專利名稱:pH調(diào)整裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在原子反應(yīng)堆容納容器內(nèi)容納的原子反應(yīng)堆有異常時來調(diào)整原子反應(yīng)堆容納容器內(nèi)的pH的pH調(diào)整裝置。
背景技術(shù)：
作為現(xiàn)有的原子能發(fā)電站知道具備加壓水型原子反應(yīng)堆，在該原子能發(fā)電站中，把加壓水型原子反應(yīng)堆和蒸汽發(fā)生器等一次冷卻系統(tǒng)容納在原子反應(yīng)堆容納容器(例如參照非專利文獻(xiàn)I)。這時，假想在異常情況下，在原子反應(yīng)堆容納容器周圍設(shè)置向原子反應(yīng)堆容納容器內(nèi)噴灑噴射水的噴射設(shè)備。
如圖10所示，該噴射設(shè)備具備被配設(shè)在原子反應(yīng)堆容納容器的外部且成為水源的燃料更換用水箱、被配設(shè)在原子反應(yīng)堆容納容器內(nèi)的噴射環(huán)、連接燃料更換用水箱和噴 射環(huán)的第一噴射配管、經(jīng)由第一噴射配管設(shè)置的噴射泵。且該噴射設(shè)備設(shè)置有被設(shè)置在原子反應(yīng)堆容納容器內(nèi)的底部且貯存噴灑的噴射水的容納容器再循環(huán)貯水槽，容納容器再循環(huán)貯水槽經(jīng)由第二噴射配管而與燃料更換用水箱和噴射泵之間的第一噴射配管連接。
在此，假想發(fā)生異常情況，由于蒸發(fā)的一次冷卻材料(輕水)而原子反應(yīng)堆容納容器內(nèi)的壓力變高。這時，通過噴射設(shè)備的動作，具體說就是通過驅(qū)動噴射泵而從燃料更換用水箱經(jīng)由噴射環(huán)而把噴射水向原子反應(yīng)堆容納容器內(nèi)噴灑，對原子反應(yīng)堆容納容器內(nèi)進(jìn)行冷卻，由此，降低原子反應(yīng)堆容納容器內(nèi)的壓力。然后，把被噴灑的噴射水向容納容器再循環(huán)貯水槽貯存，而且把貯存的噴射水通過第二噴射配管再次從噴射環(huán)進(jìn)行噴灑。即噴射設(shè)備是使噴射水在原子反應(yīng)堆容納容器內(nèi)循環(huán)的結(jié)構(gòu)。
為了把蒸發(fā)的輕水中所包含的放射性碘除去，噴射設(shè)備設(shè)置有貯存除去碘藥品的除去碘藥品箱、經(jīng)由第一噴射配管設(shè)置的噴射排放器、連接除去碘藥品箱與噴射排放器的藥品注入流路、經(jīng)由藥品注入流路設(shè)置的開閉閥。由此，在異常時打開開閉閥，通過經(jīng)由噴射排放器，向第一噴射配管注入除去碘藥品，而使除去碘藥品與噴射水混合，通過把它向原子反應(yīng)堆容納容器內(nèi)噴灑來除去原子反應(yīng)堆容納容器內(nèi)的放射性碘。
這時，由于作為除去碘藥品而一般地是使用強(qiáng)堿的苛性鈉，所以為了減輕藥品的管理、使用和藥品注入線路閥的試驗(yàn)負(fù)擔(dān)而還采用以下所示的PH調(diào)整方式。
例如知道有把收存磷酸三鈉(PST)等pH調(diào)整劑的有網(wǎng)眼的筐配置在原子反應(yīng)堆容納容器內(nèi)的外周壁附近的基礎(chǔ)高度(容納容器再循環(huán)貯水槽的底面上)(例如參照非專利文獻(xiàn)2)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在異常時，當(dāng)利用噴射設(shè)備來噴灑噴射水時，容納容器再循環(huán)貯水槽被噴射水充滿。于是，配設(shè)在容納容器再循環(huán)貯水槽底面上的筐被淹沒，在筐內(nèi)部所收存的PH調(diào)整劑經(jīng)由網(wǎng)眼而被噴射水溶解出。然后，利用噴射設(shè)備使溶解出pH調(diào)整劑的噴射水在原子反應(yīng)堆容納容器內(nèi)循環(huán)，能夠調(diào)整原子反應(yīng)堆容納容器內(nèi)的pH。且通過調(diào)整原子反應(yīng)堆容納容器內(nèi)的pH而能夠使放射性碘留在溶液中。
且通過調(diào)整原子反應(yīng)堆容納容器內(nèi)的pH而能夠抑制原子反應(yīng)堆容納容器內(nèi)結(jié)構(gòu)材料和各種機(jī)器耐久力的降低。即，由于輕水為了使核分裂反應(yīng)產(chǎn)生的中子減速而溶解有硼酸，所以輕水的PH是低酸性。再循環(huán)水有可能使事故后長期進(jìn)行再循環(huán)的機(jī)器、配管等材料的耐久力降低。但通過把原子反應(yīng)堆容納容器內(nèi)的PH調(diào)整成為中性則能夠抑制機(jī)器和配管耐久力的降低。
非專利文獻(xiàn)I 玄海原子能發(fā)電站，原子反應(yīng)堆設(shè)置變更許可申請書(3、4號原子反應(yīng)堆設(shè)施的變更)”九州電力株式會社，平成2年4月，附加文件八，p. 8-5-8 8-5-10和P.8-5-18。
