用于核电厂的模块化水净化系统技术方案

一种用于核电厂的模块化水净化系统包含多个模块，所述多个模块能够在多种布置中选择性地直接或通过使用中间适配器而连接在一起。所述模块可以包含泵模块、FOSAR模块、颗粒过滤模块、交叉流过滤模块、脱气模块和/或去矿质模块，以及其它可能模块。所述模块可以具有公共接口，使得它们能够在所述核电厂的情形内出于不同目的以各种配置互连(直接或通过中间适配器)(例如，过滤池水；通过真空抽吸收集较大物体)。各个模块可以具有与所述工厂的燃料组件足够类似的形状因子和/或安装结构，使得(1)所述工厂的燃料组件处理设备能够抓握、移动和重新定位所述模块，和/或(2)所述模块能够储存在燃料池的储存架中。

Modular water purification system for nuclear power plant

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于核电厂的模块化水净化系统交叉引用本申请要求2017年4月20日提交的名称为《用于核电厂的模块化水净化系统(ModularWaterPurificationSystemforNuclearPowerPlants)》的第62/487,702号美国临时申请的优先权，其全部内容特此以引用的方式并入本文中。1.
各种实施例总体上涉及在核电厂中使用的水净化系统。2.
技术介绍
核电厂(例如PWR、BWR和CANDU)的水中污染物，特别是废燃料池、反应堆容器和反应堆腔中的污染物，会导致一系列水的清澈程度问题，从而妨碍正常维护活动的效率，增加对工人的辐射照射，降低工厂设备的可靠性和/或引起化学控制问题。这些污染物可包含离子、胶体和颗粒腐蚀产物、二氧化硅、放射性和非放射性气体、切削碎片和/或生物物种。
技术实现思路
一个或多个非限制性实施例提供一种有助于有效去除一种或多种污染物的模块化净化系统。所述系统是模块化的，并且可以与一个或多个净化模块一起使用，每个净化模块可以配置成方便的形状因子，这种形状因子利用现有的工厂基础设施来处理和储存净化设备并简化放射性废物管理。一个或多个非限制性实施例有助于改善核电厂(PWR、BWR和CANDU)的水净化，例如废燃料池、反应堆容器和/或反应堆腔中的水净化，例如通过以下方式：i)通过去除活化的腐蚀产物(离子、胶体和颗粒)在废燃料池和反应堆腔内及周围进行的维护活动期间减少辐射照射；ii)通过去除二氧化硅、腐蚀产物、气体/纳米气泡和其它污染物而提高水的清澈程度并提高工作人员效率；iii)通过去除活化的腐蚀产物颗粒减少污染扩散；iv)通过去除异物提高设备可靠性；v)降低由吸入放射性气体或其它空气污染造成的内照射的风险，包含提高燃料泄漏后的安全性；和/或vi)改进设备设计，以减少净化废燃料和反应堆腔水所需的工作量，并更好地管理在水净化过程中收集/产生的放射性废物(例如，固体和气体污染物)。一个或多个非限制性实施例提供用于核电厂的模块化水净化系统。所述系统包含：多个模块，其可以在多种布置中选择性地连接在一起。所述多个模块包含：泵模块，其包含入口和出口，且配置成提供流体流动；以及至少两个净化模块，其配置成互换或同时地连接到泵模块。根据这些实施例中的一个或多个，所述至少两个净化模块包含FOSAR模块，所述FOSAR模块配置成在FOSAR模块的容器中捕集直径大于2.5mm的物体，并且FOSAR模块包含配置成附接到泵模块的入口的出口。根据这些实施例中的一个或多个，所述容器可选择性地从FOSAR模块的其余部分拆离，使得可以检查容器中的物体。根据这些实施例中的一个或多个，FOSAR模块配置成在容器中捕集直径大于1.0mm的物体。根据这些实施例中的一个或多个，所述至少两个净化模块包含具有过滤介质的颗粒过滤模块，所述过滤介质配置成从穿过颗粒过滤模块的流体流捕集颗粒。颗粒过滤模块具有入口，所述入口配置成连接到泵模块的出口。根据这些实施例中的一个或多个，过滤介质是耐辐射的。根据这些实施例中的一个或多个，所述至少两个净化模块包含电凝模块，所述电凝模块配置成定位在颗粒过滤模块的上游，以便在流动穿过电凝模块的污染物到达颗粒过滤模块之前凝结所述污染物，并由此改进颗粒过滤模块对这些污染物的收集。根据这些实施例中的一个或多个，所述至少两个净化模块包含去矿质模块，所述去矿质模块包含树脂且配置成从穿过去矿质模块的流体流捕集离子腐蚀产物。