JPH05329382A - 復水脱塩装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、イオン交換樹脂を温水洗浄
することにより、通水初期の段階に急激に上昇するイオ
ン交換樹脂から溶出する全有機炭素を系外に流出するこ
とにより、復水脱塩塔の出口水質の向上を図り、ひいて
は原子炉水の水質向上を図ることができる復水脱塩装置
を提供することにある。 【構成】 本発明に係る復水脱塩装置は、復水を浄化す
るためのイオン交換樹脂21を装荷した復水脱塩塔20と、
この使用済のイオン交換樹脂21を陽イオン交換樹脂と陰
イオン交換樹脂に分離しこの分離した陽イオン交換樹脂
を再生する陽イオン交換樹脂再生塔22と、前記分離した
陰イオン交換樹脂を再生する陰イオン交換樹脂再生塔23
と、前記再生した陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂
を洗浄するために温水を供給する温水供給装置27とから
構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粒状イオン交換樹脂を
再生できる復水脱塩装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】沸騰水型原子力発電プラントでは、原子
炉内を常に、清浄な状態にしなければならないので、復
水器から原子炉内に流入する復水を復水脱塩装置によっ
て浄化処理して高度に浄化した後、原子炉へ戻し、冷却
水として利用している。図３により、原子力プラント一
次系について説明する。

【０００３】原子炉圧力容器１内で発生した蒸気は、主
蒸気管２を介してタービン３に送られ、このタービン３
によって発電機４を起動し発電をなすように構成されて
いる。このタービン３を駆動した蒸気は、復水器５で凝
縮され復水となる。この復水は、低圧復水ポンプ６によ
って昇圧され、空気抽出器７、グランド蒸気復水器８を
介して復水浄化系にある復水ろ過装置９、復水脱塩装置
10により不純物を除去する。そして、この復水ろ過装置
９、復水脱塩装置10で浄化された復水は、給・復水系に
ある高圧復水ポンプ11でさらに昇圧され、低圧ヒータ12
に送られて加熱される。この加熱された復水は、給水ポ
ンプ13で昇圧され、高圧ヒータ14を介して原子炉圧力容
器１内に給水される。

【０００４】タービン抽気15は高圧ヒータ14で凝縮され
高圧ヒータドレンとなり高圧ドレンタンク16を経由し給
水ポンプ13の入口へ戻され、また低圧ヒータ12で凝縮さ
れた低圧ヒータドレンは低圧ドレンタンク17を経由し復
水脱塩装置10の入口に戻される。図４により、復水脱塩
装置10について詳細に説明する。

【０００５】この復水塩装置10の主要機器である復水脱
塩塔20の中には、イオン交換樹脂21が内蔵されている。
このイオン交換樹脂21は陽イオン交換樹脂と陰イオン交
換樹脂が混合状態で装荷されている。このイオン交換樹
脂21を再生する場合、先ず復水脱塩塔20内の混合状態の
イオン交換樹脂21を陽イオン樹脂再生塔22へ移送し、陽
イオン交換樹脂、陰イオン交換樹脂の比重差を利用し分
離する。この分離した陰イオン交換樹脂は、陰イオン樹
脂再生塔23へ移送される。この後、硫酸供給装置25より
移送された硫酸は、硫酸希釈装置24により所定値まで希
釈された後、陽イオン樹脂再生塔22へ供給される。これ
により、陽イオン樹脂再生塔内の陽イオン交換樹脂の再
生が行われる。また、苛性ソーダ供給装置28より移送さ
れた苛性ソーダは、温度調整機能を有する温水供給装置
27から送られた温水で加温され、苛性ソーダ希釈装置26
で希釈された後、陰イオン樹脂再生塔23へ供給される。
これにより、陰イオン樹脂再生塔23内の陰イオン交換樹
脂の再生が行われる。再生された陰イオン交換樹脂は、
陽イオン樹脂再生塔22へ戻され、最終洗浄混合を行い復
水脱塩塔20へ移送される。この後、復水脱塩塔20は復水
入口管29から復水を導入し、イオン交換樹脂21にてイオ
ン交換し復水出口管30へ供給し復水浄化運転を開始す
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記復水脱塩装置10に
おいて、高圧ドレンタンク16からのドレンは給水ポンプ
13の入口に戻され、また低圧ドレンタンク17からのドレ
ンは復水脱塩装置10の入口に戻される。この場合、高圧
ドレンタンク16及び低圧ドレンタンク17からのドレン復
水器５に回収している場合の復水温度が約30℃であるの
に対して、復水温度が約50℃に上昇する。

