JPH0797154B2 - Direct cycle nuclear power plant and its operating method - Google Patents
Direct cycle nuclear power plant and its operating methodInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は放射性窒素原子16Nのキヤリーオーバーに起因
する主蒸気系及びタービン系における線量率の低減に寄
与する直接サイクル型原子力プラント及びその運転方法
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a direct cycle nuclear plant that contributes to a reduction in the dose rate in the main steam system and turbine system due to carryover of radioactive nitrogen atoms 16 N, and its Regarding driving method.
沸騰水型原子力プラント(BWR)、新型転換炉を有する
原子力プラント(ATR)などのような直接サイクル型原
子力プラントでは炉心の核分裂反応熱により原子炉で発
生した水蒸気により直接タービンを駆動するが、炉心で
原子炉炉水(以下、炉水と称す)の水分子中の酸素原子
が中性子照射により放射化される結果生成する放射性の
窒素原子16Nのキヤリーオーバーがタービン系線量率の
原因となる。16Nによるタービン系の線量率は主蒸気配
管の表面線量率にして数R/hになるが、以下の2つの点
で更に低減が必要である。In a direct cycle nuclear power plant such as a boiling water nuclear power plant (BWR) and a nuclear power plant (ATR) having a new converter, the turbine is driven directly by the steam generated in the nuclear reactor due to the nuclear fission reaction heat. The carryover of radioactive nitrogen atoms 16 N generated as a result of activation of oxygen atoms in water molecules of reactor water (hereinafter referred to as reactor water) by neutron irradiation causes turbine system dose rate. . The dose rate of the turbine system with 16 N is several R / h in terms of the surface dose rate of the main steam pipe, but further reduction is necessary in the following two points.
(1)原子炉運転中における点検作業時の放射線被曝低
減。(1) Reduction of radiation exposure during inspection work during reactor operation.
(2)原子力発電所敷地境界における線量率規制。(ス
カイシヤイン規制) 上記の目的のため、従来は主蒸気配管の両側及び上部を
鉄板により遮蔽してきたが、原子炉における16Nの発生
及び放出を抑制する面からの対策は現象そのものの理解
が進んでいなかつたために行なわれていなかつた。(2) Dose rate regulation at the boundary of the nuclear power plant site. (Skyshine regulation) For the above purpose, both sides and the upper part of the main steam pipe have been conventionally shielded with iron plates, but the measures themselves from the viewpoint of suppressing the generation and release of 16 N in the nuclear reactor are becoming more understood. It wasn't done for a long time.
我が国の原子炉で適用されているような応力,材料面で
の鋭敏化ステンレス鋼の応力腐食割れ抑制策が施されて
いないプラントでは、水素注入により原子炉炉水中の酸
素濃度の低減策が広く適用されつつあるが、その場合、
水素注入量を増すにつれ、主蒸気中の16N濃度が増加す
るという問題が注入試験をしたプラントで確認されてお
り、上記のスカイシヤインとの関連で水素注入が実施で
きないプラントもある。このために例えば特開昭57−19
4399号公報あるいは特開昭62−151797号公報に記載され
た原子力プラントが提案されている。At plants where stress and material stress-sensitive stainless steel stress corrosion cracking suppression measures, such as those used in Japan's nuclear reactors, are not implemented, hydrogen injection is widely used to reduce the oxygen concentration in the reactor water. Is being applied, in which case
It has been confirmed in the plants that have undergone the injection test that the concentration of 16 N in the main steam increases as the hydrogen injection amount increases, and in some plants hydrogen injection cannot be carried out in connection with the above-mentioned Skyshine. For this purpose, for example, JP-A-57-19
A nuclear power plant described in Japanese Patent No. 4399 or Japanese Patent Laid-Open No. 62-151797 has been proposed.
上記従来技術のうち、特開昭57−194399号公報記載のも
のは、N2を除去する装置を設けたものである。しかし、
実質的に16NはN2の化学形態では存在せず、NOXの形態で
水蒸気中に随伴してくる。従つて、N2除去装置では該16
Nを効果的に除去することは到底不可能である。又、特
開昭62−151797号公報記載のN2ガス注入装置の場合は、
14NH3と16NH3の同位体交換反応効率が悪いという欠点が
ある。Among the above-mentioned conventional techniques, the one disclosed in JP-A-57-194399 is provided with a device for removing N 2 . But,
Virtually 16 N does not exist in the chemical form of N 2 , but is entrained in water vapor in the form of NO X. Accordance connexion, said in N 2 removal unit 16
Effective removal of N is impossible. Further, in the case of the N 2 gas injection device described in JP-A-62-151797,
There is a drawback that the isotope exchange reaction efficiency between 14 NH 3 and 16 NH 3 is low.
本発明の目的は、プラントの線量率と炉内の腐食環境に
悪影響を与えずに、タービン系のN−16による線量上昇
を抑制することを特徴とした直接サイクル型原子力プラ
ント及びその運転方法を提供することにある。An object of the present invention is to provide a direct cycle nuclear power plant and its operating method which are characterized by suppressing an increase in dose due to N-16 of a turbine system without adversely affecting the dose rate of the plant and the corrosive environment in the furnace. To provide.
上記目的は、炉内へ窒素酸化物を注入すると共に、ナト
リウムイオンのようなアルカリ物質を注入することによ
つて達成することができる。The above object can be achieved by injecting nitrogen oxides into the furnace and injecting an alkaline substance such as sodium ions.
本発明は第一には、16Nが半減期7.2秒で非放射性の酸素
原子に変換するという性質を用いる。即ち、16Nを半減
期に相当する時間あるいはそれ以上の時間,圧力容器内
の液相に保持することができれば、それだけで主蒸気中
の16Nを半分以下の濃度にすることができる。液相への
保持手段は以下の発見に基づいている。即ち、 (i) 16Nは16NOの化学形態で主蒸気中に放出され
る。The present invention firstly uses the property that 16 N converts to a non-radioactive oxygen atom with a half-life of 7.2 seconds. That is, if 16 N can be retained in the liquid phase in the pressure vessel for a time corresponding to the half-life or longer, the concentration of 16 N in the main steam can be reduced to half or less. The liquid phase retention means is based on the following findings. That is, (i) 16 N is released into the main steam in the chemical form of 16 NO.
(ii) 水素原子濃度が増加すると16NO放出量が増え
る。(Ii) 16 NO emission increases with increasing hydrogen atom concentration.
従つて、16Nの低減は水素原子濃度を減らすか、OHラジ
カル濃度を増やし16NOの水中平衡濃度を低減する手段に
より達成される。Therefore, reduction of 16 N is achieved by means of reducing the hydrogen atom concentration or increasing the OH radical concentration to reduce the equilibrium concentration of 16 NO in water.
このためには、原子炉炉水中に放射性窒素酸化物を陰イ
オンに変換するために、水素原子と反応して水素原子濃
度を低減させる作用を有する水素ラジカル捕捉剤を原子
炉炉水中に注入すればよい。原子炉炉水への注入は必ず
しも原子炉内の水に直接挿入する必要はなく、給水域は
復水系統から注入してもよい。また、水素原子濃度の低
減あるいはOH濃度の増加という点から考えられる対策の
有効性をNOを例として解析により16NO低減効果を評価す
る。第3図は注入量を変えた時の水蒸気中の16NO濃度、
炉水中の酸素,過酸化水素,硝酸,亜硝酸濃度の計算値
を示したものである。炉心入口濃度にして の濃度に保持すれば約一桁16NO濃度が低減できることが
わかる。さらに、酸化,過酸化水素の低減効果も期待で
きることが分かる。To this end, in order to convert radioactive nitrogen oxides into anions in the reactor water, it is necessary to inject into the reactor water a hydrogen radical scavenger that has the action of reacting with hydrogen atoms and reducing the concentration of hydrogen atoms. Good. The injection into the reactor water does not necessarily have to be directly inserted into the water inside the reactor, and the water supply area may be injected from the condensate system. In addition, the effectiveness of the measures considered in terms of the reduction of hydrogen atom concentration or the increase of OH concentration is evaluated by the analysis of 16 NO by taking NO as an example. Figure 3 shows the 16 NO concentration in water vapor when the injection amount was changed,
It shows the calculated values of oxygen, hydrogen peroxide, nitric acid, and nitrite concentration in the reactor water. To the core inlet concentration It can be seen that the concentration of 16 NO can be reduced by about one digit by maintaining the concentration of 16 NO. Furthermore, it can be seen that an effect of reducing oxidation and hydrogen peroxide can be expected.
以上の結果は次のように解釈できる。即ち、注入した成
分が水の放射線生成物と反応する結果、NOの濃度が増加
する過程で、例えば、 などの反応により水素原子の平衡濃度が低下し H+OH→H2O …(3) などの反応も進行しにくくなり相対的にOHラジカルの濃
度も増加する。したがつて炉心で生成した16Nが16NOに
なつても、 によつて亜硝酸の形態をとりやすく、一度亜硝酸になる
と、 の反応は水素原子濃度が低いので進行しにくくなる。以
上のようにして16NOの平衡濃度が低くなるので主蒸気中
の16NO濃度も低減することになる。一方、過酸化水素や
酸素濃度が減るのは、 などの反応によると考えられる。The above results can be interpreted as follows. That is, as a result of the injected components reacting with the radiation products of water, in the process of increasing the concentration of NO, for example, Due to such reactions, the equilibrium concentration of hydrogen atoms decreases, and the reactions such as H + OH → H 2 O (3) become difficult to proceed, and the concentration of OH radicals increases relatively. Therefore, even if 16 N generated in the core becomes 16 NO, Therefore, it easily takes the form of nitrite, and once it becomes nitrite, The reaction of is difficult to proceed because the hydrogen atom concentration is low. As described above, the equilibrium concentration of 16 NO is lowered, so the 16 NO concentration in the main steam is also reduced. On the other hand, the concentration of hydrogen peroxide and oxygen decreases It is thought to be due to the reaction of
一方、 程度まで注入すると硝酸,亜硫酸が高濃度になり、また
酸素の濃度も増加するので、あまり大量の注入には問題
があることが分かる。炉水中のNO−と イオン濃度を増加させることは、炉水pHと導電率に影響
するものである。炉水のpHの低下や導電率の上昇は一般
的には、材料腐食性や放射能挙動へ影響すると考えられ
ている。このためプラントの線量レベルを上昇させるな
ど悪影響の要因になることが予想されるため、これらの
点に留意して水質をコントロールする必要がある。on the other hand, Nitrogen and sulfite become high in concentration and oxygen concentration increases when injected to a certain degree, so it can be seen that there is a problem in injecting too much. NO in reactor water and Increasing ion concentration affects reactor water pH and conductivity. It is generally thought that the decrease in pH of reactor water and the increase in conductivity affect material corrosion and radioactivity. For this reason, it is expected to cause adverse effects such as increasing the dose level of the plant, so it is necessary to control water quality with these points in mind.
本発明では、さらに窒素酸化物を注入する際、ナトリウ
ムイオンのようなアルカリ物質を添加することにより炉
水pHを常に中性〜アルカリ側にあるように水質を制御す
る。In the present invention, when nitrogen oxide is further injected, the alkaline substance such as sodium ion is added to control the water quality so that the reactor water pH is always in the neutral to alkaline side.
又、硝酸イオンと亜硝酸イオンが不純物として存在する
系では当量導電率が高い水素イオン濃度が高いことによ
り、炉水の導電率が高くなる。しかしながら、ナトリウ
ムイオンを添加して、弱アルカリ側に水質をコントロー
ルした場合には、解離定数の関係により水素イオン濃度
が低下することより、相対的に導電率の変動は少なくな
る。Further, in a system in which nitrate ions and nitrite ions are present as impurities, the electrical conductivity of the reactor water increases due to the high hydrogen ion concentration, which has a high equivalent conductivity. However, when the sodium ion is added to control the water quality on the weakly alkaline side, the hydrogen ion concentration decreases due to the relation of the dissociation constant, so that the fluctuation of the conductivity becomes relatively small.
以上のことより、炉水のpHと導電率は窒素酸化物を注入
しても極力変化しないように管理される。これにより、
材料の腐食抑制を図ると共に、炉水の放射能濃度の上昇
抑制を図る。From the above, the pH and conductivity of the reactor water are controlled so as not to change as much as possible even when nitrogen oxide is injected. This allows
In addition to controlling the corrosion of materials, we will also control the increase in the radioactivity concentration of reactor water.
アルカリ物質の注入量は炉水pHと導電率を極力一定に維
持するようにコントロールされるので窒素酸化物の注入
が中断する場合でも炉水のpHと導電率の変動は少ない。Since the injection amount of the alkaline substance is controlled so as to keep the reactor water pH and the conductivity as constant as possible, the pH and the conductivity of the reactor water hardly change even when the nitrogen oxide injection is interrupted.
以上の点を以下の図面とデータにより説明する。The above points will be described with reference to the following drawings and data.
第2図はタービン系の16Nの生成メカニズムの考え方を
示す。通常運転時においてタービン系の16Nは一酸化窒
素(NO)として炉水から主蒸気中に移行していると考え
られている。又、窒素化合物は、炉内において亜硝酸イ
オンや硝酸イオンとして存在し、第2図に示すようにバ
ランスしているものと考えられる。水素注入、等により
炉水が還元状態になつた場合には、相対的に揮発性NOが
増大し、主蒸気中のNO濃度が増えるものと考えられてい
る。NOは16NOも髄伴するため、タービン系の線量率も上
昇するものと考えられている。炉水中にNO2,NO, N2O、 等の窒素酸化物を注入することにより、NOの主蒸気中へ
の移動量を抑えることが考えられている。第3図に示す
ようにNOの注入により主蒸気中16NO濃度が低減される。
一方、NOの注入に伴い、炉水中の の濃度が増加することが示されている。注入量としては
炉心入口のNO濃度を とした場合、生成するNO2−は約90ppb、 は約30ppbであることが示されている。このことによ
り、アルカリ物質の注入量は、これら、 濃度に対し、少なくとも化学量論的に中和できる量とす
る。例えばNaNO3(分子量85)の場合にはNa:NO3=23:62
を注入量の目安とすることができる。Figure 2 shows the concept of the generation mechanism of 16 N in the turbine system. During normal operation, 16 N in the turbine system is considered to be transferred from reactor water to main steam as nitric oxide (NO). Further, it is considered that the nitrogen compounds exist as nitrite ions and nitrate ions in the furnace and are balanced as shown in FIG. It is considered that when the reactor water is reduced by hydrogen injection, etc., the volatile NO is relatively increased and the NO concentration in the main steam is increased. Since 16 NO also accompanies 16 NO, it is thought that the dose rate of the turbine system will also increase. NO 2 , NO, N 2 O in reactor water, It is considered to suppress the transfer amount of NO into the main steam by injecting nitrogen oxides such as. As shown in FIG. 3, the injection of NO reduces the 16 NO concentration in the main steam.
On the other hand, due to the injection of NO, Have been shown to increase in concentration. The injection amount is the NO concentration at the core inlet. , The generated NO 2 − is about 90 ppb, Has been shown to be about 30 ppb. As a result, the injection amount of alkaline substance is The concentration should be at least stoichiometrically neutralizable. For example, in the case of NaNO 3 (molecular weight 85), Na: NO 3 = 23: 62
Can be used as a guide for the injection amount.
