JPS60228997A - 加圧水型原子力発電所における放射性気体廃棄物処理方法および装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は加圧水型原子力発電所における放射性気体廃棄
物処理方法および装置に係り、−次冷Ｗ材の連続脱ガス
処理に伴ない発生する放射性気体廃棄物とタンクへント
ガス処理とを組合わせた加圧水型原子力発電所における
放射性気体廃棄物処理方法および装置に関する。

（発明の技術的背景） 一般に、加圧木型原子力発電所においては、第１図に示
すような放射性気体廃棄物処理装置により放射性気体廃
棄物（以下、排ガスという。）の除去を行なっていた。

すなわら、−次冷却系から抽出した一次冷却材を一次冷
却材中出ライン１および一次冷却材供給弁２を通して体
積制御タンク３内へ噴射させ、排ガスを分離させる。こ
の体積制御タンク３の底部に貯留された液状の一次冷却
材は一次冷却材中填ライン４を通して原子炉へ還流され
る。一方、上部に貯留された排ガスは、キャリアガス供
給装置５から供給されたキャリアガスと共に、送風機６
により水素ガス処理装置７に送られ、水素ガスを減衰除
去され、排ガス減衰タンク８（１体だけ図示する。）へ
送られる。また、種々の一次冷却材中留タンク（図示せ
ず）内の気体弁が、多数のタンクベント移送ライン９．
９を通して抽出され、タンクベント集合管１０において
集合せしめられ、送１！ｔｉ１１により排ガス減衰タン
ク８へ送られる。

そして、この排ガス減衰タンク８において排ガスおよび
タンクベントガスを数十日以上貯留して減衰させる。そ
の後、十分に減衰された排ガスおよびタンクベントガス
はフィルタ１２を通り、ブロア１３によりスタック１４
を通して大気中に放散される。

〔背景技術の問題点〕

このように−次冷却材中からの排ガスの脱ガスは、所内
作業員の被曝低減化を図るために必要である。

しかしながら、前記従来の装置および方法においては、
排ガスを複数の排ガス減衰タンク８．８により貯蔵減衰
処理するものであったから、処理日数が長くなるという
不都合があった。従って、少Φの排ガス処理には適して
いるといえるが、多数の排ガス減衰タンク８への排ガス
の貯留、放出等の開閉弁の開閉操作等を排ガスの減衰状
態に応じて行なわなければならず、その操作が極めて複
雑な運転手順となっていた。また、今後予想される一次
冷却材からの脱ガス聞の増大、つまり一次冷却材の連続
脱ガス処理による１ノ１ガス濃度の低減化要求を満足す
ることができず、また設備容量の面からも対応しきれな
いという不都合があった。

〔発明の目的〕

本発明はこれらの貞に鑑みてなされたものであり、流量
変動の大きいタンクベント処理と、流動変動の小さい一
次冷却材中の排ガス処理とを同時に行なうことができ、
排ガス処理を短時間にしかし連続的に行なうことができ
、また活性炭ホールドアツプ装置への負荷を一定とする
ことができ、信頼性が高く、更に、排ガス容量を増大さ
せないで水素ガスを希釈するＪとができ、排ガス処理装
置が不具合でも排ガス処理を行なうことのできる加圧水
型原子力発電所における放射性気体廃棄物処理方法およ
び処理装置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明の加圧水型原子力発電所における放射性気体廃棄
物処理方法は、−次冷却材から排ガスを抽出する工程と
、この排ガス中から水素ガスを除去する工程と、タンク
ベントを圧縮貯蔵して／ｉ５［！）Ｊ性気体成分を減衰
させる工程と、前記水素ガスを除去された排ガスと放射
性気体成分を減衰されたタンクベントとを合流させて乾
燥さゼる工程と、乾燥後の排ガスを活性炭によって吸着
さけてホールドアツプし放射性気体成分を除去し大気中
へ放散させる工程とによって形成されている。