非專利文獻(xiàn)2 :J. A. Reinhart Site Director/Fort Calhoun Station、「FortCalhoun Station, Unit No. ILicense Amendment Request (LAR) “ChangeofContainment Building Sump Buffering Agent from TrisodiumPhosphate to SodiumTetraborate”」[online] 2006 年 8 月 21 日 U. S. NRC、[2007 年 10 月 17 日檢索]、選擇互聯(lián)網(wǎng)〈URL :http://www. nrc. gov/ —ElectrpnicReading Room—選擇Documents in ADAMS —選擇 Web-based access —選擇 Begin ADAMS Search —輸入「ML062340039」—選擇 Rank5. (80) > o但在原子能發(fā)電站中，有時在設(shè)計上難于把上述的筐設(shè)置在容納容器再循環(huán)貯水槽的底面上。例如，有平常設(shè)置在容納容器底部的貯水槽被硼酸水充滿的情況和不能確保把筐配置在容納容器再循環(huán)貯水槽的底面上的空間的情況等。

發(fā)明內(nèi)容
于是，本發(fā)明的課題在于提供一種pH調(diào)整裝置，即使難于把筐配設(shè)在內(nèi)部貯水槽的底面上，也能夠?qū)υ臃磻?yīng)堆容納容器內(nèi)的PH進(jìn)行恰當(dāng)調(diào)整，而配設(shè)在比事故后原子反應(yīng)堆容納容器內(nèi)的淹沒水位高的位置處。
本發(fā)明的pH調(diào)整裝置被配設(shè)在容納原子反應(yīng)堆的原子反應(yīng)堆容納容器內(nèi)，其中，具備pH調(diào)整劑；筐，其內(nèi)部具有pH調(diào)整劑；筐收容容器，其把筐收容在內(nèi)部，且形成有用于使溶解或稀釋PH調(diào)整劑的溶劑流入的流入口和用于使溶劑中溶解或混合了 pH調(diào)整劑的PH調(diào)整溶液流出的流出口。
這時，優(yōu)選筐收容容器的流出口由溢流管構(gòu)成,溢流管其始端位于筐收容容器的底部。
且優(yōu)選這時的溢流管把其終端配設(shè)在原子反應(yīng)堆容納容器內(nèi)，并且與能夠貯存冷卻水的內(nèi)部貯水槽連接。
這時，優(yōu)選內(nèi)部貯水槽被配設(shè)在所述筐收容容器的下方。
在這些情況下，優(yōu)選還具有被設(shè)置在溢流管，且用于使溢流管的管路內(nèi)向大氣敞開的通氣管。
在這些情況下，優(yōu)選筐收容容器的流入口是把筐收容容器的上面開口的開口部。
根據(jù)本
發(fā)明內(nèi)容
I的pH調(diào)整裝置，在把內(nèi)部具有pH調(diào)整劑的筐收容在筐收容容器的狀態(tài)下，通過經(jīng)由流入口而使溶劑向筐收容容器流入，就能夠使筐被溶劑淹沒。即，通過使PH調(diào)整劑被溶劑淹沒而能夠使pH調(diào)整劑向溶劑溶解或混合，由此，能夠生成pH調(diào)整溶液。且生成的pH調(diào)整溶液能夠經(jīng)由流出口流出。這時，由于生成的pH調(diào)整溶液例如能夠利用自由落下而向下方的內(nèi)部貯水槽流入，所以不需要使用開閉閥和泵等驅(qū)動系統(tǒng)。即僅通過把溶劑向筐收容容器注入就能夠把PH調(diào)整溶液向內(nèi)部貯水槽供給。因此，沒有由驅(qū)動系統(tǒng)的動作不良而引起的PH調(diào)整溶液的供給不良，能夠提高pH調(diào)整裝置的可靠性。優(yōu)選筐是使用有網(wǎng)眼等的結(jié)構(gòu)。以上，則能夠把筐配設(shè)在內(nèi)部貯水槽的上方，且由于能夠使PH調(diào)整溶液向內(nèi)部貯水槽流入，所以能夠恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行原子反應(yīng)堆容納容器內(nèi)的PH調(diào)整。SP，即使在內(nèi)部貯水槽的底面上沒有配設(shè)筐的空間，但只要是內(nèi)部貯水槽的上方，就能夠把筐配設(shè)在任意位置。這時，優(yōu)選在原子反應(yīng)堆容納容器內(nèi)的空閑空間配設(shè)PH調(diào)整裝置。由此，能夠有效活用空閑空間，能夠不變更已經(jīng)有的結(jié)構(gòu)地配設(shè)PH調(diào)整裝置。pH調(diào)整劑并不限定于是固體形狀，也包含液體狀。
根據(jù)本
發(fā)明內(nèi)容
2的pH調(diào)整裝置，通過把流出口由溢流管構(gòu)成，并且把溢流管的始端位于在筐收容容器的底部，就能夠使容易滯留在底部的高濃度PH調(diào)整溶液向內(nèi)部貯水槽流出。即，pH調(diào)整溶液的濃度越高就越向下方移動。因此，通過設(shè)定成上述結(jié)構(gòu)就能夠使?jié)舛雀叩腜H調(diào)整溶液不滯留在筐收容容器的底部，能夠使pH調(diào)整溶液良好地流出。
根據(jù)本
發(fā)明內(nèi)容
3的pH調(diào)整裝置，由于把溢流管的終端與內(nèi)部貯水槽連接，所以能夠把pH調(diào)整溶液恰當(dāng)?shù)叵騼?nèi)部貯水槽弓I導(dǎo)。
根據(jù)本
發(fā)明內(nèi)容
4的pH調(diào)整裝置，由于把筐收容容器配設(shè)在內(nèi)部貯水槽的上方，所以生成的pH調(diào)整溶液能夠經(jīng)由流出口而利用自由落下而向下方的內(nèi)部貯水槽流入。
根據(jù)本
發(fā)明內(nèi)容
