利用过热蒸汽的低水平放射性废弃物的体积减量系统技术方案

本发明专利技术涉及一种利用在过热蒸汽发生器产生的过热蒸汽碳化干燥低水平放射性废弃物的体积减量系统，包括：再热蒸汽发生器，加热从喷雾器喷射的烟雾生成过热蒸汽之后向蒸汽供应管排放；干燥炉，对投入至在所述再热蒸汽发生器供应的一次蒸汽及过热蒸汽的低水平放射性废气物进行碳化干燥后，将经碳化干燥的低水平放射性废弃物冷却至预定温度；换热器，将在所述干燥炉对低水平放射性废弃物进行碳化干燥后从蒸汽排放管排放的蒸汽进行热交换后，通过蒸汽输送管供应至再热蒸汽发生器，将在排放蒸汽的热交换后发生的冷凝水向冷凝水输送管排放，向干燥炉通过冷却输送管供应经热交换的冷却水；以及冷却塔，冷却在所述换热器热交换后在干燥炉循环的冷却水，然后，再次传送至换热器。

Volume reduction system for low-level radioactive waste using superheated steam

The invention relates to a method for using in superheated steam generator of superheated steam drying carbonization of low level radioactive waste volume reduction system, including: reheat steam generator, steam generation from overheating after smoke sprayer spray to the steam supply pipe emissions; drying furnace, the input to in the primary steam and superheated steam the low level radioactive waste supply reheat steam generator to carbonation after drying, the carbonization dry low level radioactive waste is cooled to a predetermined temperature; heat exchanger of low level radioactive waste in the drying furnace for carbonization after drying from the steam exhaust steam pipe emissions of heat exchange, through steam the conveying pipe supply to reheat steam generator, the condensed water will occur in the exhaust of steam heat exchange to condensed water pipe emissions to dry The drying furnace supplies cooling water by heat exchange through the cooling delivery pipe; and the cooling tower cools the cooling water circulating in the drying furnace after heat exchange of the heat exchanger, and then transfers it to the heat exchanger again.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用过热蒸汽的低水平放射性废弃物的体积减量系统
本专利技术涉及一种利用过热蒸汽的低水平放射性废弃物的体积减量系统，更详细而言，涉及利用在过热蒸汽发生器产生的过热蒸汽碳化干燥低水平放射性废弃物来减少体积的系统。
技术介绍
