一种基于活性炭延迟床的核电站废气处理系统及其使用方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于活性炭延迟床的核电站废气处理系统，包括冷凝器，还包括：进气管，连接在冷凝器的进气端，所述进气管的中段设置有第一电控阀门；汽水分离器，连接在冷凝器的出气端；干燥箱，连接在汽水分离器的出气端；热能烘干组件，连接在进气管与干燥箱之间；废气导流组件，连接在干燥箱的出气端；衰变箱，连接在废气导流组件远离干燥箱的一端，所述衰变箱的出气端连接有连通管；核素监测单元，连接在连通管远离衰变箱的一端；废气排放组件，连接在核素监测单元与连通管的交接处；本发明专利技术提高了废气中的热能利用效果，且废气预干燥性能优良，保证了核素处理效果，同时具备非标废气的回收再处理功能，避免非标废气外泄。避免非标废气外泄。避免非标废气外泄。

【技术实现步骤摘要】
一种基于活性炭延迟床的核电站废气处理系统及其使用方法


[0001]本专利技术涉及核电站废气处理
，尤其涉及一种基于活性炭延迟床的核电站废气处理系统及其使用方法。

技术介绍

[0002]核电站正常运行时，产生一定量的高放废气，通常流量为3
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5m3/h，容控箱扫气时最大时流量可达40
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50 m3/h。压水堆核电站(例如AP－1000)高放废气由氢、氮气及痕量的放射性氪(Kr)、 氙(Xe)气体组成。高放射性核素存在，使得高放废气比活度达到108~109Bq/t。
[0003]如不经处理排入大气，被人吸入就会形成内照射，严重影响核电站附近居民健康，因此必须对高放废气进行处理。压水堆核电站中已经使用和正在发展的废气处理技术主要有：加压贮存处理和常温活性炭延迟处理。活性炭延迟处理技术较加压贮存处理具有安全、节能、投资省、占地小的特点，成为高放废气处理优选方式。
[0004]在活性炭滞留衰变工艺中，上游系统产生的废气进入废气处理系统后，先经过冷却器进行气体冷却，降低废气温度并去除冷凝出的水分，达到预干燥气体的效果。冷凝出的液体在气水分离器中收集。降温后的废气进入活性炭保护床，在此废气中的水分被进一步去除。活性炭保护床下游为活性炭滞留床，在此废气中Xe、Kr等短寿命核素被吸附滞留，衰变降低其放射性水平。经过放射性活度监测达标后，废气通过电厂通风系统向环境排放。但是，活性炭材料对湿度较为敏感，活性炭在受潮后吸附性能有所降低甚至失效，可能导致废气处理系统及上游系统停运，故废气湿度控制是影响活性炭寿命和系统可用性的关键因素，即使在滞留床上游设有活性炭保护床，对气体冷却器降温后的气体进一步除湿，活性炭仍然会因为吸水容量小而饱和，再生频率较高，并且活性炭对低湿度气体的除湿效果一般。活性炭在失效后需移出设备进行干燥或更换，增加了装卸操作和二次废物的产生量。
[0005]现有技术中，专利申请号为CN201310440089.9的专利技术专利公开了“一种核电站放射性废气处理系统，包括通过管道依次连接的气体冷却器、气水分离器、保护床、滞留床、放射性监测装置，所述放射性废气处理系统还包括有水封管和热氮气源，在所述水封管上方还设置有注水漏斗，所述水封管的一端与所述气水分离器的排水阀下方相连，所述水封管的另一端与排水口相连；所述保护床为硅胶干燥床，所述硅胶干燥床上设置有热氮气吹扫接口，所述热氮气吹扫接口与所述热氮气源相连。本专利技术有效减少放射性二次废物的产生，节省废物处理和更换新硅胶的运行成本，同时，水封管的加入可以避免正常运行时阀门误动作、投运前阀门未及时关闭以及密封不严所造成的放射性含氢废气泄漏的潜在风险，延长主要设备的使用寿命”，但仍然存在以下缺陷：（1）高温废气的热能利用效率低下；（2）废气干燥处理效果不良。
[0006]现有技术中，专利申请号为CN201410395795.0的专利技术专利公开了“一种核电站放射性废气处理系统，其包括气体冷却器、气水分离器、压缩机、延滞处理单元和放射性监测
控制装置，气体冷却器通过进气管线与上游系统管线相连接，气水分离器、压缩机、延滞处理单元和放射性监测控制装置依次通过管线串联连接在气体冷却器的下游。本专利技术核电站放射性废气处理系统通过在延滞处理单元前设置压缩机，有效地增大了系统的运行压力，大幅提升了吸附剂对气体的吸附系数，延长了放射性气体的滞留衰变时间，因此数倍地增大了系统的放射性废气处理能力，提高了放射性废气处理效率，极大地提升了系统的适用范围和处理效果，具有较强的推广应用前景”，但仍然存在以下缺陷：延滞处理单元里面的活性炭延迟床在放射性气体的处理过程中不断衰减，其处理效率下降，导致由延滞处理单元排出的废气中仍然存在一定量的放射性气体，而该方案中缺乏放射性监测控制装置中检出未达到排放标准的废气的再处理装置，导致未达到排放标准的废气滞留监测控制装置中，影响该系统的运行。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在高温废气的热能利用效率低下；废气干燥处理效果不良以及缺乏放射性监测控制装置中检出未达到排放标准的废气的再处理装置，导致未达到排放标准的废气滞留监测控制装置中，影响该系统的运行的问题，而提出的一种基于活性炭延迟床的核电站废气处理系统。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种基于活性炭延迟床的核电站废气处理系统，包括冷凝器，还包括：进气管，连接在冷凝器的进气端，所述进气管的中段设置有第一电控阀门；汽水分离器，连接在冷凝器的出气端；干燥箱，连接在汽水分离器的出气端；热能烘干组件，连接在进气管与干燥箱之间；废气导流组件，连接在干燥箱的出气端；衰变箱，连接在废气导流组件远离干燥箱的一端，所述衰变箱的出气端连接有连通管；核素监测单元，连接在连通管远离衰变箱的一端；废气排放组件，连接在核素监测单元与连通管的交接处。
[0009]优选的，所述汽水分离器的底部排水口固定连接有蓄水箱。
[0010]优选的，所述干燥箱包括箱体、安装在箱体顶部且与汽水分离器出气端连通的第一分流管以及交错安装在箱体内侧壁的吸湿板。
[0011]优选的，所述热能烘干组件包括连接在进气管前段的导流管、安装在导流管上的第二电控阀门、连接在冷凝器进气端的回流管、安装在回流管上的第三电控阀门以及安装在回流管与导流管之间且置于箱体内腔的蛇形烘干管，且所述蛇形烘干管与吸湿板抵接。
[0012]优选的，所述废气导流组件包括连接在箱体出气端的连接管、连接在连接管远离箱体一端的第一引风机以及连接在第一引风机与衰变箱之间的引风管。
[0013]优选的，所述第一引风机上还开设有与连接管连通的出风口，且所述出风口处连接有反吹风机构。
[0014]优选的，所述衰变箱包括连接在引风管远离第一引风机一端的第二分流管、连接在第二分流管远离引风管一端的延滞箱主体以及安装在延滞箱主体内腔的活性炭延迟床。
[0015]优选的，所述废气排放组件包括连接在连通管与核素监测单元交接处的排放管、安装在排放管上的第四电控阀门以及安装在连通管与核素监测单元交接处与进气管前段之间的回流组件。
[0016]优选的，所述回流组件包括连接在连通管与核素监测单元交接处的第一回收管、安装在第一回收管远离连通管一端的第二引风机、连接在第二引风机远离第一回收管一端与进气管前段之间的第二回收管以及安装在第二回收管上的第五电控阀门。