根据这些实施例中的一个或多个，所述去矿质模块包含流体出口，所述流体出口配置成连接到核电厂的固体废物处理系统，使得来自去矿质模块的废树脂可以从去矿质模块流到固体废物处理系统。根据这些实施例中的一个或多个，所述至少两个净化模块包含脱气模块，所述脱气模块包含提取气体出口且配置成从穿过脱气模块的流体流提取气体。根据这些实施例中的一个或多个，所述脱气模块配置成连接到核电厂气体的真空泵和气体废物处理系统，使得通过脱气模块提取的气体可以由工厂的气体废物处理系统处理。根据这些实施例中的一个或多个，所述至少两个净化模块包含过氧化物监测和注入模块，所述过氧化物监测和注入模块配置成阻止腐蚀产物在放油和加油活动期间从燃料组件释放。根据这些实施例中的一个或多个，所述至少两个净化模块包含交叉流过滤模块，所述交叉流过滤模块配置成将穿过交叉流过滤模块的流体流分成：(1)通过第一出口离开交叉流过滤模块的相对洁净的水流，和(2)通过第二出口离开交叉流过滤模块的相对脏污的流。根据这些实施例中的一个或多个，颗粒过滤模块具有配置成连接到泵模块的出口或交叉流过滤模块的第二出口的入口。根据这些实施例中的一个或多个，所述至少两个净化模块包含脱气模块，所述脱气模块包含提取气体出口，并且所述脱气模块包含配置成连接到交叉流过滤模块的第一出口的流体入口。根据这些实施例中的一个或多个，所述提取气体出口配置成连接到核电厂气体的真空泵和气体废物处理系统，使得通过脱气模块提取的气体可以由工厂的气体废物处理系统处理。根据这些实施例中的一个或多个，所述至少两个净化模块包含第一和第二净化模块，其中所述第一和第二净化模块分别包含不同类型的上述净化模块(例如，FOSAR模块；颗粒过滤模块；电凝模块；去矿质模块；脱气模块；过氧化物监测和注入模块；或交叉流过滤模块)。根据这些实施例中的一个或多个，所述至少两个净化模块包含第三净化模块，所述第三净化模块选自上文所列的净化模块且不同于第一和第二净化模块。根据这些实施例中的一个或多个，所述至少两个净化模块包含第四净化模块，所述第四净化模块选自上文所列的净化模块且不同于第一、第二和第三净化模块。根据这些实施例中的一个或多个，多个所述模块的入口或出口包含标准化连接器，用于在多种布置中促进至少多个所述模块的彼此连接。根据这些实施例中的一个或多个，多个所述模块的入口和出口包含气动径向密封件，所述气动径向密封件配置成阻止其相应模块内的污染物在所述模块与另一模块断开连接时泄漏。根据这些实施例中的一个或多个，所述系统包含至少一个中间适配器，所述中间适配器将所述多个模块中的至少一个模块的入口与所述多个模块的至少另一个模块的出口互连。这种适配器可用于促进例如可膨胀密封件的辐射敏感物品与可具有高剂量率且难以维修的各个模块的分离。根据这些实施例中的一个或多个，所述系统还包含燃料组件底部喷嘴清洁模块，所述燃料组件底部喷嘴清洁模块包含：容器，其配置成接合工厂的燃料组件的下部喷嘴；出口，其与所述容器的内部流体连通，且配置成连接到所述多个模块中的至少一个的入口，使得泵模块产生在回洗方向上依序流动穿过燃料组件、进入所述容器、穿过燃料组件底部喷嘴清洁模块的出口并流到所述多个模块中的所述至少一个上的水流；以及至少一个超声波换能器，其安装到所述容器上，并且塑形和配置成引导超声波能量朝向与所述容器接合的燃料组件的下部喷嘴。根据这些实施例中的一个或多个，所述泵包含：壳体，其形成具有入口和出口的叶轮室；驱动轴，其连接到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于核电厂的模块化水净化系统，所述系统包括：/n多个模块，其能够在多种布置中选择性地连接在一起，/n其中所述多个模块包含：/n泵模块，其包含入口和出口，且配置成提供流体流，以及/n至少两个净化模块，其配置成互换或同时地连接到所述泵模块。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170420 US 62/487,7021.一种用于核电厂的模块化水净化系统，所述系统包括：
多个模块，其能够在多种布置中选择性地连接在一起，
其中所述多个模块包含：
泵模块，其包含入口和出口，且配置成提供流体流，以及
至少两个净化模块，其配置成互换或同时地连接到所述泵模块。


2.根据权利要求1所述的系统，其中：
所述至少两个净化模块包含FOSAR模块，所述FOSAR模块配置成在所述FOSAR模块的容器中捕集直径大于2.5mm的物体，且
所述FOSAR模块包含配置成附接到所述泵模块的所述入口上的出口。


