JPH0679074B2 - 高速増殖炉の水素・トリチウム回収システム - Google Patents

高速増殖炉の水素・トリチウム回収システム

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JPH0679074B2
JPH0679074B2 JP60143284A JP14328485A JPH0679074B2 JP H0679074 B2 JPH0679074 B2 JP H0679074B2 JP 60143284 A JP60143284 A JP 60143284A JP 14328485 A JP14328485 A JP 14328485A JP H0679074 B2 JPH0679074 B2 JP H0679074B2
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、液体金属冷却型高速増殖炉の蒸気発生器伝熱
管において水側より液体金属側へ移行する水素および液
体金属側より水側へ移行するトリチウムを抑制して水素
及びトリチウムを回収するシステムに関する。
〔発明の技術的背景〕
一般に、ナトリウム等の液体金属は冷却材として用いる
液体金属冷却型高速増殖炉はループ型とタンク型に大別
される。ループ型高速増殖炉は第4図に示すように原子
炉容器41、炉心42、一次系配管44、中間熱交換器45、二
次系配管46、蒸気発生器47、水配管48、一次系循環ポン
プ49、二次系循環ポンプ50から構成され、原子炉容器41
内で発生した熱をナトリウム43により一次系配管44を介
して炉外へ取出し、取出した熱を中間熱交換器45及び二
次系配管46を介して蒸気発生器47で蒸気に変換するもの
である。
また、タンク型高速増殖炉は第5図に示すように原子炉
容器41、炉心42、中間熱交換器45、二次系配管46、蒸気
発生器47、水配管48、一次系循環ポンプ49、二次系循環
ポンプ50から構成され、原子炉容器41内で発生した熱を
ナトリウム43により中間熱交換器45及び二次系配管46を
介して炉外へ取出し、取付した熱を蒸気発生器47で蒸気
に変換するものである。すなわち、ループ型高速増殖炉
とタンク型高速増殖炉ノズル違いは中間熱交換器45を原
子炉容器外へ設置するか原子炉容器内に収納するかに基
づき、いずれの場合も炉内で発生した熱はナトリウムに
より運ばれ、蒸気発生器47においてナトリウムと水の熱
交換が行われている。
このような高速増殖炉の蒸気発生器としては、第6図ま
たは第7図に示すようなものが提案されている。第6図
に示す蒸気発生器は伝熱管として一重壁型伝熱管を用い
たもので、この蒸気発生器は外胴61、内胴62、ナトリウ
ム入口ノズル63、ナトリウム出口ノズル64、水供給ノズ
ル65、蒸気出口ノズル66、一重壁型伝熱管67から構成さ
れている。また、第7図に示す蒸気発生器は伝熱管とし
て二重管型伝熱管を用いたもので、この蒸気発生器は外
胴71、バッフル板72、ナトリウム入口ノズル73、ナトリ
ウム出口ノズル74、水供給ノズル75、蒸気出口ノズル7
6、二重管型伝熱管77から構成されている。
〔背景技術の問題点〕
ところで、これらの蒸気発生器の伝熱管には蒸気を含ん
だ高温の水が流れる伝熱管壁に腐食が発生する。そし
て、この腐食の酸化作用によって水側に水素が発生し、
発生した水素は伝熱管壁を透過してナトリウム側へ移行
することが知られている。そこで、高速増殖ではナトリ
ウム側へ移行した水素等を除去するために第4図及び第
5図に示す如く二次系配管46に二次浄化系配管52とコー
ルドトラップ53を設けているが、時間とともにコールド
トラップ53には水素が蓄積し、コールドトラップの機能
が低下するため寿命に達したコールドトラップを定期的
に交換している。従って、従来の高速増殖炉ではナトリ
ウム側へ移行した水素がコールドトラップの交換時期を
早める結果となり、運転保守の面から水素のナトリウム
側への移行の抑制が望まれている。
一方、ナトリウム側からは炉内で燃料の三種核分裂やボ
