[發明專利]一種放射性廢液處理的熱泵蒸發處理系統及方法

有效

• 申請號: 202111447110.9
• 申請日: 2021-11-30
• 公開（公告）號: CN113963831B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 趙大鵬;鄢梟;車建業;韓一丹;張志良;穆建波;楊雪峰;杜光斐
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: G21F9/08
• 分類號: G21F9/08;G21F9/22
• 代理公司: 北京英創嘉友知識產權代理事務所(普通合伙) 11447
• 代理人: 鄒宇寧

本公開涉及一種放射性廢液處理的熱泵蒸發處理系統及方法，該系統包括第一預熱器、第二預熱器、蒸發器、蒸汽壓縮機和電蒸汽發生器，以及設置在所述第一預熱器的第一預熱室出口處的冷凝液流量調節閥。本公開提供的熱泵蒸發處理系統無需設置蒸汽冷凝裝置，實現了對蒸汽熱量的再利用，因此，該系統具有低耗節能的優點，而且，冷凝液流量調節閥的設置位置顯著消除了設備中存在的氣錘現象。

技術領域

本公開涉及廢液處理技術領域，具體涉及一種放射性廢液處理的熱泵蒸發處理系統及方法。

背景技術

隨著科學技術的進步，核能作為極具推廣價值的清潔能源，被運用于諸多領域。在核能的生產過程中，核燃料循環過程中會產生放射性廢液，放射性廢液中含有少量的放射性核素以及不同濃度的鹽分，對人體及環境有一定危害，因此在排放之前需要進行凈化處理。

目前用于放射性廢液處理的方法主要是蒸發濃縮法，該方法將經過預熱的放射性廢液送入蒸發器，利用高溫蒸汽對蒸發器進行加熱，使得放射性廢液分離為蒸汽和濃縮液，蒸汽經冷凝后直接排放，濃縮液作進一步處理。

中國專利CN204303367U公開了一種低水平放射性廢液處理系統，該系統能夠將放射性廢液蒸發分離產生的蒸汽升溫升壓為高溫蒸汽，并用于放射性廢液的蒸發分離，然后將高溫蒸汽的冷凝液用于放射性廢液的預熱。

然而，在實現本公開的過程中，發明人發現上述系統的冷凝液流路中存在水錘現象，這不僅會縮短設備的使用壽命，還存在安全隱患。

發明內容

本公開的目的是解決已有放射性廢液處理系統冷凝液流路中存在水錘現象的問題，提供一種放射性廢液處理的熱泵蒸發處理系統及方法。

為了實現上述目的，本公開提供一種放射性廢液處理的熱泵蒸發處理系統，該系統包括第一預熱器、第二預熱器、蒸發器、蒸汽壓縮機和電蒸汽發生器，所述第一預熱器具有第一原液室和第一預熱室，所述第二預熱器具有第二原液室和第二預熱室，所述蒸發器具有蒸發室和加熱室；

所述第一原液室、所述第二原液室、所述蒸發室和所述蒸汽壓縮機依次連通，所述蒸汽壓縮機的出口以及所述電蒸汽發生器的補償蒸汽出口分別與所述加熱室的入口連通，所述加熱室的蒸汽出口與所述第二預熱室的入口連通，所述加熱室的冷凝液出口以及所述第二預熱室的出口分別與所述電蒸汽發生器的冷凝液入口連通，所述電蒸汽發生器的冷凝液出口與所述第一預熱室的入口連通；

所述第一預熱室的出口處設有冷凝液流量調節閥，所述冷凝液流量調節閥用于調節從所述電蒸汽發生器的冷凝液出口進入所述第一預熱室的入口的蒸汽冷凝液的流量。

可選地，所述第一預熱室的出口連接有外排管道，所述冷凝液流量調節閥設置在所述外排管道上。

可選地，所述系統還包括供料槽、凈化塔和熱水泵；

所述供料槽的出口與所述第一原液室的入口連通；

所述凈化塔設置在所述蒸發室和所述蒸汽壓縮機之間，所述凈化塔的入口與所述蒸發室的出口連通，所述凈化塔的出口與所述蒸汽壓縮機的入口連通；

所述熱水泵設置在所述電蒸汽發生器和所述第一預熱室之間，所述熱水泵的入口與所述電蒸汽發生器的冷凝液出口連通，所述熱水泵的出口與所述第一預熱室的入口連通，用于將所述電蒸汽發生器中的蒸汽冷凝液送入所述第一預熱室中。

本公開還提供采用上述任意一項所述的系統處理放射性廢液的方法，該方法包括：

通過所述冷凝液流量調節閥調節從所述電蒸汽發生器的冷凝液出口進入所述第一預熱室的入口的蒸汽冷凝液的流量。

可選地，所述方法還包括：

將待處理的放射性廢液依次送入所述第一預熱器的第一原液室和所述第二預熱器的第二原液室中進行預熱處理；