CN108154939A - 一种基于水上小型堆的安全壳过滤排放系统 - Google Patents

一种基于水上小型堆的安全壳过滤排放系统 Download PDF

Info

Publication number
CN108154939A
CN108154939A CN201611107102.9A CN201611107102A CN108154939A CN 108154939 A CN108154939 A CN 108154939A CN 201611107102 A CN201611107102 A CN 201611107102A CN 108154939 A CN108154939 A CN 108154939A
Authority
CN
China
Prior art keywords
primary tank
containment
small
filtering
filtering primary
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201611107102.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108154939B (zh
Inventor
刘艳丽
谭璞
张守杰
张立德
帅剑云
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China General Nuclear Power Corp
China Nuclear Power Technology Research Institute Co Ltd
CGN Power Co Ltd
China Nuclear Power Institute Co Ltd
Original Assignee
China General Nuclear Power Corp
China Nuclear Power Technology Research Institute Co Ltd
CGN Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China General Nuclear Power Corp, China Nuclear Power Technology Research Institute Co Ltd, CGN Power Co Ltd filed Critical China General Nuclear Power Corp
Priority to CN201611107102.9A priority Critical patent/CN108154939B/zh
Publication of CN108154939A publication Critical patent/CN108154939A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108154939B publication Critical patent/CN108154939B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C9/00—Emergency protection arrangements structurally associated with the reactor, e.g. safety valves provided with pressure equalisation devices
    • G21C9/004—Pressure suppression
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C19/00—Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
    • G21C19/28—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core
    • G21C19/30—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps
    • G21C19/303—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps specially adapted for gases
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/02—Treating gases
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Abstract

本发明公开了一种基于水上小型堆的安全壳过滤排放系统，用于在小型堆发生严重事故时，对安全壳排放的气体进行过滤，至少包括过滤主容器（1），设置于所述过滤主容器（1）内部的通气管线（10）、文丘里喷管（12）、金属纤维过滤层（13），以及与所述过滤主容器（1）连接的卸压管线（2）、加药管线（3）、排放管线（4），其中，所述过滤主容器（1）为小型堆的船体密封舱室或隔间。本发明利用船上已有的密封舱室或隔间作为过滤主容器的外壳，将文丘里水洗过程和金属纤维过滤过程集于一体，无需占用额外布置空间的情况下，可以实现对安全壳排放气体的过滤，节省了系统成本和布置空间。

Description

一种基于水上小型堆的安全壳过滤排放系统
技术领域
本发明涉及小型核反应堆技术领域，具体涉及一种基于水上小型堆的安全壳过滤排放系统。
背景技术
核电站安全壳是防止放射性物质释放到环境中的最后一道屏障。当严重事故发生后，安全壳内的压力逐渐升高，最终可能会破坏安全壳的完整性，造成放射性物质的外泄。安全壳过滤排放系统通过主动泄压使安全壳内的压力不超过其承载限值，从而确保安全壳的完整性。同时，通过安装在卸压管线上的过滤装置对排放气体的放射性物质进行过滤，使排放到环境中放射性剂量在环境允许范围内。
图1示出了一种传统大型压水堆核电站（如CPR1000）的安全壳过滤排放系统结构示意图。在该现有技术中，安全壳过滤排放系统管道自反应堆安全壳直接引出，进入文丘里水洗器；排气经文丘里水洗器过滤后进入金属纤维过滤器过滤，后通过放射性监测装置最终排向电厂烟囱。其中文丘里水洗器的洗涤液在喷管喉部雾化，实现被过滤气体和洗涤液的充分接触，去除排气中的气溶胶和碘。文丘里水洗器与金属纤维过滤器相连，金属纤维过滤器进一步去除排气中所带液体及残留放射性废物，降低排气中的放射性废物。但是，由于传统大型压水堆核电站体积庞大，安全壳外空间布置几乎不受尺寸限制，其安全壳过滤排放系统质量、体积均偏大。
而在一些小型反应堆中，例如置于海上（水上）的小型堆，由于其空间狭小、载荷有限，现有技术中传统的这种压水堆核电站的沉重、庞大的安全壳过滤排放系统不适用于移植到小型堆中运用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种基于水上小型堆的安全壳过滤排放系统，占用空间小，工艺简单，过滤效果好。
为了解决上述技术问题，本发明实施例的一方面提供一种基于水上小型堆的安全壳过滤排放系统，用于在小型堆发生严重事故时，对安全壳排放的气体进行过滤，至少包括过滤主容器，设置于所述过滤主容器内部的通气管线、文丘里喷管、金属纤维过滤层，以及与所述过滤主容器连接的卸压管线、加药管线、排放管线，其中：
所述过滤主容器为小型堆的船体密封舱室或隔间，在所述过滤主容器下部充有除盐水，所述通气管线一端与所述卸压管线连通，另一端位于所述过滤主容器底部；所述文丘里喷管设置于所述通气管线的末端，且位于除盐水的液面以下；所述过滤主容器内部设置有金属纤维过滤层，将除盐水上部的空间分隔成两部分；
所述卸压管线穿设在安全壳与所述过滤主容器之间，其上设置有安全壳手动隔离阀；
所述加药管线一端穿设在所述过滤主容器的底部，另一端连接一加药箱，所述加药箱的位置高于所述除盐水的液面，在所述加药管线上设置有手动隔离阀；
所述排放管线一端穿设在所述过滤主容器位于金属纤维过滤层之上的空间，另一端连接通风系统，在所述排放管线上设置有逆止阀。
其中，所述安全壳手动隔离阀为相互串联的两个常关的带远传功能的手动隔离阀。
其中，所述加药箱盛放有氢氧化纳和硫代硫酸纳的混合溶液。
实施本发明实施例，具有如下的有益效果：
首先，本发明利用船上已有的密封舱室或隔间作为过滤主容器的外壳，将文丘里水洗过程和金属纤维过滤过程集于一体，无需占用额外布置空间的情况下，即可有效降低严重事故下向环境释放的放射性气溶胶，其利用了小型堆现有设备，节省了系统成本和布置空间；
同时，在卸压时将排气中的放射性物质集中滞留在船体舱体或隔间内，减少了放射性的泄露，且便于后期放射性废物的处理；
另外，本发明系统依靠重力进行加药，无加药泵和相关辅助设备，可以实现非能动过滤排放功能，减少了工艺复杂度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有的一种大型压水堆核电站的安全壳过滤排放系统结构示意图；
图2是本发明提供的一种基于水上小型堆的安全壳过滤排放系统的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图2所示，示出了本发明提供的一种基于水上小型堆的安全壳过滤排放系统的一个实施例的结构示意图，在该实施例中，该安全壳过滤排放系统用于在小型堆发生严重事故时，对安全壳排放的气体进行过滤，其至少包括过滤主容器1，设置于所述过滤主容器1内部的通气管线10、文丘里喷管12、金属纤维过滤层13，以及与所述过滤主容器1连接的卸压管线2、加药管线3、排放管线4，其中：
所述过滤主容器1为小型堆的船体密封舱室或隔间，在所述过滤主容器1下部充有除盐水14，所述通气管线10一端与所述卸压管线2连通，另一端位于所述过滤主容器1底部；所述文丘里喷管12设置于所述通气管线10的末端，且位于除盐水14的液面以下；所述过滤主容器1内部设置有金属纤维过滤层13，将除盐水14上部的空间分隔成两部分；
所述卸压管线2穿设在安全壳5与所述过滤主容器1之间，其上设置有安全壳手动隔离阀20，具体地，，所述设置于所述卸压管线2上的安全壳手动隔离阀20为相互串联的两个常关的带远传功能的手动隔离阀；
