[發明專利]一種核電廠廠房內氣載氚濃度降低系統

在審

• 申請號: 201711137516.0
• 申請日: 2017-11-16
• 公開（公告）號: CN108053908A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 王雅霄;毛亞蔚;米愛軍;王曉霞;高桂玲
• 申請（專利權）人: 中國核電工程有限公司
• 主分類號: G21F9/02
• 分類號: G21F9/02
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;王瑛

本發明屬于輻射防護技術領域，具體涉及一種核電廠廠房內氣載氚濃度降低系統，用于去除待處理氣體中的氚化水蒸汽，所述待處理氣體為核電廠廠房內部及其通風系統內的氣體，包括設置在機箱(1)內的氚水除濕裝置、氚水收集裝置，所述通風系統內的所述待處理氣體進入所述機箱(1)內，所述氚水除濕裝置將所述待處理氣體中的所述氚化水蒸汽轉化為氚水，所述氚水收集裝置將所述氚水收集，所述待處理氣體去除所述氚化水蒸汽后作為再生氣體從所述機箱(1)中排出。該系統能動部件少，維修簡單，有利于減少工作人員的職業照射，能夠降低核電廠廠房內的環境中的氚化水蒸汽含量，從而降低核電廠廠房內的氣載氚濃度。

技術領域

本發明屬于輻射防護技術領域，具體涉及一種核電廠廠房內氣載氚濃度降低系統。

背景技術

氚(3H/T)是一種純β射線的發射體，半衰期為12.35年，發射β射線的最大能量為18.6keV，平均能量為5.7kev。壓水堆核電廠中通過核燃料的三分裂變，可燃毒物棒中硼的活化，以及主冷卻劑中硼、鋰和氘流經堆芯時被活化等，都可以產生氚。聯合國原子輻射影響科學委員會(UNSCEAR)2000年的報告指出，截至1997年全球所有核電站和燃料后處理廠向大氣釋放的氚總量為2.96×1017Bq，全世界日益增長的核電站的氚排放已經成為環境氚的主要人為來源。核設施排放的氣態氚中主要包含HTO/T2O、HT，還可能有氚化甲烷(CH3T)，其中氚氣(HT)可以通過氧化與同位素交換反應轉變為氚化水蒸汽(HTO/T2O)。由于HTO/T2O比HT和CH3T具有更強的生物活性和輻射危害，因此氚化水是核工業排放中最受關注的氚化合物。

我國《核動力廠環境輻射防護規定》(GB 6249-2011)規定了核動力廠氣載氚流出物的排放控制值：3000MW熱功率的反應堆，輕水堆為1.5×1013Bq/a，重水堆為4.5×1014Bq/a。實用新型專利“一種除氚凈化裝置”

(申請號：201420740542)公開了一種在氚系統中氚濃度超標時快速處理含氚氣體的除氚凈化裝置，但是該系統較復雜、成本較高、不便維修，不適用于核電廠廠房降低氚的濃度；手套箱小型除氚器等設備主要事故性釋放氚的緊急包容，其貴金屬催化劑成本過高。調研壓水堆的運行經驗表明，

氚主要以液態氚化水的形式存在，氣液兩相的分配比主要與主冷卻劑向反應堆廠房和輔助廠房的泄漏率相關。氚以氚化水蒸汽的形式，通過氣態排放的主要途徑有：安全殼、輔助廠房等各類通風系統，及氣體廢物處理系統。氣體廢物處理系統收集并處理廢氣，對于壓水堆核電廠，通過該系統處理的氣體廢物主要來自卸壓箱、疏排水箱、容控箱、硼回暫存箱、脫氣塔等。氣體經過氣體冷卻器形成冷凝濕氣，送往汽水分離器，收集到的冷凝液送往液體廢物處理系統。因此，從氣體廢物處理系統排放到環境的氣態氚可忽略不計。由此可見，核電廠的氣態氚排放主要來自于各類通風系統，在通風系統中安裝氚化水除濕裝置(用于去除氚化水蒸氣)，是一種有效的降低環境氚排放量的方式。

傳統的常規除濕原理上大致可以分為四種：冷卻至露點凝結分離、壓縮分壓飽和分離、液體吸濕劑除濕、固體吸附劑除濕等。此外，還有一些新興的氣體干燥技術，如熱泵除濕、熱點冷凝除濕、電化除濕等。

但是常規的除濕裝置無法用于降低核電廠廠房內的氣載氚濃度。如：

1)常規除濕器主要用于降低室內空氣的濕度，吸入室內潮濕空氣，除濕后的“再生氣體”一般會再返回室內，并且這樣處理后的“再生氣體”仍然含有氚，因此無法起到降低核電廠廠房內氣載氚濃度的作用。

2)常規除濕器的除濕劑再生時，蒸發濕氣最終排放至外環境，但是因為核電廠廠房內的除濕廢水是含放射性的廢水，不能直接排放至外環境中。