5的pH調(diào)整裝置，由于具備使溢流管的管路內(nèi)向大氣敞開的通氣管，所以不會發(fā)生由于溢流管被溶劑充滿而引起的虹吸現(xiàn)象。
根據(jù)本
發(fā)明內(nèi)容
6的pH調(diào)整裝置，能夠使向筐收容容器降落的冷卻水經(jīng)由開口部(流入口)而直接向筐降落。


圖I是表示實(shí)施例I原子能發(fā)電站的概略結(jié)構(gòu)圖；
圖2是表示實(shí)施例I的pH調(diào)整系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖；
圖3是原子反應(yīng)堆容納容器的側(cè)面剖視圖；
圖4是原子反應(yīng)堆容納容器的平面剖視圖；
圖5是實(shí)施例I的pH調(diào)整裝置的概略結(jié)構(gòu)圖；
圖6是通常時實(shí)施例2的pH調(diào)整系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖；
圖7是異常時實(shí)施例2的pH調(diào)整系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖；
圖8是實(shí)施例3的pH調(diào)整系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖；
圖9是實(shí)施例3變形例的pH調(diào)整系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖；
圖10是現(xiàn)有噴射設(shè)備的系統(tǒng)說明圖。
符號說明
I原子能發(fā)電站 5原子反應(yīng)堆10原子反應(yīng)堆容納容器
30pH調(diào)整系統(tǒng) 35燃料更換用水槽36噴射設(shè)備
37pH調(diào)整裝置 42檢修架臺45噴射環(huán)46噴射泵
50筐51筐收容容器 52溢流管53通氣管
201pH調(diào)整系統(tǒng)(實(shí)施例2)205燃料更換用水箱
301pH調(diào)整系統(tǒng)(實(shí)施例3)305注水設(shè)備307注入噴嘴
308注水配管309ECCS泵401注水泵具體實(shí)施方式
以下參照
適用本發(fā)明pH調(diào)整裝置的原子能發(fā)電站。本發(fā)明并不被以下的實(shí)施例所限定。
實(shí)施例I
本實(shí)施例的原子能發(fā)電站作為原子反應(yīng)堆而使用加壓水型原子反應(yīng)堆(PWR :Pressurized Water Reactor)。加壓水型的原子能發(fā)電站在原子反應(yīng)堆中把成為一次冷卻材料的輕水加熱后，把成為高溫的輕水通過泵向蒸汽發(fā)生器送出。且在原子能發(fā)電站在蒸汽發(fā)生器中使成為高溫的輕水與二次冷卻材料進(jìn)行熱交換而使二次冷卻材料蒸發(fā)，通過把蒸發(fā)的二次冷卻材料(蒸汽)向汽輪機(jī)送出而驅(qū)動發(fā)電機(jī)，進(jìn)行發(fā)電。
在此，圖I是表示本實(shí)施例原子能發(fā)電站的概略結(jié)構(gòu)圖，圖2是表示本實(shí)施例的pH調(diào)整系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖，圖3是原子反應(yīng)堆容納容器的側(cè)面剖視圖，圖4是原子反應(yīng)堆容納容器的平面剖視圖，圖5是本實(shí)施例的pH調(diào)整裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。以下，參照圖I來說明 原子能發(fā)電站的結(jié)構(gòu)。
如圖I所示，原子能發(fā)電站I具有原子反應(yīng)堆5和經(jīng)由由冷分支管6a和熱分支管6b構(gòu)成的一對冷卻材料配管6a、6b而與原子反應(yīng)堆5連接的蒸汽發(fā)生器7。且經(jīng)由一對冷卻材料配管6a、6b的熱分支管6b而設(shè)置有加壓器8,而且在冷分支管6a夾裝有冷卻材料泵9。由原子反應(yīng)堆5、一對冷卻材料配管6a、6b、蒸汽發(fā)生器7、加壓器8和冷卻材料泵9構(gòu)成原子能發(fā)電站I的一次冷卻系統(tǒng)3，它們都被原子反應(yīng)堆容納容器10所收容。
在上述結(jié)構(gòu)中，成為一次冷卻材料的輕水從原子反應(yīng)堆5通過熱分支管6b流入蒸汽發(fā)生器7，然后，通過蒸汽發(fā)生器7內(nèi)并流出的輕水通過冷分支管6a而向原子反應(yīng)堆5內(nèi)流入。即，輕水在原子反應(yīng)堆5與蒸汽發(fā)生器7之間循環(huán)。為了把由原子反應(yīng)堆5的核分裂反應(yīng)產(chǎn)生的中子減速而在輕水中溶解有硼酸，輕水成為酸性。即，輕水被作為冷卻材料和中子減速材料使用。
原子反應(yīng)堆5是如上所述的加壓水型原子反應(yīng)堆，其內(nèi)部被輕水所充滿。在原子反應(yīng)堆5內(nèi)收容有多個燃料組體15，且設(shè)置成控制燃料組體15核分裂的多個控制棒16能夠向各燃料組體15插入。
