專利名稱:pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)及pH值調(diào)節(jié)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)及pH值調(diào)節(jié)方法，在收納于核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)的核反應(yīng)堆產(chǎn)生異常時(shí)，調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)的pH值。
背景技術(shù)：
作為現(xiàn)有的原子能發(fā)電設(shè)備，已知有具備壓水型核反應(yīng)堆的原子能發(fā)電設(shè)備，在該原子能發(fā)電設(shè)備中，壓水型核反應(yīng)堆、蒸汽發(fā)生器等一次冷卻系統(tǒng)收納于核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)(例如，參照非專利文獻(xiàn)I)。這時(shí)，假想產(chǎn)生異常狀況而在核反應(yīng)堆收納外殼周圍設(shè)有向核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)噴灑噴淋水的噴淋設(shè)備。
如圖10所示，該噴淋設(shè)備具備燃料更換用水箱，其配設(shè)于核反應(yīng)堆收納外殼的 外部并成為水源；噴淋環(huán)，其配設(shè)于核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)；第一噴淋管道，其將燃料更換用水箱和噴淋環(huán)連接；噴淋泵，其設(shè)置于第一噴淋管道。另外，在該噴淋設(shè)備設(shè)有收納容器再循環(huán)貯水槽,該收納容器再循環(huán)貯水槽設(shè)置于核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)的底部,并且貯存所噴灑的噴淋水，收納容器再循環(huán)貯水槽經(jīng)由第二噴淋管道連接于燃料更換用水箱和噴淋泵之間的第一噴淋管道。
在此，當(dāng)假想產(chǎn)生了異常狀況時(shí)，因蒸發(fā)的一次冷卻液(輕水)而導(dǎo)致核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)的壓力升高。這時(shí)，通過使噴淋設(shè)備工作，具體而言，通過驅(qū)動(dòng)噴淋泵，且從燃料更換用水箱經(jīng)由噴淋環(huán)向核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)噴灑噴淋水，來冷卻核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)，由此，使核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)的壓力降低。之后，所噴灑的噴淋水貯存于收納容器再循環(huán)貯水槽，并且貯存的噴淋水流過第二噴淋管道再次從噴淋環(huán)進(jìn)行噴灑。即，噴淋設(shè)備構(gòu)成為使噴淋水在核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)進(jìn)行循環(huán)。
另外，在噴淋設(shè)備上設(shè)有除去碘藥品罐，其用于除去蒸發(fā)的輕水中所含的放射性碘，并貯存除去碘藥品；噴淋排出裝置，其設(shè)置于第一噴淋管道；藥品注入流路，其將除去碘藥品罐和噴淋排出裝置連接；開關(guān)閥，其設(shè)置于藥品注入流路。由此，在產(chǎn)生異常時(shí)，通過打開開關(guān)閥，且經(jīng)由噴淋排出裝置向第一噴淋管道注入除去碘藥品，使除去碘藥品和噴淋水混合,將該混合液噴灑到核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)，由此除去核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)的放射性碘。
在這種情況下，作為除去碘藥品，通常使用強(qiáng)堿苛性蘇打，因此為了減輕藥品的管理/運(yùn)用及藥品注入管道閥門的試驗(yàn)負(fù)擔(dān)，也采用以下所示的PH值調(diào)節(jié)方式。
已知有如下結(jié)構(gòu)，例如，將收納有磷酸三鈉(TSP)等pH值調(diào)節(jié)劑的篩網(wǎng)的筐配置于核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)的外周壁附近的基礎(chǔ)水平(收納容器再循環(huán)貯水槽的底板)(例如，參照非專利文獻(xiàn)2)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在產(chǎn)生異常時(shí)，當(dāng)由噴淋設(shè)備噴灑噴淋水時(shí)，收納容器再循環(huán)貯水槽充滿噴淋水。于是，配設(shè)于收納容器再循環(huán)貯水槽的底板的筐浸沒，收納于筐內(nèi)部的PH值調(diào)節(jié)劑經(jīng)由篩網(wǎng)溶于噴淋水。之后，通過噴淋設(shè)備使溶有pH值調(diào)節(jié)劑的噴淋水在核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，由此可以調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)的PH值。而且，通過調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)的PH值，能夠?qū)⒎派湫缘饬粼谌芤褐?。[0008]另外，通過調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)的pH值，能夠抑制核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)的結(jié)構(gòu)材料及各種設(shè)備的耐久力降低。即，為將由核裂變反應(yīng)生成的中子減速而在輕水中溶解有硼酸，因此輕水的pH值低呈酸性。而且，再循環(huán)水可能會(huì)導(dǎo)致事故后在長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)進(jìn)行再循環(huán)的設(shè)備/管道的材料的耐久力降低。但是，通過進(jìn)行調(diào)節(jié)以使核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)的PH值成為中性，從而能夠抑制設(shè)備、管道的耐久力降低。
非專利文獻(xiàn)I 玄海原子能發(fā)電站核反應(yīng)堆設(shè)置變更許可申請(qǐng)書(3、4號(hào)核反應(yīng)堆設(shè)施的變更)”，九州電力株式會(huì)社、平成2年4月、附帶文件八p. 8-5-8 8-5-10及P. 8-5-18
非專利文獻(xiàn)2 :J. A. Reinhart Site Director/Fort Calhoun Station、“FortCalhoun Station, Unit No. I License Amendment Request (LAR) ‘ChangeofContainment Building Sump Buffering Agent from Trisodium Phosphate toSodiumTetraborate’ ”、[online] ,2006 年 8 月 21 日、U. S. NRC、[2007 年 10 月 17 日檢索]、英特網(wǎng)〈URL http://www. nrc. gov/ —選擇 Electrpnic ReadingRoom —選擇 Documents inADAMS —選擇 Web-based access —選擇 BeginADAMS Search —輸入“ML062340039”—選擇Rank 5. (80) >
但是，在原子能發(fā)電設(shè)備中，在設(shè)計(jì)方面，有時(shí)難以在收納容器再循環(huán)貯水槽的底板上設(shè)置上述筐。例如，存在如下情況在設(shè)置于收納外殼底部的貯水槽中總是充滿硼酸水溶液的情況、不能確保將筐配置于收納容器再循環(huán)貯水槽的底板上的空間的情況等。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的課題在于，提供一種pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)及pH值調(diào)節(jié)方法，即使難以在內(nèi)部貯水槽的底板上配設(shè)PH值調(diào)節(jié)裝置，也能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)的pH值調(diào)節(jié)。
