【技术实现步骤摘要】
本申请涉及核动力厂放射性液态流出物排放,特别涉及一种核动力厂放射性液态流出物排放系统及其排放方法。
技术介绍
1、小型核动力厂规模小、废物产量小、安全性更有优势、用途广泛、布置灵活,可在较偏远地区、城市、工业园区等选址建设。由于厂址条件的多样性,对处理达标后放射性液态流出物的排放方案提出了更高要求。尤其对于无受纳水体或不允许向受纳水体排放的小型核动力厂,为满足《核动力厂环境辐射防护规定》(gb 6249-2011)中的排放要求,考虑将处理后满足排放限值的放射性液态流出物经过适当的工艺流程转化为气载放射性流出物进行排放,从而实现放射性液态流出物液转气排放,通过新的排放途径,解决无受纳水体、不允许向受纳水体排放区域小型核动力厂的放射性液态流出物排放等问题。
2、目前,放射性液态流出物液转气排放技术在国内外均有零星实践,但没有形成明确的技术路线,且有时也并非最佳的排放技术路线。现有放射性液态流出物液转气排放技术主要包括:
3、1、利用空气载带排放站解决放射性液态流出物排放问题:空气载带排放技术根据空气增湿的原理,通过加大载带介质(布条)表面风速和通常情况下空气含湿量低于饱和含湿量的特性,将喷洒在布条上经处理后的放射性液态流出物以空气载带的方式通过通风系统的排风载带排出,以实现气载监测排放,从而达到放射性液态流出物气载排放的目的。放射性液态流出物中的水分以蒸汽的形式随空气排放。
4、但是,上述方案存在以下缺陷:
5、a)该方案工艺流程和设施布局相对复杂,设施用地和设施内部布置要求较高,因采
6、b)该方案工程应用效果受挂布型式、挂布材质、喷淋方式等技术因素影响较大,且需考虑作为二次废物的挂布最终处理问题,二次废物产量高;
7、c)当环境温度低于6℃,环境湿度高于80%时,运行效果较差。
8、2、利用天然蒸发池对液态放射性流出物进行蒸发处理:天然蒸发池排放方案是利用太阳能对液态放射性流出物中水分蒸发、去除的一种处理方法。其对运行设施要求简单,不需要过多的日常维护,节能等特点,因此天然蒸发池排放方案较为常用。然而,天然蒸发池占地面积较大,需要日照时间较长,受降雨影响较大,该方法的应用受到一定限制。
9、并且,上述方案存在以下缺陷:
10、a)该方案占地面积较大,需要日照时间较长,厂址蒸发量需大于降雨量,可用性受限。
11、b)该方案存在周边生物入侵并将放射性核素引入生物圈的风险,且液态放射性流出物蒸发后产生的泥浆对周围土壤和环境存在放射性污染风险,天然蒸发池退役时也将带来大量的场址清污和环境整治工作。
12、c)该方案的排放方式未经烟囱直接释入大气环境,存在不符合gb 6249-2011要求的风险。
13、3、空冷塔:液态流出物通过雾化辅助装置雾化后分散到塔内空气中,利用塔内与外界环境比较相对较高的温度和较大的风速以及雾化后巨大的气液接触面积,完全蒸发为气态,并通过空冷塔出风口排入大气环境。但是该方案适用于采用空冷技术的核电厂址,但工程应用时需对空冷塔方案开展物理模型的模拟研究工作。
14、4、水冷塔:液态流出物通过喷雾排放装置雾化后分散到塔内空气中,并随冷却塔的抽吸作用排入大气环境。水冷塔液转气方案适用于采用水冷塔的核电厂址,其中液态流出物雾化液滴在塔内存在不完全蒸发的情况,但未蒸发的液滴会随湿空气排入大气环境。
15、5、烟囱:利用蒸发器将液态流出物转化为蒸汽,通过核岛烟囱进行排放。由于空气湿度变化较大,该方案适用于北方气候相对干燥的地区厂址。排出的气体出塔后遇冷凝结,会产生漂滴现象,需要进一步研究。
16、6、单建排放设施:可采用雾化和蒸发两种排放工艺,将液态流出物从单独建设的排放设施如烟囱中高架排放。其中,雾化排放工艺:液态流出物通过排放泵进入雾化室,经喷雾装置形成均匀细密的小液滴。同时,在引风机的抽吸作用下,空气惯性除尘后通过加热器加热到所需温度,再经过空气过滤器除去砂尘,进入高压喷雾室。在雾化室内高温空气与雾化液滴充分混合增湿后,送往排放烟囱高架排放。但是工程应用时需要分析空气的传热传质相变过程,暂无可实际应用的明确技术路线。
技术实现思路
1、有鉴于上述现有技术的缺点,本专利技术提供一种核动力厂放射性液态流出物排放系统及其排放方法,以解决无受纳水体或不允许向受纳水体排放的小型核动力厂的放射性液态流出物排放等问题。
2、为实现上述目的及相关目的,本专利技术采用如下技术方案:
3、本专利技术第一方面提供一种核动力厂放射性液态流出物排放方法,包括以下步骤:
4、将预处理后的放射性液态流出物进行雾化处理,形成水雾;
5、获取环境空气并依次经过滤、除湿、加热处理,形成干热空气;
6、将水雾与干热空气混合,形成混合气,混合气的温度大于外界环境的温度1℃以上,混合气的湿度小于外界环境的湿度2%以上;
7、将混合气与核动力厂的系统排风混合,形成气载放射性流出物并排放至外界环境中。
8、进一步,水雾的粒径为1μm~10μm。
9、进一步,系统排风满足以下条件(a)至(b)中的至少一种:
10、(a)系统排风的温度为30℃~60℃;
11、(b)系统排风的湿度为40%~70%。
12、进一步,方法还包括:在放射性液态流出物进行雾化处理过程中,检测放射性液态流出物的活度浓度,当活度浓度不满足第一预设排放条件时,将放射性液态流出物进行二次预处理。
13、进一步,方法还包括:在水雾与干热空气混合过程中,如果存在冷凝回滴液,则对冷凝回滴液进行收集。
14、本专利技术第二方面提供一种核动力厂放射性液态流出物排放系统,包括雾化单元、空气处理单元、空气混合器、集气室和烟囱,雾化单元为预处理后的放射性液态流出物进行雾化处理形成水雾的场所;空气处理单元为获取环境空气并依次经过滤、除湿、加热处理,形成干热空气的场所;空气混合器为水雾与干热空气混合,形成混合气的场所,空气混合器形成的混合气的温度大于外界环境的温度1℃以上,湿度小于外界环境的湿度2%以上;集气室为混合气与核动力厂的系统排风混合,形成气载放射性流出物的场所;烟囱为将气载放射性流出物排放至外界环境的场所。
15、进一步,系统还包括废液预处理单元,雾化单元包括超声波式加湿器,超声波式加湿器与废液预处理单元管道连接。
16、进一步,空气处理单元包括风机、通风过滤器、空气除湿器和空气加热器。
17、进一步,系统还包括给水单元,给水单元与空气加热器管道连接,用于为空气加热器提供热源。
18、进一步,系统还包括核岛冷冻水单元,核岛冷冻水单元与空气除湿器管道连接,用于为空气除湿器提供冷源。
19、进一步,系统还包括放射性疏水收集单元,放射本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种核动力厂放射性液态流出物排放方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的排放方法,其特征在于,所述水雾的粒径为1μm~10μm。
3.根据权利要求1所述的排放方法,其特征在于,所述系统排风满足以下条件(a)至(b)中的至少一种:
4.根据权利要求1所述的排放方法,其特征在于,所述方法还包括:在所述放射性液态流出物进行雾化处理过程中,检测所述放射性液态流出物的活度浓度,当所述活度浓度不满足第一预设排放条件时,将所述放射性液态流出物进行二次预处理。
5.根据权利要求1所述的排放方法,其特征在于,所述方法还包括:在所述水雾与所述干热空气混合过程中,如果存在冷凝回滴液,则对所述冷凝回滴液进行收集。
6.一种核动力厂放射性液态流出物排放系统,其特征在于,包括雾化单元、空气处理单元、空气混合器、集气室和烟囱,所述雾化单元为预处理后的放射性液态流出物进行雾化处理形成水雾的场所;所述空气处理单元为获取环境空气并依次经过滤、除湿、加热处理,形成干热空气的场所;所述空气混合器为所述水雾与所述干热空气混合,形成混合气的场
7.根据权利要求6所述的排放系统,其特征在于,所述系统还包括废液预处理单元,所述雾化单元包括超声波式加湿器,所述超声波式加湿器与所述废液预处理单元管道连接。
8.根据权利要求6所述的排放系统,其特征在于,所述空气处理单元包括风机、通风过滤器、空气除湿器和空气加热器。
9.根据权利要求8所述的排放系统,其特征在于,所述系统还包括给水单元,所述给水单元与所述空气加热器管道连接,用于为所述空气加热器提供热源。
10.根据权利要求8所述的排放系统,其特征在于,所述系统还包括核岛冷冻水单元,所述核岛冷冻水单元与所述空气除湿器管道连接,用于为所述空气除湿器提供冷源。
11.根据权利要求6所述的排放系统,其特征在于,所述系统还包括放射性疏水收集单元,所述放射性疏水收集单元与所述空气混合器管道连接,用于收集所述空气混合器中的冷凝回滴液。
12.根据权利要求6所述的排放系统,其特征在于,所述系统还包括核岛控制区通风单元,所述核岛控制区通风单元与所述集气室管道连接,用于向所述集气室中通入系统排风。
...【技术特征摘要】
1.一种核动力厂放射性液态流出物排放方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的排放方法,其特征在于,所述水雾的粒径为1μm~10μm。
3.根据权利要求1所述的排放方法,其特征在于,所述系统排风满足以下条件(a)至(b)中的至少一种:
4.根据权利要求1所述的排放方法,其特征在于,所述方法还包括:在所述放射性液态流出物进行雾化处理过程中,检测所述放射性液态流出物的活度浓度,当所述活度浓度不满足第一预设排放条件时,将所述放射性液态流出物进行二次预处理。
5.根据权利要求1所述的排放方法,其特征在于,所述方法还包括:在所述水雾与所述干热空气混合过程中,如果存在冷凝回滴液,则对所述冷凝回滴液进行收集。
6.一种核动力厂放射性液态流出物排放系统,其特征在于,包括雾化单元、空气处理单元、空气混合器、集气室和烟囱,所述雾化单元为预处理后的放射性液态流出物进行雾化处理形成水雾的场所;所述空气处理单元为获取环境空气并依次经过滤、除湿、加热处理,形成干热空气的场所;所述空气混合器为所述水雾与所述干热空气混合,形成混合气的场所,所述空气混合器形成的混合气的温度大于外界环境的温度1℃以上,湿度小于外界环境的湿度2%以上;所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙晓伟,姚兵,秦娟,李澍,陈少伟,
申请(专利权)人:中广核工程有限公司,
类型:发明
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