JP2865265B2 - 沸騰水型原子炉の一次系水質監視装置 - Google Patents
沸騰水型原子炉の一次系水質監視装置Info
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- JP2865265B2 JP2865265B2 JP3141548A JP14154891A JP2865265B2 JP 2865265 B2 JP2865265 B2 JP 2865265B2 JP 3141548 A JP3141548 A JP 3141548A JP 14154891 A JP14154891 A JP 14154891A JP 2865265 B2 JP2865265 B2 JP 2865265B2
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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
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- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
［発明の目的］
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、沸騰水型原子力発電所
（以下、ＢＷＲ原子力発電所という。）において復水中
の有機物による炉水の水質変化を予測し監視する一次系
水質監視装置に関する。
（以下、ＢＷＲ原子力発電所という。）において復水中
の有機物による炉水の水質変化を予測し監視する一次系
水質監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ＢＷＲ原子力発電所の一次冷却
水のインライン水質監視は炉水の導電率、ｐＨ、溶存酸
素濃度、および給・復水の導電率、溶存酸素濃度に限ら
れており、導電率の異常が起こると、その水をサンプリ
ングし、イオン濃度およ有機体炭素（ＴＯＣ）濃度を分
析している。
水のインライン水質監視は炉水の導電率、ｐＨ、溶存酸
素濃度、および給・復水の導電率、溶存酸素濃度に限ら
れており、導電率の異常が起こると、その水をサンプリ
ングし、イオン濃度およ有機体炭素（ＴＯＣ）濃度を分
析している。
【０００３】ところで、復水中に有機物が不純物として
存在した場合、このような有機不純物は原子炉に入って
から分解しイオンとなって炉水導電率の上昇をもたらす
が、これを前もって復水採取分析系におけるイオン分析
およびＴＯＣ分析で予測することはできない。
存在した場合、このような有機不純物は原子炉に入って
から分解しイオンとなって炉水導電率の上昇をもたらす
が、これを前もって復水採取分析系におけるイオン分析
およびＴＯＣ分析で予測することはできない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように従来技術で
は、復水中に有機物が不純物として存在した場合、この
有機不純物が原子炉内でどのような挙動を示すか予測す
ることができないため、炉水の導電率異常が生じてか
ら、その原因を究明するにとどまっていた。すなわち、
予防措置がとれるような水質監視システムになっていな
かった。
は、復水中に有機物が不純物として存在した場合、この
有機不純物が原子炉内でどのような挙動を示すか予測す
ることができないため、炉水の導電率異常が生じてか
ら、その原因を究明するにとどまっていた。すなわち、
予防措置がとれるような水質監視システムになっていな
かった。
【０００５】本発明は、このような点に対処してなされ
たもので、復水中の有機不純物が炉内で分解し、炉水水
質にいかなる影響を及ぼすかを、復水採取分析系におい
て事前に検出・予測する一次系水質監視装置を提供する
ことを目的とする。 ［発明の構成］
たもので、復水中の有機不純物が炉内で分解し、炉水水
質にいかなる影響を及ぼすかを、復水採取分析系におい
て事前に検出・予測する一次系水質監視装置を提供する
ことを目的とする。 ［発明の構成］
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の一次
系水質監視装置は、沸騰水型原子炉の復水浄化系出口の
復水を採取する復水サンプリングラインと、この復水サ
ンプリングラインを介して採取した復水試料中の有機不
純物を分解する有機物分解処理部と、この有機物分解処
理部において生じた分解生成物を分析しその濃度を測定
する分解生成物分析部と、この分解生成物分析部の分析
結果に基づいて有機不純物による炉水の水質変化を予測
する分析データ処理部とを具備することを特徴とする。
系水質監視装置は、沸騰水型原子炉の復水浄化系出口の
復水を採取する復水サンプリングラインと、この復水サ
ンプリングラインを介して採取した復水試料中の有機不
純物を分解する有機物分解処理部と、この有機物分解処
理部において生じた分解生成物を分析しその濃度を測定
する分解生成物分析部と、この分解生成物分析部の分析
結果に基づいて有機不純物による炉水の水質変化を予測
する分析データ処理部とを具備することを特徴とする。
【０００７】
【作用】復水中の有機不純物のうち、分子中にイオウや
窒素を含むものは炉内で分解し、硫酸や硝酸に変化する
ため導電率の上昇に寄与するが、分解前の有機物の状態
では、導電率に対する影響は小さく、また化合物として
一定していないため検出が難しい。
窒素を含むものは炉内で分解し、硫酸や硝酸に変化する
ため導電率の上昇に寄与するが、分解前の有機物の状態
では、導電率に対する影響は小さく、また化合物として
一定していないため検出が難しい。
【０００８】そこで、本発明では、復水浄化系出口の復
水を採取して炉内環境を模擬した有機物分解処理部に導
入し、ここで有機物を硫酸イオンや硝酸イオンなどの無
機イオンに変換する。無機イオンは有機物に比べて分析
が容易でかつ感度も高い。ついで、分解生成物分析部に
おいて有機物分解処理後の復水の導電率を測定し、イオ
ン種およびイオン濃度を測定する。分析データ処理部に
おいて、それらの測定値を、炉水量（原子炉水位）、復
水流量、炉水浄化系流量、炉水浄化系除去率といったプ
ロセス値とともにマスバランス式に入力し、炉水のイオ
ン濃度および導電率の変化を計算によって予測する。
水を採取して炉内環境を模擬した有機物分解処理部に導
入し、ここで有機物を硫酸イオンや硝酸イオンなどの無
機イオンに変換する。無機イオンは有機物に比べて分析
が容易でかつ感度も高い。ついで、分解生成物分析部に
おいて有機物分解処理後の復水の導電率を測定し、イオ
ン種およびイオン濃度を測定する。分析データ処理部に
おいて、それらの測定値を、炉水量（原子炉水位）、復
水流量、炉水浄化系流量、炉水浄化系除去率といったプ
ロセス値とともにマスバランス式に入力し、炉水のイオ
ン濃度および導電率の変化を計算によって予測する。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。
明する。
【００１０】図１は、本発明の一実施例の一次系水質監
視装置をブロック図で示すものである。図において、一
次冷却水の流れを実線で示すように、原子炉１で発生し
た主蒸気はタービンに導かれ仕事をした後、復水器２に
おいて復水となり脱塩塔などからなる復水浄化系３を経
て復水ライン４にて再び原子炉１内に給水される。ま
た、炉水は炉水浄化系５を設けた炉水浄化系ループにて
再循環されている。復水ライン４には分岐してサンプリ
ングライン６が設けられており、このサンプリングライ
ン６に、紫外線照射装置を備えた有機物分解処理部７
と、導電率計８およびイオンクロマトグラフ装置９を備
えた分解生成物分析部１０と，分解生成物分析部１０の
分析結果から炉水のイオン濃度および導電率の変化を算
出する分析データ処理部１１とが設置され、これらによ
り一次系水質監視装置が構成されている。
視装置をブロック図で示すものである。図において、一
次冷却水の流れを実線で示すように、原子炉１で発生し
た主蒸気はタービンに導かれ仕事をした後、復水器２に
おいて復水となり脱塩塔などからなる復水浄化系３を経
て復水ライン４にて再び原子炉１内に給水される。ま
た、炉水は炉水浄化系５を設けた炉水浄化系ループにて
再循環されている。復水ライン４には分岐してサンプリ
ングライン６が設けられており、このサンプリングライ
ン６に、紫外線照射装置を備えた有機物分解処理部７
と、導電率計８およびイオンクロマトグラフ装置９を備
えた分解生成物分析部１０と，分解生成物分析部１０の
分析結果から炉水のイオン濃度および導電率の変化を算
出する分析データ処理部１１とが設置され、これらによ
り一次系水質監視装置が構成されている。
【００１１】このような構成において、復水浄化系３出
口の復水が試料としてサンプリングライン６により採取
され、まず有機物分解処理部７に導入される。この有機
物分解処理部７で復水中に存在する有機物は紫外線照射
により分解され、炭酸ガス、水および硫酸イオンや硝酸
イオンなどの無機イオンに変わる。例えば、カチオン樹
脂からの主溶出物である芳香族スルホン酸は、次のよう
な化学式 Ｒ−ＳＯ3 Ｈ→ｎＣＯ2 ↑＋ｍＨ2 Ｏ＋Ｈ2 ＳＯ4 で示すように、硫酸に変換される。
口の復水が試料としてサンプリングライン６により採取
され、まず有機物分解処理部７に導入される。この有機
物分解処理部７で復水中に存在する有機物は紫外線照射
により分解され、炭酸ガス、水および硫酸イオンや硝酸
イオンなどの無機イオンに変わる。例えば、カチオン樹
脂からの主溶出物である芳香族スルホン酸は、次のよう
な化学式 Ｒ−ＳＯ3 Ｈ→ｎＣＯ2 ↑＋ｍＨ2 Ｏ＋Ｈ2 ＳＯ4 で示すように、硫酸に変換される。
【００１２】有機物の分解生成物である硫酸などの無機
イオン成分は、次の分解生成物分析部１０においてイオ
ンクロマトグラフ装置９で容易に同定・定量され、導電
率も測定される。
イオン成分は、次の分解生成物分析部１０においてイオ
ンクロマトグラフ装置９で容易に同定・定量され、導電
率も測定される。
【００１３】これらの測定値は、分析データ処理部１１
において、分解生成物が硫酸の場合、Ｈ+ の当量イオン
導電率λ+ ＝349.8 S.cm2 .mol-1および 1/2ＳＯ4 2-の
当量イオン導電率λ- ＝80S.cm2 .mol-1からクロスチェ
ックされ、さらに原子炉水位１２、復水流量１３、炉水
浄化系流量１４、炉水浄化系除去率といった値も導入さ
れて、次式により炉水硫酸濃度、炉水導電率が予測され
る。 Ｖo dＣ／ dｔ＝Ｃ1 Ｆ1 −ＣＦ2 ＋Ｃ2 Ｆ2 ここで、Ｖo ：炉水量 Ｃ ：炉水硫酸濃度 Ｃ1 ：復水中不純物濃度（硫酸換算） Ｃ2 ：炉水浄化系出口硫酸濃度 Ｆ1 ：復水流量 Ｆ2 ：炉水浄化系流量 ｔ ：時間
において、分解生成物が硫酸の場合、Ｈ+ の当量イオン
導電率λ+ ＝349.8 S.cm2 .mol-1および 1/2ＳＯ4 2-の
当量イオン導電率λ- ＝80S.cm2 .mol-1からクロスチェ
ックされ、さらに原子炉水位１２、復水流量１３、炉水
浄化系流量１４、炉水浄化系除去率といった値も導入さ
れて、次式により炉水硫酸濃度、炉水導電率が予測され