本發(fā)明的pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特征在于，具備內(nèi)部貯水槽，其配設(shè)在收納核反應(yīng)堆的核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)，能夠貯存冷卻水；PH值調(diào)節(jié)裝置，其配設(shè)于內(nèi)部貯水槽的上方，收納PH值調(diào)節(jié)劑，其中，pH值調(diào)節(jié)裝置使溶解或混合有pH值調(diào)節(jié)劑的pH值調(diào)節(jié)溶液流向下方的內(nèi)部貯水槽。
在這種情況下，優(yōu)選pH值調(diào)節(jié)劑構(gòu)成為粉末狀。
在這種情況下，優(yōu)選還具備溶劑注入裝置，在產(chǎn)生異常時(shí)，該溶劑注入裝置可將溶解或稀釋PH值調(diào)節(jié)劑的溶劑注入pH值調(diào)節(jié)裝置，pH值調(diào)節(jié)裝置使pH值調(diào)節(jié)劑溶解或混合于由溶劑注入裝置注入的溶劑，生成PH值調(diào)節(jié)溶液，使生成的pH值調(diào)節(jié)溶液流向下方的內(nèi)部貯水槽。
在這種情況下，優(yōu)選還具備噴灑裝置，在產(chǎn)生異常時(shí)，該噴灑裝置可將貯存于內(nèi)部貯水槽的冷卻水噴灑到核反應(yīng)堆收納外殼的內(nèi)部，噴灑裝置兼作溶劑注入裝置，并且冷卻水作為溶劑來使用，PH值調(diào)節(jié)裝置配設(shè)于噴灑裝置的下方。
另一方面，還具備外部貯水槽，該外部貯水槽設(shè)置于核反應(yīng)堆收納外殼的外部，能夠貯存溶劑，溶劑注入裝置也可以將貯存于外部貯水槽的溶劑注入PH值調(diào)節(jié)裝置。
另外，溶劑注入裝置也可以將貯存于內(nèi)部貯水槽的冷卻水作為溶劑注入pH值調(diào)節(jié)裝置。[0019]另外，在這些情況下，優(yōu)選pH值調(diào)節(jié)裝置具有pH值調(diào)節(jié)劑；筐，其在內(nèi)部包含pH值調(diào)節(jié)劑；筐收納容器，其收納筐，其中，在筐收納容器形成有流入口，其用于使從溶劑注入裝置注入的溶劑流入；流出口，其用于使在溶劑中溶解或混合有pH值調(diào)節(jié)劑的pH值調(diào)節(jié)溶液流向內(nèi)部貯水槽。
在這種情況下，優(yōu)選筐收納容器的流出口由溢流管構(gòu)成，溢流管的起始端位于筐收納容器的底部。
另外，在這種情況下，優(yōu)選溢流管的終端與內(nèi)部貯水槽連接。
另外，在這種情況下，優(yōu)選pH值調(diào)節(jié)裝置還具有通氣管，該通氣管設(shè)置于溢流管，并且用于使溢流管的管路內(nèi)向大氣敞開。
本發(fā)明的另一種pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特征在于，具備核反應(yīng)堆收納外殼，其收納核反應(yīng)堆；內(nèi)部貯水槽，其配設(shè)在核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)，能夠貯存冷卻水；噴灑裝置，在產(chǎn)生 異常時(shí)，該噴灑裝置可將貯存于內(nèi)部貯水槽的冷卻水噴灑到核反應(yīng)堆收納外殼的內(nèi)部；PH值調(diào)節(jié)裝置，其位于內(nèi)部貯水槽的上方，并且配設(shè)于噴灑裝置的下方，將PH值調(diào)節(jié)劑收納于內(nèi)部，其中，PH值調(diào)節(jié)裝置具有pH值調(diào)節(jié)劑；筐，其在內(nèi)部包含pH值調(diào)節(jié)劑；筐收納容器，其將筐收納于內(nèi)部，并且形成有用于使從噴灑裝置噴灑的冷卻水流入的流入口、及用于使冷卻水中溶解有PH值調(diào)節(jié)劑的pH值調(diào)節(jié)溶液流向內(nèi)部貯水槽的流出口。
另外，本發(fā)明的另一種pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特征在于，具備核反應(yīng)堆收納外殼，其收納核反應(yīng)堆；內(nèi)部貯水槽，其配設(shè)在核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)，能夠貯存冷卻水；pH值調(diào)節(jié)裝置，其配設(shè)于內(nèi)部貯水槽的上方，將PH值調(diào)節(jié)劑收納于內(nèi)部；溶劑注入裝置，在產(chǎn)生異常時(shí)，該溶劑注入裝置可將貯存于內(nèi)部貯水槽的冷卻水作為溶解或稀釋PH值調(diào)節(jié)劑的溶劑注入pH值調(diào)節(jié)裝置，其中，pH值調(diào)節(jié)裝置具有pH值調(diào)節(jié)劑；筐，其在內(nèi)部包含pH值調(diào)節(jié)齊IJ;筐收納容器，其將筐收納于內(nèi)部，并且形成有用于使從溶劑注入裝置注入的冷卻水流入的流入口、及用于使冷卻水中溶解有pH值調(diào)節(jié)劑的pH值調(diào)節(jié)溶液流向內(nèi)部貯水槽的流出□。
本發(fā)明的pH值調(diào)節(jié)方法，在收納于核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)的核反應(yīng)堆產(chǎn)生異常時(shí)，調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)的PH值，該pH值調(diào)節(jié)方法的特征在于，具備pH值調(diào)節(jié)溶液生成工序，在該工序中，向?qū)H值調(diào)節(jié)劑收納于內(nèi)部的pH值調(diào)節(jié)裝置注入溶解或稀釋pH值調(diào)節(jié)劑的溶劑，使PH值調(diào)節(jié)劑溶解或混合于溶劑，生成pH值調(diào)節(jié)溶液；混合工序，在該工序中，使PH值調(diào)節(jié)溶液生成工序中生成的pH值調(diào)節(jié)溶液流入設(shè)置于pH值調(diào)節(jié)裝置下方并且貯存冷卻水的內(nèi)部貯水槽，使PH值調(diào)節(jié)溶液與冷卻水混合。
在這種情況下，優(yōu)選還具備噴灑工序，該噴灑工序?qū)⒃诨旌瞎ば蛑谢旌嫌衟H值調(diào)節(jié)溶液的冷卻水噴灑到核反應(yīng)堆收納外殼的內(nèi)部。
根據(jù)第一方面的pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，pH值調(diào)節(jié)裝置能夠使溶解或混合有pH值調(diào)節(jié)劑的PH值調(diào)節(jié)溶液可靠地流入下方的內(nèi)部貯水槽。因此，可以將pH值調(diào)節(jié)裝置配設(shè)在內(nèi)部貯水槽的上方，另外，由于能夠使pH值調(diào)節(jié)溶液與冷卻水混合，因此能夠恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)的PH值調(diào)節(jié)。即，即使不存在將pH值調(diào)節(jié)裝置配置于內(nèi)部貯水槽的底板上的空間，只要處于內(nèi)部貯水槽的上方，也可以將PH值調(diào)節(jié)裝置配設(shè)在任意位置。這時(shí)，優(yōu)選在核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)的閑置空間配設(shè)PH值調(diào)節(jié)裝置。由此，能夠有效利用閑置空間，無(wú)需變更現(xiàn)有構(gòu)成就能夠配設(shè)PH值調(diào)節(jié)裝置。另外，在pH值調(diào)節(jié)劑為固體狀調(diào)節(jié)劑的情況下，將pH值調(diào)節(jié)劑溶解制成pH值調(diào)節(jié)溶液，在pH值調(diào)節(jié)劑為液體狀調(diào)節(jié)劑的情況下，將PH值調(diào)節(jié)劑稀釋制成pH值調(diào)節(jié)溶液。
根據(jù)第二方面的pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，可以將pH值調(diào)節(jié)劑構(gòu)成為粉末狀，因此可以采用易溶解pH值調(diào)節(jié)劑的構(gòu)成。由此，可以利用pH值調(diào)節(jié)裝置有效地生成pH值調(diào)節(jié)溶液。
根據(jù)第三方面的pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，利用溶劑注入裝置，能夠?qū)⑷軇┳⑷雙H值調(diào)節(jié)裝置，因此可以將pH值調(diào)節(jié)劑溶解或混合于溶劑而生成pH值調(diào)節(jié)溶液。
根據(jù)第四方面的pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過由噴灑裝置將貯存于內(nèi)部貯水槽的冷卻水噴灑到核反應(yīng)堆收納外殼的內(nèi)部，從而能夠有效地冷卻核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)部。另外，通過使所噴灑的冷卻水再次流入內(nèi)部貯水槽，從而能夠使冷卻水在核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)進(jìn)行循環(huán)。并且，通過采用兼作溶劑注入裝置和噴灑裝置的構(gòu)成，能夠削減PH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)的部件數(shù)量，并且能夠簡(jiǎn)化PH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)的構(gòu)成。
根據(jù)第五方面的pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，可以設(shè)置外部貯水槽，并將貯存于外部貯水槽的 溶劑注入pH值調(diào)節(jié)裝置。因此，不需要如第四方面的pH值調(diào)節(jié)裝置那樣將pH值調(diào)節(jié)裝置配設(shè)在噴灑裝置的正下方，因此能夠提高PH值調(diào)節(jié)裝置的配設(shè)位置的自由度。
根據(jù)第六方面的pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，能夠?qū)①A存于內(nèi)部貯水槽的冷卻水作為溶劑注入PH值調(diào)節(jié)裝置。因此，不需要如第四方面的pH值調(diào)節(jié)裝置那樣將pH值調(diào)節(jié)裝置配設(shè)在噴灑裝置的正下方，因此能夠提高PH值調(diào)節(jié)裝置的配設(shè)位置的自由度。
根據(jù)第七方面的pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在將內(nèi)部包含pH值調(diào)節(jié)劑的筐收納于筐收納容器的狀態(tài)下，利用溶劑注入裝置(噴灑裝置)，使溶劑(冷卻水)經(jīng)由流入口流入筐收納容器，由此能夠使筐沒入溶劑中。即，通過使PH值調(diào)節(jié)劑沒入溶劑中，能夠使pH值調(diào)節(jié)劑溶解或混合于溶劑中，由此，能夠生成PH值調(diào)節(jié)溶液。而且，所生成的pH值調(diào)節(jié)溶液能夠經(jīng)由流出口流入內(nèi)部貯水槽。此時(shí),所生成的pH值調(diào)節(jié)溶液通過自由落下而流入內(nèi)部貯水槽，因此無(wú)需使用開關(guān)閥、泵等驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。即，通過僅向筐收納容器注入溶劑，就能夠向內(nèi)部貯水槽供給PH值調(diào)節(jié)溶液。由此，不會(huì)引起因驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的工作不良而造成的pH值調(diào)節(jié)溶液的供給不良，因此能夠提高PH值調(diào)節(jié)裝置的可靠性，進(jìn)而能夠提高pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)的可靠性。另外，由于筐收納容器中的溶劑從流入口流向流出口，因此與現(xiàn)有技術(shù)那樣只浸沒筐的方法相比，能夠有效地溶解PH值調(diào)節(jié)劑。另外，筐優(yōu)選使用篩網(wǎng)等來構(gòu)成。
根據(jù)第八方面的pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，流出口由溢流管構(gòu)成，使溢流管的起始端位于筐收納容器的底部，由此能夠使易滯留于底部的高濃度的PH值調(diào)節(jié)溶液流向內(nèi)部貯水槽。即，PH值調(diào)節(jié)溶液濃度越高越向下方移動(dòng)。因此，通過上述構(gòu)成，不會(huì)使?jié)舛雀叩膒H值調(diào)節(jié)溶液滯留于筐收納容器的底部，能夠使pH值調(diào)節(jié)溶液良好地流出。
根據(jù)第九方面的pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，由于溢流管的終端與內(nèi)部貯水槽連接，因此能夠?qū)H值調(diào)節(jié)溶液適當(dāng)?shù)貙?dǎo)入內(nèi)部貯水槽。
根據(jù)第十方面的pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，由于具備使溢流管的管路內(nèi)向大氣敞開的通氣管，因此不會(huì)發(fā)生因溢流管充滿溶劑(冷卻水)而造成的虹吸效應(yīng)。
根據(jù)第十一方面的pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在產(chǎn)生異常時(shí)，通過由噴灑裝置向pH值調(diào)節(jié)裝置噴灑冷卻水，能夠使冷卻水經(jīng)由流入口流入筐收納容器。當(dāng)冷卻水流入筐收納容器時(shí)，筐收納容器充滿冷卻水，筐沒入水中。當(dāng)筐沒入水中時(shí)，PH值調(diào)節(jié)劑溶解于冷卻水，由此生成PH值調(diào)節(jié)溶液，所生成的pH值調(diào)節(jié)溶液經(jīng)由流出口流入內(nèi)部貯水槽。而且，通過如上述構(gòu)成PH值調(diào)節(jié)裝置，可以將pH值調(diào)節(jié)裝置配設(shè)在內(nèi)部貯水槽的上方。即，即使不存在將pH值調(diào)節(jié)裝置配設(shè)于內(nèi)部貯水槽的底板上的空間，只要處于內(nèi)部貯水槽的上方，也可以將pH值調(diào)節(jié)裝置配設(shè)在任意位置。另外，所生成的PH值調(diào)節(jié)溶液通過自由落下而流入內(nèi)部貯水槽，因此無(wú)需使用開關(guān)閥、泵等驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。即，通過僅向筐收納容器注入溶劑，就能夠向內(nèi)部貯水槽供給PH值調(diào)節(jié)溶液。由此，不會(huì)引起因驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的工作不良而造成的pH值調(diào)節(jié)溶液的供給不良，因此能夠提高PH值調(diào)節(jié)裝置的可靠性，進(jìn)而能夠提高pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)的可靠性。
根據(jù)第十二方面的pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在產(chǎn)生異常時(shí)，通過由溶劑注入裝置向pH值調(diào)節(jié)裝置注入冷卻水，能夠使冷卻水經(jīng)由流入口流入筐收納容器。當(dāng)冷卻水流入筐收納容器時(shí)，筐收納容器充滿冷卻水，筐沒入水中。當(dāng)筐沒入水中時(shí)，pH值調(diào)節(jié)劑溶解于冷卻水，由此生成pH值調(diào)節(jié)溶液，所生成的pH值調(diào)節(jié)溶液經(jīng)由流出口流入內(nèi)部貯水槽。而且，通過如上述構(gòu)成PH值調(diào)節(jié)裝置，可以將pH值調(diào)節(jié)裝置配設(shè)在內(nèi)部貯水槽的上方。即，即使不存在將PH值調(diào)節(jié)裝置配設(shè)于內(nèi)部貯水槽的底板上的空間，只要處于內(nèi)部貯水槽的上方，也可以將PH值調(diào)節(jié)裝置配設(shè)在任意位置。根據(jù)第十三方面的pH值調(diào)節(jié)方法，能夠?qū)H值調(diào)節(jié)裝置配設(shè)在設(shè)置于核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)的內(nèi)部貯水槽的上方,能夠恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)的pH值調(diào)節(jié)。
根據(jù)第十四方面的pH值調(diào)節(jié)方法，能夠?qū)⒒旌嫌衟H值調(diào)節(jié)溶液的冷卻水噴灑到核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)。由此，能夠良好地進(jìn)行核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)的pH值調(diào)節(jié)。


圖I是表示實(shí)施例I的原子能發(fā)電設(shè)備的簡(jiǎn)略構(gòu)成圖；