また、本発明の加圧水型原子力発電所における放射性気
体廃棄物処理装置は、−次冷却材中から排ガスを抽出す
る脱ガス装置と、この脱ガス装置から送給されて来る排
ガス中から水素ガスを減衰除去する水素ガス処理装置と
、タンクベントを圧縮貯蔵する排ガス貯蔵タンクと、こ
の排ガス貯蔵タンクから送給されるタンクベントと、前
記水素ガス処理装置から送給される排ガスとを合流させ
る合流機構と、この合流機構から送給される排ガスを乾
燥する排ガス乾燥装置と、この排ガス乾燥装置から送給
される排ガス中から放射性気体成分を活性炭によって吸
着除去する活性炭ホールドアツプ装置と、この活性炭ホ
ールドアツプ装置から送給される排ガスを大気中へ放散
させるスタックと、前記排ガス貯蔵タンクにより放射性
気体成分を減衰除去されたタンクベントを前記スタック
へ自桜送給するバイパスラインとにＪ：って形成されで
いる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を第２図から第５図に示す実施例について
説明する。

第２図から第４図は本発明装置の一実施例を示す・　１ −次冷却材は一次冷却材供給弁２を有する一次冷却材抽
出ライン１から脱ガス装置１５の脱ガス塔１６内へ送給
される。この脱ガス塔１６において一次冷却材は気水分
離され、−次冷却材が底部から一次冷却材充填ライン１
７を通して原子炉へ環流される。この脱ガス塔１６へは
キャリアガスが送給されるとともに、必要に応じて脱ガ
スした排ガスの移送および水素ガスの希釈用として蒸気
ガス供給ライン１８から蒸気が供給される。この脱ガス
塔１６から排ガスは蒸気分と共に復水器１９へ送給され
、蒸気分を復水せしめられる。この復水器１９において
は、その出口において水素ガス濃度が最大４容量％以下
になるように、復水器出口温瓜を設定し、内部の蒸気量
を制御して水素ガスの蒸気希釈を行なう。

このようにして水素ガス希釈を受けた排ガスは脱ガス装
置出口弁２０を通って水素カス処理装置２１へ送給され
る。この水素ガス処理装置２１においては、酸素ガスと
の再結合または濃縮分Ｎ等によって排ガス中から水素ガ
スが除去される。イして、排ガス中の蒸気も凝縮除去さ
れ、排ガスの減容が行なわれる。そして、水素ガス処理
装置２１において再結合方式を採用する場合には、水素
ガス処理装置２１の上流側にて排ガス中に必要量の酸素
ガスを酸素ガス供給装置２２によって混入させる。ぞし
て、この場合の水素ガス濃度が常に４客間％以下となる
ように水素ガス８１麿分析器２３によって常時監視しな
がら行なう。そして、水素ガスを除去された排ガスは水
系ガス処理装置出口弁２４を通して排ガス乾燥装置２５
へ送給される。

一方、多数のタンクベント移送ライン９，９からタンク
ベント集合管１０に集合されたタンクベントからなる排
ガスは、水系ガスを含有する場合には連絡弁２６を有す
る水素ガス処理装置連絡管２７を介して復水器１９へ送
給され、通常は排ガス圧縮装置２８により排ガス貯蔵タ
ンク２９内へ一時期圧縮貯蔵せしめられる。この排ガス
貯蔵タンク２９内にＪ５いて、排ガスは貯留されること
により含有する短寿命核種を減衰除去され、排ガス貯蔵
タンク出口弁３０、流量調節弁３１を有する活性炭ホー
ルドアツプ装置連絡管３２を通して排ガス乾燥装＠２５
へ送給される。

この排ガス乾燥装置２５から活性炭ホールドアツプ装置
３３へ送られる排ガス量を一定にして、一定負荷運転を
可能とするため、排ガス乾燥装置２５の上流側に流量検
出器３４を設り、この流量検出器３４からの信号３４ａ
により流量調節弁３１を開閉制御して、水素ガス処理装
置２１と排ガス貯蔵タンク２つとから送給される排ガス
の合流量を一定とする合流機構４０が形成されている。

また、排ガス乾燥装置２５は活性炭の希ガスボールドア
ップ機能を高めるために排ガスを除湿する。

そして、活性炭ホールドアツプ装置３３においては、前
置フィルタ３５により、排ガス中の不純物例えば水分、
ダストあるいは粒子状物質等を除去する。次に、複数の
活性炭ホールドアツプ塔３６．３６中で活性炭によって
希ガスを減衰処理し、その後、排ガス粒子フィルタ３７
によって粒子状物質の除去を行なう。

その後、排ガス抽出装置３８により放射性気体廃棄物を
除去された排ガスを抽出し、排ガス抽出装置出口弁３９
を介し、スタック１４より大気中へ放散する。排ガス抽
出装置３８には真空ポンプ方式、ブロア方式、空気エゼ
クタ方式を用いることができる。

