特許 7387568 冷却水浄化装置の運用方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-17

(45)【発行日】2023-11-28

(54)【発明の名称】冷却水浄化装置の運用方法

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/42 20230101AFI20231120BHJP

   G21F 9/30 20060101ALI20231120BHJP

   G21F 9/12 20060101ALI20231120BHJP

【ＦＩ】

C02F1/42 B

C02F1/42 A

G21F9/30 571B

G21F9/12 512B

G21F9/12 512F

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020162453

(22)【出願日】2020-09-28

(65)【公開番号】P2022055079

(43)【公開日】2022-04-07

【審査請求日】2023-01-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(74)【代理人】

【識別番号】100161702

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 宏之

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(74)【代理人】

【識別番号】100196689

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 康一郎

(72)【発明者】

【氏名】山▲崎▼ 慎吾

(72)【発明者】

【氏名】石原 伸夫

【審査官】高橋 成典

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－０９３１４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－３００１６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－００３５９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－０２６４９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０６８５１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００３－５１３２５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０２Ｆ １／４２

Ｂ０１Ｊ ３９／００ － ４９／９０

Ｇ２１Ｆ ９／００ － ９／３６

Ｇ２１Ｃ １９／００ － １９／５０

２３／００

Ｇ２１Ｄ １／００ － ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｌｉ型陽イオン交換樹脂が充填された第一脱塩塔と、
前記第一脱塔と並列に設けられて、Ｈ型陽イオン交換樹脂が充填された第二脱塩塔と、
を備える冷却水浄化装置の運用方法であって、
前記第二脱塩塔への通水量が前記第一脱塩塔への通水量よりも小さくなるように、前記第一脱塩塔、及び前記第二脱塩塔に冷却水を通水する第一通水工程と、
前記第一通水工程の後に、前記第一脱塩塔から使用済みの前記Ｌｉ型陽イオン交換樹脂を除去し、新規のＨ型陽イオン交換樹脂を前記第一脱塩塔に充填する交換工程と、
前記交換工程の後に、前記新規のＨ型陽イオン交換樹脂が充填された前記第一脱塩塔への通水量が前記第二脱塩塔への通水量よりも小さくなるように、前記第一脱塩塔、及び前記第二脱塩塔に冷却水を通水する第二通水工程と、
を含む冷却水浄化装置の運用方法。

【請求項2】

前記第一通水工程では、前記第二脱塩塔への前記冷却水の通水を間欠的に行い、前記第一脱塩塔への前記冷却水の通水を常態的に行う請求項１に記載の冷却水浄化装置の運用方法。

【請求項3】

前記第二通水工程では、前記第一脱塩塔への前記冷却水の通水を間欠的に行い、前記第二脱塩塔への前記冷却水の通水を常態的に行う請求項１に記載の冷却水浄化装置の運用方法。

【請求項4】

前記第一通水工程の後に、Ｌｉよりも吸着力が高い物質を系統中に添加することで、前記使用済みのＬｉ型陽イオン交換樹脂に吸着されていたＬｉを系統中に放出させる放出工程をさらに含む請求項１から３のいずれか一項に記載の冷却水浄化装置の運用方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、冷却水浄化装置の運用方法に関する。

【背景技術】

【0002】

加圧水型原子力発電所（ＰＷＲ型発電所）は、原子炉を有する一次冷却系と、蒸気発生器で発生させた水蒸気を用いてタービンを駆動することにより発電を行う二次冷却系とが、蒸気発生器を介して接続されている。一次冷却系で使用される一次冷却水は、原子炉を冷却して高温高圧となる。蒸気発生器では、高温高圧となった一次冷却水が、二次冷却系の二次冷却水と熱交換を行い、二次冷却水を蒸発させて高圧の水蒸気を発生させる。そして、二次冷却系では、蒸気発生器において発生した水蒸気によりタービン駆動することにより発電を行う。

