の詳細図、第3図および第4図は
セラミック製フィルタの形状を示す図、第5図はセラミ
ック製フィルタの断面拡大図、第6図はセラミック製フ
ィルタ内の流速と濾過流量の実験結果を示す線図、第7
図は他の実施例である原子力発電プラントの構成図、第
8図および第9図は従来の火力発電プラントおよび原子
力発電プラントの構成を示す図である。 50.150・・・セラミック濾過器 57・・・セラミック製フィルタ 1.101・・・復水器 25・・・火炉 100・・・原子炉 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 第子丸 健
Claims (1)
- 復水器で凝縮・液化された復水を復水脱塩装置により浄
化し、複数の給水熱交換器または脱気器を通して加熱を
行なった後、熱源装置に移送し、この熱源装置にて蒸気
を発生させてタービン装置に供給し、このタービン装置
にて仕事をなした蒸気を前記復水器に回収して再度凝縮
・液化する発電プラントの給水浄化装置において、この
給水浄化装置は前記脱気器と熱源装置との間に設置され
たセラミック濾過装置を具備し、このセラミック濾過装
置は内部に浸透性セラミック製のフィルタを多数配設し
てなることを特徴とする給水浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63041843A JPH01218611A (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | 給水浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63041843A JPH01218611A (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | 給水浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01218611A true JPH01218611A (ja) | 1989-08-31 |
Family
ID=12619537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63041843A Pending JPH01218611A (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | 給水浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01218611A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106287649A (zh) * | 2015-05-22 | 2017-01-04 | 金东纸业(江苏)股份有限公司 | 锅炉加药装置 |
-
1988
- 1988-02-26 JP JP63041843A patent/JPH01218611A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106287649A (zh) * | 2015-05-22 | 2017-01-04 | 金东纸业(江苏)股份有限公司 | 锅炉加药装置 |
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