一邊由控制棒16控制核分裂反應(yīng)，一邊使燃料組體15進(jìn)行核分裂，利用該核分裂來產(chǎn)生熱能。產(chǎn)生的熱能把輕水加熱，被加熱了的輕水經(jīng)由熱分支管6b而向蒸汽發(fā)生器7送出。另一方面，經(jīng)由冷分支管6a而從蒸汽發(fā)生器7送來的輕水向原子反應(yīng)堆5內(nèi)流入，把原子反應(yīng)堆5內(nèi)進(jìn)行冷卻。
經(jīng)由熱分支管6b設(shè)置的加壓器8對成為高溫的輕水加壓，以抑制輕水的沸騰。蒸汽發(fā)生器7使成為高溫高壓的輕水與二次冷卻材料進(jìn)行熱交換，使二次冷卻材料蒸發(fā)并產(chǎn)生蒸汽，而且把成為高溫高壓的輕水冷卻。冷卻材料泵9在一次冷卻系統(tǒng)3中使輕水循環(huán)，把輕水從蒸汽發(fā)生器7經(jīng)由冷分支管6a向原子反應(yīng)堆5送入，而且把輕水從原子反應(yīng)堆5經(jīng)由熱分支管6b而向蒸汽發(fā)生器7送入。
在此，說明原子能發(fā)電站I的一次冷卻系統(tǒng)3的一連串動作。利用原子反應(yīng)堆5內(nèi)的核分裂反應(yīng)產(chǎn)生的熱能把輕水加熱，被加熱了的輕水利用冷卻材料泵9并經(jīng)由熱分支管6b而向蒸汽發(fā)生器7送出。通過熱分支管6b的高溫的輕水被加壓器8加壓，以抑制沸騰，并在成為高溫高壓的狀態(tài)下向蒸汽發(fā)生器7流入。向蒸汽發(fā)生器7流入的高溫高壓的輕水通過與二次冷卻材料進(jìn)行熱交換而被冷卻，被冷卻了的輕水利用冷卻材料泵9并經(jīng)由冷分支管6a而向原子反應(yīng)堆5送入。通過使被冷卻了的輕水向原子反應(yīng)堆5流入而把原子反應(yīng)堆5進(jìn)行冷卻。
且原子能發(fā)電站I具有經(jīng)由蒸汽管21而與蒸汽發(fā)生器7連接的汽輪機(jī)22、與汽輪機(jī)22連接的凝汽器23、安裝于連接凝汽器23和蒸汽發(fā)生器7的復(fù)給水管26上的給水泵24，由它們構(gòu)成二次冷卻系統(tǒng)20。沿二次冷卻系統(tǒng)20循環(huán)的二次冷卻材料在蒸汽發(fā)生器7中被蒸發(fā)而成為氣體(蒸汽)，在凝汽器23中從氣體返回成液體。上述的汽輪機(jī)22與發(fā)電機(jī)25連接。
當(dāng)蒸汽從蒸汽發(fā)生器7經(jīng)由蒸汽管21向汽輪機(jī)22流入時，汽輪機(jī)22進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。當(dāng)汽輪機(jī)22旋轉(zhuǎn)時，與汽輪機(jī)22連接的發(fā)電機(jī)25進(jìn)行發(fā)電。然后，從汽輪機(jī)22流出的蒸汽向凝汽器23流入。凝汽器23在其內(nèi)部配設(shè)有冷卻管27，冷卻管27的一方連接有用于供給冷卻水(例如海水)的取水管28，冷卻管27的另一方連接有用于把冷卻水進(jìn)行排水的排 水管29。凝汽器23利用冷卻管27把從汽輪機(jī)22流入的蒸汽進(jìn)行冷卻而使蒸汽還原成液體。成為液體的二次冷卻材料利用給水泵24并經(jīng)由復(fù)給水管26而向蒸汽發(fā)生器7送出。向蒸汽發(fā)生器7送出的二次冷卻材料在蒸汽發(fā)生器7中與一次冷卻材料進(jìn)行熱交換，并再次成為蒸汽。
在原子能發(fā)電站I中假想有異常情況，冷卻原子反應(yīng)堆容納容器10內(nèi)，而且組裝有用于抑制放射性碘揮發(fā)和結(jié)構(gòu)材料等耐久力下降的PH調(diào)整系統(tǒng)30。以下參照圖2到圖5來說明pH調(diào)整系統(tǒng)30。
如上所述，該pH調(diào)整系統(tǒng)30在異常時，冷卻原子反應(yīng)堆容納容器10的內(nèi)部，而且用于抑制放射性碘揮發(fā)和結(jié)構(gòu)材料等耐久力下降。如圖2和圖3所示，pH調(diào)整系統(tǒng)30具備上述的原子反應(yīng)堆容納容器10、設(shè)置在原子反應(yīng)堆容納容器10內(nèi)的底部的燃料更換用水槽35 (內(nèi)部貯水槽)、能夠把燃料更換用水槽35所貯存的硼酸水(冷卻水和溶劑)向原子反應(yīng)堆容納容器10內(nèi)部噴灑的噴射設(shè)備36 (溶劑注入機(jī)構(gòu)和噴灑機(jī)構(gòu))、用于調(diào)整原子反應(yīng)堆容納容器10內(nèi)的pH的三個pH調(diào)整裝置37。
如圖3所示，原子反應(yīng)堆容納容器10由形成中空半球狀的容器頂部40和形成有底圓筒狀的容器本體部41而構(gòu)成一體，把上述的原子反應(yīng)堆5、一對冷卻材料配管6a、6b、蒸汽發(fā)生器7、加壓器8和冷卻材料泵9容納在內(nèi)部。原子反應(yīng)堆5被配設(shè)在原子反應(yīng)堆容納容器10的中央，在原子反應(yīng)堆5的兩側(cè)例如鄰接地配設(shè)有兩個蒸汽發(fā)生器7。在原子反應(yīng)堆容納容器10的容器本體部41的上方沿其內(nèi)壁而配設(shè)有被形成從上面看蹄鐵狀的檢修架臺42 (參照圖4)，檢修架臺42由格柵等構(gòu)成。在該檢修架臺42上配設(shè)有三個pH調(diào)整裝置37。原子反應(yīng)堆容納容器10的內(nèi)部是使從后述噴射環(huán)45噴灑的硼酸水向上述燃料更換用水槽35返流的結(jié)構(gòu)。