また、排ガス貯蔵タンク出目弁３０の上流側から、排ガ
ス抽出装置出口弁３９の下流側へ途中にバイパス弁４２
を有するバイパスライン４１が設けられている。このバ
イパスライン４１は、排ガス処理装置か不都合を生じた
時にも排ガス処理を可能とさせるものである。

次に、本実施例装置の動作を本発明の処理方法の工程順
に説明する。

先ず、通常の処理工程においては連絡弁２６とバイパス
弁４２とは全開とされ、他の弁は開放されている。

そして、脱ガス装置１５の脱ガス塔１６において一次冷
却材中から排ガスが抽出され、続いて復水器１９におい
てその出口温度を設定して蒸気かを制御して、水素ガス
を４容量％以下となるように希釈される。そして、排ガ
スは続いて水素ガス処理装置２１において含有りる水素
ガスを減容除去された後合流機構４０へ送給される。

一方、タンクベントは排ガス貯蔵タンク２９内に一旦圧
縮貯蔵されて、含有する短寿命核種を減衰除去された後
に、合流機構４０へ送給される。

また、タンクベント中に含有される水素ガスは連絡弁２
６を開放することにより水素ガス処理装置連絡管２７を
通して復水器１つへ送給され、希釈ならびに減容処理さ
れる。

そして、合流機構４０においてタンクベントと排ガスと
の合流量を常に一定に維持され、合流後の排ガスは続い
て排ガス乾燥装置２５において湿分を除去される。

その後、排ガスは活性炭ホールドアツプ装置３３におい
て、放射性気体成分である希ガスを吸着除去され、続い
てスタック１４を通して大気中へ排出される。

このように本実施例においては、−次冷却材からの排ガ
ス抽出、水素ガスの減容除去、短寿命核種の減容除去、
希ガスの吸着除去を連続して行なうことができる。また
、活性炭ボールドアップ装置への負荷も常に一定として
運転することができる。

大量のタンクへントを処理する場合には、第３図に示す
ように脱ガス装置出口弁２０、水素ガス装置出目弁２４
、連絡弁２６およびバイパス弁４２を全開として運転す
る。

このような処理はプラントの起動時や定期検査時にタン
クベントの抽出量が増大づることにより必要となる。

大部のタンクベントを処理するため、かつ、活性炭ホー
ルドアツプ装置３３の０荷を一定とするために、水素ガ
ス処理装置２１からの排ガスを一時遮断して、タンクベ
ントを連続的に処理せんとするものである。

活性炭ホールドアツプ装置３３が不具合である場合には
、第４図に示すように、脱ガス装置出目弁２０、水素ガ
ス処理装置出目弁２４、連絡弁２６、排ガス貯蔵タンク
出口弁３０および排ガス抽出装置出目弁３９を全開とし
て活性炭ホールドアツプ装置３３を隔離する。そして、
排ガス貯蔵タンク２９において、タンクベント中の短寿
命核種のみを除去づるだけでなく、希ガスを減衰除去で
きる期間経過後にバイパス弁４２を開放して排ガスをバ
イパスライン４１、スタック１４を通して大気中に放散
させる。

これにより排ガス処理を継続的に行なうことができる。

また、第５図に示すように合流装９？４ＯＡを形成して
もよい。すなわち、排ガス乾燥装置２５の上流側に設置
ノだ流量検出器３４によって流量を検出し、その信号３
４ａにより流量調節弁４３を開閉制御して流量を一定に
制御すると共に、活性炭ホールドアツプ装置連絡管３２
Ａ上に設りた圧力検出器４４によってタンクベントの圧
力を検出し、その信号４４ａにより同じく活性炭ホール
ドアツプ装置連絡管３２Ａ上に設けた圧力調節弁４５を
開閉制御して圧力を調整する二重チック方式として形成
されている。なお、圧力検出器４４は流量調節弁４３の
上昇流に設けてもよいことはもちるんである。

〔発明の効果〕

このように本発明は構成され作用するものであるから次
のような効果を奏する。

（１）　タンクベントを排ガス貯蔵タンクに一次貯蔵し
て処理づるから、短寿命核種の減衰処理が可能であると
ともに、活性炭ホールドアツプ装置等の不具合時には希
ガスの減衰処理も行なうことができる。