【0003】

一次冷却系では、一次冷却水に含まれる塩化物イオン、フッ化物イオン等の不純物や、１３１Ｉ等の核分裂生成物、および、５８Ｃｏ、６０Ｃｏ、ニッケル、鉄等の腐食生成物を除去するために、一次冷却水の一部を原子炉の外部に導き出して、化学体積制御（ＣＶＣＳ）系統およびホウ酸回収（ＢＲＳ）系統の脱塩装置によって処理している。このような一次冷却水の浄化を目的とし、ＣＶＣＳ系統、ＢＲＳ系統には、混床式の脱塩装置が設置されている（例えば下記特許文献１）。この種の脱塩装置は、陽イオン交換樹脂が充填された脱塩塔を有しており、当該樹脂に一次冷却水を通水することで、冷却水に含まれる余剰なＬｉが吸着される。これにより、一次冷却水中のＬｉ濃度が一定の基準値に維持される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００４－９３１４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、Ｌｉ型陽イオン交換樹脂は一般に高価でありながらも、除去すべきイオンの吸着性能が低下した段階で都度交換する必要があった。このため、運用コスト上昇の原因となっていた。

【0006】

本開示は上記課題を解決するためになされたものであって、より経済的に運用することが可能な冷却水浄化装置の運用方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本開示に係る冷却水浄化装置の運転方法は、Ｌｉ型陽イオン交換樹脂が充填された第一脱塩塔と、前記第一脱塔と並列に設けられて、Ｈ型陽イオン交換樹脂が充填された第二脱塩塔と、を備える冷却水浄化装置の運用方法であって、前記第二脱塩塔への通水量が前記第一脱塩塔への通水量よりも小さくなるように、前記第一脱塩塔、及び前記第二脱塩塔に冷却水を通水する第一通水工程と、前記第一通水工程の後に、前記第一脱塩塔から使用済みの前記Ｌｉ型陽イオン交換樹脂を除去し、新規のＨ型陽イオン交換樹脂を前記第一脱塩塔に充填する交換工程と、前記交換工程の後に、前記新規のＨ型陽イオン交換樹脂が充填された前記第一脱塩塔への通水量が前記第二脱塩塔への通水量よりも小さくなるように、前記第一脱塩塔、及び前記第二脱塩塔に冷却水を通水する第二通水工程と、を含む。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、より経済的に運用することが可能な冷却水浄化装置の運用方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本開示の実施形態に係る冷却水浄化装置の構成を示す系統図である。

【図2】本開示の実施形態に係る冷却水浄化装置の運用方法を示すフローチャートである。

【図3】本開示の実施形態に係る冷却水浄化装置の各サイクルにおける脱塩塔の使用状況を示す表である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（冷却水浄化装置の構成）
以下、本開示の実施形態に係る冷却水浄化装置１００について、図１から図３を参照して説明する。本実施形態に係る冷却水浄化装置１００は、原子力発電所における加圧水型軽水炉の冷却に用いられる一次冷却水を浄化するための装置である。図１に示すように、この冷却水浄化装置１００は、通水ラインＬ１と、並列ラインＬ２と、分岐ラインＬ３と、オリフィス並列ラインＬ４と、三方弁Ｖ１と、逆止弁Ｖ２と、調整部９０としてのオンオフ弁Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，及びＶ６と、流量調整弁Ｖ７，Ｖ８と、オンオフ弁Ｖ９と、第一脱塩塔１Ａと、第二脱塩塔１Ｂと、フィルターＦ１，Ｆ２と、サンプリングラインＳ１，Ｓ２と、を備えている。

【0012】

通水ラインＬ１は、冷却水抽出ラインから一次冷却水を抽出して、ＶＣＴタンク（体積制御タンク）まで流通させる。（なお、以下の説明では、冷却水抽出ライン側を上流側と呼び、ＶＣＴタンク側を下流側と呼ぶことがある。）通水ラインＬ１上には、三方弁Ｖ１、逆止弁Ｖ２、並列に配置された一対のフィルターＦ１、オンオフ弁Ｖ３、第一脱塩塔１Ａ、オンオフ弁Ｖ４、流量調整弁Ｖ７、及びフィルターＦ２が、上流側から下流側に向かってこの順番で配列されている。