次に、炉水放射能濃度抑制の観点より、アルカリ物質の
注入効果を示す。第4図は炉水pHを変えた場合の燃料棒
表面クラツドからのコバルト溶出速度に関する実験結果
を示す。本図に示すように炉水のpHをアルカリ側に管理
することによりコバルトフエライトからのコバルト溶出
速度は低下する。言い換えると炉水のpHが6のような酸
性側であるとコバルト溶出速度が増大し、炉水の放射能
濃度の上昇をもたらすが、アルカリ側にすることにより
それを防ぐことが可能となる。Next, the effect of injecting an alkaline substance will be shown from the viewpoint of suppressing the radioactive concentration in reactor water. Figure 4 shows the experimental results on the cobalt elution rate from the fuel rod surface cladding when the reactor water pH was changed. As shown in this figure, by controlling the pH of the reactor water to the alkaline side, the elution rate of cobalt from cobalt ferrite decreases. In other words, when the pH of the reactor water is on the acidic side such as 6, the elution rate of cobalt increases, and the radioactivity concentration of the reactor water increases, but by making it alkaline, it becomes possible to prevent it.
さらに材料の腐食環境の面での硝酸イオンの影響を評価
した例を説明する。Furthermore, an example of evaluating the influence of nitrate ions in terms of the corrosive environment of the material will be described.
第5図はCORROSION Vol44,No.11,1988,p791〜799でW.E.
Rutherらの報告している水中不純物濃度と材料試験の結
果より、硝酸イオンに関連した結果のみ抜粋したものを
示す。本図に示されるように炉水中に、 がHNO3の形で存在すると純水に対して材料の応力腐食割
れの感受性が増す。しかしながら がNaNO3のようにナトリウムイオンとの塩の形で存在し
た場合には応力腐食割れの感受性はむしろ低下し、純水
と同レベルで不純物としての影響は無視できることが判
る。本実験では の影響性を評価しているが、 についても同様の効果があるものと考えられる。Figure 5 shows CORROSION Vol44, No. 11, 1988, p791-799, WE
From the results of the impurity concentration in water and the material test reported by Ruther et al., Only the results related to nitrate ion are extracted. As shown in this figure, in the reactor water, The presence of HNO 3 in the form of HNO 3 increases the susceptibility of the material to stress corrosion cracking for pure water. However It can be seen that when is present in the form of a salt with sodium ion such as NaNO 3 , the susceptibility to stress corrosion cracking is rather lowered, and the effect as an impurity is negligible at the same level as pure water. In this experiment I am evaluating the impact of Is considered to have the same effect.
以上のことより、窒素酸化物を注入と併せて、それによ
つて生成する と中和するだけのアルカリ物質、例えばNaOHを注入する
ことにより、燃料棒表面に付着しているクラツドからの
放射性核種の溶出による炉水放射能の濃度上昇、更に
は、プラントの線量上昇を抑制できる共に、応力腐食割
れの感受性を抑制することができる。又、材料の全面腐
食に関しても水質が中性よりもむしろアルカリ側である
方が材料表面に不働態膜が形成され、腐食が抑えられ、
この面からも望ましいと言える。又、このことは原子炉
一次系の炭素鋼配管等への放射性核種の蓄積を抑制する
効果を期待できるものである。From the above, nitrogen oxides are generated by injection and in combination. By injecting an alkaline substance that only neutralizes with, for example, NaOH, the concentration increase of reactor water radioactivity due to the elution of radionuclides from the clad adhering to the fuel rod surface and the increase in the dose of the plant are suppressed. In addition, the susceptibility to stress corrosion cracking can be suppressed. Also, regarding the general corrosion of the material, if the water quality is alkaline rather than neutral, a passive film is formed on the material surface, and corrosion is suppressed,
It can be said that this is also desirable. In addition, this can be expected to have the effect of suppressing the accumulation of radionuclides in the carbon steel piping of the primary reactor system.
次に炉水中の溶存酸素濃度を水素原子と結合させ低減す
る方法において、一次冷却水中に水素を注入する方法が
考えられている。水素注入量を増すにつれ、主蒸気中の
放射性窒素16N濃度が増加し、タービン系線量率が増加
するという問題が生じることが知られている。この問題
を回避するために、16Nを原子炉炉水中に保持し気相中
への移行量を減らすことが必要となる。16Nは16NOの形
態で気相中へ移行しタービン系線量率を増加させると考
えられる。そこで16NOを陰イオン成分に変化させ、16N
を原子炉炉水中に保持し気相への移行量を減らすことが
有効な手段となる。炉水中に水素と窒素化合物を同時注
入した場合の炉心出口における各成分濃度と蒸気中16NO
濃度をシミユレーシヨンした。1例として、炉水中に水
素を100ppb注入し、同時に窒素化合物として、NO,NO2, 注入した場合のシミユレーシヨン結果を第1表に示す。Next, as a method of reducing the dissolved oxygen concentration in the reactor water by binding it with hydrogen atoms, a method of injecting hydrogen into the primary cooling water has been considered. It is known that as the amount of hydrogen injection increases, the concentration of radioactive nitrogen 16 N in the main steam increases and the turbine system dose rate increases. In order to avoid this problem, it is necessary to keep 16 N in the reactor water and reduce the amount transferred to the gas phase. 16 N is considered to move into the gas phase in the form of 16 NO and increase the turbine dose rate. Therefore, 16 NO is changed to an anion component, and 16 N
Is an effective means to reduce the amount of gas phase transfer by keeping it in the reactor water. Concentration of each component at the core outlet and 16 NO in steam when hydrogen and nitrogen compounds are simultaneously injected into reactor water
The concentration was simulated. As an example, 100 ppb of hydrogen was injected into the reactor water, and NO, NO 2 , Table 1 shows the results of the simulation for the injection.
これより、いずれの窒素化合物を注入した場合において
も、注入しなかった場合に比べて蒸気中16NO濃度を低減
できることがわかる。さらにこの場合には、水素のみを
注入する場合よりも溶存酸素濃度は1桁以上低減できる
ことがわかる。以上の結果は次のように解釈できる。す
なわち、注入した窒素化合物が、例えば、 などの反応により水素原子の濃度を低下させ H+OH→H2O などの反応が進行しにくくなり相対的にOHラジカルの濃
度が増加する。水素と酸素はOHラジカルを介して水とな
るので、炉水中の溶存酸素と注入水素の結合反応が加速
され、溶存酸素濃度が低下すると考えられる。また、こ
の場合においても窒素化合物を注入した場合に生成する による炉水のpH変化は、給水中にアルカリイオンを添加
して中和することにより調整することができる。 From this, it is understood that the concentration of 16 NO in the vapor can be reduced when any of the nitrogen compounds is injected, compared with the case where no nitrogen compound is injected. Further, in this case, it is understood that the dissolved oxygen concentration can be reduced by one digit or more as compared with the case where only hydrogen is injected. The above results can be interpreted as follows. That is, the injected nitrogen compound is, for example, As a result, the concentration of hydrogen atoms decreases, and the reaction of H + OH → H 2 O becomes difficult to proceed, and the concentration of OH radicals increases relatively. Since hydrogen and oxygen become water through the OH radical, it is considered that the binding reaction between dissolved oxygen in the reactor water and injected hydrogen is accelerated, and the dissolved oxygen concentration decreases. Also in this case, it is generated when a nitrogen compound is injected. The pH change of the reactor water due to can be adjusted by adding alkaline ions to the feed water for neutralization.
