[發(fā)明專利]壓水堆核電站高放廢氣常溫延滯處理成套裝置

無效

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• 申請日: 2010-04-12
• 公開（公告）號: CN101814326A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁袁平;崔鵬;翁明輝;陳斌
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇寶宸凈化設(shè)備有限公司
• 主分類號: G21F9/02
• 分類號: G21F9/02
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;瞿網(wǎng)蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種核電站設(shè)備，尤其是一種核電站廢氣處理設(shè)備，具體地說是一種壓水堆核電站高放廢氣常溫延滯處理成套裝置。

背景技術(shù)

眾所周知，我國核電事業(yè)已走過20多年的發(fā)展歷程，目前，進入商業(yè)化運行的核電站主要有：秦山一期、二期、三期，大亞灣、嶺澳一期、二期和田灣核電站，其核電總量占全國總發(fā)電量的1.9％，而全球平均核電已占總發(fā)電量的16％，其中美國、日本、法國核電比例分別達到20％、30％、80％。我國核電與世界平均水平相比還有很大差距。

發(fā)展核電是滿足我國電力需求、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、保障能源安全，促進經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略舉措；是減少環(huán)境污染，實現(xiàn)經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的有效途徑；是促進核工業(yè)發(fā)展，保持和提高國家核威懾能力的主要手段；是促進裝備制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的重要措施；發(fā)展核電符合世界能源利用的趨勢。

我國計劃到2020年核電要投產(chǎn)運行8000萬千瓦，屆時我國的核電將占總發(fā)電量的4％，目前已批準建設(shè)的核電有28個機組。

然而，核電廠產(chǎn)生的大量放射性廢物的安全處理是發(fā)展核電的關(guān)鍵技術(shù)之一。其中的高放廢氣就是直接影響大氣安全的因素之一。

高放廢氣主要由氫氣、氮氣及裂變氣體氪、氙組成。這些裂變氣體放射劑量很高，比活度可達10⁸～10⁹Bq/t，約占堆水總比活度的85％以上。如果對這些高放射性氣體不進行處理或處理不當，被人體吸入將會形成內(nèi)照射，嚴重威脅人身健康，因此，這些高放廢氣在排入大氣之前，必須進行處理，使其放射性水平低于環(huán)境排放允許值。

目前，國內(nèi)外對高放廢氣的處理均遵循“合理可行盡量低”的原則。處理的基本方法是讓廢氣中的放射性核素，在設(shè)定時間內(nèi)進行自然衰變，使放射性劑量降低到允許排放值。其方法歸納起來主要有：加壓貯存處理，常溫活性炭延滯處理。

1)加壓貯存處理

加壓貯存處理是壓水堆核電站中最早采用的處理工藝。其方法是將各槽箱排出的高放廢氣，用壓縮機加壓到0.7-0.8MPa。貯存在多個廢氣衰變箱內(nèi)，貯存40-60天，使衰變箱內(nèi)氣體的放射性劑量降低到排放標準后，再通過高效粒子過濾器(HEPA有控制的排入廠房排風(fēng)管道稀釋后排入大氣。

加壓貯存處理優(yōu)點是：工藝成熟，流程簡單。缺點是：處理容量大；高壓貯罐有泄漏危險；壓縮機運行維護復(fù)雜；能源消耗大，運行成本高。我國的秦山核電廠和大亞灣核電廠，我國援建的巴基斯坦恰希瑪核電站等都采用加壓貯存處理方法。國外早期的核電站也大都采用這種處理方法。

2)常溫活性碳延滯處理

常溫活性炭延滯處理是高放廢氣處理的一項新技術(shù)，即利用活性炭在一定條件下能進行有選擇吸附的特點，使放射性氣體流經(jīng)活性炭時，其放射性核素被吸附滯留在活性炭上，而大量非放射性的氫、氮氣體，則穿過炭層流出，從而降低廢氣的放射性水平并使處理系統(tǒng)大大簡化。

與加壓貯存處理方法相比常溫延滯處理的主要優(yōu)點是：只對廢氣中大量的放射性氣體進行處理，處理容量大大減少；沒有壓縮機，使系統(tǒng)更簡化，運行更可靠，維修更方便；能源消耗低；，總投資和運行費用降低；同時由于以延滯床代替高壓大容量的衰變箱，大大減少了泄漏造成工作環(huán)境的污染。因此開發(fā)一種適用于活性炭成套處理裝置是降低核電站高放廢氣處理成本的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針現(xiàn)有的核電站高放廢氣加壓處理裝置投資大、占地多、維護難度大、運行成本高且有放射性氣體泄漏危險的缺點，設(shè)計一種基于活性炭吸附技術(shù)的壓水堆核電站高放廢氣常溫延滯處理成套裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種壓水堆核電站高放廢氣常溫延滯處理成套裝置，其特征是它主要由緩沖罐1、預(yù)過濾器2、干燥器3、加熱器4、保護床5和至少兩個串接的延滯床6，7組成，保護床5和延滯床6，7中均填裝有活性炭，緩沖罐1的進氣端通過管道與收集廢氣的槽箱的輸出端相連，緩沖罐1的輸出端與預(yù)過濾器2的輸入端相連，預(yù)過濾器2的輸出端與干燥器3的輸入端相連，干燥器3的輸出端與加熱器4的輸入端相連，加熱器4的輸出端與保護床5的輸入端相連，保護床5的輸出端與延滯床6的輸入端相連，延滯床7的輸出端通過管道與高效粒子過濾器8的輸入端相連，高效粒子過濾器8的輸出端與廠房通風(fēng)系統(tǒng)9對應(yīng)的輸入端相連。

所述的干燥器3為水冷式冷凍干燥器，它通過相應(yīng)的進、出管道與冷凍水系統(tǒng)11的輸出、輸入口相連。

所述的緩沖罐1、預(yù)過濾器2和干燥器3均通過各自的冷凝液排液管與廢液處理系統(tǒng)10相連。