【0013】

三方弁Ｖ１は、後述する分岐ラインＬ３と通水ラインＬ１との接続部とサンプリングラインＳ２との間と、通水ラインＬ１とを接続している。図１の例では、分岐ラインＬ３への通水が閉止されている状態を示している。逆止弁Ｖ２は、通水ラインＬ１内での冷却水の流通方向を一方向のみに規制するために設けられている。一対のフィルターＦ１は、冷却水中に含まれるチリ等の大きな不純物を除去するために設けられている。

【0014】

（第一脱塩塔、第二脱塩塔の構成）
フィルターＦ１の下流側には、第一脱塩塔１Ａが設けられている。第一脱塩塔１Ａは、通水ラインＬ１を流通する冷却水に含まれるＬｉ（特にＬｉ－７）を吸着・除去することで系統中のＬｉ濃度を一定に保つ機能と、通水ラインＬ１中の不純物を除去する機能とを持つ装置である。詳しくは後述するが、第一脱塩塔１Ａの内部には、Ｌｉ型陽イオン交換樹脂か、又はＨ型陽イオン交換樹脂が充填される。なお、第一脱塩塔１Ａに陰イオン交換樹脂を併せて充填することも可能である。つまり、第一脱塩塔１Ａは混床式である。この第一脱塩塔１Ａへの通水量は、オンオフ弁Ｖ３，Ｖ４を開閉することによって決定される。なお、ここで言う「通水量」とは、系統の運転サイクルにおける冷却水の流量の積算値である。つまり、これらオンオフ弁Ｖ３,Ｖ４を開閉することによって、第一脱塩塔１Ａへの通水を、間欠的に、又は常態的に行うことが可能である。

【0015】

通水ラインＬ１におけるフィルターＦ１とオンオフ弁Ｖ３との間には、並列ラインＬ２の一端が接続されている。この並列ラインＬ２上には、オンオフ弁Ｖ５、第二脱塩塔１Ｂ、及びオンオフ弁Ｖ６が配置されている。並列ラインＬ２の他端は通水ラインＬ１に接続されている。つまり、この並列ラインＬ２によって、第一脱塩塔１Ａと第二脱塩塔１Ｂとが並列に配置されている。第二脱塩塔１Ｂの内部には、第一脱塩塔１Ａと同様に、Ｌｉ型陽イオン交換樹脂か、又はＨ型陽イオン交換樹脂が充填される。この第二脱塩塔１Ｂへの通水量は、オンオフ弁Ｖ５，Ｖ６を開閉することによって決定される。なお、ここで言う「通水量」とは、系統の運転サイクルにおける冷却水の流量の積算値である。つまり、これらオンオフ弁Ｖ５,Ｖ６を開閉することによって、第二脱塩塔１Ｂへの通水を、間欠的に、又は常態的に行うことが可能である。

【0016】

（陽イオン脱塩塔の構成）
第一脱塩塔１Ａ、及び第二脱塩塔１Ｂの下流側には、流量調整弁Ｖ７と、この流量調整弁Ｖ７と並列となるように配置された分岐ラインＬ３とが設けられている。分岐ラインＬ３上には、上流側から下流側に向かって、一対のオリフィス２Ａ，２Ｂと、陽イオン脱塩塔１Ｃと、がこの順番で配置されている。一対のオリフィス２Ａ，２Ｂは互いに並列となるように配置されている。これらオリフィス２Ａ，２Ｂの下流側にはそれぞれ流量調整弁Ｖ８，オンオフ弁Ｖ９が設けられている。

【0017】

陽イオン脱塩塔１Ｃは、オリフィス２Ａ，２Ｂの下流側に設けられている。陽イオン脱塩塔１Ｃは、冷却水に含まれるＬｉのうち、余剰な成分のみを吸着・除去するために設けられている。この陽イオン脱塩塔１Ｃの下流側には、Ｌｉ濃度を測定するためのサンプリングラインＳ１が設けられている。サンプリングラインＳ１を通じて測定されたＬｉ濃度が、予め定められた一定の基準値以下となるように、陽イオン脱塩塔１Ｃに流入する冷却水の量が決定される（具体的には、流量調整弁Ｖ７、Ｖ８、及びオンオフ弁Ｖ９の開閉が調整される。）。また、分岐ラインＬ３と通水ラインＬ１の合流部とＶＣＴタンク（体積制御タンク）との間にも、同様のサンプリングラインＳ２が設けられている。さらに、このサンプリングラインＳ２の下流側にはフィルターＦ２が隣接して設けられている。