以下、図面により本発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図はBWRの概略図である。第1図では、沸騰水型原
子力プラントの概略構成を示したもので、窒素酸化物注
入装置2は給水系に接続され、アルカリ物質注入装置は
原子炉浄化系7に接続される。窒素酸化物注入装置の注
入点は給水系の他に原子炉浄化系7,制御棒駆動装置,炉
内計装管、等が考えられる。一方、アルカリ物質注入装
置1は、原子炉炉水水質に対応して注入量制御を行なう
ため原子炉水の存在する系統、即ち、原子炉再循環系6
や原子炉冷却材浄化系7に接続される。本実施例ではア
ルカリ物質の注入量は、炉水のpHモニタ等の水質モニタ
3で水質を計測しながら、炉水のpHを7.0〜8.5の範囲内
になるように制御される。本実施例では炉水水質のモニ
タリングをpHで行なつているがその他に導電率を計測し
ながら注入量を制御することも考えられる。又、その他
に材料腐食電位やき裂進展速度をモニタしながら注入量
を制御することも考えられる。さらに、炉水サンプリン
グ系でのオンラインイオンクロマトグラフによる硝酸イ
オン濃度の実測値に基づく注入量の制御方式も考えられ
る。又、アルカリ物質の注入点を給水系にすると給水水
質を変化させる心配があるため、原子炉水の存在する系
統での注入が特に有効である。FIG. 1 is a schematic diagram of BWR. FIG. 1 shows a schematic configuration of a boiling water nuclear power plant, in which the nitrogen oxide injection device 2 is connected to a water supply system and the alkaline substance injection device is connected to a reactor cleaning system 7. In addition to the water supply system, the injection point of the nitrogen oxide injection device may be the reactor cleaning system 7, control rod drive device, in-reactor instrumentation pipe, etc. On the other hand, the alkaline substance injection device 1 controls the injection amount according to the water quality of the reactor water, that is, the system in which the reactor water exists, that is, the reactor recirculation system 6
And the reactor coolant purification system 7. In the present embodiment, the injection amount of the alkaline substance is controlled so that the pH of the reactor water falls within the range of 7.0 to 8.5 while measuring the water quality with the water quality monitor 3 such as the pH monitor of the reactor water. In this embodiment, the water quality of the reactor water is monitored by pH, but it is also possible to control the injection amount while measuring the conductivity. In addition, it is possible to control the injection amount while monitoring the material corrosion potential and the crack growth rate. Furthermore, a method of controlling the injection amount based on the measured value of nitrate ion concentration by online ion chromatography in the reactor water sampling system is also conceivable. Further, if the injection point of the alkaline substance is changed to the water supply system, there is a concern that the quality of the water supply may be changed.
次に本発明を実施した場合の炉水pH,導電率に対する効
果を第6図により説明する。本図に示すように無注入時
水質のケース,窒素酸化物のみ注入したケース,窒素酸
化物とアルカリ物質を同時注入したケースの3ケースに
ついてのpHと導電率の評価例を示す。本図に示すように
ケース2のように窒素酸化物のみの注入では、pHの酸側
への移行と導電率の増大をもたらすが、ナトリウムイオ
ンのようなアルカリ物質を添加しておくことによりこれ
を抑えることができる。ただし第6図は不純物が含まれ
ないケースをベースとしているが一般的には炉水中には
SO4 2−イオン、等の不純物イオンが共存しているケース
が一般的であるのでそれらの影響によりプラントにより
注入量に対する水質変化量は多少バラつくと考えられ
る。Next, the effect of the present invention on the pH of the reactor water and the conductivity will be described with reference to FIG. As shown in this figure, examples of evaluation of pH and conductivity are shown for three cases: water quality without injection, injection of nitrogen oxides only, and injection of nitrogen oxides and alkaline substances simultaneously. As shown in this figure, injection of nitrogen oxides alone as in Case 2 results in a shift of pH to the acid side and an increase in conductivity, but by adding an alkaline substance such as sodium ion Can be suppressed. However, although Fig. 6 is based on the case where impurities are not included, generally in reactor water
Since it is common for impurity ions such as SO 4 2− ions to coexist, it is considered that the amount of change in water quality with respect to the injection amount will vary somewhat depending on the plant due to their influence.
従つて、炉水水質を直接モニタリングしながら注入量を
制御することが適格な制御に有効である。Therefore, controlling the injection amount while directly monitoring the reactor water quality is effective for proper control.
第7図には、窒素酸化物の注入量に対するpHと導電率の
効果を説明する評価例示す。上図はアルカリ物質を添加
しないケース、下図はアルカリ物質をあらかじめ添加し
ておき、窒素酸化物の注入量を変えたケースである。本
図でも判るようにアルカリ物質を添加していないケース
では窒素酸化物の注入により水質は悪い方向に変化する
が、アルカリイオンの存在下で窒素酸化物を注入するケ
ースの方は導電率、pHへの影響がむしろ緩和され、変化
が少なくなることが示される。BWRの原子炉水は水質基
準により、pHと導電率の基準値が各々5.6〜8.6、<1μ
S/cmと決められており、基本的にはこの基準を逸脱する
ことなく、十分に満足する方向となるのが特徴となる。FIG. 7 shows an evaluation example for explaining the effects of pH and conductivity on the injection amount of nitrogen oxide. The upper figure shows the case where the alkaline substance is not added, and the lower figure shows the case where the alkaline substance is added in advance and the injection amount of nitrogen oxide is changed. As can be seen from this figure, in the case where no alkaline substance is added, the water quality changes due to nitrogen oxide injection, but in the case where nitrogen oxide is injected in the presence of alkali ions, the conductivity and pH are lower. It is shown that the impacts on the According to water quality standards, BWR reactor water has pH and conductivity standard values of 5.6 to 8.6 and <1μ, respectively.
S / cm is decided, and basically, it is a characteristic that the direction is sufficiently satisfied without deviating from this standard.
第8図には、炉水水質条件での粒界型応力腐食割れ(IG
SCC)の発生有無に関して導電率と腐食電位との関係を
示す。本図に示されるように一般的には導電率が高くな
ると応力腐食割れ発生例は増すことが判る。このことか
ら、アルカリイオンの添加による導電率の低減は、応力
腐食割れ対策の観点からも有効な処置であると考えられ
る。Figure 8 shows the intergranular stress corrosion cracking (IG
The relationship between conductivity and corrosion potential with or without SCC is shown. As shown in this figure, it is generally understood that the number of cases where stress corrosion cracking occurs increases as the conductivity increases. From this, it is considered that the reduction of conductivity by addition of alkali ions is an effective measure from the viewpoint of measures against stress corrosion cracking.
注入するアルカリ物質についてはNaOHやKOH,LiOHのよう
なアルカリ金属水酸化物,Ca(OH)2のようなアルカリ
土類金属酸化物、等が考えられる。この中でもアルカリ
金属水酸化物はより一般的であり、その中でも通常のBW
R炉水中に微量に確認されている イオンが有望と考えられる。As the alkaline substance to be injected, alkali metal hydroxides such as NaOH, KOH and LiOH, alkaline earth metal oxides such as Ca (OH) 2 and the like can be considered. Among these, alkali metal hydroxides are more common, and among them, normal BW
A trace amount has been confirmed in R reactor water Ions are considered promising.