燃料更換用水槽35被配設(shè)在原子反應(yīng)堆容納容器10的底部，沿原子反應(yīng)堆容納容器10的內(nèi)壁從上面看蹄鐵狀地配設(shè)在周向上(參照圖4)，平常其內(nèi)部被硼酸水充滿。通常，該硼酸水是在更換上述燃料組體15時使用，但在原子反應(yīng)堆5異常時，該硼酸水作為冷卻原子反應(yīng)堆容納容器10內(nèi)的冷卻水使用。且該硼酸水被作為后述的pH調(diào)整劑的溶劑使用。燃料更換用水槽35并不限定于上述的結(jié)構(gòu)，也可以把多個燃料更換用水槽沿原子反應(yīng)堆容納容器10的內(nèi)壁等間隔地配設(shè)在周向上。
如圖2所示，噴射設(shè)備36具有設(shè)置在原子反應(yīng)堆容納容器10內(nèi)的容器頂部40的四個噴射環(huán)45、45、45、45(參照圖3)、連接四個噴射環(huán)45、45、45、45與燃料更換用水槽35的噴射配管47、安裝在噴射配管47上的噴射泵46。
如圖3所示，各噴射環(huán)45被形成各自徑不同的環(huán)狀，四個噴射環(huán)45、45、45、45以使其中心一致的狀態(tài)在中心軸的方向上平行地配設(shè)，且被配設(shè)成從頂側(cè)朝向底側(cè)而徑變大。即，處于容器頂部40最上位的噴射環(huán)45的徑最小，而處于最下位的的噴射環(huán)45d的徑最大。噴射泵46把在燃料更換用水槽35所貯存的硼酸水汲上來，向四個噴射環(huán)45、45、45、45供給。
如圖4所示，把三個pH調(diào)整裝置37分別配設(shè)在檢修架臺42的任意位置，且貼靠(添設(shè))在容器本體部41內(nèi)壁，空開間隔配設(shè)在容器本體部41的周向上。即把三個pH調(diào)整裝置37配設(shè)在燃料更換用水槽35的上方，且是配設(shè)在最下位的噴射環(huán)45d的正下(參照圖3)。由此，各pH調(diào)整裝置37被配設(shè)在最下位的噴射環(huán)45d的噴水噴嘴的噴水位置。
如圖5所示，各pH調(diào)整裝置37具有pH調(diào)整劑、內(nèi)部具有pH調(diào)整劑的多個筐50(圖5中是一個)、收容多個筐50的筐收容容器51、設(shè)置在筐收容容器51的溢流管52、設(shè)置在溢流管52的通氣管53。在此，被筐收容容器51所收容的筐50的收容數(shù)量是每三個pH調(diào)整裝置37不相同，把準(zhǔn)備的共計23個筐50例如分成7個、7個和9個進(jìn)行收容(參照圖4)。
作為pH調(diào)整劑例如使用四硼酸鈉十水和物(NaTB)，是容易被硼酸水溶解的粉末狀。本實(shí)施例中作為PH調(diào)整劑是使用NaTB，但并不限定于此，也可以使用磷酸三鈉(TSP)
坐寸ο
內(nèi)部具有pH調(diào)整劑的各筐50被構(gòu)成長方體狀，筐50的一部分(例如上下面和側(cè)面)則使用網(wǎng)眼構(gòu)成。由此，由于硼酸水浸透到筐50的內(nèi)部而能夠容易溶解pH調(diào)整劑，且粉末狀的PH調(diào)整劑不會出來到筐50外。
筐收容容器51被形成把上面開口的箱狀，且被形成沿容器本體部41的內(nèi)壁彎曲，在其內(nèi)部收容有多個筐50。當(dāng)從位于正上的噴射環(huán)45d向筐收容容器51噴灑硼酸水時，被噴灑的硼酸水經(jīng)由筐50上面的開口而被貯存在筐收容容器51的內(nèi)部，把收容在內(nèi)部的筐50淹沒。即，筐50上面的開口成為硼酸水的流入口。
筐收容容器51的流出口由溢流管52構(gòu)成，溢流管52被形成大致倒“U”字狀。SP，溢流管52其始端位于筐收容容器51內(nèi)的底部，從該始端沿筐收容容器51的內(nèi)壁向上方延伸，在筐收容容器51的側(cè)壁上部向水平方向彎曲并把側(cè)壁上部貫通。貫通的溢流管52沿筐收容容器51的外壁向下方延伸，其終端與燃料更換用水槽35連接。溢流管52的口徑是管路內(nèi)不被硼酸水充滿的口徑，由此來抑制產(chǎn)生虹吸現(xiàn)象。溢流管52也可以在筐收容容器51配設(shè)多個。這時，優(yōu)選配設(shè)與筐收容容器51所收容的筐50數(shù)是相同數(shù)量的溢流管52。且優(yōu)選多個溢流管52各自的終端相對在原子反應(yīng)堆容納容器10周向設(shè)置的燃料更換用水槽35是空開間隔配設(shè)在周向上。由此，能夠使pH調(diào)整溶液毫無遺漏地流入到燃料更換用水槽35內(nèi)，能夠迅速且均勻地進(jìn)行pH調(diào)整。
通氣管53被形成大致倒“J”字狀，被配設(shè)在溢流管52的上部，把溢流管52的內(nèi)部與外部連通。為了使溢流管52的管路內(nèi)不被硼酸水充滿，通氣管53把溢流管52的管路內(nèi)向大氣開放。由此，不會發(fā)生溢流管52被硼酸水充滿而引起的虹吸現(xiàn)象。S卩，由于從噴射環(huán)45d噴灑的硼酸水通過筐50內(nèi)而從溢流管52流出，所以流動的硼酸水一直漂(芒h+ )著筐50內(nèi)的pH調(diào)整劑。且也可以不設(shè)置通氣管53，把溢流管52設(shè)定成產(chǎn)生虹吸現(xiàn)象的口徑，利用虹吸現(xiàn)象把硼酸水強(qiáng)烈的流動反復(fù)給予筐50內(nèi)的pH調(diào)整劑，促進(jìn)pH調(diào)整劑的溶解。
