JPH10227887A - 原子力発電所用換気空調系設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】取り入れた外気中に含まれて流入し、機器や配
管などの腐食や性能を劣化させる燃焼排気ガスが、発電
設備内へ持ち込まれることを防止する。 【解決手段】外気取り入れ部１の下流側に外気取り入れ
フィルタ２および冷却器３が設置されており、冷却器３
の下流側に燃焼排気ガス除去装置８を設置する。この燃
焼排気ガス除去装置８の下流側に送風機５を接続し、送
風機５の吐出側を送風ダクト４ｂを介して各部屋６に接
続する。各部屋６は排気ダクト４ｃを介して排風機７に
接続している。燃焼排気ガス除去装置８は活性炭が充填
された活性炭フィルタであり、この活性炭フィルタによ
り外気中のＳＯＸを除去できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は外気取り入れの換気
空調系を有する原子力発電所用換気空調系設備に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】原子力発電設備では、設備内の機器、電
気品などが正常な運転をする上で必要な周囲環境を確保
すること、運転員や作業員に対し適切な雰囲気を確保す
ることのために、換気空調系を設置し、温度，湿度の調
整を行っている。

【０００３】図４により従来の換気空調系の例を説明す
る。本例は、１系列を示しているが、実際の原子力発電
所では、換気空調系は、各部屋等の要求条件（温度，湿
度，換気風量等）により、種々の機器の組み合わせがあ
る。

【０００４】すなわち、図４では、外気取り入れ部１
で、取り入れた外気を、外気取り入れフィルタ２と冷却
器３により、外部からの異物の侵入と温度や湿度の調整
を行い給気ダクト４ａを通して送風機５により送風ダク
ト４ｂを通流し原子力発電所建屋内の各部屋６に送風さ
れる。各部屋６から流出した空気は排気ダクト４ｃを通
して排風機17により外部へ排出される。

【０００５】他の例ではさらに加湿器を設置する場合も
ある。原子力発電所が海岸近傍に設置するため、海塩が
設備内に入り機器などの腐食や性能劣化を生じることを
抑制する観点から、現在設置されている換気空調系の外
気取り入れフィルタ２は、海塩粒子が十分捕獲できる性
能を有したものを使用している。

【０００６】また、発電所全体では建屋毎や使用先毎に
て、数系列設置してあり、それぞれの系列で、送風機５
および排風機７が並列に複数機設置したり、外気取り入
れフィルタ２を何段か直列に設置し、除去効率を上げる
場合もある。

【０００７】各系列では、清浄度や容量などにより分割
あるいは分岐して各部屋６に空気を流している。各部屋
の排気は、排風機７を設置しない場合や、排風機７の上
流側に非常用ガス処理装置を設置し、外へ有害物を排出
しないようにしている場合もある。実際の発電設備では
これらの複合として使用している。さらに系統内を空気
循環させる設計も併用している。

【０００８】本発明は、取り入れた外気の不純物を除去
する設備を対称とするものであることから、機器が複合
し且つ数系列ある実際の原子力発電設備の換気空調系
を、図４では１系列として説明したものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】最近、一般に、化石燃
料の燃焼により、硫酸化合物（ＳＯＸ）や硝酸化合物
（ＮＯＸ）と呼ばれる燃焼排気ガスが空気中に多量に存
在するようになってきた。特に、ＳＯＸは酸化されて硫
酸となり、凝集して硫酸ミストとして存在し、塩化ナト
リウム粒子があると反応して吸湿性の強い硫酸塩エアロ
ゾルになる（参考文献・茅陽一編集委員長ほか；地球環
境工学ハンドブック、オーム社）。

【００１０】燃焼排気ガスは、自動車の排気ガスや火力
発電所の排気などの発生源にて処理し、大気中へ放出し
ないことが望ましい。しかし、現状は十分ではない。こ
の物質は、現在の原子力発電設備で使用している通常の
フィルタではあまり有効ではなく、プラントが長期間運
転され、管理が不足すると、徐々に蓄積した燃焼排気ガ
スが機器・配管などの性能劣化や腐食に影響を与える課
題がある。

【００１１】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、取り入れた外気中に含まれて流入し、機器
や配管などの腐食や性能を劣化させる燃焼排気ガスが、
発電設備内へ持ち込まれることを防止することができる
原子力発電所用換気空調系設備を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】課題を解決する手段とし
て、燃焼排気ガスの発生源で処理する手段と、発生した
燃焼排気ガスをプラントの建屋に入らないように対策を
採る手段があるが、本発明ではプラントにおいて外気が
建屋や対象機器の部屋に入る時の処理を行うように構成
したものである。

【００１３】すなわち、請求項１に係る発明は、発電設
備に流入する外気中の燃焼排気ガスを除去するための除
去装置を換気空調系に設置し、処理するもので、原子力
発電設備に適用する基本的な考え方を述べたものであ
る。

【００１４】請求項２に係る発明は、とくに影響がある
と考えられる電気品に係わる換気空調設備に限定して、
除去装置を設置する場合である。請求項３に係る発明
は、燃焼排気ガスの中でもっとも影響の大きい硫酸化合
物（ＳＯＸ）の除去に限定したものである。

【００１５】請求項４に係る発明は、除去装置の設置位
置を限定するものであり、入口近くに設置することによ
り内部への侵入を抑えることを特徴としている。外気取
り入れフィルタ近傍が最も設置しやすい場所である。

【００１６】請求項５に係る発明は、除去装置の設置位
置を限定するものであり、利用しようとする場所近くで
は換気風量を小さくでき除去装置の容量を小さくできる
ことから、効率よく設置できることを特徴とする。請求
項６に係る発明は、燃焼排気ガス除去装置を具体的な最
適な手段として活性炭吸着法による除去装置を特徴とす
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】外気を取り入れた換気空調系の構
成は、従来の技術の項で述べた通り、使用先（各部屋）
の要求事項により様々なフィルタ、ポンプ等の組み合わ
せがある。本発明の目的は、これらの換気空調系をもつ
原子力発電設備の屋内機器・配管等が燃焼排気ガスによ
り悪影響を受けないための手段を設けることであり、こ
れらの系統内に燃焼排気ガスを除去する装置をもつ換気
空調系設備を提供することにあることから、系統の種々
な構成を簡略化した図１および図２により説明する。

【００１８】まず、装置の設置場所では、次の２つがあ
る。(1) は外気を取り入れる換気空調系のすべてのエリ
アを対象とする場合の第１の実施の形態で、(2) は影響
の大きい機器が設置されたエリアを選定して対象とする
場合の第２の実施の形態である。

【００１９】図１は、外気取り入れ部１の近傍に外気取
り入れフィルタ２と冷却器３が設置された場合に燃焼排
気ガス除去装置８を設置した例で、第１の実施の形態を
示している。図１中、図４と同一部分には同一符号を付
して重複する部分の説明は省略する。

【００２０】すなわち、本実施の形態では図１のように
構成されており、燃焼排気ガスを含んだ大気は、外気取
り入れ部１から給気され、まず外気取り入れフィルタ２
を通過する。このフィルタ２により、外気に含まれる塵
埃や海塩粒子等の不純物が除去される。不純物が除去さ
れた大気は、冷却器３を通過してから燃焼排気ガス除去
装置８に流入し、大気中の燃焼排気ガスが除去される。
ここで、燃焼排気ガス除去装置８として活性炭フィルタ
を設置した場合、冷却器３により温度を下げた方が除去
性能が向上する。

【００２１】この第１の実施の形態では、図１に示す外
気取り入れフィルタ２の下流側が最もよい位置である。
また、ダクト４ａ，４ｂの途中に設置することもでき
る。さらに、燃焼排気ガス除去装置８をフィルタ２と冷
却器３との間に設置することもできる。

【００２２】つぎに図２により本発明に係る原子力発電
所用換気空調系設備の第２の実施の形態を説明する。図
２は、外気取り入れ部１から外気を取り入れた後、外気
取り入れフィルタ２により塵埃や海塩粒子を除去し、冷
却器３により温度，湿度のコントロールを行い、給気ダ
クト４ａを通して送風機５により各部屋６，電気品室９
に導かれる。各部屋６のうち電気品室９の吹き出し前に
燃焼排気ガス除去装置８を設置し、電気品室９に入る燃
焼排気ガスを除去する。

【００２３】図２では燃焼排気ガス除去装置８に燃焼排
気ガスとして塩分とともに最も影響の大きい硫酸化合物
（ＳＯＸ）の流入を抑制するための活性炭フィルタを設
置した例である。活性炭フィルタは、ＳＯＸを約８０％
除去できる。活性炭フィルタの除去装置では、活性炭粒
子を容器に充填し、その間を空気を通過させる方法や保
持物に活性炭を付着させスクリーン状にしたものがあ
る。各部屋６，電気品室９を出た空気は排風機により発
電所外へ排出される。