通常，若将压力保持预定的状态下加热液体，则温度上升，达到预定温度时开始蒸发。此时，即便再加热，直到液体全部蒸发为止温度不变，液体和蒸汽共存。将其叫做湿饱和蒸汽(WetSaturatedVapor)，液体全部变成蒸汽的状态叫做干饱和蒸汽(DrySaturatedVapo)。并且，将干饱和蒸汽再次加热时，蒸汽的温度上升，此时的蒸汽叫做过热蒸汽(SuperheatedVapor)。图1a中，过热蒸汽是在大气压下对饱和蒸汽施加热而同时具有冷凝潜热和显热的蒸汽，保有热量非常高，可在大气压下生成，因此，容易适用于低压高温设备。并且，图1b中，过热蒸汽通过由对流、辐射及冷凝的复合传热进行加热，因此，传热效率非常出色。过热蒸汽在100℃以上不能使用冷凝传热，因此，只能使用对流及辐射传热。图1c中，作为因过热蒸汽而产生的被加热物质的质量和温度变化，在升温初期的被加热物质的表面产生冷凝现象，质量一时增加。然后，在100℃以上的被加热物质的表面的冷凝现象消失，转换为蒸发，回复原状态的质量后逐渐减少。图1d中，在大气压下被加热物质的干燥速度变化中，当加热介质的温度低时，因加热空气而干燥速度变快，当加热介质的温度高时，因过热蒸汽而干燥速度变快。所以，过热蒸汽的传热能力及干燥能力非常高，达热风能力的约10倍。过热蒸汽在低氧气氛下加热水蒸气而成为氧气几乎不存在的状态。通过加热的空气来加热空气时，由于周围存在氧气而会发生氧化反应。过热蒸汽有效适用于能引起氧化反应的物质的加热，可以防止爆发性。目前，在韩国的庆州已建设低水平放射性废弃物的永久处理场并运行，当到达将包括已送到处理场的放射性废弃物、以及目前在核电站保管中的中低水平放射性废弃物桶全部送到处理场的时点时，会存在超过储藏容量的可能性，并发生需要提前设置新处理场的建设计划的情况，所以，迫切需要减少在核电站发生的放射性废弃物。目前，放射性废弃物桶的处理费用每桶约1300万韩币。今后放射性废弃物会更增加，处理费用也会随之增多。在核电站发生的需要移送到处理场的放射性废弃物是浓缩液体废弃物、废树脂、废过滤器、杂固体、泥浆等，其中杂固体的发生量占放射性废弃物的总量的约80％。杂固体废弃物是防护服、袜子、手套、中和纸、塑料、塑胶、木材、金属类、橡胶、保温材料等，压缩后储藏及保管在滚筒。杂固体放射性废弃物中能减少体积的废弃物占相当量，因此，若能减少体积，则能大大减少需要移送到处理场的废弃物桶的数量，这不仅能延长处理场的寿命，还能减少处理费用，从而，能提高核电站的运营效率。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术是为解决所述问题点而提出的，其目的在于，利用过热蒸汽干燥碳化能减少体积的可燃性杂固体低水平放射性废弃物之后进行压缩而减少放射性废弃物的体积。本专利技术的其他目的在于，利用过热装置碳化干燥低水平放射性废弃物来减少体积的系统中，通过将电能变换为热能，将以烟雾状态供给的蒸汽产生低压超高温的过热蒸汽并供给，从而，碳化干燥能减少体积的可燃性杂固体低水平放射性废弃物来减少放射性废弃物的体积。本专利技术的其他另一目的在于，在利用过热蒸汽干燥及碳化低水平放射性废弃物的工艺中，抑制发生粉尘飞散，最大限度地减少环境污染。(二)技术方案本专利技术为达成所述目的，提供一种利用过热蒸汽的低水平放射性废弃物的体积减量系统，包括：再热蒸汽发生器，加热从喷雾器喷射的烟雾生成过热蒸汽之后向蒸汽供应管排放；干燥炉，对投入至在所述再热蒸汽发生器供应的一次蒸汽及过热蒸汽的低水平放射性废气物进行碳化干燥后，将经碳化干燥的低水平放射性废弃物冷却至预定温度；换热器，将在所述干燥炉对低水平放射性废弃物进行碳化干燥后从蒸汽排放管排放的蒸汽进行热交换后，通过蒸汽输送管供应至再热蒸汽发生器，将在排放蒸汽的热交换后发生的冷凝水向冷凝水输送管排放，向干燥炉通过冷却输送管供应经热交换的冷却水；以及冷却塔，冷却在所述换热器热交换后在干燥炉循环的冷却水，然后，再次传送至换热器。并且，本专利技术可以包括将对在所述干燥炉碳化干燥低水平放射性废弃物的期间产生的排放蒸汽及排放气体进行冷凝而产生的冷凝水，在换热器热交换之后通过过滤器进行过滤，然后，储藏在冷凝水储藏槽，用冷凝水泵按压冷凝水后通过冷凝水输送管传送至喷雾器。并且，本专利技术可包括所述再热蒸汽发生器用电能产生过热蒸汽，或者燃烧燃料来产生过热蒸汽。并且，本专利技术中，在所述冷却水输送管可以设置用于供应或切断冷却水的开闭阀。并且，本专利技术中，所述再热蒸汽发生器，可以包括：外壳，在上部形成有流入管，在下部形成有排放管，在内侧面结合有隔热材料，所述流入管用于使从所述换热器流入的蒸汽以及从喷雾器喷射的烟雾状态的蒸汽流入，所述排放管用于排放过热蒸汽；多层蒸汽发生管，形成有空间部，在所述空间部通过所述流入管流入的蒸汽成为过热蒸汽；电热器，在所述蒸汽发生管的内部分别设置有一个以上，用于将施加的电能变换为热能，而加热蒸汽发生管内部的蒸汽；以及连接管，连接于所述多层蒸汽发生管的各蒸汽发生管之间做通道作用，使经加热的蒸汽循环排放。