イオンは放射線照射下で放射化によつて23Na(半減期15
hr)を生成するため、炉水中の濃度が増えると主蒸気中
への23Naのキヤリーオーバーも増大してしまう。しかし
ながら、本発明によれば、炉水Na濃度は を中和する程度で数十ppbオーダであるため、23Naのキ
ヤリーオーバーによるタービン系線量率の増大は無視で
きる。従つて、窒素酸化物注入そのものにより期待され
ているタービン系線量率の低減効果に悪影響を与えるこ
とはない。上記実施例によれば、原子炉水中への窒素酸
化物の注入により直接サイクル型原子力プラントの運転
中において、炉水の水分子中の酸素原子が中性子照射に
よつて放射化されて生成する放射性窒素原子16Nの原子
炉から主蒸気系、更にはタービン系へのキヤリーオーバ
ーを著しく抑制することができ、線量率の大幅な低減が
可能である。又、炉水中へのアルカリ物質の同時注入に
より、炉水のpHは、中性〜弱アルカリ側での管理がなさ
れ、燃料棒表面からの放射性クラツドからの核種溶出の
抑制を図ることができる。更に、タービン建屋内の空間
線量率が低減できるのでタービン建屋全体の縮小化が可
能となる。 Ions are activated by irradiation to produce 23 Na (half-life of 15
As the concentration in the reactor water increases, the carryover of 23 Na into the main steam also increases. However, according to the present invention, the reactor water Na concentration is Since it is on the order of several tens of ppb to neutralize, the increase in turbine system dose rate due to carryover of 23 Na can be ignored. Therefore, the nitrogen oxide injection itself does not adversely affect the expected reduction effect of the turbine system dose rate. According to the above-mentioned embodiment, during the operation of the direct cycle nuclear power plant by injecting nitrogen oxides into the reactor water, the oxygen atoms in the water molecules of the reactor water are activated by neutron irradiation to generate radioactivity. Carryover from the reactor containing 16 N nitrogen atoms to the main steam system and further to the turbine system can be significantly suppressed, and the dose rate can be significantly reduced. Further, by simultaneously injecting the alkaline substance into the reactor water, the pH of the reactor water is controlled on the neutral to weakly alkaline side, and it is possible to suppress the nuclide elution from the radioactive cladding from the surface of the fuel rod. Further, since the air dose rate inside the turbine building can be reduced, the entire turbine building can be downsized.
本発明においては、窒素酸化物の注入はタービン系線量
率の一時的低減を目的として、注入を一時的に実施され
る運用も考えられているがこの際、炉水の水質変化、も
しくは注入量の増減に応じてアルカリ物質の注入量が制
御されるため、炉水pH,導電率が大きく変動することは
ない。その結果として炉水水質のトランジエントな変
動、例えばCrイオンの増加等を抑制することが可能とな
る。この他に、アルカリ物質の注入質コントロールにお
いて炉水のpHは弱アルカリ側pH7.0〜8.5に管理すること
が考えられておりこの場合には必ずしもpHを常に一定値
に維持するような高い注入精度は要求されない。従つ
て、このような炉水水質の弱アルカリ化のための水質管
理法として、復水脱塩装置14もしくは原子炉冷却材浄化
系ろ過脱塩装置11内のイオン交換樹脂にあらかじめアル
カリイオンを負荷しておいて、プラント運転時の通水状
態において、樹脂よりアルカリイオンをリークさせなが
ら炉水水質を管理する方法が考えられる。この方法によ
れば設備面でも簡素化が図られる。又、さらに原子炉冷
却材浄化系ろ過脱塩装置の入口側に注入装置を設け樹脂
にアルカリイオンを供給できる注入装置を設けることに
より、容易に樹脂アルカリイオンを負荷する運転操作を
行なうことができる。In the present invention, the injection of nitrogen oxides is considered to be performed temporarily for the purpose of temporarily reducing the turbine system dose rate, but at this time, the water quality of the reactor water changes or the injection amount. Since the injection amount of the alkaline substance is controlled according to the increase and decrease of, the pH of the reactor water and the conductivity do not change greatly. As a result, transient fluctuations in reactor water quality, such as an increase in Cr ions, can be suppressed. In addition to this, in controlling the injection quality of alkaline substances, it is considered that the pH of the reactor water is controlled to a weak alkaline side pH of 7.0 to 8.5. Precision is not required. Therefore, as a water quality control method for weakening the alkaline water quality of the reactor water, alkali ion is loaded in advance on the ion exchange resin in the condensate demineralizer 14 or the reactor coolant purification system filter desalinator 11. Therefore, a method of controlling the water quality of the reactor water while leaking alkali ions from the resin in a water-flowing state during plant operation can be considered. According to this method, the facility can be simplified. Further, by further providing an injection device on the inlet side of the reactor coolant purification system filtration desalination device and providing an injection device capable of supplying alkali ions to the resin, it is possible to easily carry out the operation of loading the resin alkali ions. .
第9図はこのような方法により炉水の水質を管理した場
合の水質の変化を説明するものである。本図に示すよう
に窒素酸化物の注入量をステツプ状に変えながら水質を
制御することも可能となる。FIG. 9 illustrates changes in the water quality when the water quality of the reactor water is controlled by such a method. As shown in this figure, it becomes possible to control the water quality while changing the injection amount of nitrogen oxide in a stepwise manner.
次に本発明の他の実施例を第10図,第11図及び第12図に
示す。Next, another embodiment of the present invention is shown in FIG. 10, FIG. 11 and FIG.
第10図は、あらかじめ窒素酸化物の注入量と炉水水質の
変化と相互関係を評価しておき、窒素酸化物の注入量に
応じて、アルカリ物質の注入量をこれに応じてコントロ
ールするものである。これにより、炉水pHや導電率を変
動させる他の要因、例えば樹脂リークによる不純物の炉
内への流入や復水器チユーブのリークによる海水中塩素
イオンの炉内への流入によるpHや導電率の変動が生じた
としてもこれに対して、アルカリ物質の注入量が必要以
上に増すような誤動作は生じない。Fig. 10 shows that the injection amount of nitrogen oxide and the change in reactor water quality are evaluated in advance and the correlation is controlled, and the injection amount of alkaline substance is controlled accordingly according to the injection amount of nitrogen oxide. Is. As a result, other factors that fluctuate the reactor water pH and conductivity, such as the inflow of impurities into the reactor due to resin leaks and the pH and conductivity due to the inflow of chlorine ions in seawater into the reactor due to condenser tube leaks. Even if the fluctuation occurs, on the other hand, a malfunction such that the injection amount of the alkaline substance increases more than necessary does not occur.
第11図は、窒素酸化物の注入点を原子炉冷却浄化系とし
た場合のシステム構成を示す。これにより、窒素酸化物
とアルカリ物質の注入点は一箇所とすることも可能であ
り、システムの簡素化が可能となる。又、窒素酸化物が
給水系統で材料や水質に影響を与える可能性もなくな
る。同様の注入点としてはこの他に制御棒駆動装置(CR
D)冷却水系や原子炉計装配管、等が考えられる。FIG. 11 shows the system configuration when the injection point of nitrogen oxides is the reactor cooling purification system. As a result, the injection points of the nitrogen oxide and the alkaline substance can be made at one place, and the system can be simplified. Also, there is no possibility that nitrogen oxides will affect the materials and water quality in the water supply system. Other similar injection points include control rod drive (CR
D) Cooling water system and reactor instrumentation pipes are possible.
第12図は、炉水の溶存酸素低減を目的とした水素注入を
行なつているケースのプラントでの応用例を示す。これ
により水素注入と窒素酸化物により炉水溶存酸素濃度を
下げ、炉内の腐食環境をより緩和した状態を維持した上
生成する硝酸,亜硝酸イオンの影響を受けないでさらに
タービン系の線量率を低減することが可能となる。Fig. 12 shows an example of application in a plant where hydrogen is injected to reduce dissolved oxygen in reactor water. As a result, the concentration of dissolved oxygen in the furnace was lowered by hydrogen injection and nitrogen oxides, the corrosive environment in the furnace was maintained more relaxed, and the dose rate of the turbine system was further improved without being affected by the generated nitric acid and nitrite ions. Can be reduced.