【０００７】この復水脱塩装置10の復水脱塩塔20は、粒
状イオン交換樹脂21を有しているため、復水温度が前記
の如く上昇することは、イオン交換樹脂21の酸化劣化を
促進し、樹脂母体より溶出する全有機炭素が増加し、出
口水質を悪化させ、ひいては原子炉水の水質を悪化させ
る原因となる。

【０００８】その傾向は、図５に示す如く、温度変化に
対応して、温度上昇直後に、復水脱塩塔出口の全有機炭
素濃度が急激に上昇し、その後定常値を示していること
から明かである。

【０００９】本発明は上記の点を考慮してなされたもの
で、通水初期の段階に急激に上昇するイオン交換樹脂か
ら溶出する全有機炭素を系外に流出する。この通水直後
に急激に増加する全有機炭素を流出した後に、復水浄化
運転を開始することにより、復水への全有機炭素の混入
を抑制して復水脱塩塔の出口水質の向上を図り、ひいて
は原子炉水の水質向上を図ることができる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、原子炉圧力容器で発生した蒸気
をタービンに移送しこのタービンを駆動した後に復水器
で擬縮した復水を浄化する復水脱塩装置において、前記
復水を浄化するためのイオン交換樹脂を装荷した復水脱
塩塔を設け、この復水脱塩塔内の使用済のイオン交換樹
脂を陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂に分離しこ
の分離した陽イオン交換樹脂を再生する陽イオン交換樹
脂再生塔を設け、この陽イオン交換樹脂再生塔内の分離
した陰イオン交換樹脂を導入して再生する陰イオン交換
樹脂再生塔を設け、前記陽イオン交換樹脂再生塔で再生
した陽イオン交換樹脂及び前記陰イオン交換樹脂再生塔
で再生した陰イオン交換樹脂を洗浄するために前記復水
の温度以上の温水を供給する温水供給装置を設けたこと
を特徴とする復水脱塩装置を提供する。

【００１１】

【作用】このように構成することにより、復水脱塩塔に
復水が導入され、イオン交換樹脂により浄化されるこの
使用済のイオン交換樹脂は、陽イオン交換樹脂再生塔に
移送され、陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂に分離
され、この分離した陽イオン交換樹脂は再生される。前
記分離した陰イオン交換樹脂は陰イオン交換樹脂再生塔
に導入されて再生される。前記再生された陽イオン交換
樹脂と陰イオン交換樹脂は、温水供給装置より供給され
た復水の温度以上の温水により洗浄される。

【００１２】このように復水の温度以上の温水により、
再生されたイオン交換樹脂を洗浄することによって、復
水浄化運転直後に急激に上昇するイオン交換樹脂から溶
出する全有機炭素を系外に流出する。この復水浄化運転
直後に急激に上昇する全有機炭素を流出した後に復水浄
化運転を開始することにより、復水への全有機炭素の混
入を抑制して復水脱塩塔の出口水質の向上を図り、ひい
ては原子炉水の水質向上を図ることができる。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例につ
いて説明する。図１は、本発明による復水脱塩装置の構
成を示す系統図である。なお図１において、図４と同一
部分には同一符号を付し、その部分の構成の説明は省略
する。

【００１４】復水脱塩装置10を構成する復水脱塩塔20の
中には、復水を浄化するためのイオン交換樹脂21が内蔵
されている。この使用済のイオン交換樹脂21を陽イオン
交換樹脂と陰イオン交換樹脂に分離し、この分離した陽
イオン交換樹脂を再生する陽イオン交換樹脂再生塔22が
設置されている。また前記分離した陰イオン交換樹脂を
再生する陰イオン交換樹脂再生塔が設置されている。前
記再生したイオン交換樹脂を洗浄するために温水を供給
する温水供給装置27が設置されている。

【００１５】この温水供給装置27からの温水は、復水脱
塩塔温水入口管31を介して、復水脱塩塔20に導入され
る。この復水脱塩塔20に導入された温水により、復水脱
塩塔20内の再生されたイオン交換樹脂20を洗浄する。ま
た、この温水供給装置27からの温水は、陽イオン樹脂再
生塔温水入口管32を介して、陽イオン樹脂再生塔22内に
注水される。さらにこの温水供給装置27からの温水は、
陰イオン樹脂再生塔温水入口管33を介して、陰イオン樹
脂再生塔23内に注水される。なお復水入口管29には、復
水の温度を検知するための復水温度計34が介挿されてい
る。次にこのような構成からなる本実施例の作用につい
て説明する。

【００１６】使用済のイオン交換樹脂21は、復水脱塩塔
20から陽イオン交換樹脂再生塔22に移送され、比重差を
利用して、陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂に分離
される。この分離した陰イオン交換樹脂は、陰イオン樹
脂再生塔23に移送される。硫酸希釈装置24より供給され
た硫酸は、陽イオン樹脂再生塔22に導入され、陽イオン
樹脂を再生するのに使用される。苛性ソーダ希釈装置26
より供給された苛性ソーダは、陰イオン樹脂再生塔23に
送り込まれて、陰イオン交換樹脂を再生するのに使用さ
れる。この再生された陰イオン交換樹脂は、陰イオン樹
脂再生塔23から陽イオン樹脂再生塔22へ戻される。陽イ
オン再生塔22内の再生されたイオン交換樹脂21は、復水
脱塩塔20内に戻される。復水温度計34により検知された
復水の温度以上の温水を、温水供給装置27より復水脱塩
塔20へ送り込み、イオン交換樹脂を温水洗浄する。この
イオン交換樹脂を温水洗浄することよって通水直後に急
激に溶出する全有機炭素を含入した復水脱塩塔内部水を
図示しない放射性廃棄物処理系へ廃液出口配管35を介し
て排出する。全有機炭素の溶出量が定常値に達した時点
で、復水入口配管29から復水を復水脱塩塔20へ導入し、
イオン交換樹脂21にてイオン交換し、復水出口配管30へ
導出する。本実施例の効果について説明する。

【００１７】図２に示す様に、復水浄化運転前に温水洗
浄によりＡ部に示す高濃度の全有機炭素を系外に洗出
し、その後復水浄化運転を続けることにより、浄化され
た復水に含有する全有機炭素の濃度を低く押えることが
できる。次に本発明の他の実施例について説明する。

【００１８】陽イオン樹脂再生塔へ直接温水を供給して
温水洗浄し、または陽イオン樹脂再生塔及び陰イオン樹
脂再生塔へそれぞれ温水を供給し、温水洗浄することに
よっても前記と同様の作用効果を得ることができる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る復水
脱塩装置によれば、イオン交換樹脂を温水洗浄すること
により、通水初期の段階に急激に上昇するイオン交換樹
脂から溶出する全有機炭素を系外に流出する。この温水
洗浄後に復水浄化運転を開始することにより、浄化され
た復水への全有機炭素の混入を抑制し、復水脱塩塔の出
口水質の向上を図り、ひいては原子炉水の水質向上を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である復水脱塩装置の構造を
示す系統図。

【図２】図１に示す復水脱塩装置による全有機炭素溶出
挙動を示す特性図。

【図３】原子力プラント一次系の構成を示す系統図。

【図４】従来の復水脱塩装置の構造を示す系統図。

【図５】図４に示す復水脱塩装置による全有機炭素溶出
挙動を示す特性図。

【符号の説明】 20…復水脱塩塔 21…イオン交換樹脂 22…陽イオン樹脂再生塔 23…陰イオン樹脂再生塔 27…温水供給装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 正幹 神奈川県川崎市幸区堀川町66番２ 東芝エ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 瀬川 嘉弘 神奈川県川崎市幸区堀川町66番２ 東芝エ ンジニアリング株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原子炉圧力容器で発生した蒸気をタービ
   ンに移送しこのタービンを駆動した後に復水器で擬縮し
   た復水を浄化する復水脱塩装置において、前記復水を浄
   化するためのイオン交換樹脂を装荷した復水脱塩塔を設
   け、この復水脱塩塔内の使用済のイオン交換樹脂を陽イ
   オン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂に分離しこの分離し
   た陽イオン交換樹脂を再生する陽イオン交換樹脂再生塔
   を設け、この陽イオン交換樹脂再生塔内の分離した陰イ
   オン交換樹脂を導入して再生する陰イオン交換樹脂再生
   塔を設け、前記陽イオン交換樹脂再生塔で再生した陽イ
   オン交換樹脂及び前記陰イオン交換樹脂再生塔で再生し
   た陰イオン交換樹脂を洗浄するために前記復水の温度以
   上の温水を供給する温水供給装置を設けたことを特徴と
   する復水脱塩装置。