用于放射性液体处理的核电厂规整填料脱气塔制造技术

本实用新型专利技术提供了一种用于放射性液体处理的核电厂规整填料脱气塔，其包括分段式结构的塔体，塔体包括供塔内件及填料安装用的上部塔体和为液体提供沸腾蒸发空间的下部塔体，下部塔体的内径大于上部塔体的内径；上部塔体内装载有不锈钢板波纹规整填料。与现有技术相比，本实用新型专利技术用于放射性液体处理的核电厂规整填料脱气塔具有除气因子高、能耗低、运行稳定性好、进出口硼浓度一致、操作弹性宽、布置空间需求小等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于核电厂放射性液体脱气领域，更具体地说，本技术涉及一种用于放射性液体处理的核电厂规整填料脱气塔。
技术介绍
核电厂运行时，反应堆一回路冷却剂中会混入放射性裂变气体、氢气以及氧气等不凝气体，因此需要设置一套用于脱除一回路中不凝气体的脱气装置，通过该装置在反应堆运行期间的直接或者间接运行，排除一回路中的不凝气体，从而降低不凝气体在一回路中的含量，使一回路水质满足电站运行要求。脱气装置一般采用热力脱气方法，脱气过程为：将需要脱气的反应堆冷却剂废液从脱气装置顶部喷入，废液在下降过程中受到上升蒸汽流加热而饱和，由于脱气装置内部汽相不溶气体的分压力较小，因此废液中溶解的氢气以及放射性裂变气体等不凝气体将因溶解度变小而大量逸出；混合气体被送往冷凝器冷凝，冷凝后的不凝气体被从冷凝器中抽出，从而保持冷凝器中的压力始终低于脱气装置中的压力；混合气冷凝形成的冷凝液将回流到脱气装置顶部，使得反应堆冷却剂废液中的放射性气体不断地被脱除。常用的脱气装置为脱气塔。但是，已知脱气塔至少存在以下问题：1)多为板式塔或者非标准填料塔，这些塔的压降和持液量都较大，因此限制了塔器操作温度(保证一定的气体出口压力)，且增加了塔器可能存在的进出口硼浓度不一致风险(进出口硼浓度需要一致)；2)脱气过程中液面沸腾时形成的气泡在破裂后产生大量液沫，部分液滴被塔内的上升气流夹带至二次蒸汽中，随后进入冷凝液，限制了脱气效率；3)脱气塔液位的稳定对于装置的正常运行是非常
重要的，但已知脱气塔存在液位不稳定的问题；4)已知脱气塔的操作弹性区间比较小，对塔内喷淋密度的要求比较严格，无法适应多工况下的脱气应用。有鉴于此，确有必要提供一种用于放射性液体处理的新型核电厂规整填料脱气塔，以解决上述问题。
技术实现思路
本技术的目的在于：提供一种用于放射性液体处理的新型核电厂规整填料脱气塔，以有效提高脱气效率，同时降低能耗和成本。为了实现上述目的，本技术提供了一种用于放射性液体处理的核电厂规整填料脱气塔，其包括分段式结构的塔体，塔体包括供塔内件及填料安装用的上部塔体和为液体提供沸腾蒸发空间的下部塔体，下部塔体的内径大于上部塔体的内径；上部塔体内装载有不锈钢板波纹规整填料。优选地，所述不锈钢板波纹规整填料在上部塔体内分层布置，每层高为200～230mm。优选地，所述不锈钢板波纹规整填料的比表面积为350～355m2/m3，孔隙率为94％-96％。优选地，所述下部塔体的内径为上部塔体内径的1.5～1.6倍。优选地，所述上部塔体在不锈钢板波纹规整填料的上方设置有液体分布器。优选地，所述液体分布器为高布液点槽式液体分布器。优选地，所述液体分布器还设有预分布装置。优选地，所述上部塔体还在液体分布器的上方设置有高性能丝网除沫器。优选地，所述上部塔体开设有冷凝液回流口和进料口，冷凝液回流口和进料口均位于液体分布器上方。优选地，所述下部塔体的最底部开设有塔釜出口，塔釜出口设置有十字型防涡流挡板。与现有技术相比，本技术用于放射性液体处理的核电厂规整填料脱气
塔具有除气因子高、能耗低、运行稳定性好、进出口硼浓度一致、操作弹性宽、布置空间需求小等优点。附图说明下面结合附图和具体实施方式，对本技术用于放射性液体处理的核电厂规整填料脱气塔及其有益技术效果进行详细说明，其中：图1为本技术用于放射性液体处理的核电厂规整填料脱气塔的结构示意图；图2为图1中不锈钢板波纹规整填料的结构示意图；图3为图1中液体分布器的结构示意图；图4为图1中塔釜出口及十字型防涡流挡板的结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本技术，并不是为了限定本技术。请参阅图1，本技术用于放射性液体处理的核电厂规整填料脱气塔的塔体采用分段式结构，其中，供塔内件及填料安装用的上部塔体30内径较小，为液体提供沸腾蒸发空间的下部塔体40内径较大。下部塔体40的内径为上部塔体30内径的1.5～1.6倍。对于一定体积的空间，增大横截面积可以降低整体高度，因此这种分段式塔体结构可以减小脱气塔的布置空间需求，这对于核电厂来说是至关重要的。上部塔体30内装载有不锈钢板波纹规整填料32，以便为塔内气液相传质提供所需的接触表面。不锈钢板波纹规整填料32分层布置，每层高为200～230mm，优选为213mm。根据核电厂处理的一回路冷却剂以及其含有的待去除气体的放
射性及化学源项特性，考虑化工传质分离原理，经过设计计算得到不锈钢板波纹规整填料32的比表面积为350～355m2/m3，孔隙率为94％-96％从而尽可能为塔内的气液两相提供较大的传质接触面积。不锈钢板波纹规整填料32的材料较细或薄，空隙率大，加之排列整齐规整，因而气流通过能力大，压降小；较大的比表面积保证了液体在填料表面形成稳定的薄液层，提高了填料表面的润湿率而避免沟流现象，有利于提高传质效率。请同时参阅图1和图2，上部塔体30在不锈钢板波纹规整填料32的上方设置有液体分布器34，上部塔体30开设的冷凝液回流口300和进料口302均位于液体分布器34上方。液体分布器34为高布液点槽式液体分布器，其能够对塔内的下降液体(包括冷凝液回流口300流入的回流液体以及进料口302流入的进料液体)进行充分分布，以保证下方填料的充分润湿，即使在喷淋密度较大变化范围内也能有很好的分布效果。液体分布器34还设有预分布装置，预分布装置对进入液体分布器的液体进行预分布。请同时参阅图1和图3，上部塔体30还在液体分布器34的上方设置了高性能丝网除沫器36。高性能丝网除沫器36可以截留上升气相从塔釜放射性废液中夹带的99.99％的液沫，有效降低了水蒸气中的放射性核素及盐分的含量，对于利用水蒸气控制氢气爆炸极限这种工艺来说尤为重要。请同时参阅图1和图4，下部塔体40的最底部设置有塔釜出口46，塔釜出口46设置有十字型防涡流挡板460；十字型防涡流挡板460用于抑制塔釜内漩涡的形成，并破坏已形成的漩涡，使脱气塔在正常运行时液面稳定。易于理解的是，本技术所采用的填料、液体分布器34、除沫器等塔内件的选型，均可以根据待去除气体以及反应堆冷却剂的放射性物理化学特性、操作条件、处理量、脱气等要求进行适当调整。与现有技术相比，本技术用于放射性液体处理的核电厂规整填料脱气塔至少具有以下优点：1)扩宽塔的操作弹性：采用高布液点槽式液体分布器可以为回流以及进料液提供更好的液体分布效果，保证下方填料的充分润湿，即使在喷淋密度较大变化范围内也能有很好的分布效果；2)提高塔的除气因子：填料脱气塔的内部结构设计可以保证塔内上升气流和下降液体的充分接触传质，同时截留上升气流中夹带的大量液沫，从而提高了塔的脱气因子；3)降低能耗：选择合适的操作温度用以减少提高液体显热所需要的能力，对于低压降的塔内件而言，选择范围较广；4)保证液位稳定：通过防涡流装置，稳定塔内液位，从而使装置稳定、连续运行；5)保持进出口硼浓度一致：低持液量可以有效地保证输送至一回路的冷却剂(经过除气)的硼浓度保持不变，从而降低本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于放射性液体处理的核电厂规整填料脱气塔，其特征在于：包括分段式结构的塔体，塔体包括供塔内件及填料安装用的上部塔体和为液体提供沸腾蒸发空间的下部塔体，下部塔体的内径大于上部塔体的内径；上部塔体内装载有不锈钢板波纹规整填料；所述上部塔体开设有冷凝液回流口和进料口。

【技术特征摘要】
1.一种用于放射性液体处理的核电厂规整填料脱气塔，其特征在于：包括分段式结构的塔体，塔体包括供塔内件及填料安装用的上部塔体和为液体提供沸腾蒸发空间的下部塔体，下部塔体的内径大于上部塔体的内径；上部塔体内装载有不锈钢板波纹规整填料；所述上部塔体开设有冷凝液回流口和进料口。2.根据权利要求1所述的核电厂规整填料脱气塔，其特征在于：所述不锈钢板波纹规整填料在上部塔体内分层布置，每层高为200～230mm。3.根据权利要求1所述的核电厂规整填料脱气塔，其特征在于：所述不锈钢板波纹规整填料的比表面积为350～355m2/m3，孔隙率为94％-96％。4.根据权利要求1所述的核电厂规整填料脱气塔，其特征在于：所述下部塔体的内径为上部塔体内径的1.5～1.6...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘跃龙，盛成，兰立君，霍明，刘勇，张裕嘉，杨林君，苏东，
申请(专利权)人：中广核工程有限公司，中国广核集团有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44