在此，說明上述pH調(diào)整系統(tǒng)30的一連串動作。若發(fā)生異常情況則首先噴射設(shè)備36動作。即，驅(qū)動噴射泵46從燃料更換用水槽35把硼酸水汲上來，把汲上來的硼酸水經(jīng)由四個噴射環(huán)45、45、45、45向原子反應(yīng)堆容納容器10內(nèi)部噴灑。這時，從處于最下位的噴射環(huán)45d噴灑的硼酸水的一部分向pH調(diào)整裝置37流入，其他的硼酸水則冷卻原子反應(yīng)堆容納容器10內(nèi)。
當(dāng)硼酸水向pH調(diào)整裝置37噴灑時，硼酸水向筐收容容器51內(nèi)流入。于是，筐收容容器51被硼酸水充滿，筐50被淹沒。當(dāng)筐50被淹沒時，pH調(diào)整劑被硼酸水溶解而生成PH調(diào)整溶液(pH調(diào)整溶液生成工序)。
被生成的pH調(diào)整溶液經(jīng)由溢流管52自由落下而向燃料更換用水槽35流入。SP，能夠不使用開閉閥和泵等驅(qū)動系統(tǒng)就使生成的PH調(diào)整溶液向燃料更換用水槽35流入。因此，沒有由驅(qū)動系統(tǒng)的動作不良而引起的PH調(diào)整溶液的供給不良。由此，能夠提高pH調(diào)整裝置37的可靠性，進(jìn)而能夠提高pH調(diào)整系統(tǒng)30的可靠性。由于把溢流管52的始端位于在筐收容容器51的底部，所以能夠把容易滯留在底部的高濃度pH調(diào)整溶液恰當(dāng)?shù)叵蛞缌鞴?2引導(dǎo)。且由于溢流管52的終端與燃料更換用水槽35連接，所以能夠把沿溢流管52流動的PH調(diào)整溶液恰當(dāng)?shù)叵蛉剂细鼡Q用水槽35引導(dǎo)。
向燃料更換用水槽35流入的pH調(diào)整溶液與燃料更換用水槽35內(nèi)的硼酸水混合(混合工序)。然后，把在燃料更換用水槽35中混合有pH調(diào)整溶液的硼酸水利用噴射泵46汲上來，把汲上來的硼酸水經(jīng)由四個噴射環(huán)45、45、45、45向原子反應(yīng)堆容納容器10內(nèi)部噴灑(噴灑工序)。由此，PH調(diào)整溶液在原子反應(yīng)堆容納容器10內(nèi)循環(huán)，不但調(diào)整原子反應(yīng)堆容納容器10內(nèi)的pH，而且冷卻原子反應(yīng)堆容納容器10內(nèi)。
根據(jù)以上的結(jié)構(gòu)，把pH調(diào)整裝置37設(shè)定成在異常時能夠生成pH調(diào)整溶液，而且使生成的PH調(diào)整溶液向下方的燃料更換用水槽35流入的結(jié)構(gòu)。由此，能夠把pH調(diào)整裝置37配設(shè)在燃料更換用水槽35的上方。即，即使在燃料更換用水槽35的底面上沒有配設(shè)pH調(diào)整裝置37的空間，但只要是燃料更換用水槽35的上方，就能夠把pH調(diào)整裝置37配設(shè)在任意位置。且通過把PH調(diào)整裝置37向檢修架臺42配設(shè)而能夠有效地活用空閑空間。
由于是設(shè)定成使被噴射設(shè)備36噴灑的硼酸水向pH調(diào)整裝置37降落的結(jié)構(gòu)，即，噴射設(shè)備36同時進(jìn)行向原子反應(yīng)堆容納容器內(nèi)噴灑硼酸水和向pH調(diào)整裝置注入硼酸水，所以不需要設(shè)置向PH調(diào)整裝置37注入硼酸水的新的溶劑注水系統(tǒng)。由此，能夠不增加零件個數(shù)地把pH調(diào)整系統(tǒng)30的結(jié)構(gòu)簡單化。
且由于不使用驅(qū)動系統(tǒng)地來構(gòu)成pH調(diào)整裝置37，所以沒有由驅(qū)動系統(tǒng)的動作不良而引起的PH調(diào)整溶液的供給不良。由此，能夠提高pH調(diào)整裝置37的可靠性，進(jìn)而能夠提高pH調(diào)整系統(tǒng)30的可靠性。
雖然圖示省略了，但在處于最下位的噴射環(huán)45d與pH調(diào)整裝置37之間例如也可以設(shè)置被形成漏斗狀的收集水部件。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于能夠把從噴射環(huán)45d噴灑的硼酸水高效率地收集，所以能夠增加向pH調(diào)整裝置37流入的硼酸水的流量。由此，能夠高效率地進(jìn)行pH調(diào)整裝置37的pH調(diào)整溶液的生成。
實(shí)施例2
下面，參照圖6和圖7來說明適用實(shí)施例2的pH調(diào)整系統(tǒng)201的原子能發(fā)電站I。為了避免重復(fù)記載而僅說明不同的部分。圖6是通 常時實(shí)施例2的pH調(diào)整系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖，圖7是異常時實(shí)施例2的pH調(diào)整系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖。實(shí)施例I中，在原子反應(yīng)堆容納容器10的底部設(shè)置燃料更換用水槽35，是平常被硼酸水充滿的結(jié)構(gòu)，但在實(shí)施例2中，不在原子反應(yīng)堆容納容器10的底部設(shè)置燃料更換用水槽35，而是代替之，在原子反應(yīng)堆容納容器10的外部設(shè)置有燃料更換用水箱205。以下，具體說明實(shí)施例2的pH調(diào)整系統(tǒng)201。