圖2是表示實(shí)施例I的pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)的簡(jiǎn)略構(gòu)成圖；
圖3是核反應(yīng)堆收納外殼的側(cè)視剖面圖；
圖4是核反應(yīng)堆收納外殼的俯視剖面圖；
圖5是實(shí)施例I的pH值調(diào)節(jié)裝置的簡(jiǎn)略構(gòu)成圖；
圖6是實(shí)施例2的處于正常時(shí)的pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)的簡(jiǎn)略構(gòu)成圖；
圖7是實(shí)施例2的產(chǎn)生異常時(shí)的pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)的簡(jiǎn)略構(gòu)成圖；
圖8是實(shí)施例3的pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)的簡(jiǎn)略構(gòu)成圖；
圖9是實(shí)施例3的變形例的pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)的簡(jiǎn)略構(gòu)成圖；
圖10是現(xiàn)有的噴淋設(shè)備的系統(tǒng)說明圖。
附圖標(biāo)記說明
I 原子能發(fā)電設(shè)備
5 核反應(yīng)堆
10 核反應(yīng)堆收納外殼
30 pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)
35 燃料更換用水槽
36 噴淋設(shè)備
37 pH值調(diào)節(jié)裝置
42 檢查臺(tái)架[0060]45噴淋環(huán)
46噴淋泵
50筐
51筐收納容器
52溢流管
53通氣管
201pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)(實(shí)施例2)
205燃料更換用水箱
301pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)(實(shí)施例3)
305注水設(shè)備
307注入嘴
308注水管道
309ECCS 泵
401注水泵
具體實(shí)施方式
下面，參照附圖對(duì)應(yīng)用本發(fā)明的pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)的原子能發(fā)電設(shè)備進(jìn)行說明。本發(fā)明不局限于以下實(shí)施例。
實(shí)施例I
本實(shí)施例的原子能發(fā)電設(shè)備作為核反應(yīng)堆使用壓水型核反應(yīng)堆(PWR:Pressurized Water Reactor)。壓水型原子能發(fā)電設(shè)備在核反應(yīng)堆中將成為一次冷卻液的輕水加熱后，利用泵將成為高溫的輕水輸送到蒸汽發(fā)生器。而且，原子能發(fā)電設(shè)備通過如下方式進(jìn)行發(fā)電在蒸汽發(fā)生器中，通過使高溫的輕水與二次冷卻液進(jìn)行熱交換，使二次冷卻液蒸發(fā)，將蒸發(fā)的二次冷卻液(蒸汽)輸送到渦輪機(jī)，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。
在此，圖I是表示本實(shí)施例的原子能發(fā)電設(shè)備的簡(jiǎn)略構(gòu)成圖，圖2是表示本實(shí)施例的PH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)的簡(jiǎn)略構(gòu)成圖。另外，圖3是核反應(yīng)堆收納外殼的側(cè)視剖面圖，圖4是核反應(yīng)堆收納外殼的俯視剖面圖。另外，圖5是本實(shí)施例的pH值調(diào)節(jié)裝置的簡(jiǎn)略構(gòu)成圖。下面，參照?qǐng)DI對(duì)原子能發(fā)電設(shè)備的構(gòu)成進(jìn)行說明。
如圖I所示，原子能發(fā)電設(shè)備I具有核反應(yīng)堆5 ;蒸汽發(fā)生器7，其經(jīng)由由冷支管6a及熱支管6b構(gòu)成的一對(duì)冷卻液管道6a、6b連接于核反應(yīng)堆5。另外，在一對(duì)冷卻液管道6a、6b的熱支管6b上設(shè)置有加壓器8，并且在冷支管6a上設(shè)置有冷卻液泵9。而且，由核反應(yīng)堆5、一對(duì)冷卻液管道6a、6b、蒸汽發(fā)生器7、加壓器8及冷卻液泵9構(gòu)成原子能發(fā)電設(shè)備I的一次冷卻系統(tǒng)3,這些都收納于核反應(yīng)堆收納外殼10。
在上述構(gòu)成中，成為一次冷卻液的輕水從核反應(yīng)堆5流過熱支管6b流入蒸汽發(fā)生器7，之后，在蒸汽發(fā)生器7內(nèi)通過而流出的輕水流過冷支管6a流入核反應(yīng)堆5內(nèi)。S卩，輕水在核反應(yīng)堆5和蒸汽發(fā)生器7之間進(jìn)行循環(huán)。另外，為了將由核反應(yīng)堆5的核裂變反應(yīng)發(fā)生的中子減速，在輕水中溶解有硼酸，由此，輕水呈酸性。即，輕水作為冷卻液及中子減速液來使用。
如上所述，核反應(yīng)堆5為壓水型核反應(yīng)堆，其內(nèi)部充滿輕水。而且，在核反應(yīng)堆5內(nèi)收納有多個(gè)燃料組件15，并且設(shè)有對(duì)燃料組件15的核裂變進(jìn)行控制的多個(gè)控制棒16，該多個(gè)控制棒16可插入各燃料組件15。
當(dāng)利用控制棒16控制核裂變反應(yīng)同時(shí)使燃料組件15進(jìn)行核裂變時(shí)，通過該核裂變來產(chǎn)生熱能。產(chǎn)生的熱能將輕水加熱，加熱后的輕水經(jīng)由熱支管6b輸送到蒸汽發(fā)生器7。另一方面，經(jīng)由冷支管6a從蒸汽發(fā)生器7輸送來的輕水流入核反應(yīng)堆5內(nèi)，將核反應(yīng)堆5內(nèi)冷卻。
設(shè)置于熱支管6b的加壓器8通過對(duì)成為高溫的輕水進(jìn)行加壓，來抑制輕水沸騰。另外，蒸汽發(fā)生器7通過使成為高溫高壓的輕水與二次冷卻液進(jìn)行熱交換，使二次冷卻液蒸發(fā)而產(chǎn)生蒸汽，且將成為高溫高壓的輕水冷卻。冷卻液泵9在一次冷卻系統(tǒng)3中使輕水循環(huán)，將輕水從蒸汽發(fā)生器7經(jīng)由冷支管6a送入核反應(yīng)堆5，并且將輕水從核反應(yīng)堆5經(jīng)由熱支管6b送入蒸汽發(fā)生器7。
在此，對(duì)原子能發(fā)電設(shè)備I的一次冷卻系統(tǒng)3的一系列動(dòng)作進(jìn)行說明。當(dāng)通過由核反應(yīng)堆5內(nèi)的核裂變反應(yīng)產(chǎn)生的熱能將輕水加熱時(shí)，加熱后的輕水利用冷卻液泵9經(jīng)由 熱支管6b輸送到蒸汽發(fā)生器7。流過熱支管6b的高溫輕水由加壓器8被加壓，從而抑制沸騰，在成為高溫高壓的狀態(tài)下，流入蒸汽發(fā)生器7。流入蒸汽發(fā)生器7的高溫高壓的輕水通過與二次冷卻液進(jìn)行熱交換而被冷卻，冷卻后的輕水利用冷卻液泵9經(jīng)由冷支管6a輸送到核反應(yīng)堆5。而且,通過使冷卻后的輕水流入核反應(yīng)堆5,來冷卻核反應(yīng)堆5。
另外，原子能發(fā)電設(shè)備I具有渦輪機(jī)22，其經(jīng)由蒸汽管21連接于蒸汽發(fā)生器7 ；冷凝器23，其連接于渦輪機(jī)22 ;供水泵24，其設(shè)置于將冷凝器23和蒸汽發(fā)生器7連接的冷凝供給管26，由此構(gòu)成二次冷卻系統(tǒng)20。而且，在二次冷卻系統(tǒng)20循環(huán)的二次冷卻液，在蒸汽發(fā)生器7中蒸發(fā)而成為氣體(蒸汽)，并且在冷凝器23中從氣體變回液體。另外，發(fā)電機(jī)25與上述渦輪機(jī)22連接。
當(dāng)蒸汽經(jīng)由蒸汽管21從蒸汽發(fā)生器7流入渦輪機(jī)22時(shí)，渦輪機(jī)22進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。當(dāng)渦輪機(jī)22旋轉(zhuǎn)時(shí)，連接于渦輪機(jī)22的發(fā)電機(jī)25進(jìn)行發(fā)電。此后，從渦輪機(jī)22流出的蒸汽流入冷凝器23。冷凝器23在其內(nèi)部配設(shè)有冷卻管27，在冷卻管27的一端連接有用于供給冷卻水(例如，海水)的取水管28，在冷卻管27的另一端連接有用于將冷卻水排出的排水管29。而且，冷凝器23利用冷卻管27將從渦輪機(jī)22流入的蒸汽冷卻，由此使蒸汽變回液體。成為液體的二次冷卻液利用供水泵24經(jīng)由冷凝供給管26輸送到蒸汽發(fā)生器7。輸送到蒸汽發(fā)生器7的二次冷卻液在蒸汽發(fā)生器7中與一次冷卻液進(jìn)行熱交換再次成為蒸汽。