次に水素と窒素酸化物を同時に注入する場合を述べる。
この場合次の技術的な課題への対応が必要である。Next, a case where hydrogen and nitrogen oxide are simultaneously injected will be described.
In this case, it is necessary to deal with the following technical issues.
窒素酸化物が水素および水の分解生成物と反応する
ため、例えば給水系から両者を注入する場合には相対的
に線量率の高いダウンカマーで放射線化学反応が進行
し、注入した亜硝酸が別の化学形態に変わつてしまう。Since nitrogen oxides react with hydrogen and water decomposition products, for example, when both are injected from a water supply system, the radiation chemical reaction proceeds in a downcomer with a relatively high dose rate and the injected nitrite is separated. It changes into the chemical form of.
注入した窒素酸化物は一部は揮発性のNOxガス、残
りは不揮発性の亜硝酸,硝酸、その他N/H系のラジカル
になる。不揮発性の成分は再循環系を循環する間に炉水
中に蓄積する。揮発性の成分はほぼ全量が炉心の沸騰チ
ヤンネル,上部プレナム、上昇管部で蒸気相へ移行され
るためその放出量と、注入量のバランスで定常濃度が定
まる。The injected nitrogen oxides are partially volatile NOx gas, and the rest are nonvolatile nitrous acid, nitric acid, and other N / H-based radicals. Non-volatile components accumulate in the reactor water during circulation in the recirculation system. Almost all of the volatile components are transferred to the vapor phase in the boiling channel, upper plenum, and riser of the core, so the steady concentration is determined by the balance between the emission amount and the injection amount.
揮発性の成分である例えばNOは窒素酸化物が水素に
よつて還元されてできるので、その放出量は水素注入量
によつて決まる。A volatile component such as NO is formed by reducing nitrogen oxides with hydrogen, and thus the amount of release thereof is determined by the amount of hydrogen injection.
第13図はこれを示す計算例である。計算は注入する窒素
酸化物を亜硝酸としてBWR一次冷却系を循環する過程の
中で進行する化学反応を数値的に解析したものである。
横軸は一次冷却系を回る循環数であつて、縦軸は炉心出
口亜硝酸濃度である。表1に示した計算結果によれば炉
心入口ないしは炉心出口濃度にして を確保する必要がある。計算結果は給水中硝酸濃度 の場合であるが水素注入率が大きい場合 には水素の還元作用により注入した亜硝酸の大部分はNO
ガスに置換され主蒸気系に放出される。すなわち、この
場合には水素,亜硝酸とも給水から注入した全量が炉心
およびその近傍で気相に放出され系統全体がワンスルー
システムに等しくなるため、比較的少ない循環数で定常
濃度に達する。ところが、水素注入量が少ない場合、
(第13図中、水素注入無し、および給水中水素濃度 には不揮発性成分濃度が相対的に高いため循環毎に炉水
に蓄積する。以上述べたごとく、水素と16NOの低減剤を
同時に注入する場合も最も技術的に困難なのは水素注入
による溶存酸素濃度の制御と添加剤から生成する成分の
濃度制御およびモニタ手法である。添加成分は炉心部近
傍のみで存在すれば良いが、水素はダウンカマ,再循環
配管,圧力容器下部プレナムの溶存酸素低減がねらいで
あるため、給水ノズル近傍からの注入が理想的である。
したがつて、水素は給水配管から、16N低減のための添
加物はダウンカマ下流,炉心入口までの範囲で注入する
ことが望ましい。特に、16N低減は炉心の沸騰チヤンネ
ル内でのみ効果があれば良い。窒素酸化物は炉心の沸騰
チヤンネルに直接、水素はダウンカマ、再循環配管、圧
力容器下部プレナムの腐食環境改善に用いるという分離
注入システムが理想的である。FIG. 13 is a calculation example showing this. The calculation is a numerical analysis of the chemical reaction that progresses during the process of circulating the BWR primary cooling system using nitrous oxide as the injected nitrogen oxide.
The horizontal axis is the number of circulations around the primary cooling system, and the vertical axis is the core outlet nitrite concentration. According to the calculation results shown in Table 1, the concentration at the core inlet or core outlet Must be secured. Calculation result is nitric acid concentration in feed water When the hydrogen injection rate is high Most of the nitrite injected by the reducing action of hydrogen is NO.
It is replaced with gas and released into the main steam system. That is, in this case, the total amount of hydrogen and nitrous acid injected from the feed water is discharged into the gas phase in the core and its vicinity, and the entire system becomes equal to the one-through system, so the steady concentration is reached with a relatively small number of circulations. However, when the hydrogen injection amount is small,
(In Fig. 13, no hydrogen injection, and hydrogen concentration in feed water Since the concentration of non-volatile components is relatively high, it accumulates in the reactor water with each circulation. As described above, even if hydrogen and 16 NO reducing agent are injected at the same time, the most technically difficult problems are the control of dissolved oxygen concentration by hydrogen injection and the concentration control and monitoring method of the component generated from the additive. The additive component only needs to be present in the vicinity of the core, but hydrogen is ideal for injection from the vicinity of the water supply nozzle because hydrogen is intended to reduce dissolved oxygen in the downcomer, recirculation piping, and lower plenum of the pressure vessel.
Therefore, it is desirable to inject hydrogen from the feed water pipe, and the additive for reducing 16 N in the range from the downcomer downstream to the core inlet. In particular, 16 N reduction should be effective only in the boiling channel of the core. Ideally, a separate injection system is used, in which nitrogen oxides are used directly in the boiling channel of the core, and hydrogen is used in the downcomer, recirculation piping, and to improve the corrosive environment of the pressure vessel lower plenum.
注入する窒素酸化物としてはNOの他に、NO2, N2O,等が考えられるが、いずれのケースにおいても注入
により炉水中には亜硫酸イオンと硝酸イオンが増加する
ことになり、いずれも同様の課題を有している。従つ
て、いずれのケースに対しても以上の手法が応用でき
る。As the nitrogen oxide to be injected, in addition to NO, NO 2 , N 2 O, etc. can be considered, but in any case, injection causes an increase in sulfite ions and nitrate ions in the reactor water, and both have similar problems. Therefore, the above method can be applied to any case.
本発明によれば、原子炉水中への窒素酸化物の注入によ
り直接サイクル型原子力プラントの運転中において、炉
水の水分子中の酸素原子が中性子照射によつて放射化さ
れて生成する放射性窒素原子16Nが原子炉から主蒸気
系、更にはタービン系へキヤリーオーバするのを著しく
抑制することができ、線量率の大幅な低減が可能であ
る。According to the present invention, during the operation of a direct cycle nuclear power plant by injecting nitrogen oxides into reactor water, oxygen atoms in water molecules of reactor water are activated by neutron irradiation to produce radioactive nitrogen. The carry-over of 16 N from the reactor to the main steam system and further to the turbine system can be significantly suppressed, and the dose rate can be greatly reduced.
又、材料の腐食および応力腐食割れ性への悪影響を抑制
することができる。Further, it is possible to suppress adverse effects on material corrosion and stress corrosion cracking resistance.