る。 Ｖo dＣ／ dｔ＝Ｃ1 Ｆ1 −ＣＦ2 ＋Ｃ2 Ｆ2 ここで、Ｖo ：炉水量 Ｃ ：炉水硫酸濃度 Ｃ1 ：復水中不純物濃度（硫酸換算） Ｃ2 ：炉水浄化系出口硫酸濃度 Ｆ1 ：復水流量 Ｆ2 ：炉水浄化系流量 ｔ ：時間
【００１４】例えば、1100MW級のＢＷＲの復水（復水脱
塩塔出口）中より、上記分解生成物分析部１１において
硫酸濃度10 ppbが検出された場合、炉水量 235トン、復
水流量6200トン／ｈ、炉水浄化系流量 122トン／ｈ、炉
水浄化系除去率 100％として、炉水硫酸濃度がどこまで
上昇するかを予測すると、上記マスバランスから、Ｃ＝
510ppbとなる。これに当量イオン導電率を用いて炉水導
電率を計算すると、2.3 μS/cmに上昇することが分か
る。
塩塔出口）中より、上記分解生成物分析部１１において
硫酸濃度10 ppbが検出された場合、炉水量 235トン、復
水流量6200トン／ｈ、炉水浄化系流量 122トン／ｈ、炉
水浄化系除去率 100％として、炉水硫酸濃度がどこまで
上昇するかを予測すると、上記マスバランスから、Ｃ＝
510ppbとなる。これに当量イオン導電率を用いて炉水導
電率を計算すると、2.3 μS/cmに上昇することが分か
る。
【００１５】なお、上記実施例では有機物分解手段とし
て紫外線照射装置を用いているが、この他に熱分解装置
を用いることもできる。また、分解生成物分析部１０に
は、イオンクロマトグラフ装置９、導電率計８の他に必
要に応じてｐＨ計、ＴＯＣ計などを追加してもよい。
て紫外線照射装置を用いているが、この他に熱分解装置
を用いることもできる。また、分解生成物分析部１０に
は、イオンクロマトグラフ装置９、導電率計８の他に必
要に応じてｐＨ計、ＴＯＣ計などを追加してもよい。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、有
機物の混入による炉水の水質変動を、それが起こる前に
復水系の水質監視から予測することができ、予防措置を
とることによってＢＷＲ一次冷却水の水質を常時高純度
に維持することが可能になる。
機物の混入による炉水の水質変動を、それが起こる前に
復水系の水質監視から予測することができ、予防措置を
とることによってＢＷＲ一次冷却水の水質を常時高純度
に維持することが可能になる。
【図１】本発明の一次系水質監視装置の一実施例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【符号の説明】 １………原子炉 ２………復水器 ３………復水浄化系 ４………復水ライン ５………炉水浄化系 ６………サンプリングライン １０………分解生成物分析部 １１………分析データ処理部 １２………原子炉水位 １３………復水流量 １４………炉水浄化系流量
Claims (1)
- 【請求項１】 沸騰水型原子炉の復水浄化系出口の復水
を採取する復水サンプリングラインと、この復水サンプ
リングラインを介して採取した復水試料中の有機不純物
を分解する有機物分解処理部と、この有機物分解処理部
において生じた分解生成物を分析しその濃度を測定する
分解生成物分析部と、この分解生成物分析部の分析結果
に基づいて前記有機不純物による炉水の水質変化を予測
する分析データ処理部とを具備することを特徴とする沸
騰水型原子炉の一次系水質監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3141548A JP2865265B2 (ja) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | 沸騰水型原子炉の一次系水質監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3141548A JP2865265B2 (ja) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | 沸騰水型原子炉の一次系水質監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04366796A JPH04366796A (ja) | 1992-12-18 |
| JP2865265B2 true JP2865265B2 (ja) | 1999-03-08 |
Family
ID=15294530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3141548A Expired - Lifetime JP2865265B2 (ja) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | 沸騰水型原子炉の一次系水質監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2865265B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0618517A (ja) * | 1991-12-24 | 1994-01-25 | Ebara Corp | 水質監視方法 |
| JP3341868B2 (ja) * | 1995-01-23 | 2002-11-05 | 株式会社堀場製作所 | 水質測定装置におけるブランク水の精製方法 |
-
1991
- 1991-06-13 JP JP3141548A patent/JP2865265B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04366796A (ja) | 1992-12-18 |
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