在原子能發(fā)電設(shè)備1，設(shè)想產(chǎn)生異常狀況而組裝有pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)30，該pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)30用于將核反應(yīng)堆收納外殼10內(nèi)冷卻、并且抑制放射性碘的揮發(fā)、結(jié)構(gòu)材料等的耐久力降低。下面，參照?qǐng)D2 圖5對(duì)本實(shí)施例的pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)30進(jìn)行說明。
該pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)如上所述在產(chǎn)生異常時(shí)用于將核反應(yīng)堆收納外殼10的內(nèi)部冷卻，并且抑制放射性碘的揮發(fā)、結(jié)構(gòu)材料等的耐久力降低。如圖2及圖3所示，pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)30具備上述的核反應(yīng)堆收納外殼10 ;燃料更換用水槽35 (內(nèi)部貯水槽)，其設(shè)置于核反應(yīng)堆收納外殼10內(nèi)的底部；噴淋設(shè)備36 (溶劑注入裝置及噴灑裝置)，其可將貯存于燃料更換用水槽35的硼酸水(冷卻水及溶劑)噴灑到核反應(yīng)堆收納外殼10的內(nèi)部；三個(gè)pH值調(diào)節(jié)裝置37，其用于調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆收納外殼10內(nèi)的pH值。
如圖3所示，核反應(yīng)堆收納外殼10由形成為中空半球狀的收納外殼天井部40、和形成為有底圓筒狀的收納外殼主體部41構(gòu)成為一體，將上述的核反應(yīng)堆5、一對(duì)冷卻液管道6a、6b、蒸汽發(fā)生器7、加壓器8及冷卻液泵9收納在內(nèi)部。核反應(yīng)堆5配設(shè)于核反應(yīng)堆收納外殼10的中央，在核反應(yīng)堆5的兩側(cè)，例如相鄰配設(shè)有兩個(gè)蒸汽發(fā)生器7。另外，在核反應(yīng)堆收納外殼10的收納外殼主體部41的上方沿著其內(nèi)壁配設(shè)有形成為俯視呈馬蹄鐵狀的檢查臺(tái)架42 (參照?qǐng)D4)，檢查臺(tái)架42由格柵等構(gòu)成。另外，在該檢查臺(tái)架42上配設(shè)有三個(gè)pH值調(diào)節(jié)裝置37。另外，核反應(yīng)堆收納外殼10的內(nèi)部構(gòu)成為，從后述的噴淋環(huán)45噴灑的硼酸水回流到上述燃料更換用水槽35。
燃料更換用水槽35配設(shè)于核反應(yīng)堆收納外殼10的底部，沿著核反應(yīng)堆收納外殼10的內(nèi)壁在圓周方向上配設(shè)成俯視呈馬蹄鐵狀(參照?qǐng)D4)，其內(nèi)部總是充滿硼酸水。通常，該硼酸水在更換上述燃料組件15時(shí)使用，但在核反應(yīng)堆5產(chǎn)生異常時(shí)，該硼酸水也作為冷卻核反應(yīng)堆收納外殼10內(nèi)的冷卻水來使用。另外，該硼酸水也作為后述的pH值調(diào)節(jié)劑的溶劑來使用。另外，燃料更換用水槽35不限于上述構(gòu)成，也可以將多個(gè)燃料更換用水槽沿著核反應(yīng)堆收納外殼10的內(nèi)壁在圓周方向上隔開等間隔地配設(shè)。
如圖2所示，噴淋設(shè)備36具有四個(gè)噴淋環(huán)45、45、45、45 (參照?qǐng)D3)，其設(shè)置于核反應(yīng)堆收納外殼10內(nèi)的收納外殼天井部40 ;噴淋管道47，其將四個(gè)噴淋環(huán)45、45、45、45和 燃料更換用水槽35連接；噴淋泵46，其設(shè)置于噴淋管道47。
如圖3所示，各噴淋環(huán)45分別形成為直徑不同的環(huán)狀，四個(gè)噴淋環(huán)45、45、45、45在使其中心一致的狀態(tài)下沿中心軸方向平行地配設(shè)，并且按照直徑從天井側(cè)向底側(cè)依次增大的方式來配設(shè)。即，位于收納外殼天井部40的最上部的噴淋環(huán)45的直徑最小，位于最下部的噴淋環(huán)45d的直徑最大。噴淋泵46將貯存于燃料更換用水槽35的硼酸水汲上來，供給到四個(gè)噴淋環(huán)45、45、45、45。
如圖4所示，三個(gè)pH值調(diào)節(jié)裝置37分別配設(shè)于檢查臺(tái)架42的任意位置，并且附設(shè)于收納外殼主體部41的內(nèi)壁，沿收納外殼主體部41的圓周方向隔開間隔而配設(shè)。即，三個(gè)PH值調(diào)節(jié)裝置37配設(shè)于燃料更換用水槽35的上方，并且配設(shè)在最下部的噴淋環(huán)45d的正下方(參照?qǐng)D3)。由此，各pH值調(diào)節(jié)裝置37配設(shè)在最下部的噴淋環(huán)45d的噴嘴的灑水位置。
如圖5所示，各pH值調(diào)節(jié)裝置37具有pH值調(diào)節(jié)劑；多個(gè)筐50 (在圖5中示出一個(gè))，其在內(nèi)部包含pH值調(diào)節(jié)劑；筐收納容器51，其收納多個(gè)筐50 ;溢流管52，其設(shè)置于筐收納容器51 ;通氣管53，其設(shè)置于溢流管52。在此，收納于筐收納容器51的筐50的收納數(shù)量對(duì)應(yīng)三個(gè)pH值調(diào)節(jié)裝置37而不相同，將準(zhǔn)備好的共計(jì)23個(gè)筐50例如分成7個(gè)、7個(gè)及9個(gè)而收納(參照?qǐng)D4)。
作為pH值調(diào)節(jié)劑，例如使用四硼酸鈉十水合物(NaTB)，構(gòu)成粉末狀，以使其易溶于硼酸水。另外，在本實(shí)施例中，作為PH值調(diào)節(jié)劑，使用NaTB，但不限于此，也可以使用磷酸三鈉(TSP)等。
內(nèi)部包含pH值調(diào)節(jié)劑的各筐50構(gòu)成為長(zhǎng)方體狀，筐50的一部分(例如，上下面、側(cè)面)使用篩網(wǎng)來構(gòu)成。由此，由于硼酸水能夠滲透到筐50的內(nèi)部，因此易溶解pH值調(diào)節(jié)齊IJ，而且，不會(huì)導(dǎo)致粉末狀PH值調(diào)節(jié)劑流到筐50外。
筐收納容器51形成為頂面開口的箱狀，并且按照沿著收納外殼主體部41內(nèi)壁的方式彎曲而形成，在其內(nèi)部收納有多個(gè)筐50。當(dāng)從位于正上方的噴淋環(huán)45d向筐收納容器51噴灑硼酸水時(shí)，所噴灑的硼酸水經(jīng)由筐50頂面的開口貯存在筐收納容器51的內(nèi)部，將收納于內(nèi)部的筐50浸沒。S卩，筐50的頂面開口成為硼酸水的流入口。
筐收納容器51的流出口由溢流管52構(gòu)成，溢流管52形成為大致倒“U”字狀。即，溢流管52的起始端位于筐收納容器51內(nèi)的底部，從該起始端沿筐收納容器51的內(nèi)壁向上方延伸，在筐收納容器51的側(cè)壁上部沿水平方向彎折，并貫通側(cè)壁上部。而且，貫通側(cè)壁上部的溢流管52沿筐收納容器51的外壁向下方延伸，其終端連接于燃料更換用水槽35。另夕卜，溢流管52的孔徑為管路內(nèi)不充滿硼酸水那樣的孔徑，由此，構(gòu)成為抑制產(chǎn)生虹吸效應(yīng)那樣的結(jié)構(gòu)。另外，溢流管52也可以在筐收納容器51上配設(shè)多個(gè)。在這種情況下，優(yōu)選配設(shè)與收納于筐收納容器51的筐50的數(shù)量相同的溢流管52。另外，多個(gè)溢流管52各自的終端優(yōu)選為，相對(duì)于設(shè)置于核反應(yīng)堆收納外殼10圓周方向的燃料更換用水槽35，在圓周方向上隔開間隔而配設(shè)。據(jù)此，能夠使PH值調(diào)節(jié)溶液均勻地流入燃料更換用水槽35內(nèi)，因此可以迅速且均等地進(jìn)行pH值調(diào)節(jié)。
通氣管53形成為大致倒“J”字狀，且配設(shè)于溢流管52的上部，將溢流管52的內(nèi)部和外部連通。而且，通氣管53將溢流管52的管路內(nèi)向大氣敞開，以使溢流管52的管路 內(nèi)不被硼酸水充滿。由此，不會(huì)產(chǎn)生因溢流管52充滿硼酸水而導(dǎo)致的虹吸效應(yīng)。S卩，從噴淋環(huán)45d噴灑的硼酸水流過筐50內(nèi)，并從溢流管52流出，因此，筐50內(nèi)的pH值調(diào)節(jié)劑總是暴露在流動(dòng)的硼酸水中。另外，也可以不設(shè)置通氣管53，而將溢流管52設(shè)定為產(chǎn)生虹吸效應(yīng)那樣的孔徑，將因虹吸效應(yīng)而造成的硼酸水的強(qiáng)勢(shì)流動(dòng)反復(fù)供給至筐50內(nèi)的pH值調(diào)節(jié)劑，從而促進(jìn)PH值調(diào)節(jié)劑溶解。