第1図は本発明の一実施例になる窒素化合物注入装置と
アルカリ物質注入装置から成る水質管理システムを備え
たBWRの概略図、第2図は炉内の窒素酸化物の挙動メカ
ニズムを示す反応式、第3図は窒素酸化物注入による主
蒸気系16N低減効果と炉水水質の変化を示すグラフ、第
4図はコバルトフエライトからのコバルト溶出速度のpH
依存性を示すグラフ、第5図は硝酸又は硝酸ナトリウム
存在下での材料耐食性を示すグラフ、第6図は窒素酸化
物及びアルカリ物質注入時のpH及び導電率を示すグラ
フ、第7図は窒素酸化物注入量をパラメータとしたpHと
導電率との関係を示すグラフ、第8図は腐食電位,導電
率及びIGSCC発生有無の関係を示すグラフ、第9図は炉
水アルカリ注入後の窒素酸化物注入時間に対するpH及び
導電率の変化を示すグラフ、第10図〜第12図は本発明の
応用例であり、窒素酸化物の注入量に応じてアルカリ物
質の注入を制御するBWRの概略図、第11図は注入点を原
子炉浄化系としたBWRの概略図、第12図は水素注入と併
用したBWRの概略図である。第13図は水素と窒素酸化物
を同時注入した場合の炉水水質変化を示す図である。 1……アルカリ物質注入装置、2……窒素酸化物注入装
置、3……炉水水質モニタ(pHモニター、他)、4……
炉水水質制御用コントローラ、5……原子炉、6……原
子炉再循環系、7……原子炉冷却材浄化系、8……原子
炉冷却浄化ポンプ、9……再生熱交換器、10……非再生
熱交換器、11……原子炉冷却材浄化系ろ過脱塩装置、12
……タービン復水器、13……復水ポンプ、14……復水脱
塩器、15……給水加熱器、16……給水ポンプ、17……給
復水ライン、18……水素注入設備。FIG. 1 is a schematic diagram of a BWR equipped with a water quality control system consisting of a nitrogen compound injection device and an alkaline substance injection device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a reaction showing a behavior mechanism of nitrogen oxides in a furnace. Formula, Fig. 3 is a graph showing the effect of nitrogen oxide injection on the reduction of 16 N in the main steam system and changes in reactor water quality, and Fig. 4 is the pH of the cobalt elution rate from cobalt ferrite.
Fig. 5 is a graph showing the dependence, Fig. 5 is a graph showing the corrosion resistance of the material in the presence of nitric acid or sodium nitrate, Fig. 6 is a graph showing the pH and conductivity when nitrogen oxides and alkaline substances are injected, and Fig. 7 is nitrogen. Graph showing the relationship between pH and conductivity with the oxide injection amount as a parameter, Fig. 8 is a graph showing the relationship between corrosion potential, conductivity and the presence or absence of IGSCC generation, and Fig. 9 is nitrogen oxidation after alkali water injection. Graphs showing changes in pH and conductivity with respect to material injection time, FIGS. 10 to 12 are application examples of the present invention, and are schematic views of a BWR for controlling injection of an alkaline substance according to the injection amount of nitrogen oxides. , Fig. 11 is a schematic diagram of BWR in which the injection point is a reactor cleaning system, and Fig. 12 is a schematic diagram of BWR combined with hydrogen injection. FIG. 13 is a diagram showing changes in reactor water quality when hydrogen and nitrogen oxides are simultaneously injected. 1 ... Alkaline substance injection device, 2 ... Nitrogen oxide injection device, 3 ... Reactor water quality monitor (pH monitor, etc.), 4 ...
Controller for controlling water quality of reactor water, 5 ... Reactor, 6 ... Reactor recirculation system, 7 ... Reactor coolant purification system, 8 ... Reactor cooling and purification pump, 9 ... Regenerative heat exchanger, 10 ...... Non-regenerative heat exchanger, 11 …… Reactor coolant purification system filtration desalination equipment, 12
…… Turbine condenser, 13 …… Condensate pump, 14 …… Condensate demineralizer, 15 …… Feed water heater, 16 …… Water feed pump, 17 …… Feed and condensate line, 18 …… Hydrogen injection equipment .
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 久雄 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 伊部 英史 茨城県日立市森山町1168番地 株式会社日 立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者 唐沢 英年 茨城県日立市森山町1168番地 株式会社日 立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者 田川 久人 茨城県日立市森山町1168番地 株式会社日 立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者 長瀬 誠 茨城県日立市森山町1168番地 株式会社日 立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者 内田 俊介 茨城県日立市森山町1168番地 株式会社日 立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者 菊池 英二 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−103999(JP,A) 特開 平1−102396(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hisao Ito 3-1-1, Saiwaicho, Hitachi, Ibaraki Hitachi Ltd. Hitachi factory (72) Inventor Hidefumi Ibe 1168 Moriyama-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Shares Company Hiritsu Manufacturing Co., Ltd. Energy Research Institute (72) Inventor Hidetoshi Karasawa 1168 Moriyama-cho, Hitachi, Ibaraki Prefecture 1168 Hiritsu Manufacturing Co., Ltd. Energy Research Institute (72) Hisato Tagawa 1168 Moriyama-cho, Hitachi City, Ibaraki Japan (72) Inventor Makoto Nagase 1168 Moriyama-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hiritsu Seisakusho Co., Ltd. (72) Inventor Shunsuke Uchida 1168 Moriyama-cho, Hitachi City, Ibaraki Hitachi Energy Research Co., Ltd. In-house (72) Inventor Eiji Kikuchi 4026 Kuji Town, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Japan In Plant Hitachi Research Laboratory (56) Reference Patent Sho 63-103999 (JP, A) JP flat 1-102396 (JP, A)
Claims (12)
子炉内で核反応によって生じた放射性窒素化合物が炉水
から主蒸気中へ移行するのを抑制するための窒素酸化物
を注入する装置及びアルカリ物質を注入する装置を設け
たことを特徴とする直接サイクル型原子力プラント。1. A device for injecting nitrogen oxides and an alkaline substance for suppressing transfer of radioactive nitrogen compounds produced by a nuclear reaction in a nuclear reactor in a direct cycle nuclear power plant from reactor water into main steam. A direct cycle nuclear power plant characterized by being provided with an injection device.
子炉で核反応によって生じた放射性窒素化合物が炉水か
ら主蒸気中へ移行するのを抑制するための窒素酸化物を
注入する装置、アルカリ物質を注入する装置及び原子炉
水の水質をモニタリングしながら、炉水のpHが7.0〜8.5
の範囲になるように、前記アルカリ物質の注入量を制御
する装置を設けたことを特徴とする直接サイクル型原子
力プラント。2. A device for injecting nitrogen oxides for suppressing the transfer of radioactive nitrogen compounds produced by a nuclear reaction in a nuclear reactor in a direct cycle nuclear power plant from reactor water into main steam, and an alkaline substance are injected. The pH of the reactor water is 7.0-8.5 while monitoring the water quality of the equipment and the water quality of the reactor water.
A direct cycle nuclear power plant, which is provided with a device for controlling the injection amount of the alkaline substance so as to be in the range.
子炉内で核反応によって生じた放射性窒素化合物が炉水
から主蒸気中へ移行するのを抑制するための窒素酸化物
を注入する装置及び原子炉水が循環する原子炉一次系に
設けられたアルカリ物質を注入する装置とを設けたこと
を特徴とする直接サイクル型原子力プラント。3. An apparatus for injecting nitrogen oxides for suppressing transfer of radioactive nitrogen compounds generated by a nuclear reaction in a nuclear reactor in a direct cycle nuclear power plant from reactor water into main steam, and reactor water. And a device for injecting an alkaline substance, which is provided in a primary system of a nuclear reactor in which a direct cycle is circulated, and a direct cycle nuclear power plant.
子炉内で核反応によって生じた放射性窒素化合物が炉水
から主蒸気中へ移行するのを抑制するための窒素酸化物
を注入する装置及び不揮発性アルカリ物質を注入する装
置を設けたことを特徴とする直接サイクル型原子力プラ
ント。4. A device for injecting nitrogen oxides and a non-volatile alkali for suppressing transfer of radioactive nitrogen compounds produced by a nuclear reaction in a nuclear reactor in a direct cycle nuclear power plant from reactor water into main steam. A direct cycle nuclear power plant characterized by having a device for injecting a substance.
子炉内で核反応によって生じた放射性窒素化合物が炉水
から主蒸気中へ移行するのを抑制するための窒素酸化物
を注入する装置及び原子炉水が循環する原子炉一次系に
設けられた不揮発性アルカリ物質を注入する装置とを設
けたことを特徴とする直接サイクル型原子力プラント。5. An apparatus for injecting nitrogen oxides for suppressing transfer of radioactive nitrogen compounds generated by a nuclear reaction in a nuclear reactor of a direct cycle nuclear power plant from reactor water into main steam, and reactor water. And a device for injecting a non-volatile alkaline substance provided in a primary system of a nuclear reactor that circulates a direct cycle nuclear power plant.
子炉内で核反応によつて生じた放射性窒素化合物が炉水
から主蒸気中へ移行するのを抑制するための窒素酸化物
を注入する装置及びイオン交換樹脂に充填したカチオン
交換樹脂の一部を予めアルカリ金属型にしておくことに
よって復水又は炉水浄化時、該水中のカチオンとのイオ
ン交換反応によりアルカリイオンを生成せしめるように
構成してなるアルカリ物質を注入する装置を設けたこと
を特徴とする直接サイクル型原子力プラント。6. A device and an ion for injecting nitrogen oxides for suppressing the transfer of radioactive nitrogen compounds produced by a nuclear reaction in a nuclear reactor in a direct cycle nuclear power plant from reactor water into main steam. By making a part of the cation exchange resin filled in the exchange resin into an alkali metal type in advance, during condensate water or reactor water purification, an alkali ion is generated by an ion exchange reaction with a cation in the water. A direct cycle nuclear power plant, which is equipped with a device for injecting an alkaline substance.
子炉内で核反応によって生じた放射性窒素化合物が炉水
から主蒸気中へ移行するのを抑制するための窒素酸化物
を注入する装置及び原子炉水が循環する原子炉一次系に
設けられ、イオン交換樹脂に充填したカチオン交換樹脂
の一部を予めアルカリ金属型にしておくことによって炉
水浄化時、該水中のカチオンとのイオン交換反応により
アルカリイオンを生成せしめるように構成してなるアル
カリ物質を注入する装置とを設けたことを特徴とする直
接サイクル型原子力プラント。7. A device for injecting nitrogen oxides for suppressing transfer of radioactive nitrogen compounds generated by a nuclear reaction in a reactor in a direct cycle nuclear power plant from reactor water into main steam, and reactor water. Is installed in the primary system of the nuclear reactor in which the water is circulated, and when a part of the cation exchange resin filled in the ion exchange resin is made into an alkali metal type in advance, when purifying the reactor water, an alkali ion is generated by an ion exchange reaction with the cation in the water. And a device for injecting an alkaline substance configured so as to generate a direct cycle nuclear power plant.
子炉内で核反応によって生じた放射性窒素化合物が炉水
から主蒸気中へ移行するのを抑制するための窒素酸化物
を注入する装置及び原子炉水が循環する原子炉一次系に
設けられ、イオン交換樹脂に充したカチオン交換樹脂の
一部を予めアルカリ金属型にしておくことによって炉水
浄化時、該水中のカチオンとのイオン交換反応によりア
ルカリイオンを生成せしめるように構成してなる不揮発
性アルカリ物質を注入する装置とを設けたことを特徴と
する直接サイクル型原子力プラント。8. An apparatus for injecting nitrogen oxides for suppressing transfer of radioactive nitrogen compounds produced by a nuclear reaction in a reactor in a direct cycle nuclear power plant from reactor water into main steam, and reactor water. Is installed in the primary system of the circulating reactor, and a part of the cation exchange resin filled in the ion exchange resin is preliminarily made into an alkali metal type, and when the reactor water is purified, the alkali ion is generated by the ion exchange reaction with the cation in the water. And a device for injecting a non-volatile alkaline substance configured so as to generate a direct cycle nuclear power plant.
窒素酸化物及びアルカリ物質を注入しながら運転するこ
とを特徴とする直接サイクル型原子力プラントの運転方
法。9. A method for operating a direct cycle nuclear power plant, which is operated by injecting nitrogen oxides and an alkaline substance into reactor water of the direct cycle nuclear power plant.
原子炉内で核反応によって生じた放射性窒素化合物が炉
水から主蒸気中へ移行するのを抑制するための窒素酸化
物を注入すると共に、アルカリ物質を注入し、原子炉水
の水質をモニタリングしながら、炉水のpHが7.0〜8.5の
範囲になるように、前記アルカリ物質の注入量を制御し
ながら運転することを特徴とする直接サイクル原子力プ
ラントの運転方法。10. A nitrogen oxide is injected for suppressing the transfer of radioactive nitrogen compounds produced by a nuclear reaction in a nuclear reactor in a direct cycle nuclear power plant from reactor water into main steam, and an alkaline substance is added. Injection, while monitoring the water quality of the reactor water, so that the pH of the reactor water is in the range of 7.0 ~ 8.5, operating while controlling the injection amount of the alkaline substance of the direct cycle nuclear power plant characterized by how to drive.
原子炉内の溶存酸素濃度を水素原子と結合させて低減す
るための水素注入設備、及び該反応によって生じた放射
性窒素化合物が炉水から主蒸気中へ移行するのを抑制す
るための窒素酸化物を注入する装置を設けたことを特徴
とする直接サイクル型原子力プラント11. A hydrogen injection facility for reducing the dissolved oxygen concentration in a nuclear reactor in a direct cycle nuclear power plant by combining it with hydrogen atoms, and a radioactive nitrogen compound produced by the reaction from reactor water into main steam. Direct cycle nuclear power plant characterized by being provided with a device for injecting nitrogen oxides for suppressing migration
原子炉内の溶存酸素濃度を水素原子と結合させて低減す
るための水素注入設備、及び該反応によって生じた放射
性窒素化合物が炉水から主蒸気中へ移行するのを抑制す
るための窒素酸化物を注入する装置及びアルカリ物質を
注入する装置を設けたことを特徴とする直接サイクル型
原子力プラント。12. A hydrogen injection facility for reducing the dissolved oxygen concentration in a nuclear reactor in a direct cycle nuclear power plant by combining it with hydrogen atoms, and a radioactive nitrogen compound produced by the reaction from reactor water into main steam. A direct cycle nuclear power plant, which is provided with a device for injecting nitrogen oxides and a device for injecting an alkaline substance for suppressing migration.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1063753A JPH0797154B2 (en) | 1989-03-17 | 1989-03-17 | Direct cycle nuclear power plant and its operating method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1063753A JPH0797154B2 (en) | 1989-03-17 | 1989-03-17 | Direct cycle nuclear power plant and its operating method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02243999A JPH02243999A (en) | 1990-09-28 |
| JPH0797154B2 true JPH0797154B2 (en) | 1995-10-18 |
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ID=13238473
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1063753A Expired - Fee Related JPH0797154B2 (en) | 1989-03-17 | 1989-03-17 | Direct cycle nuclear power plant and its operating method |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JPH0797154B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118942753B (en) * | 2024-07-25 | 2025-10-10 | 三门核电有限公司 | Primary circuit chemical control method during minor maintenance of nuclear power plants |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH068914B2 (en) * | 1986-10-20 | 1994-02-02 | 株式会社日立製作所 | Radioactive material adhesion control method for boiling water nuclear power plants |
-
1989
- 1989-03-17 JP JP1063753A patent/JPH0797154B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02243999A (en) | 1990-09-28 |
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