ロンの放射化などにより生成されたトリチウムが一次系
配管44、中間熱交換器45、二次系配管46を経て蒸気発生
器47に流入し、伝熱管壁を透過して水側へ移行すること
が文献等により報告されている。水側へ移行したトリチ
ウムは浄化系にて環境への放出が防止されているが、水
側へ移行するトリチウムの量が少なければ被曝低減およ
び浄化系の負荷軽減などの面で好ましい。
〔発明の目的〕
本発明はかかる事情に鑑みなされたもので、その目的は
蒸気発生器伝熱管における水素・トリチウムの移行を抑
制し、かつこれら水素およびトリチウムを回収すること
により高速増殖炉の信頼性および安全性の向上を図るこ
とにある。
〔発明の概要〕
本発明による高速増殖炉の水素・トリチウム回収システ
ムは上記の目的を達成するために、二重管型伝熱管の内
管と外管の間隙にガスを通流させるためのガス入口ノズ
ルおよびガス出口ノズルを有する蒸気発生器と、上記ガ
ス入口ノズルに接続されたガス供給源と、前記ガス出口
ノズルに接続されガス中の水素およびトリチウムを回収
除去する水素・トリチウム回収装置と、この水素・トリ
チウム回収装置で処理されたガスを排気する排気系とを
具備したことを特徴とするものである。
〔発明の実施例〕
以下、第1図ないし第3図を参照して本発明の実施例を
説明する。
第1図は本システムの概略構成を示すブロック図で、こ
の水素・トリチウム抑制システムはヘリウムガス供給源
1、蒸気発生器3、水素・トリチウム回収装置5および
排気系7から構成される。
蒸気発生器3は伝熱管として二重管型伝熱管12を用いた
もので、外胴11にはナトリウム入口ノズル13、ナトリウ
ム出口ノズル14、冷却水入口ノズル15および蒸気出口ノ
ズル16の他に、二重管型伝熱管11の内管と外管の間隙に
ガスを通流させるためのガス入口ノズル17とガス出口ノ
ズル18が設けられている。そして、ガス入口ノズル17に
はガス供給配管2を介してヘリウムガス供給源1が接続
され、ガス出口ノズル18にはガス排出配管4を介して水
素・トリチウム回収装置5が接続されている。
水素・トリチウム回収装置5は第2図に示すように、蒸
気発生器3からのヘリウムガスに空気を混入させる空気
混入機構21と、この空気混入機構21により混入された空
気を利用してヘリウムガス中の水素およびナトリウムを
酸化させる触媒酸化器22と、この触媒酸化器22で酸化さ
れた水素およびトリチウムを吸着除去する吸着除湿塔27
a,27bから構成されている。そして、吸着除湿塔27a,27b
は100%容量のものが2台並列に設置されており、どち
らかの吸着材28a,28bの容量が一杯になった時に他方の
吸着除湿塔への切換えができるようになっている。ま
た、水素・トリチウム回収装置5の出口には第1図に示
すようにガス排出配管6を介して排気系7が接続されて
いる。
次に上記の如く構成された本システムの作用について説
明する。
まず蒸気発生器3のガス入口ノズル17にヘリウムガス供
給源1からガス供給配管2を通じてヘリウムガスを供給
し、二重管型伝熱管12の内管と外管の間を通流させる。
二重管型伝熱管12の内管と外管の間を流れたヘリウムガ
スは水素およびトリチウムを含んでガス出口ノズル18か
ら流出し、ガス排出配管4を通って水素・トリチウム回
収装置5へ送られる。
水素・トリチウム回収装置5では蒸気発生器3からのヘ
リウムガスに空気混入機構21より空気が混入され、空気
と共に触媒酸化器22へ導入される。触媒酸化器22に導入
されたヘリウムガスは触媒23によりガス中の水素および
トリチウムが酸化され、それぞれH2O,HTO(T2O)の水分
に転換される。そして、水分となった水素およびトリチ
ウムはヘリウムガスや空気とともに配管24を通り、さら
に分岐配管25aおよび弁26aを経て一方の吸着除湿塔27a
へ送られる。
吸着除湿塔27aでは吸着材28aによりガス中の水分(H
2O,HTO(T2O))が吸着除去され、残りの乾燥したガスは
弁29a,ガス排出配管6を通り、排気系7より外部へ放出