在此，對(duì)上述pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)30的一系列動(dòng)作進(jìn)行說明。當(dāng)產(chǎn)生異常狀況時(shí)，噴淋設(shè)備36首先工作。即，驅(qū)動(dòng)噴淋泵46，從燃料更換用水槽35中汲取硼酸水，將汲上來的硼酸水經(jīng)由四個(gè)噴淋環(huán)45、45、45、45噴灑到核反應(yīng)堆收納外殼10的內(nèi)部。此時(shí)，自位于最下部的噴淋環(huán)45d噴灑的硼酸水的一部分流入pH值調(diào)節(jié)裝置37，其他的硼酸水對(duì)核反應(yīng)堆收納外殼10內(nèi)進(jìn)行冷卻。
當(dāng)向pH值調(diào)節(jié)裝置37噴灑硼酸水時(shí)，硼酸水流入筐收納容器51內(nèi)。于是，筐收納容器51充滿硼酸水，筐50浸沒。當(dāng)筐50浸沒時(shí)，pH值調(diào)節(jié)劑溶解于硼酸水中，由此生成PH值調(diào)節(jié)溶液(pH值調(diào)節(jié)溶液生成工序)。
所生成的pH值調(diào)節(jié)溶液經(jīng)由溢流管52自由落下，由此流入燃料更換用水槽35。即，不使用開關(guān)閥、泵等驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，就能夠使生成的PH值調(diào)節(jié)溶液流入燃料更換用水槽35。因此，不會(huì)引起因驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)不良而造成的PH值調(diào)節(jié)溶液的供給不良。由此，能夠提高pH值調(diào)節(jié)裝置37的可靠性，進(jìn)而能夠提高pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)30的可靠性。另外，由于使溢流管52的起始端位于筐收納容器51的底部，因此能夠?qū)⒁诇粲诘撞康母邼舛鹊膒H值調(diào)節(jié)溶液適當(dāng)?shù)貙?dǎo)入溢流管52。另外，由于溢流管52的終端連接于燃料更換用水槽35，因此能夠?qū)⒃谝缌鞴?2流動(dòng)的pH值調(diào)節(jié)溶液適當(dāng)?shù)貙?dǎo)入燃料更換用水槽35。
流入燃料更換用水槽35的pH值調(diào)節(jié)溶液與燃料更換用水槽35內(nèi)的硼酸水混合(混合工序)。此后，通過噴淋泵46，將在燃料更換用水槽35內(nèi)混合有pH值調(diào)節(jié)溶液的硼酸水汲取，將汲上來的硼酸水經(jīng)由四個(gè)噴淋環(huán)45、45、45、45，噴灑到核反應(yīng)堆收納外殼10的內(nèi)部(噴灑工序)。由此，通過使pH值調(diào)節(jié)溶液在核反應(yīng)堆收納外殼10內(nèi)循環(huán)，來調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆收納外殼10內(nèi)的pH值，并且對(duì)核反應(yīng)堆收納外殼10內(nèi)進(jìn)行冷卻。[0103]根據(jù)以上構(gòu)成，能夠?qū)H值調(diào)節(jié)裝置37設(shè)定為在產(chǎn)生異常時(shí)可生成pH值調(diào)節(jié)溶液的構(gòu)成，并且能夠設(shè)定為使生成的PH值調(diào)節(jié)溶液流入下方的燃料更換用水槽35那樣的構(gòu)成。由此，可以將PH值調(diào)節(jié)裝置37配設(shè)于燃料更換用水槽35的上方。即，即使不存在將PH值調(diào)節(jié)裝置37配設(shè)于燃料更換用水槽35的底板上的空間，只要處于燃料更換用水槽35的上方，也可以將pH值調(diào)節(jié)裝置37配設(shè)在任意位置。另外，通過將pH值調(diào)節(jié)裝置37配設(shè)于檢查臺(tái)架42，能夠有效利用閑置空間。
另外，構(gòu)成為由噴淋設(shè)備36噴灑的硼酸水灑落 在pH值調(diào)節(jié)裝置37，S卩，噴淋設(shè)備36同時(shí)進(jìn)行硼酸水向核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)的噴灑和硼酸水向pH值調(diào)節(jié)裝置37的注入，因此，不需要設(shè)置向PH值調(diào)節(jié)裝置37注入硼酸水的新的溶劑注水系統(tǒng)。由此，不會(huì)增加部件數(shù)量，能夠簡(jiǎn)化PH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)30的構(gòu)成。
另外，由于不使用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來構(gòu)成pH值調(diào)節(jié)裝置37，因此不會(huì)產(chǎn)生因驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)作不良而造成的PH值調(diào)節(jié)溶液的供給不良。由此，能夠提高pH值調(diào)節(jié)裝置37的可靠性，進(jìn)而能夠提高PH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)30的可靠性。
另外，雖省略圖示，但也可以在位于最下部的噴淋環(huán)45d和pH值調(diào)節(jié)裝置37之間設(shè)置例如形成為棒狀的集水部件。根據(jù)該構(gòu)成，能夠?qū)膰娏墉h(huán)45d噴灑的硼酸水有效地收集，因此能夠增加流入PH值調(diào)節(jié)裝置37的硼酸水的流量。由此，根據(jù)pH值調(diào)節(jié)裝置37可以有效地生成PH值調(diào)節(jié)溶液。
實(shí)施例2
接著，參照?qǐng)D6及圖7對(duì)應(yīng)用實(shí)施例2的pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)201的原子能發(fā)電設(shè)備I進(jìn)行說明。需要說明的是，為了避免進(jìn)行重復(fù)的論述，只對(duì)不同的部分進(jìn)行說明。圖6是實(shí)施例2的正常時(shí)的pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)的簡(jiǎn)略構(gòu)成圖，圖7是實(shí)施例2的產(chǎn)生異常時(shí)的pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)的簡(jiǎn)略構(gòu)成圖。在實(shí)施例I中，采用在核反應(yīng)堆收納外殼10的底部設(shè)有燃料更換用水槽35，且總是充滿硼酸水的構(gòu)成，但在實(shí)施例2中，在核反應(yīng)堆收納外殼10的底部未設(shè)置燃料更換用水槽35，取而代之，在核反應(yīng)堆收納外殼10的外部設(shè)有燃料更換用水箱205。下面，對(duì)實(shí)施例2的pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)201具體進(jìn)行說明。
該pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)201具備核反應(yīng)堆收納外殼10，其收納核反應(yīng)堆5 ;燃料更換用水箱205，其設(shè)置于核反應(yīng)堆收納外殼10的外部；噴淋設(shè)備206，其可將貯存于燃料更換用水箱205的硼酸水噴灑到核反應(yīng)堆收納外殼10的內(nèi)部；pH值調(diào)節(jié)裝置37，其用于調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆收納外殼10內(nèi)的pH值。
核反應(yīng)堆收納外殼10構(gòu)成為在其底部可貯存硼酸水。而且，通常核反應(yīng)堆收納外殼10的底部為空置狀態(tài)(參照?qǐng)D6)，但在核反應(yīng)堆5產(chǎn)生異常時(shí)，核反應(yīng)堆收納外殼10的底部充滿由噴淋設(shè)備206噴灑的硼酸水(參照?qǐng)D7)。因此，核反應(yīng)堆收納外殼10的底部在產(chǎn)生異常時(shí)作為貯存硼酸水的內(nèi)部貯水槽而起作用。
燃料更換用水箱205在其內(nèi)部貯存有硼酸水，該硼酸水通常在更換燃料組件15時(shí)使用，但在核反應(yīng)堆5產(chǎn)生異常時(shí)，該硼酸水也作為冷卻核反應(yīng)堆收納外殼10內(nèi)的冷卻水來使用。