3.根据权利要求2所述的系统，其中所述容器能够选择性地从所述FOSAR模块的其余部分拆离，使得能够检查所述容器中的物体。


4.根据权利要求2所述的系统，其中所述FOSAR模块配置成在所述容器中捕集直径大于1.0mm的物体。


5.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少两个净化模块包含颗粒过滤模块，所述颗粒过滤模块包括过滤介质，所述过滤介质配置成从穿过所述颗粒过滤模块的流体流捕集颗粒，所述颗粒过滤模块具有配置成连接到所述泵模块的所述出口的入口。


6.根据权利要求5所述的系统，其中所述过滤介质包括耐辐射过滤介质。


7.根据权利要求5所述的系统，其中所述至少两个净化模块包含电凝模块，所述电凝模块配置成定位在所述颗粒过滤模块的上游，以便在流动穿过所述电凝模块的污染物到达所述颗粒过滤模块之前凝结所述污染物，并由此改进所述颗粒过滤模块对此类污染物的收集。


8.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少两个净化模块包含去矿质模块，所述去矿质模块包括树脂且配置成从穿过所述去矿质模块的流体流捕集离子腐蚀产物。


9.根据权利要求8所述的系统，其中所述去矿质模块包含流体出口，所述流体出口配置成连接到核电厂的固体废物处理系统，使得来自所述去矿质模块的废树脂能够从所述去矿质模块流到所述固体废物处理系统。


10.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少两个净化模块包含脱气模块，所述脱气模块包含提取气体出口且配置成从穿过所述脱气模块的流体流提取气体。


11.根据权利要求10所述的系统，其中所述脱气模块配置成连接到核电厂气体的真空泵和气体废物处理系统，使得通过所述脱气模块提取的气体能够由所述工厂的气体废物处理系统处理。


12.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少两个净化模块包含过氧化物监测和注入模块，所述过氧化物监测和注入模块配置成阻止腐蚀产物在放油和加油活动期间从燃料组件释放。


13.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少两个净化模块包含交叉流过滤模块，所述交叉流过滤模块配置成将穿过所述交叉流过滤模块的流体流分成：(1)通过第一出口离开所述交叉流过滤模块的相对洁净的水流，和(2)通过第二出口离开所述交叉流过滤模块的相对脏污的流。


14.根据权利要求13所述的系统，其中所述至少两个净化模块包含具有过滤介质的颗粒过滤模块，所述过滤介质配置成捕集颗粒，所述颗粒过滤模块具有配置成连接到所述泵模块的所述出口或所述交叉流过滤模块的所述第二出口的入口。


15.根据权利要求13所述的系统，其中：
所述至少两个净化模块包含脱气模块，所述脱气模块包含提取气体出口，以及
所述脱气模块包括流体入口，所述流体入口配置成连接到所述交叉流过滤模块的所述第一出口。


16.根据权利要求15所述的系统，其中所述提取气体出口配置成连接到核电厂气体的真空泵和气体废物处理系统，使得通过所述脱气模块提取的气体能够由所述工厂的气体废物处理系统处理。


17.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少两个净化模块包括第一和第二净化模块，其中所述第一和第二净化模块分别包括以下净化模块中的不同净化模块：
FOSAR模块，其配置成在所述FOSAR模块的容器中捕集直径大于2.5mm的物体；
颗粒过滤模块，其包括过滤介质，所述过滤介质配置成捕集颗粒；
电凝模块，其配置成凝结污染物；
去矿质模块，其包括树脂且配置成捕集离子腐蚀产物；
脱气模块，其包含提取气体出口且配置成提取气体；
过氧化物监测和注入模块，其配置成阻止腐蚀产物在放油和加油活动期间从燃料组件释放；或
交叉流过滤模块，其配置成将穿过所述交叉流过滤模块的流分成：(1)通过第一出口离开所述交叉流过滤模块的相对洁净的水流，和(2)通过第二出口离开所述交叉流过滤模块的相对脏污的流。


18.根据权利要求17所述的系统，其中所述至少两个净化模块包括第三净化模块，所述第三净化模块选自在权利要求17中列出的净化模块且不同于所述第一和第二净化模块。


19.根据权利要求18所述的系统，其中所述至少两个净化模块包括第四净化模块，所述第四净化模块选自在权利要求17中列出的净化模块且不同于所述第一、第二和第三净化模块。


20.根据权利要求1所述的系统，其中多个所述模块的入口或出口包含标准化连接器，用于在所述多种布置中促进至少多个所述模块的彼此连接。


21.根据权利要求20所述的系统，其中多个所述模块的所述入口和出口包含气动径向密封件，所述气动径向密封件配置成...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·阿盖勒斯，迈克尔·J·利特尔，罗伯特·D·小沃林，
申请(专利权)人：多明尼奥工程公司，
类型：发明
国别省市：美国;US