（２）排ガス貯蔵タンクによりタンクベントを−Ｆ３貯
蔵し、適当量ずつ送出づることにより排ガス乾燥装置お
よび活性炭ホールドアツプ装置への１ＪＩガスの流入量
を常に一定に維持することができ、一定負荷運転が可能
となり信頼性が増大する。

（３）活性炭ホールドアツプ方式を採用したので、−次
冷却材の連続脱ガス処理が可能となる。

＋ｏｆ′″０・−次冷却材中０放射０１度０減少５１　
（びそれに伴なう作業員の放射線被曝を低減することが
できる。また、機器の操作性が向上する。

（４）復水器の出口温度制御による水素ガスの蒸気希釈
が可能となり、水素ガスを扱う装置全体の安全性が高く
なり、また排ガス乾燥装置および活性炭ホールドアツプ
装置の容量を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の放射性気体廃棄物処理装置を示す系統図
、第２図から第４図は本発明の加圧水型原子力発電所に
おける放射性気体廃棄物処理処置の一実施例を示す系統
図であり、第２図は通常運転時、第３図は大量タンクベ
ント処理運転時、第４図は活性炭ホールドアツプ装置等
の不具合時の運転状態を示しており、第５図は本発明装
置の他の実施例を示す系統図である。 １５・・・脱ガス装置、１９・・・復水器、２１・・・
水素ガス処理装置、２５・・・排ガス乾燥装置、２７・
・・水素ガス処理装置連絡管、２９・・・排ガス貯蔵タ
ンク、３３・・・活性炭ホールドアツプ装置、４０．４
０Ａ・・・合流機構、４１・・・バイパスライン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、−次冷却材から排ガスを抽出する工程と、この排ガ
   ス中から水素ガスを除去する工程と、タンクベントを圧
   縮貯蔵して放射性気体成分を減衰させる工程と、前記水
   素ガスを除去された排ガスど放射性気体成分を減衰され
   たタンクベントとを合流させて乾燥させる工程と、乾燥
   後の排ガスを活性炭によって吸着させてホールドアツプ
   して放射性気体成分を除去し大気中へ放散させる工程と
   からなる加圧水型原子力発電所における放射性気体廃棄
   物処理方法。 ２、−次冷却拐から排ガスを抽出する■稈において、排
   ガスの移送媒体である移送蒸気量を調整して水素ガス吊
   を一定容吊％以下に希釈することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の加圧水型原子力発電所における放射
   性気体廃棄物処理方法。 ３．　水素ガスを除去された排ガスと放射性気体成分を
   減容されたタンクベン［−との合流量を常に一定とする
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の加圧水型
   原子力発電所における放射性気体廃棄物処理方法。 ４、−次冷却材中から排ガスを抽出する脱ガス装置と、
   この脱ガス装置から送給されて来る排ガス中から水系ガ
   スを減容除去する水素ガス処理装置と、タンクベントを
   圧縮貯蔵する排ガス貯蔵タンクと、この排ガス貯蔵タン
   クがら送給されるタンクベントと前記水素ガス処理装置
   から送給される排ガスとを合流させる合流機構と、この
   合流機構から送給される排ガスを乾燥する排ガス乾燥装
   置と、この排ガス乾燥装置から送給される排ガス中から
   放射性気体成分を活性炭によって吸着除去する活性炭ホ
   ールドアツプ装置と、この活性炭ホールドアツプ装置か
   ら送給される排ガスを大気中へ放散されるスタックと、
   前記排ガス貯蔵タンクにより放射性気体成分を減衰除去
   されたタンクベントを前記スタックへ直接送給するバイ
   パスラインとを有する加圧水型原子力発電所における放
   射性気体廃棄物処理装置。 ５、　脱ガス装置は排ガス中の水素ガスを移送蒸気量の
   制御により一定容聞％以下に維持する復水器と、この復
   水器の上流側へタンクベント中の水素ガスを導入せしめ
   る水素ガス処理装置連絡管とを有することを特徴とする
   特許請求の範囲第４項記載の加圧水型原子力発電所にお
   ける放射性気体廃棄物処理装置。 ６、　合流機構は、水素ガス処理装置から送給される排
   ガスと排ガス貯蔵タンクから送給されるタンクベントと
   の合流量を常に一定に維持するように形成されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の加圧木型原
   子力発電所における放射性気体廃棄物処理装置。