噴淋設(shè)備206具備四個(gè)噴淋環(huán)207、207、207、207(在圖示中示出一個(gè))；第一噴淋管道208，其將四個(gè)噴淋環(huán)207、207、207、207和燃料更換用水箱205連接；噴淋泵209，其設(shè)置于核反應(yīng)堆收納外殼10外的第一噴淋管道208 ;第二噴淋管道210，其將燃料更換用水箱205及噴淋泵209之間的第一噴淋管道208和核反應(yīng)堆收納外殼10的底部連接；流路切換閥211，其配設(shè)于第一噴淋管道208和第二噴淋管道210的連接部分。
在產(chǎn)生異常時(shí)，當(dāng)上述噴淋設(shè)備206工作時(shí)，首先驅(qū)動(dòng)噴淋泵209，從燃料更換用水箱205向噴淋環(huán)207供給硼酸水。此時(shí)，流路切換閥211切換到從燃料更換用水箱205至噴淋環(huán)207的流路。而且，當(dāng)從噴淋環(huán)207向核反應(yīng)堆收納外殼10內(nèi)噴灑硼酸水時(shí)，所噴灑的硼酸水落向核反應(yīng)堆收納外殼10的底部，由此核反應(yīng)堆收納外殼10的底部慢慢地充滿硼酸水，水位逐漸上升。而且，當(dāng)燃料更換用水箱205內(nèi)的水位成為規(guī)定水位以下時(shí)，流路切換閥211切換到從核反應(yīng)堆收納外殼10的底部至噴淋環(huán)207的流路。于是，噴淋泵209向噴淋環(huán)207供給貯存于核反應(yīng)堆收納外殼10底部的硼酸水，在核反應(yīng)堆收納外殼10內(nèi)，使硼酸水進(jìn)行循環(huán)。
pH值調(diào)節(jié)裝置37的構(gòu)成與實(shí)施例I的pH值調(diào)節(jié)裝置37同樣地，配設(shè)在設(shè)置于核反應(yīng)堆收納外殼10內(nèi)的檢查臺(tái)架42上。S卩，pH值調(diào)節(jié)裝置37配設(shè)在噴淋環(huán)207的正下方，并且配設(shè)在作為內(nèi)部貯水槽而起作用的核反應(yīng)堆收納外殼10底部的上方。在此，在產(chǎn)生異常時(shí)，當(dāng)噴淋設(shè)備206工作時(shí)，從噴淋環(huán)207噴灑硼酸水，所噴灑的硼酸水灑落到PH值調(diào)節(jié)裝置37。當(dāng)硼酸水噴灑到pH值調(diào)節(jié)裝置37時(shí)，硼酸水流入筐收納容器51內(nèi)，筐50沒入硼酸水中。而且，由pH值調(diào)節(jié)裝置37生成pH值調(diào)節(jié)溶液，所生成的PH值調(diào)節(jié)溶液流入核反應(yīng)堆收納外殼10的底部。
如上所述，即使不存在將pH值調(diào)節(jié)裝置37配設(shè)于核反應(yīng)堆收納外殼10底部的空間，也可以通過上述構(gòu)成，恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行核反應(yīng)堆收納外殼10內(nèi)的pH值調(diào)節(jié)，并且將pH值調(diào)節(jié)裝置37配設(shè)在核反應(yīng)堆收納外殼10底部所充滿的硼酸水的水位的更上方。
另外，在上述實(shí)施例中，由pH值調(diào)節(jié)劑、筐50及筐收納容器51等構(gòu)成pH值調(diào)節(jié)裝置37，但不限于此，只要如下構(gòu)成即可，S卩，將收納于內(nèi)部的pH值調(diào)節(jié)劑由硼酸水溶解而生成PH值調(diào)節(jié)溶液，使生成的pH值調(diào)節(jié)溶液流入燃料更換用水槽35 (核反應(yīng)堆收納外殼的底部)。
實(shí)施例3
接著，參照?qǐng)D8對(duì)應(yīng)用實(shí)施例3的pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)301的原子能發(fā)電設(shè)備I進(jìn)行說明。需要說明的是，此時(shí)也為了避免進(jìn)行重復(fù)的論述，只對(duì)不同的部分進(jìn)行說明。圖8是實(shí)施例3的pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)的簡(jiǎn)略構(gòu)成圖。在實(shí)施例I中，利用噴淋設(shè)備36進(jìn)行硼酸水向pH值調(diào)節(jié)裝置37的注入，但在實(shí)施例3中，代替噴淋設(shè)備36，而利用注水設(shè)備305 (溶劑注入裝置)進(jìn)行硼酸水向PH值調(diào)節(jié)裝置37的注入。
實(shí)施例3的pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)301具備向pH值調(diào)節(jié)裝置37注入硼酸水的注水設(shè)備305，注水設(shè)備305具有注入嘴307，其用于向pH值調(diào)節(jié)裝置37注入硼酸水；注水管道308，其將注入嘴307和燃料更換用水槽35連接；ECCS泵309，其設(shè)置于注水管道308。另夕卜，ECCS泵309是在緊急爐心冷卻系統(tǒng)中使用的泵，向一次冷卻系統(tǒng)3供給硼酸水。
當(dāng)產(chǎn)生異常狀況且注水設(shè)備305工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)ECCS泵309，從燃料更換用水槽35中汲取硼酸水，將汲上來的硼酸水經(jīng)由注入嘴307，注入pH值調(diào)節(jié)裝置37。當(dāng)向pH值調(diào)節(jié)裝置37注入硼酸水時(shí)，筐50沒入硼酸水中，由此生成pH值調(diào)節(jié)溶液，所生成的pH值調(diào)節(jié)溶液流入燃料更換用水槽35。
在以上構(gòu)成中，也可以將pH值調(diào)節(jié)裝置37設(shè)定為在產(chǎn)生異常時(shí)可生成pH值調(diào)節(jié)溶液的構(gòu)成，并且設(shè)定為使生成的PH值調(diào)節(jié)溶液流入下方的燃料更換用水槽35那樣的構(gòu)成。由此，可以將PH值調(diào)節(jié)裝置37配設(shè)在燃料更換用水槽35的上方。另外，由于不需要如實(shí)施例I那樣將PH值調(diào)節(jié)裝置37配設(shè)在噴淋環(huán)45d的正下方，因此噴淋環(huán)45d的配設(shè)位置不受限制，可以將PH值調(diào)節(jié)裝置37配設(shè)在任意的位置。另外，在這種情況下，筐收納容器51的上方既可以敞開，也可以利用蓋體封閉。
接著，參照?qǐng)D9對(duì)實(shí)施例3的pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)301的變形例進(jìn)行說明。圖9是實(shí)施例3的變形例的pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)的簡(jiǎn)略構(gòu)成圖。在實(shí)施例3中，利用ECCS泵309向pH值調(diào)節(jié)裝置37注入硼酸水，但在變形例中，利用與ECCS泵309不同的專用注水泵401向pH值調(diào)節(jié)裝置37注入硼酸水。
S卩，實(shí)施例3的變形例的pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)301的注水設(shè)備305具有注入嘴307，其用于向PH值調(diào)節(jié)裝置37注入硼酸水；注水管道308，其將注入嘴307和燃料更換用水槽35連接；注水泵401，其設(shè)置于注水管道308。在以上構(gòu)成中，也可以將pH值調(diào)節(jié)裝置37設(shè)定為在產(chǎn)生異常時(shí)可生成pH值調(diào)節(jié)溶液的構(gòu)成，并且設(shè)定為使生成的PH值調(diào)節(jié)溶液流入下方的燃料更換用水槽35那樣的構(gòu)成。
工業(yè)實(shí)用性
如上所述，本發(fā)明的pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)及pH值調(diào)節(jié)方法適合在收納于核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)的核反應(yīng)堆產(chǎn)生異常時(shí)調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)的pH值的情況。
權(quán)利要求