【0018】

（冷却水浄化装置の運用方法）
続いて、図２と図３を参照して、上述の冷却水浄化装置の運用方法について説明する。図２に示すように、この運用方法は、第一通水工程Ｓ１と、交換工程Ｓ２と、第二通水工程Ｓ３と、を含む。また、図３は、あるサイクルにおける第一脱塩塔１Ａ、及び第二脱塩塔１Ｂに充填されている樹脂の種類と機能を示している。図３における「Ｎサイクル」、及び「Ｎサイクル末期」は、第一通水工程Ｓ１に相当する。図３における「Ｎサイクル停止時」は、交換工程Ｓ２に相当する。さらに、図３における「Ｎ＋１サイクル」、及び「Ｎ＋１サイクル末期」は、第二通水工程Ｓ３に相当する。なお、「Ｎサイクル」とは、原子力発電所の運転サイクルのうち、任意の一サイクルを指す。又は、「Ｎサイクル」は、後述するＨ型陽イオン交換樹脂及びＬｉ型陽イオン交換樹脂の交換サイクルであってもよい。

【0019】

まず、第一通水工程Ｓ１では、上記の第二脱塩塔１Ｂへの通水量が、第一脱塩塔１Ａへの通水量よりも小さくなるように、第一脱塩塔１Ａ、及び第二脱塩塔１Ｂに冷却水を通水する。具体的には、上述の調整部９０としてのオンオフ弁Ｖ３～Ｖ６の開閉を行う。さらに詳細には、一定期間のみオンオフ弁Ｖ５，Ｖ６をオフ（閉止状態）とすることで、第二脱塩塔１Ｂへの通水を間欠的にのみ行う。これにより、後述する運用サイクルごとの第二脱塩塔１Ｂへの通水量の積算値が、第一脱塩塔１Ａへの通水量の積算値よりも小さくなる。

【0020】

この第一通水工程Ｓ１では、図３に示すように、第一脱塩塔１Ａには、Ｌｉ型陽イオン交換樹脂が充填されている。これにより、第一脱塩塔１Ａでは、冷却水の浄化（Ｌｉ以外の成分を主対象とする不純物の除去）が行われる（図３中、ＮサイクルとＮサイクル末期の期間）。なお、Ｎサイクル末期の期間は、Ｌｉの吸着を、上述した陽イオン脱塩塔１Ｃによって行う。

【0021】

一方で、第二脱塩塔１Ｂには、Ｈ型陽イオン交換樹脂が充填されている。このＨ型陽イオン交換樹脂に対して、Ｌｉを含む冷却水が間欠的に通水される。これにより、当該Ｈ型陽イオン交換樹脂はＬｉを吸着して、次第にＬｉ型陽イオン交換樹脂に転換する（図３中、Ｎサイクルの期間）。なお、以下の説明では、このＬｉ型に転換した後のＨ型陽イオン交換樹脂を「転換済みＨ型陽イオン交換樹脂」と呼ぶことがある。

【0022】

また、第一通水工程Ｓ１では、Ｈ型陽イオン交換樹脂がＬｉ型に転換し切るまでの間、系統中のＬｉ濃度、及びホウ素濃度を制御しながら、Ｈ型陽イオン交換樹脂が充填された第二脱塩塔１Ｂへの冷却水の通水量が調整されることが望ましい。このような調整は、上述した調整部９０を、サンプリングラインＳ１，Ｓ２の計測結果に基づいて自律的に動作させる制御装置（コンピュータとプログラム）を実装することによって実現される。また、この場合、調整部９０を構成する各弁装置は、電気信号によって開閉を制御可能な電磁弁であることが望ましい。また、一例としてホウ素濃度は３ｐｐｍ／日で低下させ続け、Ｌｉ濃度は、ホウ素のうち核反応によって生成される分を除去しながらｐＨのコントロール幅に応じた濃度管理を行う。