該pH調(diào)整系統(tǒng)201具備容納原子反應(yīng)堆5的原子反應(yīng)堆容納容器10、設(shè)置在原子反應(yīng)堆容納容器10外部的燃料更換用水箱205、能夠把燃料更換用水箱205所貯存的硼酸水向原子反應(yīng)堆容納容器10內(nèi)部噴灑的噴射設(shè)備206、用于調(diào)整原子反應(yīng)堆容納容器10內(nèi)的pH的pH調(diào)整裝置37。
原子反應(yīng)堆容納容器10是能夠把硼酸水貯存在其底部的結(jié)構(gòu)。通常，原子反應(yīng)堆容納容器10的底部是空的狀態(tài)(參照圖6)，在原子反應(yīng)堆5異常時，原子反應(yīng)堆容納容器10的底部被噴射設(shè)備206噴灑的硼酸水所充滿(參照圖7)。因此，原子反應(yīng)堆容納容器10的底部在異常時有作為貯存硼酸水的內(nèi)部貯水槽的功能。
燃料更換用水箱205在其內(nèi)部貯存硼酸水，通常，該硼酸水是在更換燃料組體15時使用，但在原子反應(yīng)堆5異常時，該硼酸水也作為冷卻原子反應(yīng)堆容納容器10內(nèi)的冷卻水使用。
噴射設(shè)備206具有四個噴射環(huán)207、207、207、207(圖示一個)、連接四個噴射環(huán)207、207、207、207與燃料更換用水箱205的的第一噴射配管208、安裝在原子反應(yīng)堆容納容器10外的第一噴射配管208上的噴射泵209、把位于燃料更換用水箱205和噴射泵209之間的第一噴射配管208與原子反應(yīng)堆容納容器10底部進(jìn)行連接的第二噴射配管210、配設(shè)在第一噴射配管208與第二噴射配管210連接部分的流路切換閥211。
在異常時，上述的噴射設(shè)備206動作，首先驅(qū)動噴射泵209，把硼酸水從燃料更換用水箱205向噴射環(huán)207供給。這時，流路切換閥211切換成從燃料更換用水箱205到向噴射環(huán)207的流路。當(dāng)把硼酸水從噴射環(huán)207向原子反應(yīng)堆容納容器10內(nèi)噴灑時，被噴灑的硼酸水流向原子反應(yīng)堆容納容器10的底部，由此，原子反應(yīng)堆容納容器10的底部逐漸被硼酸水充滿，水位上升。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，流路切換閥211切換成從原子反應(yīng)堆容納容器10的底部到向噴射環(huán)207的流路。于是，噴射泵209把原子反應(yīng)堆容納容器10底部貯存的硼酸水向噴射環(huán)207供給，使硼酸水在原子反應(yīng)堆容納容器10內(nèi)循環(huán)。
pH調(diào)整裝置37與實(shí)施例I中pH調(diào)整裝置37是同樣的結(jié)構(gòu)，被配設(shè)在原子反應(yīng)堆容納容器10內(nèi)設(shè)置檢修架臺42上。S卩，把pH調(diào)整裝置37配設(shè)在噴射環(huán)207的正下，且配設(shè)在作為內(nèi)部貯水槽發(fā)揮功能的原子反應(yīng)堆容納容器10底部的上方。
在此，在異常時，當(dāng)噴射設(shè)備206動作就把硼酸水從噴射環(huán)207噴灑，被噴灑的硼酸水向PH調(diào)整裝置37降落。當(dāng)硼酸水向pH調(diào)整裝置37噴灑則硼酸水向筐收容容器51內(nèi)流入，筐50被硼酸水淹沒。且利用pH調(diào)整裝置37生成pH調(diào)整溶液，被生成的pH調(diào)整溶液向原子反應(yīng)堆容納容器10的底部流入。
由以上結(jié)構(gòu)，即使在原子反應(yīng)堆容納容器10的底部沒有配設(shè)pH調(diào)整裝置37的空間的情況下，通過上述結(jié)構(gòu)，也能夠一邊恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行原子反應(yīng)堆容納容器10內(nèi)的pH調(diào)整，一邊把PH調(diào)整裝置37配設(shè)在原子反應(yīng)堆容納容器10的底部充滿硼酸水的水位的上方。
在上述實(shí)施例中，由pH調(diào)整劑、筐50和筐收容容器51等構(gòu)成pH調(diào)整裝置37，但并不限定于此，只要是把內(nèi)部容納的PH調(diào)整劑由硼酸水溶解而生成pH調(diào)整溶液，并使被生成的pH調(diào)整溶液向燃料更換用水槽35 (原子反應(yīng)堆容納容器的底部)流入的結(jié)構(gòu)便可。
實(shí)施例3
下面，參照圖8來說明適用實(shí)施例3的pH調(diào)整系統(tǒng)301的原子能發(fā)電站I。該情況也為了避免重復(fù)記載而僅說明不同的部分。圖8是實(shí)施例3的pH調(diào)整系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖。實(shí)施例I中利用噴射設(shè)備36來進(jìn)行硼酸水向pH調(diào)整裝置37的注入,而實(shí)施例3中代 替噴射設(shè)備36而利用注水設(shè)備305 (溶劑注入機(jī)構(gòu))來進(jìn)行硼酸水向pH調(diào)整裝置37的注入。