[0017]一种基于活性炭延迟床的核电站废气处理系统的使用方法，包括以下步骤：S1：首先关闭第二电控阀门、第三电控阀门、第四电控阀门以及第五电控阀门，打开第一电控阀门，同时开启废气导流组件的上的第一引风机，然后将核电站废气排管接入进气管，废气通过进气管通入冷凝器中，对废气进行降温的同时，将废气中水汽冷凝为液体除去，冷凝器下游的汽水分离器除去废气中悬浮的水滴，并将液滴收集在蓄水箱中，避免了废气泄露；S2：汽水分离后的废气通过第一分流管进入箱体中，通过吸湿板的导流，进一步降低进入箱体中废气中的水汽含量，从而提高了后续本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于活性炭延迟床的核电站废气处理系统，包括冷凝器（10），其特征在于，还包括：进气管（110），连接在冷凝器（10）的进气端，所述进气管（110）的中段设置有第一电控阀门（111）；汽水分离器（20），连接在冷凝器（10）的出气端；干燥箱（30），连接在汽水分离器（20）的出气端；热能烘干组件（40），连接在进气管（110）与干燥箱（30）之间；废气导流组件（50），连接在干燥箱（30）的出气端；衰变箱（60），连接在废气导流组件（50）远离干燥箱（30）的一端，所述衰变箱（60）的出气端连接有连通管（640）；核素监测单元（70），连接在连通管（640）远离衰变箱（60）的一端；废气排放组件（80），连接在核素监测单元（70）与连通管（640）的交接处。2.根据权利要求1所述的一种基于活性炭延迟床的核电站废气处理系统，其特征在于，所述汽水分离器（20）的底部排水口固定连接有蓄水箱（210）。3.根据权利要求1所述的一种基于活性炭延迟床的核电站废气处理系统，其特征在于，所述干燥箱（30）包括箱体（310）、安装在箱体（310）顶部且与汽水分离器（20）出气端连通的第一分流管（320）以及交错安装在箱体（310）内侧壁的吸湿板（330）。4.根据权利要求3所述的一种基于活性炭延迟床的核电站废气处理系统，其特征在于，所述热能烘干组件（40）包括连接在进气管（110）前段的导流管（410）、安装在导流管（410）上的第二电控阀门（420）、连接在冷凝器（10）进气端的回流管（430）、安装在回流管（430）上的第三电控阀门（440）以及安装在回流管（430）与导流管（410）之间且置于箱体（310）内腔的蛇形烘干管（450），且所述蛇形烘干管（450）与吸湿板（330）抵接。5.根据权利要求3所述的一种基于活性炭延迟床的核电站废气处理系统，其特征在于，所述废气导流组件（50）包括连接在箱体（310）出气端的连接管（510）、连接在连接管（510）远离箱体（310）一端的第一引风机（520）以及连接在第一引风机（520）与衰变箱（60）之间的引风管（530）。6.根据权利要求5所述的一种基于活性炭延迟床的核电站废气处理系统，其特征在于，所述第一引风机（520）上还开设有与连接管（510）连通的出风口，且所述出风口处连接有反吹风机构（540）。7.根据权利要求6所述的一种基于活性炭延迟床的核电站废气处理系统，其特征在于，所述衰变箱（60）包括连接在引风管（530）远离第一引风机（520）一端的第二分流管（610）、连接在第二分流管（610）远离引风管（530）一端的延滞箱主体（620）以及安装在延滞箱主体（620）内腔的活性炭延迟床（630）。8.根据权利要求1所述的一种基于活性炭延迟床的核电站废气处理系统，其特征在于，所述废气排放组件（80）包括连接在连通管（640）与核素监测单元（70）交接处的排放管（810）、安装在排放管（810）上的第四电控阀门（820）以及安装在连通管（640）与核素监测单元（70）交接处与进气管（110）前段之间的回流组件（830）。9.根据权利要求8所述的一种基于活性炭延迟床的核电站废气处理系统，其特征在于，所述回流组件（830）包括连接在连通管（640）与核素监测单元（70）交接处的第一回收管
（831）...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨博，刘兵，潘东平，储志军，欧利锋，吴志萍，陆俊，蒋啸，陈美华，陈曦，罗天鹏，蒋杨磊，卜璐玲，
申请(专利权)人：江苏希捷新能源工程技术有限公司，
类型：发明
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