核电站反应堆放射性废液中气体杂质的脱气装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种核电站反应堆放射性废液中气体杂质的脱气装置，其包括：脱气塔，用于接收核电站反应堆放射性废液并脱除废液中溶解的气体，脱气塔具有塔顶气体出口和塔釜液体出口；与脱气塔相连通且位于其下游的冷凝器，用于对脱气塔塔顶采出的气体进行冷凝；与冷凝器相连通的真空泵，用于抽出并压缩经过冷凝器冷凝后的气体和未冷凝的水蒸汽，以维持塔内所需的运行压力；以及与真空泵相连通的气水分离器，用于分离气体和水，将气体除去。此外，本发明专利技术还公开了一种核电站反应堆放射性废液中气体杂质的脱气方法。本发明专利技术核电站反应堆放射性废液中气体杂质的脱气装置和方法采用负压脱气，操作方便，安全可靠，即使系统出现泄漏时也能保证系统安全。

Degassing device and method for gas impurities in reactor waste pile for nuclear power plant reactor

The invention discloses a nuclear reactor device, degassing ejection gas impurities in waste liquid which comprises a degassing tower, gas for receiving radioactive waste nuclear reaction and dissolved removing, degassing tower and tower kettle with top gas outlet of the liquid outlet is connected with the condenser through the degassing tower; and is located in the downstream of the condensation of gas used for degassing tower overhead produced; the vacuum pump is connected with the condenser through, to extract and compress the gas passing through the condenser after and no condensation of water vapor, to maintain a desired tower within the operating pressure; and is communicated with the vacuum pump gas water separator, for separating gas and water, gas will be removed. In addition, the invention discloses a degassing method for the gas impurity in the radioactive waste pile of the nuclear power station. The degassing device and method of the gas impurity in the radioactive waste liquid of the nuclear power plant in the reactor pile adopts negative pressure degassing, and the operation is convenient, safe and reliable, and the system safety can be guaranteed even when the system leaks.