1.一種PH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，具備 內(nèi)部貯水槽，其配設(shè)在收納核反應(yīng)堆的核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)，能夠貯存冷卻水； PH值調(diào)節(jié)裝置，其配設(shè)于所述內(nèi)部貯水槽的上方，收納pH值調(diào)節(jié)劑， 所述PH值調(diào)節(jié)裝置使溶解或混合有所述pH值調(diào)節(jié)劑的pH值調(diào)節(jié)溶液流向下方的所述內(nèi)部貯水槽， 還具備溶劑注入裝置，在產(chǎn)生異常時(shí)，該溶劑注入裝置能夠?qū)⑷芙饣蛳♂屗鯬H值調(diào)節(jié)劑的溶劑注入所述PH值調(diào)節(jié)裝置， 所述PH值調(diào)節(jié)裝置使所述pH值調(diào)節(jié)劑溶解或混合于由所述溶劑注入裝置注入的所述溶劑，生成pH值調(diào)節(jié)溶液，并使生成的所述pH值調(diào)節(jié)溶液流向下方的所述內(nèi)部貯水槽，所述PH值調(diào)節(jié)裝置具有所述pH值調(diào)節(jié)劑；筐，其在內(nèi)部包含所述pH值調(diào)節(jié)劑；筐收納容器，其收納所述筐， 在所述筐收納容器形成有流入口，其用于使從所述溶劑注入裝置注入的所述溶劑流入；流出口，其用于使在所述溶劑中溶解或混合有所述PH值調(diào)節(jié)劑的pH值調(diào)節(jié)溶液流向所述內(nèi)部貯水槽， 所述筐收納容器的所述流出口由溢流管構(gòu)成，所述溢流管的起始端位于所述筐收納容器的底部。
2.如權(quán)利要求
I所述的pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述pH值調(diào)節(jié)劑構(gòu)成為粉末狀。
3.如權(quán)利要求
I所述的pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于， 還具備噴灑裝置，在產(chǎn)生異常時(shí)，該噴灑裝置能夠?qū)①A存于所述內(nèi)部貯水槽的所述冷卻水噴灑到所述核反應(yīng)堆收納外殼的內(nèi)部， 所述噴灑裝置兼作所述溶劑注入裝置，并且所述冷卻水作為所述溶劑來使用， 所述PH值調(diào)節(jié)裝置配設(shè)于所述噴灑裝置的下方。
4.如權(quán)利要求
I所述的pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于， 還具備外部貯水槽，該外部貯水槽設(shè)置于所述核反應(yīng)堆收納外殼的外部，能夠貯存所述溶劑， 所述溶劑注入裝置將貯存于所述外部貯水槽的所述溶劑注入所述PH值調(diào)節(jié)裝置。
5.如權(quán)利要求
I所述的pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于， 所述溶劑注入裝置將貯存于所述內(nèi)部貯水槽的所述冷卻水作為所述溶劑注入PH值調(diào)節(jié)裝置。
6.如權(quán)利要求
I所述的pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于， 所述溢流管的終端與所述內(nèi)部貯水槽連接。
7.如權(quán)利要求
I所述的pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于， 所述PH值調(diào)節(jié)裝置還具有通氣管，該通氣管設(shè)置于所述溢流管，并且用于使所述溢流管的管路內(nèi)向大氣敞開。
8.一種pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，具備 核反應(yīng)堆收納外殼，其收納核反應(yīng)堆； 內(nèi)部貯水槽，其配設(shè)在所述核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)，能夠貯存冷卻水； 噴灑裝置，在產(chǎn)生異常時(shí)，該噴灑裝置能夠?qū)①A存于所述內(nèi)部貯水槽的所述冷卻水噴灑到所述核反應(yīng)堆收納外殼的內(nèi)部，pH值調(diào)節(jié)裝置，其位于所述內(nèi)部貯水槽的上方，并且配設(shè)于所述噴灑裝置的下方，將pH值調(diào)節(jié)劑收納于內(nèi)部， 所述PH值調(diào)節(jié)裝置具有所述pH值調(diào)節(jié)劑；筐，其在內(nèi)部包含所述pH值調(diào)節(jié)劑；筐收納容器，其將所述筐收納于內(nèi)部，并且形成有用于使從所述噴灑裝置噴灑的所述冷卻水流入的流入口、及用于使在所述冷卻水中溶解有所述pH值調(diào)節(jié)劑的pH值調(diào)節(jié)溶液流向所述內(nèi)部貯水槽的流出口， 所述筐收納容器的所述流出口由溢流管構(gòu)成，所述溢流管的起始端位于所述筐收納容器的底部。
9.一種pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，具備 核反應(yīng)堆收納外殼，其收納核反應(yīng)堆； 內(nèi)部貯水槽，其配設(shè)在所述核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)，能夠貯存冷卻水； PH值調(diào)節(jié)裝置，其配設(shè)于所述內(nèi)部貯水槽的上方，將pH值調(diào)節(jié)劑收納于內(nèi)部； 溶劑注入裝置，在產(chǎn)生異常時(shí)，該溶劑注入裝置能夠?qū)①A存于所述內(nèi)部貯水槽的所述冷卻水作為溶解或稀釋所述PH值調(diào)節(jié)劑的溶劑注入所述pH值調(diào)節(jié)裝置， 所述PH值調(diào)節(jié)裝置具有所述pH值調(diào)節(jié)劑；筐，其在內(nèi)部包含所述pH值調(diào)節(jié)劑；筐收納容器，其將所述筐收納于內(nèi)部，并且形成有用于使從所述溶劑注入裝置注入的所述冷卻水流入的流入口、及用于使在所述冷卻水中溶解有所述pH值調(diào)節(jié)劑的pH值調(diào)節(jié)溶液流向所述內(nèi)部貯水槽的流出口， 所述筐收納容器的所述流出口由溢流管構(gòu)成，所述溢流管的起始端位于所述筐收納容器的底部。
10.一種pH值調(diào)節(jié)方法，其使用在收納于核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)的核反應(yīng)堆產(chǎn)生異常時(shí)調(diào)節(jié)所述核反應(yīng)堆收納外殼內(nèi)的PH值的權(quán)利要求
I所述的pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該pH值調(diào)節(jié)方法的特征在于，具備 PH值調(diào)節(jié)溶液生成工序，在該工序中，向?qū)H值調(diào)節(jié)劑收納于內(nèi)部的pH值調(diào)節(jié)裝置，注入溶解或稀釋所述PH值調(diào)節(jié)劑的溶劑，使所述pH值調(diào)節(jié)劑溶解或混合于所述溶劑，生成PH值調(diào)節(jié)溶液； 混合工序，在該工序中，使所述pH值調(diào)節(jié)溶液生成工序中生成的所述pH值調(diào)節(jié)溶液，流入設(shè)置于所述PH值調(diào)節(jié)裝置的下方并且貯存冷卻水的內(nèi)部貯水槽，使所述pH值調(diào)節(jié)溶液與所述冷卻水混合。
11.如權(quán)利要求
10所述的PH值調(diào)節(jié)方法，其特征在于， 還具備噴灑工序，在該工序中，將在所述混合工序中混合有所述pH值調(diào)節(jié)溶液的所述冷卻水噴灑到所述核反應(yīng)堆收納外殼的內(nèi)部。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)及pH值調(diào)節(jié)方法，該pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)具備燃料更換用水槽(35)，其配設(shè)在收納核反應(yīng)堆的核反應(yīng)堆收納外殼(10)內(nèi)，且可以貯存冷卻水；pH值調(diào)節(jié)裝置(37)，其配設(shè)在燃料更換用水槽(35)的上方，收納pH值調(diào)節(jié)劑。pH值調(diào)節(jié)裝置(37)使溶解或混合有pH值調(diào)節(jié)劑的pH值調(diào)節(jié)溶液流向下方的燃料更換用水槽(35)，由此即使難以在燃料更換用水槽的底板上配設(shè)pH值調(diào)節(jié)裝置，也能夠恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行核反應(yīng)堆收納外殼(10)內(nèi)的pH值調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)G21F9/02GKCN101779253SQ200880103063
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2008年2月28日
發(fā)明者佐野宏, 荻野隆史, 谷川義行, 加藤史朗 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (3), 非專利引用 (6),