【００２４】この第２の実施の形態は燃焼排気ガスによ
る影響が大きい部屋への適用に限定するものであり、発
電所の１つの換気空調系全体を対象とするのではなく、
部屋のみを対象とすることから、燃焼排気ガス除去装置
８の容量を小さくでき、目的に応じた効率的な設備を提
供できる利点を持っている。

【００２５】燃焼排気ガスが特に大きく悪影響を及ぼす
対象物としては、電気品とステンレス鋼を使用した機器
がある。電気品では燃焼排気ガスが材料を腐食させると
共に絶縁劣化を促進し、またステンレス鋼を使用した機
器や配管では腐食を促進することから、これらがある部
屋の直前に燃焼排気ガス除去装置８を設置できる。

【００２６】この換気空調系に適用するには、燃焼排気
ガス除去装置８は乾式で除去できることと、比較的多量
の処理が可能であり、処理後の空気が使用できる等の特
徴を有する必要がある。この点で活性炭により吸着する
方法が最も適切である。

【００２７】図３は図１および図２における燃焼排気ガ
ス除去装置８の具体化例を示す活性炭フィルタを示して
いる。この活性炭フィルタは横型容器10の両端にガス入
口管11とガス出口管12が接続され、容器10の上下両面に
は千鳥状に垂直方向の仕切板13が交互に設けられ、容器
10内には粒状活性炭14を容器10の上面に設けた蓋15から
充填してなるものである。

【００２８】入口管11から容器10内に流入した空気は、
仕切板13で仕切られて充填された活性炭14層内を上下方
向に蛇行しながら通過して不純物が除去され、出口管12
から流出し、各電気品室９に導かれる。活性炭の充填及
び取り出しは容器10の上面に仕切板13間に設けた蓋15を
取り外して行う。

【００２９】なお、活性炭フィルタを設置したことによ
り圧力損失が大きくなった場合には系統の途中に補助用
の送風機を設置すればよい。また、温風を出口管12側か
ら容器10内に流入し、活性炭14に吸着したＳＯＸ等を排
出するラインを入口管11側に設置することにより、活性
炭14を再生して繰り返し使用することができる。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、換気空調系で取り入れ
る外気中の燃焼排気ガスを減少させることは、発電設備
の屋内設置機器の腐食を抑制するとともに、電気品に対
しては絶縁劣化による性能低下やさらに火災の防止にも
効果がある。特に燃焼排気ガスの中で重要な硫酸化合物
（ＳＯＸ）については、活性炭を使用することにより８
０％以上の除去効率があり、従来の設備に対し、劣化や
腐食によるトラブルや機器の交換を１／５以下に低減で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る原子力発電所用換気空調系設備の
第１の実施の形態を簡略的に示す系統図。

【図２】本発明に係る原子力発電所用換気空調系設備の
第２の実施の形態を簡略的に示す系統図。

【図３】図１および図２における燃焼排気ガス除去装置
を示す縦断面図。

【図４】従来の換気空調系設備を簡略化して示す系統
図。

【符号の説明】

１…外気取り入れ部、２…外気取り入れフィルタ、３…
冷却器、４ａ…給気ダクト、４ｂ…送風ダクト、４ｃ…
排気ダクト、５…送風機、６…各部屋、７…排風機、８
…燃焼排気ガス除去装置、９…電気品室、10…横型容
器、11…ガス入口管、12…ガス出口管、13…仕切板、14
…活性炭、15…蓋。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外気を一部または全部に取り入れる原子
   力発電所の換気空調系に燃焼排気ガス除去装置を設置し
   てなることを特徴とする原子力発電所用換気空調系設
   備。
2. 【請求項２】 前記換気空調系は電気品を設置した部屋
   の一部または全部に接続する換気空調系からなることを
   特徴とする請求項１記載の原子力発電所用換気空調系設
   備。
3. 【請求項３】 前記燃焼排気ガス除去装置は、硫酸化合
   物を除去するものであることを特徴とする請求項１記載
   の原子力発電所用換気空調系設備。
4. 【請求項４】 前記燃焼排気ガス除去装置を前記換気空
   調系の外気取り入れフイルタの後置としたことを特徴と
   する請求項１ないし３記載の原子力発電所用換気空調系
   設備。
5. 【請求項５】 前記燃焼排気ガス除去装置を前記換気空
   調系により給気する部屋の全部または一部の吹き出し口
   の前に設置してなることを特徴とする請求項１ないし３
   記載の原子力発電所用換気空調系設備。
6. 【請求項６】 前記燃焼排気ガス除去装置を活性炭吸着
   法による除去装置としてなることを特徴とする請求項１
   ないし５記載の原子力発電所用換気空調系設備。