される。そして、吸着除湿塔27aに充填された吸着材28a
の容量が一杯になった時は弁26a,29aを閉じ、弁26a,29b
を開けることによりH2O,HTO(T2O)を含んだガスは他方
の吸着除湿塔27bへ導入されるので、この間に吸着除湿
塔27aでは吸着材の再生を行なう。
次に本システムを1000MWe級のループ型高速増殖炉に適
用した場合の試算結果を表−1に示す。
この表−1は3ループの1ループ分について試算したも
ので、金属を透過する水素の量は一般に次式で表わせ
る。
ここで、K:金属の水素透過計数(Torr1/2・cm2/sec)、
A:透過面積(cm2)、d:金属の厚さ(cm)、P1:高水素
分圧側の水素分圧(Torr)、P2:低水素分圧側の水素分
圧(Torr)である。
今、Kを水素に対し1×10-6、トリチウムに対し1×10
-7を用いて透過量を求めると、ヘリウム中への水素の移
行量は670Ncm3/min、ナトリウム中への水素の移行量は1
07Ncm3/minとなり、ヘリウム中へのトリチウムの移行量
は1×10-4Ci/minとなる。これは二重管の間隙を流れる
ヘリウム流量を16Nl/minとした場合で、水素濃度は爆発
限界以下の4%以下となるようにしている。これにより
ナトリウム中への水素の移行量は107/670=0.16倍に抑
制され、また水側へのトリチウムの移行もほとんど抑制
されるので、水素およびトリチウムのほとんどはヘリウ
ム中へ移行することになる。従って、ヘリウム中に移行
した水素およびトリチウムを水素・トリチウム回収装置
5で回収することにより、環境へのトリチウムの放出を
防止できるとともに二次系コールドトラップの交換時期
を大幅に延長できる。
第3図は第2図に示した触媒酸化器22と吸着除湿塔27a,
27bとの間に冷却回収器31を設置した場合の実施例を示
す図で、この実施例では触媒酸化器22で酸化されたH2O
およびHTO(T2O)は冷却器32,冷媒配管33間を循環する冷
媒により冷却されている冷却回収器31内に導入される。
冷却回収器31内に導入されたH2OおよびHTO(T2O)は冷却
凝縮され、液滴としてドレン配管34および弁35を経て回
収タンク37に回収される。そして、未回収の水分は前述
した如く後段の吸着除湿塔27a,27bで回収される。
このように触媒酸化器22と吸着除湿塔27a,27bとの間に
冷却回収器31を設置することにより、例えば冷却回収器
31を0℃程度に冷却しておくとガス中のH2OおよびHTO(T
2O)は約4vol%のうち85%が液滴として回収タンク36に
回収され、残りの15%(約6000volppm)が後段の吸着除
湿塔27a,27bで回収されることになるので、吸着除湿塔
の負荷は第2図に示した水素・トリチウム回収装置より
約15%程度軽減され、より効率良く水素およびトリチウ
ムを回収することができる。
なお、上記実施例では二重管型伝熱管の内管と外管の間
を流すガスとしてヘリウムガスを用いたが、これはヘリ
ウムの伝熱特性が優れていることや、不活性ガスのため
伝熱管等に悪影響を及ぼさないことなどを考慮した結果
である。従って、ヘリウムの代りにアルゴンや窒素等を
用いても初期の目的は達成可能である。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明による高速増殖炉の水素・トリ
チウム回収システムは、二重管型伝熱管の内管と外管の
間隙にガスを通流させるためのガス入口ノズルおよびガ
ス出口ノズルを有する蒸気発生器と、上記ガス入口ノズ
ルに接続されたガス供給源と、前記ガス出口ノズルに接
続されガス中の水素およびトリチウムを回収除去する水
素・トリチウム回収装置と、この水素・トリチウム回収
装置で処理されたガスを排気する排気系とを具備したも
のである。従って、本発明によれば蒸気発生器伝熱管に
おける水素・トリチウムの移行を伝熱管の内管と外管の
間を流れるガスにより抑制できるので、高速増殖炉の信