【0023】

第一通水工程Ｓ１の後に、交換工程Ｓ２を実行する。交換工程Ｓ２では、第一脱塩塔１Ａから使用済みのＬｉ型陽イオン交換樹脂を除去し、新規のＨ型陽イオン交換樹脂を第一脱塩塔１Ａに充填する（図３中のＮサイクル停止時に相当する。）。

【0024】

交換工程Ｓ２の後に、第二通水工程Ｓ３を実行する。この第二通水工程Ｓ３では、新規のＨ型陽イオン交換樹脂が充填された第一脱塩塔１Ａへの通水量が第二脱塩塔１Ｂへの通水量よりも小さくなるように、第一脱塩塔１Ａ、及び第二脱塩塔１Ｂに冷却水を通水する。具体的には、上述の調整部９０としてのオンオフ弁Ｖ３～Ｖ６の開閉を行う。さらに詳細には、一定期間のみオンオフ弁Ｖ３，Ｖ４をオフ（閉止状態）とすることで、第一脱塩塔１Ａへの通水を間欠的にのみ行う。これにより、運用サイクルごとの第一脱塩塔１Ａへの通水量の積算値が、第二脱塩塔１Ｂへの通水量の積算値よりも小さくなる。

【0025】

このような第二通水工程Ｓ３を実行することで（図３のＮ＋１サイクルとＮ＋１サイクル末期に相当）、第一脱塩塔１Ａでは、Ｈ型陽イオン交換樹脂によるＬｉの吸着が行われる。一方で、第二脱塩塔１Ｂでは、ＮサイクルにおいてＨ型からＬｉ型に転換することで形成されたＬｉ型陽イオン交換樹脂（以下では、転換済みＨ型陽イオン交換樹脂と呼ぶことがある。）によって、冷却水の浄化（不純物の除去）が行われる。なお、Ｎ＋１サイクル末期には、陽イオン脱塩塔１ＣによってＬｉの吸着が行われる。

【0026】

このようなサイクルが連続的に繰り返されることによって、冷却水浄化装置１００が運用される。なお、上記の構成では、交換する前の使用済みのＬｉ型陽イオン交換樹脂に対して、交換直前のサイクル起動準備中に、冷却水浄化装置１００の後流側に設けられる薬品注入タンクにＬｉ－７以外のもの物質を添加することにより、使用済みのＬｉ型陽イオン交換樹脂に吸着されていたＬｉ－７を系統中に放出させることが可能である。添加される物質としては、Ｌｉ－７よりも吸着力が高いものであればいかなるものも用いることが可能である。具体的には、Ｃａ、Ｍｇ、天然Ｌｉ、Ｚｎが挙げられる。このうち、特にＺｎが好適である。

【0027】

（作用効果）
上記方法、及び構成によれば、第一通水工程Ｓ１では、第二脱塩塔１Ｂへの通水量が第一脱塩塔１Ａへの通水量よりも小さくなるように、第一脱塩塔１Ａ、及び第二脱塩塔１Ｂに冷却水を通水する。第一脱塩塔１ＡにはＬｉ型陽イオン交換樹脂が充填されている。当該Ｌｉ型陽イオン交換樹脂は、冷却水に含まれるＬｉを吸着することなく、Ｌｉ以外の不純物を吸着する。これにより、冷却水が浄化される。一方で、第二脱塩塔１ＢにはＨ型陽イオン交換樹脂が充填されている。当該Ｈ型陽イオン交換樹脂は、冷却水に含まれるＬｉを吸着する。さらに、第二脱塩塔１Ｂへの通水量は、第一脱塩塔１Ａへの通水量よりも小さいことから、このＬｉの吸着は緩慢に進む。Ｌｉの吸着が完全に進むと、Ｈ型陽イオン交換樹脂は、Ｌｉ型陽イオン交換樹脂に転換された状態となる。このように、上記方法によれば、高価なＬｉ型陽イオン交換樹脂を、系統中のＬｉによってＨ型陽イオン交換樹脂を転換させることで安価かつ容易に得ることができる。