實(shí)施例3的pH調(diào)整系統(tǒng)301具備向pH調(diào)整裝置37注入硼酸水的注水設(shè)備305，注水設(shè)備305具有用于向pH調(diào)整裝置37注入硼酸水的注入噴嘴307、連接注入噴嘴307和燃料更換用水槽35的注水配管308、安裝在注水配管308上的ECCS泵309。ECCS泵309是在非常用爐心冷卻系統(tǒng)中使用，把硼酸水向一次冷卻系統(tǒng)3供給。
若發(fā)生異常情況則注水設(shè)備305動作，驅(qū)動ECCS泵309，從燃料更換用水槽35把硼酸水汲上來，并把汲上來的硼酸水經(jīng)由注入噴嘴307向pH調(diào)整裝置37注入。當(dāng)向pH調(diào)整裝置37注入硼酸水時，筐50被硼酸水淹沒而生成pH調(diào)整溶液，并使被生成的pH調(diào)整溶液向燃料更換用水槽35流入。
在以上的結(jié)構(gòu)中，也是在異常時使pH調(diào)整裝置37能夠生成pH調(diào)整溶液的結(jié)構(gòu)，且使被生成的PH調(diào)整溶液能夠向下方的燃料更換用水槽35流入的結(jié)構(gòu)。由此，則能夠把PH調(diào)整裝置37配設(shè)在燃料更換用水槽35的上方。由于不需要如實(shí)施例I那樣把pH調(diào)整裝置37配設(shè)在噴射環(huán)45d的正下，所以不被噴射環(huán)45d的配設(shè)位置所約束，能夠把pH調(diào)整裝置37配設(shè)在任意位置。這時，也可以把筐收容容器51的上方敞開，也可以利用蓋體關(guān)閉。
下面參照圖9說明實(shí)施例3的pH調(diào)整系統(tǒng)301的變形例。圖9是實(shí)施例3變形例的pH調(diào)整系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖。實(shí)施例3中是利用ECCS泵309來向pH調(diào)整裝置37注入硼酸水，但變形例中是利用不同于ECCS泵309的其他專用注水泵401來向pH調(diào)整裝置37注入硼酸水。
即實(shí)施例3變形例的pH調(diào)整系統(tǒng)301的注水設(shè)備305具有用于向pH調(diào)整裝置37注入硼酸水的注入噴嘴307、連接注入噴嘴307和燃料更換用水槽35的注水配管308、安裝在注水配管308上的注水泵401。
在以上的結(jié)構(gòu)中，也是在異常時使pH調(diào)整裝置37能夠生成pH調(diào)整溶液的結(jié)構(gòu)，且使被生成的PH調(diào)整溶液能夠向下方的燃料更換用水槽35流入的結(jié)構(gòu)。
如以上，本發(fā)明的pH調(diào)整裝置適合于在原子反應(yīng)堆容納容器內(nèi)容納的原子反應(yīng)堆異常時，調(diào)整原子反應(yīng)堆容納容器內(nèi)的PH的情況。
權(quán)利要求
1.一種pH調(diào)整裝置，其被配設(shè)在容納原子反應(yīng)堆的原子反應(yīng)堆容納容器內(nèi)，其特征在于，具備 PH調(diào)整劑； 筐，其內(nèi)部具有所述pH調(diào)整劑； 筐收容容器，其把所述筐收容在內(nèi)部，且形成有用于使溶解或稀釋所述PH調(diào)整劑的溶劑流入的流入口和用于使在所述溶劑中溶解或混合了所述PH調(diào)整劑的pH調(diào)整溶液流出的流出口， 所述筐收容容器的所述流出口由溢流管構(gòu)成， 所述溢流管其始端位于所述筐收容容器的底部。
2.如權(quán)利要求
I所述的pH調(diào)整裝置，其特征在于，所述溢流管把其終端配設(shè)在所述原子反應(yīng)堆容納容器內(nèi)，并且與能夠貯存冷卻水的內(nèi)部貯水槽連接。
3.如權(quán)利要求
2所述的pH調(diào)整裝置，其特征在于，所述內(nèi)部貯水槽被配設(shè)在所述筐收容容器的下方。
4.如權(quán)利要求
I或2所述的pH調(diào)整裝置，其特征在于，還具有被設(shè)置在所述溢流管并且用于使所述溢流管的管路內(nèi)向大氣敞開的通氣管。
5.如權(quán)利要求
I所述的pH調(diào)整裝置，其特征在于，所述筐收容容器的所述流入口是把所述筐收容容器的上面開口的開口部。
專利摘要
一種pH調(diào)整裝置，其被配置在容納原子反應(yīng)堆的原子反應(yīng)堆容納容器內(nèi)的燃料更換用水槽的上方，具備pH調(diào)整劑；筐(50)，其內(nèi)部具有pH調(diào)整劑；筐收容容器(51)，其把筐(50)收容在內(nèi)部，且形成有用于使溶解或稀釋pH調(diào)整劑的溶劑流入的流入口和用于使溶劑中溶解或混合了pH調(diào)整劑的pH調(diào)整溶液向燃料更換用水槽流出的溢流管(52)，即使難于把筐(50)配設(shè)在燃料更換用水槽的底面上，也能夠恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行原子反應(yīng)堆容納容器內(nèi)的pH調(diào)整。
文檔編號G21F9/02GKCN101785067SQ200880102945
公開日2012年12月5日 申請日期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 申請人:三菱重工業(yè)株式會社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (3), 非專利引用 (5),