所述加药管线3一端穿设在所述过滤主容器1的底部，另一端连接一加药箱6，所述加药箱6的位置高于所述除盐水14的液面，在所述加药管线3上设置有手动隔离阀30；所述加药箱6中盛放在化学试剂，在一个实施例中，所述化学试剂可以是诸如氢氧化纳和硫代硫酸纳的混合溶液。
所述排放管线4一端穿设在所述过滤主容器1位于金属纤维过滤层13之上的空间，另一端连接通风系统7，在所述排放管线4上设置有逆止阀70，该逆止阀70可以防止烟气倒吸。
具体地，下述说明一下本发明的工作原理及工作过程：
在水上小型堆发生严重安全事故（如超设计基准事故）后，当安全壳内压力超过允许限值时，则开始启动该过滤排放系统对安全壳进行卸压以及对其排气进行过滤处理，具体地，将与安全壳连接的安全壳手动隔离阀以及设置于加药管线上的手动隔离阀打开，加药箱中的化学药剂依靠重力通过加药管线加入到小型堆密封舱室或隔间底部；安全壳内的排气经卸压管线进入小型堆密封舱室或隔间底部，文丘里喷管将气泡与溶液搅浑，增大气体和小堆舱室或隔间中溶液的接触面积，在舱室或隔间中溶液的润湿作用下，使气溶胶和放射性碘被滞留在水溶液中或水面上。经水洗后的排气上升，通过金属纤维过滤层，排气中所夹带的放射性水滴和直径＜1μm的气溶胶粒子被金属纤维过滤层过滤。从而，通过文丘里管水洗和金属过滤层可以对排放气体进行两级过滤。
经过滤后的排气，进入小堆舱室或隔间顶部的排放管线排向通风系统。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
首先，本发明利用船上已有的密封舱室或隔间作为过滤主容器的外壳，将文丘里水洗过程和金属纤维过滤过程集于一体，无需占用额外布置空间的情况下，即可有效降低严重事故下向环境释放的放射性气溶胶，其利用了小型堆现有设备，节省了系统成本和布置空间；
同时，在卸压时将排气中的放射性物质集中滞留在船体舱体或隔间内，减少了放射性的泄露，且便于后期放射性废物的处理；
另外，本发明系统依靠重力进行加药，无加药泵和相关辅助设备，可以实现非能动过滤排放功能，减少了工艺复杂度。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于水上小型堆的安全壳过滤排放系统，用于在小型堆发生严重事故时，对安全壳排放的气体进行过滤，其特征在于，至少包括过滤主容器（1），设置于所述过滤主容器（1）内部的通气管线（10）、文丘里喷管（12）、金属纤维过滤层（13），以及与所述过滤主容器（1）连接的卸压管线（2）、加药管线（3）、排放管线（4），其中：
所述过滤主容器（1）为小型堆的船体密封舱室或隔间，在所述过滤主容器（1）下部充有除盐水（14），所述通气管线（10）一端与所述卸压管线（2）连通，另一端位于所述过滤主容器（1）底部；所述文丘里喷管（12）设置于所述通气管线（10）的末端，且位于除盐水（14）的液面以下；所述过滤主容器（1）内部设置有金属纤维过滤层（13），将除盐水（14）上部的空间分隔成两部分；
所述卸压管线（2）穿设在安全壳（5）与所述过滤主容器（1）之间，其上设置有安全壳手动隔离阀（20）；
所述加药管线（3）一端穿设在所述过滤主容器（1）的底部，另一端连接一加药箱（6），所述加药箱（6）的位置高于所述除盐水（14）的液面，在所述加药管线（3）上设置有手动隔离阀（30）；
所述排放管线（4）一端穿设在所述过滤主容器（1）位于金属纤维过滤层（13）之上的空间，另一端连接通风系统（7），在所述排放管线（4）上设置有逆止阀（70）。
2.如权利要求1所述的一种基于水上小型堆的安全壳过滤排放系统，其特征在于，所述安全壳手动隔离阀（20）为相互串联的两个常关的带远传功能的手动隔离阀。
3.如权利要求1或2所述的一种基于水上小型堆的安全壳过滤排放系统，其特征在于，所述加药箱（6）盛放有氢氧化纳和硫代硫酸纳的混合溶液。
CN201611107102.9A 2016-12-06 2016-12-06 一种基于水上小型堆的安全壳过滤排放系统 Active CN108154939B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611107102.9A CN108154939B (zh) 2016-12-06 2016-12-06 一种基于水上小型堆的安全壳过滤排放系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611107102.9A CN108154939B (zh) 2016-12-06 2016-12-06 一种基于水上小型堆的安全壳过滤排放系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108154939A true CN108154939A (zh) 2018-06-12
CN108154939B CN108154939B (zh) 2019-07-30