【0028】

さらに、上記方法によれば、交換工程Ｓ２によって、新規のＨ型陽イオン交換樹脂が第一脱塩塔１Ａに充填される。これにより、系統中のＬｉによって当該Ｈ型陽イオン交換樹脂をＬｉ型に転換させることができる。その結果、新規に既成のＬｉ型陽イオン交換樹脂を得る頻度が減少し、装置の運用コストを削減することができる。

【0029】

加えて、上記方法によれば、第二通水工程Ｓ２では、転換済みＨ型陽イオン交換樹脂（つまり、Ｌｉ型陽イオン交換樹脂）が充填された第二脱塩塔１Ｂによって、冷却水を継続的に浄化することができる。さらに、上述の交換工程Ｓ２では、使用済みＬｉ型陽イオン交換樹脂が取り出された後の第一脱塩塔１Ａには、新規のＨ型陽イオン交換樹脂が充填されている。第一脱塩塔１Ａへの通水量は、第二脱塩塔１Ｂへの通水量よりも小さいことから、Ｌｉの吸着が緩慢に進む。Ｌｉの吸着が完全に進むと、Ｈ型陽イオン交換樹脂は、Ｌｉ型陽イオン交換樹脂に転換された状態となる。このように、上記方法によれば、高価なＬｉ型陽イオン交換樹脂を、系統中のＬｉによってＨ型陽イオン交換樹脂を転換させることによって安価かつ容易に得続けることができる。

【0030】

また、上記方法によれば、通水を間欠的に、又は常態的に行うことによって、通水量の積算値を容易に調節・監視することができる。また、これにより、第二脱塩塔１Ｂに充填されているＨ型陽イオン交換樹脂に対するＬｉの吸着量がコントロールされ、系統中のＬｉ濃度を一定に保つことが可能となる。

【0031】

さらに、上記方法によれば、通水を間欠的に、又は常態的に行うことによって、通水量の積算値を容易に調節・監視することができる。また、これにより、第一脱塩塔１Ａに充填されているＨ型陽イオン交換樹脂に対するＬｉの吸着量がコントロールされ、系統中のＬｉ濃度を一定に保つことが可能となる。

【0032】

さらに加えて、上記方法によれば、系統中のＬｉ濃度、及びホウ素濃度を制御できるように第二脱塩塔１Ｂへの通水量が調整される。これにより、炉心制御への影響が及ぶ可能性を低減することができる。

【0033】

（その他の実施形態）
以上、本開示の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、図１で説明した冷却水浄化装置１００の各種弁装置の配置は一例に過ぎず、設計や仕様に応じて適宜変更することが可能である。

【0034】

＜付記＞
各実施形態に記載の冷却水浄化装置１００の運用方法、及び冷却水浄化装置１００は、例えば以下のように把握される。

【0035】

（１）第１の態様に係る冷却水浄化装置１００の運用方法は、Ｌｉ型陽イオン交換樹脂が充填された第一脱塩塔１Ａと、Ｈ型陽イオン交換樹脂が充填された第二脱塩塔１Ｂと、を備える冷却水浄化装置１００の運用方法であって、前記第二脱塩塔１Ｂへの通水量が前記第一脱塩塔１Ａへの通水量よりも小さくなるように、前記第一脱塩塔１Ａ、及び前記第二脱塩塔１Ｂに冷却水を通水する第一通水工程Ｓ１を含む。

【0036】

上記方法によれば、第一通水工程Ｓ１では、第二脱塩塔１Ｂへの通水量が第一脱塩塔１Ａへの通水量よりも小さくなるように、第一脱塩塔１Ａ、及び第二脱塩塔１Ｂに冷却水を通水する。第一脱塩塔１ＡにはＬｉ型陽イオン交換樹脂が充填されている。当該Ｌｉ型陽イオン交換樹脂は、冷却水に含まれるＬｉを吸着することなく、Ｌｉ以外の不純物を吸着する。これにより、冷却水が浄化される。一方で、第二脱塩塔１ＢにはＨ型陽イオン交換樹脂が充填されている。当該Ｈ型陽イオン交換樹脂は、冷却水に含まれるＬｉを吸着する。さらに、第二脱塩塔１Ｂへの通水量は、第一脱塩塔１Ａへの通水量よりも小さいことから、このＬｉの吸着は緩慢に進む。Ｌｉの吸着が完全に進むと、Ｈ型陽イオン交換樹脂は、Ｌｉ型陽イオン交換樹脂に転換された状態となる。このように、上記方法によれば、高価なＬｉ型陽イオン交換樹脂を、系統中のＬｉによってＨ型陽イオン交換樹脂を転換させることで安価かつ容易に得ることができる。

【0037】

（２）第２の態様に係る冷却水浄化装置１００の運用方法は、前記第一通水工程Ｓ１の後に、前記第一脱塩塔１Ａから使用済みの前記Ｌｉ型陽イオン交換樹脂を除去し、新規のＨ型陽イオン交換樹脂を前記第一脱塩塔１Ａに充填する交換工程Ｓ２をさらに含む。

【0038】

上記方法によれば、交換工程Ｓ２によって、新規のＨ型陽イオン交換樹脂が第一脱塩塔１Ａに充填される。これにより、系統中のＬｉによって当該Ｈ型陽イオン交換樹脂をＬｉ型に転換させることができる。その結果、新規に既成のＬｉ型陽イオン交換樹脂を得る頻度が減少し、装置の運用コストを削減することができる。

【0039】

（３）第３の態様に係る冷却水浄化装置１００の運用方法は、前記交換工程Ｓ２の後に、前記新規のＨ型陽イオン交換樹脂が充填された前記第一脱塩塔１Ａへの通水量が前記第二脱塩塔１Ｂへの通水量よりも小さくなるように、前記第一脱塩塔１Ａ、及び前記第二脱塩塔１Ｂに冷却水を通水する第二通水工程Ｓ２をさらに含む。

【0040】

上記方法によれば、第二通水工程Ｓ２では、転換済みＨ型陽イオン交換樹脂（つまり、Ｌｉ型陽イオン交換樹脂）が充填された第二脱塩塔１Ｂによって、冷却水を継続的に浄化することができる。さらに、上述の交換工程Ｓ２では、使用済みＬｉ型陽イオン交換樹脂が取り出された後の第一脱塩塔１Ａには、新規のＨ型陽イオン交換樹脂が充填されている。第一脱塩塔１Ａへの通水量は、第二脱塩塔１Ｂへの通水量よりも小さいことから、Ｌｉの吸着が緩慢に進む。Ｌｉの吸着が完全に進むと、Ｈ型陽イオン交換樹脂は、Ｌｉ型陽イオン交換樹脂に転換された状態となる。このように、上記方法によれば、高価なＬｉ型陽イオン交換樹脂を、系統中のＬｉによってＨ型陽イオン交換樹脂を転換させることによって安価かつ容易に得続けることができる。

【0041】

（４）第４の態様に係る冷却水浄化装置１００の運用方法において、前記第一通水工程Ｓ１では、前記第二脱塩塔１Ｂへの前記冷却水の通水を間欠的に行い、前記第一脱塩塔１Ａへの前記冷却水の通水を常態的に行う。

【0042】

上記方法によれば、通水を間欠的に、又は常態的に行うことによって、通水量の積算値を容易に調節・監視することができる。また、これにより、第二脱塩塔１Ｂに充填されているＨ型陽イオン交換樹脂に対するＬｉの吸着量がコントロールされ、系統中のＬｉ濃度を一定に保つことが可能となる。

【0043】

（５）第５の態様に係る冷却水浄化装置１００の運用方法において、前記第二通水工程Ｓ２では、前記第一脱塩塔１Ａへの前記冷却水の通水を間欠的に行い、前記第二脱塩塔１Ｂへの前記冷却水の通水を常態的に行う。

【0044】

上記方法によれば、通水を間欠的に、又は常態的に行うことによって、通水量の積算値を容易に調節・監視することができる。また、これにより、第一脱塩塔１Ａに充填されているＨ型陽イオン交換樹脂に対するＬｉの吸着量がコントロールされ、系統中のＬｉ濃度を一定に保つことが可能となる。

【0045】

（６）第６の態様に係る冷却水浄化装置１００の運用方法において、前記第一通水工程Ｓ１では、前記Ｈ型陽イオン交換樹脂がＬｉ型に転換し切るまでの間、系統中のＬｉ濃度、及びホウ素濃度を制御できるように、該Ｈ型陽イオン交換樹脂が充填された前記第二脱塩塔１Ｂへの前記冷却水の通水量を調整する。

【0046】

上記方法によれば、系統中のＬｉ濃度、及びホウ素濃度を制御できるように第二脱塩塔１Ｂへの通水量が調整される。これにより、炉心制御への影響が及ぶ可能性を低減することができる。

【0047】

（７）第７の態様に係る冷却水浄化装置１００の運用方法において、前記第一通水工程の後に、Ｌｉよりも吸着力が高い物質を系統中に添加することで、前記使用済みのＬｉ型陽イオン交換樹脂に吸着されていたＬｉを系統中に放出させる放出工程をさらに含む。

【0048】

上記方法によれば、冷却水浄化装置１００の後流側に設けられる薬品注入タンクにＬｉ以外のもの物質を添加することにより、使用済みのＬｉ型陽イオン交換樹脂に吸着されていたＬｉ（特にＬｉ－７）を系統中に放出させることが可能である。これにより、外部から新たにＬｉを添加することなく、系統中のＬｉ濃度を維持することができる。

【0049】

（８）第８の態様に係る冷却水浄化装置１００は、Ｌｉ型陽イオン交換樹脂が充填された第一脱塩塔１Ａと、Ｈ型陽イオン交換樹脂が充填された第二脱塩塔１Ｂと、前記第二脱塩塔１Ｂへの冷却水の通水量が前記第一脱塩塔１Ａへの通水量よりも小さくなるように調整する調整部９０と、を備える。

【0050】

上記構成によれば、調整部９０は、第二脱塩塔１Ｂへの通水量が第一脱塩塔１Ａへの通水量よりも小さくなるように、第一脱塩塔１Ａ、及び第二脱塩塔１Ｂに冷却水を通水する。第一脱塩塔１ＡにはＬｉ型陽イオン交換樹脂が充填されている。当該Ｌｉ型陽イオン交換樹脂は、冷却水に含まれるＬｉを吸着することなく、Ｌｉ以外の不純物を吸着する。これにより、冷却水が浄化される。一方で、第二脱塩塔１ＢにはＨ型陽イオン交換樹脂が充填されている。当該Ｈ型陽イオン交換樹脂は、冷却水に含まれるＬｉを吸着する。さらに、第二脱塩塔１Ｂへの通水量は、第一脱塩塔１Ａへの通水量よりも小さいことから、このＬｉの吸着は緩慢に進む。Ｌｉの吸着が完全に進むと、Ｈ型陽イオン交換樹脂は、Ｌｉ型陽イオン交換樹脂に転換された状態となる。このように、上記方法によれば、高価なＬｉ型陽イオン交換樹脂を、系統中のＬｉによってＨ型陽イオン交換樹脂を転換させることで安価かつ容易に得ることができる。

【0051】

（９）第９の態様に係る冷却水浄化装置１００では、前記調整部９０は、前記第二脱塩塔１Ｂへの前記冷却水の通水を間欠的に行い、前記第一脱塩塔１Ａへの前記冷却水の通水を常態的に行う。

【0052】

上記構成によれば、通水を間欠的に、又は常態的に行うことによって、通水量の積算値を容易に調節・監視することができる。また、これにより、第二脱塩塔１Ｂに充填されているＨ型陽イオン交換樹脂に対するＬｉの吸着量がコントロールされ、系統中のＬｉ濃度を一定に保つことが可能となる。

【符号の説明】

【0053】

１００ 冷却水浄化装置
９０ 調整部
１Ａ 第一脱塩塔
１Ｂ 第二脱塩塔
１Ｃ 陽イオン脱塩塔
Ｆ１，Ｆ２ フィルター
Ｌ１ 通水ライン
Ｌ２ 並列ライン
Ｌ３ 分岐ライン
Ｌ４ オリフィス並列ライン
Ｓ１，Ｓ２ サンプリングライン
Ｖ１ 三方弁
Ｖ２ 逆止弁
Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６，Ｖ９ オンオフ弁
Ｖ７，Ｖ８ 流量調整弁

【図1】

【図2】

【図3】