頼性および安全性を大幅に向上できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による水素・トリチウム回収システムの
一実施例を示すブロック図、第2図は同システムの水素
・トリチウム回収装置の一例を示す構成図、第3図は水
素・トリチウム回収装置の他の実施例を示す構成図、第
4図ないし第7図は従来例を説明するための図で、第4
図はループ型高速増殖炉の概略構成図、第5図はタンク
型高速増殖炉の概略構成図、第6図は一重壁型伝熱管を
用いた蒸気発生器の概略断面図、第7図は二重管型伝熱
管を用いた蒸気発生器の概略断面図である。 1…ヘリウムガス供給源、3…蒸気発生器、5…水素・
トリチウム回収装置、7…排気系、12…二重管型伝熱
管、17…ガス入口ノズル、18…ガス出口ノズル、21…空
気混入機構、22…触媒酸化器、27a,27b…吸着除湿塔、3
1…冷却回収器。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】二重管型伝熱管の内管と外管の間隙にガス
    を通流させるためのガス入口ノズルおよびガス出口ノズ
    ルを有する蒸気発生器と、上記ガス入口ノズルに接続さ
    れたガス供給源と、前記ガス出口ノズルに接続されガス
    中の水素およびトリチウムを回収除去する水素・トリチ
    ウム回収装置と、この回収装置で処理されたガスを排気
    する排気系とを具備したことを特徴とする高速増殖炉の
    水素・トリチウム回収システム。
  2. 【請求項2】前記水素・トリチウム回収装置は、蒸気発
    生器からのガスに酸素を含むガスを混入させるガス混入
    機構と、このガス混入機構により混入された酸素を利用
    してガス中の水素およびトリチウムを酸化させる触媒酸
    化器と、この触媒酸化器で酸化された水素およびトリチ
    ウムを吸着除去する吸着除湿塔からなることを特徴とす
    る特許請求の範囲第(1)項記載の高速増殖炉の水素・
    トリチウム回収システム。
  3. 【請求項3】前記吸着除湿塔は100%容量のものが2台
    並列に設置され、切換運転が可能であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第(2)項記載の高速増殖炉の水素・
    トリチウム回収システム。
  4. 【請求項4】前記水素・トリチウム回収装置は、触媒酸
    化器と吸着除湿塔との間に冷却回収器を備えていること
    を特徴とする特許請求の範囲第(2)項記載の高速増殖
    炉の水素・トリチウム回収システム。
  5. 【請求項5】前記酸素を含むガスは空気であることを特
    徴とする特許請求の範囲第(2)項記載の高速増殖炉の
    水素・トリチウム回収システム。
  6. 【請求項6】前記二重管型伝熱管の内管と外管の間隙を
    通流するガスはヘリウムガスであることを特徴とする特
    許請求の範囲第(1)項記載の高速増殖炉の水素・トリ
    チウム回収システム。
JP60143284A 1985-06-29 1985-06-29 高速増殖炉の水素・トリチウム回収システム Expired - Lifetime JPH0679074B2 (ja)

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JPS623697A JPS623697A (ja) 1987-01-09
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2021166613A1 (ja) * 2020-02-20 2021-08-26 住友電装株式会社 コネクタ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2021166613A1 (ja) * 2020-02-20 2021-08-26 住友電装株式会社 コネクタ

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