Family

ID=62470936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611107102.9A Active CN108154939B (zh) 2016-12-06 2016-12-06 一种基于水上小型堆的安全壳过滤排放系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108154939B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109147981A (zh) * 2018-08-22 2019-01-04 上海核工程研究设计院有限公司 一种核电站安全壳过滤排气系统
CN110189837A (zh) * 2019-05-10 2019-08-30 中广核研究院有限公司 一种安全壳的压力调节及过滤排放系统
CN110354645A (zh) * 2019-06-21 2019-10-22 中广核工程有限公司 一种安全壳过滤排放系统非能动在线补液装置及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101700450A (zh) * 2009-11-13 2010-05-05 核电秦山联营有限公司 一种安全壳过滤排气系统
CN102723114A (zh) * 2012-05-30 2012-10-10 中国核电工程有限公司 一种安全壳过滤排放系统
CN103871489A (zh) * 2014-03-07 2014-06-18 长江勘测规划设计研究有限责任公司 地下核电站非能动过滤排放系统
CN203966584U (zh) * 2014-06-13 2014-11-26 长江勘测规划设计研究有限责任公司 地下核电站气载放射性流出物非能动水洗过滤系统
CN105830167A (zh) * 2014-03-03 2016-08-03 未来与挑战株式会社 使用于核电站的过滤排放系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101700450A (zh) * 2009-11-13 2010-05-05 核电秦山联营有限公司 一种安全壳过滤排气系统
CN102723114A (zh) * 2012-05-30 2012-10-10 中国核电工程有限公司 一种安全壳过滤排放系统
CN105830167A (zh) * 2014-03-03 2016-08-03 未来与挑战株式会社 使用于核电站的过滤排放系统
CN103871489A (zh) * 2014-03-07 2014-06-18 长江勘测规划设计研究有限责任公司 地下核电站非能动过滤排放系统
CN203966584U (zh) * 2014-06-13 2014-11-26 长江勘测规划设计研究有限责任公司 地下核电站气载放射性流出物非能动水洗过滤系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
付嫚 等: "核电站安全壳过滤排放系统国内外研究概况", 《舰船防化》 *
王盟: "文丘里洗涤器过滤性能研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109147981A (zh) * 2018-08-22 2019-01-04 上海核工程研究设计院有限公司 一种核电站安全壳过滤排气系统
CN110189837A (zh) * 2019-05-10 2019-08-30 中广核研究院有限公司 一种安全壳的压力调节及过滤排放系统
CN110354645A (zh) * 2019-06-21 2019-10-22 中广核工程有限公司 一种安全壳过滤排放系统非能动在线补液装置及方法
CN110354645B (zh) * 2019-06-21 2022-06-07 中广核工程有限公司 一种安全壳过滤排放系统非能动在线补液装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108154939B (zh) 2019-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6288781B2 (ja) 原子炉格納容器換気系用フィルタ
CN108154939B (zh) 一种基于水上小型堆的安全壳过滤排放系统
DE2931140C2 (de) Druckentlastung für Kernreaktoren im Störfall
CN109893940B (zh) 一种循环使用型金属气凝胶工业除尘装置
WO2020248530A1 (zh) 核电厂安全壳过滤排放系统及方法
CN207337938U (zh) 用于核商船的安全壳系统
CN108154945A (zh) 一种严重事故工况下实现安全壳气体过滤排放的系统
CN104078085A (zh) 一种具有水洗功能的安全壳内置换料水箱
CN104064238B (zh) 地下核电站气载放射性流出物非能动水洗过滤系统
CN101807444B (zh) 核电站的细颗粒物脱除装置
CN212017252U (zh) 一种废气处理喷淋洗涤塔
CN108246052A (zh) 一种固废烟气用湿式除酸塔
CN108252770A (zh) 一种船舶消防灭火抑爆系统
CN203227407U (zh) 一种用于液氨储罐放空气洗涤回收装置
CN208298557U (zh) 核电站安全壳过滤排放系统
CN110189837A (zh) 一种安全壳的压力调节及过滤排放系统
JP7223518B2 (ja) 有機よう素捕集装置
CN207980847U (zh) Pp酸碱废气洗涤塔
CN208493768U (zh) 一种脱硫脱硝用喷淋液回收过滤除渣装置
CN207591446U (zh) 用于蜡储存罐的轻油回收系统
CN212758052U (zh) 一种柴油车尾气处理液加注装置
CN208678619U (zh) 一种船舶尾气处理环保装置
CN207694337U (zh) 一种用于氨基酸加工的分离提纯装置
CN208995301U (zh) 一种甲醇精馏水封槽溢流水处理装置
CN212434260U (zh) 过滤装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant