JPH0632804B2 - 廃液濃縮装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は原子力発電設備等から排出される廃液を濃縮す
る装置に関する。

〔発明の技術的背景〕

一般にたとえば原子力発電設備から排出された廃液は廃
液濃縮装置で濃縮して減容し、放射性廃棄物として貯蔵
される。そして、この廃液濃縮装置は従来第１図ないし
第３図に示す如く構成されていた。すなわち、１は蒸発
缶であって、この蒸発缶１内には廃液タンク２等から廃
液が供給される。そして、この蒸発缶１内の廃液は循環
ポンプ３によって加熱器４を通して循環される。また、
この加熱器４には加熱用蒸気供給源５から蒸気供給管６
を介して加熱用蒸気が供給される。そしてこの加熱器４
は加熱用蒸気と廃液とを熱交換してこの廃液を加熱し、
蒸気缶１に送るように構成されている。加熱された廃液
は上記蒸発缶１内で蒸発し、濃縮される。また、上記蒸
気供給管６の途中には蒸気流量調整弁７およびこの蒸気
流量調整弁７をバイパスして設けられた暖機用バイパス
弁８が設けられ、また加熱用蒸気の流量を制御する蒸気
流量検出器９が設けられている。そして、上記蒸気流量
調整弁７および暖機用バイパス弁８は蒸気流量制御装置
１０によって制御され、加熱器４に供給される加熱用蒸
気の流量が制御される。

この蒸気流量制御装置１０は第２図に示す如く構成され
ている。すなわち、１１は操作器であって、運転員の操
作によってこの操作器１１から出力された運転指令信号
は前記暖機用バイパス弁８に送られ、この暖機用バイパ
ス弁８が開弁して小流量の加熱用蒸気を加熱器４に送
り、暖機運転をなすように構成されている。また、この
操作器１１から出力された運転指令信号はアンド回路１
２にも送られるように構成されている。また、上記暖機
用バイパス弁８にはこれが開弁した場合に作動するリミ
ットスイッチ８ａが設けられており、暖機用バイパス弁
８が完全に開弁するとこのリミットスイッチ８ａから上
記アンド回路１２に信号が送られるように構成されてい
る。したがって、操作器１１が操作されて運転指令信号
が出力され、かつ暖機用バイパス弁８が完全に開弁する
とこのアンド回路１２からタイマ１３に信号が送られ、
このタイマ１３が起動する。このタイマ１３の作動時間
は暖機運転に必要な時間に設定されており、暖機運転が
完了するとこのタイマ１３から暖機完了信号が関数発生
器１４に送られる。そして、この関数発生器１４は上記
暖器完了信号が入力した時点から蒸気流量目標値信号を
出力する。この蒸気流量目標値信号は第３図に示す如く
暖機完了の時点から時間の経過に対して一定の割合で上
昇し、目標値に達したのちはこの目標値に一定に維持さ
れるように構成されている。そして、この関数発生器１
４から出力された蒸気流量目標値信号は偏差演算器１５
に送られる。また、この偏差演算器１５には前記蒸気流
量検出器９からの蒸気流量信号が入力される。そしてこ
の偏差演算器１５では上記蒸気流量目標値信号と蒸気流
量信号との偏差を求めこの偏差信号を弁開度調整器１６
に送る。そしてこの弁開度調整器１６は上記偏差が零と
なるように前記の蒸気流量調整弁７の開度を調整し、加
熱器４に供給する加熱用蒸気の流量を制御するように構
成されている。したがって、加熱器４に供給される加熱
用蒸気の流量は時間の経過にしたがって一定の割合で増
加し、所定の目標流量に達する。よって運転開始時にお
ける廃液の急激な加熱が防止される。

〔背景技術の問題点〕

前記従来の廃液濃縮装置は運転開始時に廃液が加熱され
てその沸騰温度の近傍まで達すると突沸現象を生じ、機
器を損傷する等の不具合を生じることがあった。このよ
うな不具合を防止するには運転開始時における加熱用蒸
気の流量増加率を小さくし、廃液の温度上昇率を小さく
すればよいが、このようにすると運転開始時の廃液の加
熱時間が長くなる不具合を生じる。

〔発明の目的〕

本発明は以上の事情にもとづいてなされたもので、その
目的とするところは突沸現象を確実に防止することがで
きるとともに運転開始時における廃液の加熱時間が長く
なることがない廃液濃縮装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は廃液を蒸発させて濃縮する蒸発缶と、この蒸発
缶内の廃液を加熱用蒸気と熱交換して加熱する加熱器
と、この加熱器に供給される加熱用蒸気の流量を制御す
る蒸気流量調整弁と、上記加熱用蒸気の流量を検出する
蒸気流量検出器と、上記廃液の温度を検出する廃液温度
検出器と、上記蒸気流量検出器および廃液温度検出器か
らの信号に基づいて上記蒸気流量制御弁を制御し上記廃
液温度検出器で検出された廃液温度が沸騰温度の近傍に
達したとき上記蒸気流量制御弁の弁開度を一時的に絞る
信号を出力して蒸気流量を減少させる蒸気流量制御装置
とを具備したものである。したがって、廃液の温度が沸
騰温度近傍まで達し、突沸現象が生じ得る状態となった
場合には加熱用蒸気の流量が減少し、廃液の温度上昇率
が小さくなるので突沸現象を防止することができる。ま
た、加熱用蒸気の流量を減少させて廃液の温度上昇率を
低下させるのは廃液の温度が沸騰温度近傍に達した場合
だけであるから廃液の加熱時間が長くなることもないも
のである。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を第４図ないし第７図を参照して
説明する。

図中１０１は蒸発缶であって、この蒸発缶１０１内には
廃液タンク１０２等から廃液が供給される。そして、こ
の蒸発缶１０１内の廃液は循環ポンプ１０３によって加
熱器１０４を通して循環される。また、この加熱器１０
４には加熱用蒸気供給源１０５から蒸気供給管１０６を
介して加熱用蒸気が供給される。そしてこの加熱器１０
４は加熱用蒸気と廃液とを熱交換してこの廃液を加熱
し、蒸発缶１０１に送るように構成されている。加熱さ
れた廃液は蒸気蒸発缶１０１内で蒸発し、濃縮される。
また、上記蒸気供給管１０６の途中には蒸気流量調整弁
１０７およびこの蒸気流量調整弁１０７をバイパスして
設けられた暖機用バイパス弁１０８が設けられ、また加
熱用蒸気の流量を制御する蒸気流量検出器１０９が設け
られている。また、上記蒸発缶１０１にはこの蒸発缶１
０１内の廃液の温度を検出する廃液温度検出器１１０が
設けられている。そして、上記蒸気流量調整弁１０７お
よび暖機用バイパス弁１０８は蒸気流量制御装置１１１
によって制御され、加熱器１０４に供給される加熱用蒸
気の流量が制御される。

この蒸気流量制御装置１１１は第５図に示す如く構成さ
れている。すなわち、１１２は操作器であって運転員の
操作によってこの操作器１１２から出力された運転指令
信号は前記暖機用バイパス弁１０８の弁制御器１１３に
送られ、この暖機用バイパス弁１０８が開弁して小流量
の加熱用蒸気を加熱器１０４に送り、暖機運転をなすよ
うに構成されている。また、この操作器１１２から出力
された運転指令信号はアンド回路１１４にも送られるよ
うに構成されている。また、上記暖機用バイパス弁１０
８にはこれが開弁した場合に作動するリミットスイッチ
１０８ａが設けられており、暖機用バイパス弁１０８が
完全に開弁するとこのリミットスイッチ１０８ａから上
記アンド回路１１４に信号が送られるように構成されて
いる。したがって、操作器１１２が操作されて運転指令
信号が出力され、かつ暖機用バイパス弁１０８が完全に
開弁するとこのアンド回路１１４からタイマ１１５に信
号が送られ、このタイマ１１５が起動する。このタイマ
１１５の作動時間は暖機運転に必要な時間に設定されて
おり、暖機運転が完了するとこのタイマ１５から暖機完
了信号が信号切換器１１６に送られるように構成されて
いる。また、前記廃液温度検出器１１０からの廃液温度
信号は関数発生器１１７に送られるように構成されてい
る。この関数発生器１１７は廃液温度に対応して蒸気流
量目標値信号を出力するように構成されている。この蒸
気流量目標値信号は第６図に示す如く蒸発缶１０１内の
廃液温度の上昇に対応して段階的に上昇して所定の目標
値まで達するように設定され、また廃液温度がその沸騰
温度の近傍まで達した領域では一度低いレベルまで低下
し、また廃液温度がその沸騰温度以上となった状態では
ふたたび目標値まで復帰するように設定されている。そ
して、この関数発生器１１７から出力された蒸気流量目
標値信号は変化率制限器１１８に送られるように構成さ
れている。この変化率制限器１１８は蒸気関数発生器１
１７から送られてくる蒸気流量目標値信号のレベルが上
昇する際の変化率を所定の変化率以下に規制するように
構成されている。したがって、この変化率制限器１１８
から出力される蒸気流量目標値信号は第７図に示す如く
その立ち上り時の変化率が所定の変化率α以下に制限さ
れたものとなる。そして、この変化率制限器１１８から
出力された蒸気流量目標値信号は偏差演算器１１９に送
られる。また、この偏差演算器１１９には前記蒸気流量
検出器１０９からの蒸気流量信号が入力される。そして
この偏差演算器１１９では上記蒸気流量目標値信号と蒸
気流量信号との偏差を求めこの偏差信号をさらに変化率
制限器１２０を介して前述した信号切換器１１６に送
る。そして、この信号切換器１１６は前記タイマ１１５
から暖機完了信号が入力した場合に上記偏差信号が弁開
度調整器１２１に送るように構成されている。そしてこ
の弁開度調整器１２１は上記偏差が零となるように前記
の蒸気流量調整弁１０７の開度を調整し、加熱器１０４
に供給する加熱用蒸気の流量を制御するように構成され
ている。したがって加熱器１０４に供給される加熱用蒸
気の流量は第７図に示す如き蒸気流量目標値信号に対応
して制御される。

以上の如く構成された本発明の一実施例は操作器１１２
が操作されると暖機用バイパス弁１０８が開弁され、こ
の暖機用バイパス弁１０８を介して加熱器１０４に加熱
用蒸気が供給され、暖機運転がなされる。そして、暖機
運転が完了するとタイマ１１５より暖機完了信号が信号
切換器１１６に送られる。したがって、関数発生器１１
７から変化率制限器１１８を介して偏差演算器１１９に
送られる蒸気流量目標値信号と蒸気流量検出器１０９か
ら送られる蒸気流量信号との偏差に対応した偏差信号が
この偏差演算器１１９から信号切換器１１６を介して弁
開度調整器１２１に送られ、蒸気流量調整弁１０７が制
御される。よって加熱器１０４に供給される加熱用蒸気
の流量は第７図に示す如き蒸気流量目標値信号に対応し
て制御される。したがって、廃液が加熱され、その温度
が沸騰温度近傍まで達すると一度加熱用蒸気の流量が少
なくなり、廃液の温度上昇率が低下するので突沸現象を
防止することができる。なお、廃液が沸騰温度まで達
し、一度沸騰が生じれば廃液中に多数の蒸気泡が形成さ
れ、この蒸気泡を核として安定した沸騰が維持されるの
で、この後加熱用蒸気の流量を目標値に戻しても突沸を
生じることはない。また、上記加熱用蒸気の流量を低下
させるのは沸騰温度近傍の領域だけであるから廃液の加
熱時間が不必要に長くなることはない。

〔発明の効果〕

上述の如く本発明は廃液を蒸発させて濃縮する蒸発缶
と、この蒸発缶内の廃液を加熱用蒸気と熱交換して加熱
する加熱器と、この加熱器に供給される加熱用蒸気の流
量を制御する蒸気流量調整弁と、上記加熱用蒸気の流量
を検出する蒸気流量検出器と、上記廃液の温度を検出す
る廃液温度検出器と、上記蒸気流量検出器および廃液温
度検出器からの信号に基づいて上記蒸気流量制御弁を制
御し上記廃液温度検出器で検出された廃液温度が沸騰温
度の近傍に達したとき上記蒸気流量制御弁の弁開度を一
時的に絞る信号を出力して蒸気流量を減少させる蒸気流
量制御装置とを具備したものである。したがって、廃液
の温度が沸騰温度近傍まで達し、突沸現象が生じ得る状
態となった場合には加熱用蒸気の流量が減少し、廃液の
温度上昇率が小さくなるので突沸現象を防止することが
できる。また、加熱用蒸気の流量を減少させて廃液の温
度上昇率を低下させるのは廃液の温度が沸騰温度近傍に
達した場合だけであるから廃液の加熱時間が長くなるこ
ともない等その効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は従来例を示し、第１図は全体の概
略構成図、第２図は蒸気流量制御装置の概略構成図、第
３図は蒸気流量目標値信号の特性図である。第４図ない
し第７図は本発明の一実施例を示し、第４図は全体の概
略構成図、第５図は蒸気流量制御装置の概略構成図、第
６図および第７図は蒸気流量目標値信号の特性図であ
る。 １０１……蒸発缶、１０４……加熱器、１０７……蒸気
流量調整弁、１０９……流量検出器、１１０……廃液温
度検出器、１１１……蒸気流量制御装置、１１７……関
数発生器、１１９……偏差演算器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−17601（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−31414（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−10871（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】廃液を蒸発させて濃縮する蒸発缶と、この
   蒸発缶内の廃液を加熱用蒸気と熱交換して加熱する加熱
   器と、この加熱器に供給される加熱用蒸気の流量を制御
   する蒸気流量制御弁と、上記加熱用蒸気の流量を検出す
   る蒸気流量検出器と、上記廃液の温度を検出する廃液温
   度検出器と、上記蒸気流量検出器および廃液温度検出器
   からの信号に基づいて上記蒸気流量制御弁を制御し上記
   廃液温度検出器で検出された廃液温度が沸騰温度の近傍
   に達したとき上記蒸気流量制御弁の弁開度を一時的に絞
   る信号を出力して蒸気流量を減少させる蒸気流量制御装
   置とを具備したことを特徴とする廃液濃縮装置。