【技术实现步骤摘要】
核电站反应堆放射性废液中气体杂质的脱气装置和方法
本专利技术属于核电
，更具体地说，本专利技术涉及一种核电站反应堆放射性废液中气体杂质的脱气装置和方法。
技术介绍
核电站反应堆放射性废液中存在着由生产运行产生的氢气和多种放射性气体，放射性废液中的气体大都有害：氢气是易燃易爆的气体，当氢气浓度超标时，存在爆炸风险，放射性气体会对人体和环境造成损害。因此，有必要对反应堆放射性废液中存在的气体杂质进行脱除。为了脱除核电站反应堆一回路中的氢气和放射性裂变气体，使一回路水质满足核电站运行要求，需要设置脱气装置，通过脱气装置在运行期间的直接或者间接运行，排除一回路中氢气和放射性裂变气体，从而降低其含量以满足核电站运行要求。现有核电技术中，采用正压的脱气装置能达到一定的脱气效果，但存在以下缺点：在启动过程中，需要大量氮气对装置和管道进行吹扫以降低装置内的氧气浓度，因此，需增加大量的控制逻辑和配套设备用以配合完成脱气过程；启动过程复杂，系统故障率较高，降低系统的可用性；操作员需要干预的过程量多，自动化程度低；由于是正压脱气，为了达到冷却剂的饱和状态，在脱气过程中，还需要消耗大量的热量使冷却剂达到饱和状态，蒸发的冷却剂也需要换热器冷却进行气冷和冷凝回流；此外，还需考虑防氢爆措施，需额外的增设氢气浓度测量仪表等装置，用以测量厂房和所有阀门以及仪表部分的氢气浓度。采用真空泵负压的脱气装置虽然工艺较正压脱气装置简单，但也存在一些缺陷：在脱气装置运行期间，为了保证装置在任何工况下(包括泄漏)装置里的氢气浓度低于爆炸极限，需要时刻保证有大量的氮气对脱气装置进行吹扫，此时，除了配备相关气体管线外，还需有配置大量的载气用以配合相关工艺操作；装置内通入的大量氮气增加了真空泵的流量，从而增加了整体真空单元的体积；增加了核电站潜在的气体流出物排放量。有鉴于此，确有必要提供一种节能、高效、安全的核电站反应堆放射性废液中气体杂质的脱气装置和方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供一种节能、高效、安全的核电站反应堆放射性废液中气体杂质的脱气装置和方法。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种核电站反应堆放射性废液中气体杂质的脱气装置，其包括：脱气塔，用于接收核电站反应堆放射性废液并脱除废液中溶解的气体，脱气塔具有塔顶气体出口和塔釜液体出口；与脱气塔相连通且位于其下游的冷凝器，用于对脱气塔塔顶采出的气体进行冷凝；与冷凝器相连通的真空泵，用于抽出并压缩经过冷凝器冷凝后的气体和未冷凝的水蒸汽，以维持塔内所需的运行压力；以及与真空泵相连通的气水分离器，用于分离气体和水，将气体除去。作为本专利技术核电站反应堆放射性废液中气体杂质的脱气装置的一种改进，所述废液中的气体杂质包括氢气和/或放射性气体。作为本专利技术核电站反应堆放射性废液中气体杂质的脱气装置的一种改进，所述气水分离器包括顶部的气体出口和底部的水出口。作为本专利技术核电站反应堆放射性废液中气体杂质的脱气装置的一种改进，所述水出口与冷凝液排放泵相连通以将分离出的冷凝水排放到下游处理系统。作为本专利技术核电站反应堆放射性废液中气体杂质的脱气装置的一种改进，所述冷凝液排放泵与所述真空泵之间设有一密封水冷却器，用于为脱气后的冷凝水换热。作为本专利技术核电站反应堆放射性废液中气体杂质的脱气装置的一种改进，所述密封水冷却器包括一密封水出口和一密封水入口，密封水出口与真空泵相连通以将换热后的密封水供应给真空泵。作为本专利技术核电站反应堆放射性废液中气体杂质的脱气装置的一种改进，所述脱气装置还包括与所述脱气塔相连通且位于其下游的一冷却剂输送泵，用于输送脱气塔塔釜的脱除了气体杂质的冷却剂。作为本专利技术核电站反应堆放射性废液中气体杂质的脱气装置的一种改进，所述脱气装置还包括与所述脱气塔相连通且与所述冷却剂输送泵连接在一根管线上的冷却剂循环泵，用于为脱气塔输送换热所需的循环液体。作为本专利技术核电站反应堆放射性废液中气体杂质的脱气装置的一种改进，所述冷却剂循环泵与所述脱气塔之间设有电加热器，用来为输送到脱气塔的冷却剂进行加热，使进入到脱气塔内的液体获得蒸发所需的热量。为了实现上述专利技术目的，本专利技术还提供了一种核电站反应堆放射性废液中气体杂质的脱气方法，其包括以下步骤：1)将核电站反应堆放射性废液输送入脱气塔进行解析分离，放射性废液在填料中换热后实现气液分离；2)用冷凝器对从脱气塔塔顶采出的气体进行冷却，经冷凝器冷凝下来的液体回流到脱气塔内，继续进行脱气；3)使用真空泵对冷凝器和脱气塔抽气，并对从冷凝器出口出来的气体进行压缩；4)将真空泵输出的气水混合物送入气水分离器进行分离；5)将气水分离器顶部的不凝性气体从顶部排气口送往下游系统处理，气水分离器冷凝下来的冷凝水通过冷凝液排放泵送到下游系统处理；以及6)将脱气塔脱气后的塔釜冷却剂通过塔釜冷却剂输送泵输送到下游系统处理。作为本专利技术核电站反应堆放射性废液中气体杂质的脱气方法的一种改进，所述步骤1)中，脱气塔进行脱气时，控制塔釜压力为7kPa～13.5kPa，温度为39℃～51.8℃。作为本专利技术核电站反应堆放射性废液中气体杂质的脱气方法的一种改进，在所述步骤5)后还包括将所述冷凝水通过冷凝液排放泵送入密封水冷却器换热。作为本专利技术核电站反应堆放射性废液中气体杂质的脱气方法的一种改进，所述脱气方法还包括将所述换热后的密封水输送至真空泵，密封水进入真空泵的压力低于真空泵吸入口端的工作压力。作为本专利技术核电站反应堆放射性废液中气体杂质的脱气方法的一种改进，在所述步骤6)后还包括将所述塔釜冷却剂通过循环泵输送到电加热器加热后送入脱气塔内。与现有技术相比，本专利技术核电站反应堆放射性废液中气体杂质的脱气装置和方法具有以下优点：(1)减小了载气的使用量，对于核电站而言，减少了放射性气体的排放量；(2)在脱气过程中仅需补充少量的热量就能使废液达到饱和状态，节省了废液达到饱和状态所需要的能量；(3)不需要使用氮气对装置和管道进行吹扫，节省了氮气的排放量；(4)采用负压脱气工艺，使用常规配套设备液环真空泵来提供系统所需的真空度就可以完成脱气过程，节省了建设成本；(5)本专利技术工艺简单，操作方便，自动化程度高，脱气安全，当系统出现泄漏破口时，仍能保证系统安全。附图说明下面结合附图和具体实施方式，对本专利技术核电站反应堆放射性废液中气体杂质的脱气装置和方法进行详细说明，其中：图1为本专利技术核电站反应堆放射性废液中气体杂质的脱气装置的示意图。具体实施方式为了使本专利技术的专利技术目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本专利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专利技术，并非为了限定本专利技术。请参阅图1所示，本专利技术核电站反应堆放射性废液中气体杂质的脱气装置包括：脱气塔10，与脱气塔10塔顶采出管线连接的冷凝器20，其中，冷凝器20出口管线上设有真空泵30，以及与真空泵30出口管线连通的气水分离器40。脱气塔10用于接收核电站反应堆放射性废液并脱除废液中溶解的气体，脱气塔10为填料塔，塔内设有液体分布器(未图示)，塔上安装有显示塔釜压力的压力表(未图示)和显示塔釜温度的温度传感器(未图示)，脱气塔10具有塔顶气体出口102、塔釜液体出口104、放射性废液进入口106、冷凝器回流冷凝液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种核电站反应堆放射性废液中气体杂质的脱气装置，其特征在于，包括：脱气塔，用于接收核电站反应堆放射性废液并脱除废液中溶解的气体，脱气塔具有塔顶气体出口和塔釜液体出口；与脱气塔相连通且位于其下游的冷凝器，用于对脱气塔塔顶采出的气体进行冷凝；与冷凝器相连通的真空泵，用于抽出并压缩经过冷凝器冷凝后的气体和未冷凝的水蒸汽，以维持塔内所需的运行压力；以及与真空泵相连通的气水分离器，用于分离气体和水，将气体除去。

【技术特征摘要】
1.一种核电站反应堆放射性废液中气体杂质的脱气装置，其特征在于，包括：脱气塔，用于接收核电站反应堆放射性废液并脱除废液中溶解的气体，脱气塔具有塔顶气体出口和塔釜液体出口；与脱气塔相连通且位于其下游的冷凝器，用于对脱气塔塔顶采出的气体进行冷凝；与冷凝器相连通的真空泵，用于抽出并压缩经过冷凝器冷凝后的气体和未冷凝的水蒸汽，以维持塔内所需的运行压力；以及与真空泵相连通的气水分离器，用于分离气体和水，将气体除去。2.根据权利要求1所述的脱气装置，其特征在于，所述废液中的气体杂质包括氢气和/或放射性气体。3.根据权利要求1所述的脱气装置，其特征在于，所述气水分离器包括顶部的气体出口和底部的水出口。4.根据权利要求3所述的脱气装置，其特征在于，所述水出口与冷凝液排放泵相连通以将分离出的冷凝水排放到下游处理系统。5.根据权利要求4所述的脱气装置，其特征在于，所述冷凝液排放泵与所述真空泵之间设有一密封水冷却器，用于为脱气后的冷凝水换热。6.根据权利要求5所述的脱气装置，其特征在于，所述密封水冷却器包括一密封水出口和一密封水入口，密封水出口与真空泵相连通以将换热后的密封水供应给真空泵。7.根据权利要求1所述的脱气装置，其特征在于，还包括与所述脱气塔相连通且位于其下游的一冷却剂输送泵，用于输送脱气塔塔釜的脱除了气体杂质的冷却剂。8.根据权利要求1所述的脱气装置，其特征在于，还包括与所述脱气塔相连通且与所述冷却剂输送泵连接在一根管线上的冷却剂循环泵，用于为脱气塔输送换热所需的循环液体。9.根据权...

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