并且，本专利技术中，所述连接管相交替结合于每个蒸汽发生管的左侧及右侧，在各蒸汽发生管之间以之字形连接结合，在流入管与排放管之间可以提供蒸汽流动的路径。并且，本专利技术中，所述各蒸汽发生管通过支架固定结合。并且，本专利技术中，所述电热器中将从外部施加的电能变换为热能的加热棒在各蒸汽发生管的两侧端以预定长度朝内侧突出设置。(三)有益效果根据本专利技术具有以下优点；在再热蒸汽发生装置产生低压超高温过热蒸汽而碳化干燥包括可燃性杂固体的低水平放射性废弃物来减少体积，从而，将在核电站发生的中低水平放射性废弃物筒一年能减少约1/4，从而，不仅减低放射性废弃物的处理费用，通过延长永久处理场的使用寿命，能节俭建设费用。并且，通过延长永久处理场的寿命，可以稳定核电站的运行，解决地区纠纷，并通过永久处理放射性废弃物而可以延长附加建设费用。附图说明图1是示出对一般的过热蒸汽的概念的图，图1a是定义过热蒸汽的图表，图1b是示出具有复合传热的过热蒸汽的特征的图，图1c是示出因过热蒸汽而产生的被加热物质的质量及温度变化的图表，图1d是分别示出在标准大气压下的过热蒸汽、湿空气及干空气的干燥速度的图表。图2是示出根据本专利技术的实施例的利用过热蒸汽的低水平放射性废弃物的体积减量系统的框图。图3是示出利用本专利技术的过热蒸汽的低水平放射性废弃物的体积减量系统的结构图。图4是示出根据本专利技术的实施例的再热蒸汽发生器的结构图。图5是示出为了利用根据本专利技术的过热蒸汽减少低水平放射性废弃物的体积将在再热蒸汽发生器产生的一次蒸汽供应至干燥炉的初期工艺图。图6是示出为了利用根据本专利技术的过热蒸汽减少低水平放射性废弃物的体积将过热蒸汽供应至干燥炉进行碳化的干燥工艺图。图7是示出为了利用根据本专利技术的过热蒸汽减少低水平放射性废弃物的体积将冷却水供应至碳化干燥结束的干燥炉而冷却干燥炉的冷却工艺图。具体实施方式以下，参照附图详细说明根据本专利技术的利用过热蒸汽的低水平放射性废弃物的体积减本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用过热蒸汽的低水平放射性废弃物的体积减量系统，其中，包括：再热蒸汽发生器，加热从喷雾器喷射的烟雾生成过热蒸汽之后向蒸汽供应管排放；干燥炉，对投入至在所述再热蒸汽发生器供应的一次蒸汽及过热蒸汽的低水平放射性废气物进行碳化干燥后，将经碳化干燥的低水平放射性废弃物冷却至预定温度；换热器，将在所述干燥炉对低水平放射性废弃物进行碳化干燥后从蒸汽排放管排放的蒸汽进行热交换后，通过蒸汽输送管供应至再热蒸汽发生器，将在排放蒸汽的热交换后发生的冷凝水向冷凝水输送管排放，向干燥炉通过冷却输送管供应经热交换的冷却水；以及冷却塔，冷却在所述换热器热交换后在干燥炉循环的冷却水，然后，再次传送至换热器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.15 KR 10-2015-0007361;2015.01.15 KR 10-2011.一种利用过热蒸汽的低水平放射性废弃物的体积减量系统，其中，包括：再热蒸汽发生器，加热从喷雾器喷射的烟雾生成过热蒸汽之后向蒸汽供应管排放；干燥炉，对投入至在所述再热蒸汽发生器供应的一次蒸汽及过热蒸汽的低水平放射性废气物进行碳化干燥后，将经碳化干燥的低水平放射性废弃物冷却至预定温度；换热器，将在所述干燥炉对低水平放射性废弃物进行碳化干燥后从蒸汽排放管排放的蒸汽进行热交换后，通过蒸汽输送管供应至再热蒸汽发生器，将在排放蒸汽的热交换后发生的冷凝水向冷凝水输送管排放，向干燥炉通过冷却输送管供应经热交换的冷却水；以及冷却塔，冷却在所述换热器热交换后在干燥炉循环的冷却水，然后，再次传送至换热器。2.根据权利要求1所述的利用过热蒸汽的低水平放射性废弃物的体积减量系统，其中，将对在所述干燥炉碳化干燥低水平放射性废弃物的期间产生的排放蒸汽及排放气体进行冷凝而产生的冷凝水，在换热器热交换之后通过过滤器进行过滤，然后，储藏在冷凝水储藏槽，用冷凝水泵按压冷凝水后通过冷凝水输送管传送至喷雾器。3.根据权利要求1所述的利用过热蒸汽的低水平放射性废弃物的体积减量系统，其中，所述再热蒸汽发生器用电能产生过...

【专利技术属性】
技术研发人员：金成坤，金用彬，
申请(专利权)人：韩国技术有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR