CN208536509U - 一种放射性固体废物炉内干燥系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种放射性固体废物炉内干燥系统，属于放射性废物处理技术领域。该系统包括干燥炉和冷凝液箱，干燥炉具有顶部经串接的加热风机和加热器接至烘干炉一侧的主循环回路，以及经冷却器、汽水分离器和计量装置接至冷凝液箱的分流管路；汽水分离器的气体出口经冷却风机接至主循环回路构成回气管路，冷却风机和加热风机分别设有相应的调节阀；冷凝液箱和汽水分离器的气体出口接抽真空设备构成真空发生通路。本实用新型有效避免了干燥过程中放射性气体的排放，提高了空气的利用率，既节约能耗，又显著降低了二次污染。

Description

一种放射性固体废物炉内干燥系统

技术领域

本实用新型涉及一种干燥系统,尤其是一种放射性固体废物炉内干燥系统，属于放射性废物处理技术领域。

背景技术

放射性固体废物炉内干燥系统用于将核电厂中的放射性固体置于干燥炉内，采用循环热空气加热的方式，对含湿废物进行干燥处理，降低固体废物中的水分，使其满足后续处理的要求。

授权公告号为CN 102708940 B的实用新型专利公开了一种核电厂湿废物烘干装置。该装置在干燥湿废物的过程中，需要持续的由外界向装置内补充空气，同时将有可能含有放射性物质的空气排出到外界，不仅浪费能量，还会产生二次污染。

此外，申请号200910108272.2、201310302388.6、201610905494.7的中国实用新型专利申请分别公开核电站废气处理方法及其处理装置、放射性淤泥处理方法以及放射性废树脂真空干燥方法等相关技术方案。但这些技术方案要么不是针对放射性湿废固的处理方法，要么没有提及干燥过程的分流冷却，要么干燥时需要利用搅拌器进行搅拌增加蒸发速度，不适用于干燥处理可压缩湿固体废固，均未妥善解决含放射性物质空气的外排问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对背景技术中的问题，提供一种在处理可压缩湿固体废固(包括含放射性的湿衣服等生活用品、底坑淤泥、废旧滤芯)过程中可以避免放射性气体排放的放射性固体废物炉内干燥系统，同时给出相应的方法，从而大大降低二次污染。

为达到实用新型的目的，本实用新型的放射性固体废物炉内干燥系统，包括干燥炉和冷凝液箱，所述干燥炉具有顶部经串接的加热风机和加热器接至烘干炉一侧的主循环回路，以及经冷却器、汽水分离器和计量装置接至冷凝液箱的分流管路；所述汽水分离器的气体出口经冷却风机接至主循环回路构成回气管路，所述冷却风机和加热风机分别设有相应的调节阀；所述冷凝液箱和汽水分离器的气体出口接抽真空设备构成真空发生通路。

采用本实用新型放射性固体废物炉内干燥系统的干燥方法包括如下步骤：

第一步、建立真空——关闭进气阀，启动真空发生设备，使整个系统保持预定的真空度；

第二步、加热蒸发——将固体废物放入干燥炉内，冷却风机关闭，启动加热风机，通过主循环回路的热空气将炉内空气加热到产生水蒸气，热空气与固体废物换热使水分蒸发与空气混合形成含湿空气；

第三步、干燥、冷凝——启动冷却风机，使预定部分含湿空气经冷却器冷却后通过汽水分离器，冷凝水计量装置计量后流至冷凝液箱，分离出的气体则通过冷却风机和加热风机送回烘干炉；

第四步、计量判断——检测计量装置，当其记录的单位体积冷凝液产生时间小于预定值时，继续以上步骤；当其记录的单位体积冷凝液产生时间大于预定值时，进入下一步；

第五步、结束干燥——关闭系统各设备，取出烘干炉内的固体废物。

本实用新型采用真空设备维持系统内的真空环境，可以有效防止循环气体外泄。而建立在系统热力学理论分析计算基础上的合理主循环管路(加热管路)和分流管路(冷却管路)，可以利用循环热空气干燥放射性固体废物，并在干燥过程中通过调节阀控制加热风机和冷却风机的风量比，将一定比例的含湿空气冷却、分离，水分变成冷凝液进行计量收集；空气则再次被送回主循环管路，从而避免放射性气体外排。

综上所述，本实用新型有效避免了干燥过程中放射性气体的排放，提高了空气的利用率，既节约能耗，又显著降低了二次污染。

本实用新型进一步的完善是，所述冷却风机与加热风机之间还接有进气阀(12)控制的进气支路，用于酌情控制补充空气。当检测到炉内有害气体含量超标时，可以适当充入新鲜空气，以降低系统内有害气体的含量。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的系统结构示意图。

具体实施方法

下面结合附图并通过具体实施方式进一步说明本实用新型的技术方案。

本实施例的放射性固体废物炉内干燥系统如图1所示，干燥炉1具有顶部经串接的加热风机3和加热器2接至烘干炉1一侧的主循环回路，以及经冷却器7、汽水分离器8和计量装置9接至冷凝液箱11的分流管路。加热风机3之前设有热风调节阀4，加热器2可以是电加热器，也可以采用各种换热器作为加热器，冷却器7可以采用各种热交换器。

汽水分离器8的气体出口经冷却风机5接至主循环回路构成回气管路。冷却风机5前设有冷风调节阀6。冷凝液箱11和汽水分离器8的气体出口接作为抽真空设备的抽真空风机10，构成真空发生通路。

冷却风机5与加热风机3之间接有进气阀12控制的进气支路，进气阀12旁可以设一个并联的手动阀门，在整个运行过程中保持一定开度，这样有利于与抽真空风机配合保持系统负压。

采用本实施例的放射性固体废物炉内干燥系统工作过程如下：

第一步、建立真空——关闭进气阀，启动真空发生设备，使整个系统保持预定的真空度；进气阀旁的并联手动阀门保持预定开度。

第二步、加热蒸发——将桶装固体废物放入干燥炉内，冷却风机关闭，启动加热风机，通过主循环回路的热空气将炉内空气加热到100℃左右时，炉内产生水蒸气，热空气与固体废物换热使水分蒸发与空气混合形成含湿空气。

第三步、干燥冷凝——启动冷却风机，使预定部分含湿空气经冷却器冷却后通过汽水分离器，冷凝水计量装置计量后流至冷凝液箱，分离出的气体则通过冷却风机和加热风机送回烘干炉；

第四步、计量判断——检测计量装置，当其记录的单位体积冷凝液产生时间小于预定值时，继续以上步骤；当其记录的单位体积冷凝液产生时间大于预定值时，进入下一步。

第五步、结束干燥——关闭系统各设备，取出烘干炉内的固体废物。

以上过程启动冷却风机将干燥炉内排出的部分湿空气分流到冷却器，湿空气经冷却后进入汽水分离器进行汽水分离。其中，分离出的空气被冷却风机抽走回流到加热管路与干燥炉内排出的其余热空气混合，由加热风机送入加热器循环加热后给干燥炉输送热量，并再次吸收蒸发出的水蒸气，形成湿空气。在整个运行过程中该部分空气始终在系统参与加热循环，没有气体排出系统，无需通过外界补充空气参与加热循环，系统运行过程中工作条件比较稳定，同时避免放射性物质过多地被带出系统。

分离出的冷凝液进入计量装置经计量后排入冷凝液箱。通过记录单位体积冷凝液产生的时间计算出冷凝液产生速度，当速度低于一定值时，湿废固的干燥过程结束。

为了更好地利用加热风机提供的能量，以及最快地完成蒸发干燥过程，分别在加热风机和冷却风机前设置了热风调节阀和冷风调节阀。通过调节阀门的开度，调整分流的湿空气量，使整个处理过程中加热器的功率和冷却器的功率能合理充分的利用，保证整个运行过程有效而顺畅地进行。

运行过程中，采用真空风机维持系统内的真空环境，防止循环气体向外界泄漏。控制系统通过监测干燥炉内的实时压力，通过变频器调节真空风机的转速，使干燥炉内的真空度维持在一定水平。

当系统运行时，通过气体检测系统检测炉内有害气体的含量，炉内气体有害气体含量较高时，进气阀打开向系统内充入空气，以降低系统内有害气体的含量。当炉内发生燃烧或者有害气体含量过高时，系统所带消防系统开启。

综上所述，本实施例的放射性固体废物炉内干燥系统利用循环热空气干燥放射性固体废物，干燥过程中将一定比例的含湿空气冷却、分离，其中的水分变成冷凝液进行计量收集；空气则再次被送回主循环管路。其显著优点是：提高了空气的利用率，大大减少了干燥过程中放射性气体的排放，既节约能耗，又显著降低了二次污染的可能。

以上结合具体实施描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种放射性固体废物炉内干燥系统，包括干燥炉(1)和冷凝液箱(11)，其特征在于：所述干燥炉具有顶部经串接的加热风机(3)和加热器(2)接至烘干炉一侧的主循环回路，以及经冷却器(7)、汽水分离器(8)和计量装置(9)接至冷凝液箱的分流管路；所述汽水分离器(8)的气体出口经冷却风机(5)接至主循环回路构成回气管路，所述冷却风机和加热风机分别设有相应的调节阀(4、6)；所述冷凝液箱和汽水分离器(8)的气体出口接抽真空设备(10)构成真空发生通路。

2.根据权利要求1所述的放射性固体废物炉内干燥系统，其特征在于：所述冷却风机与加热风机之间还接有进气阀(12)控制的进气支路。

3.根据权利要求2所述的放射性固体废物炉内干燥系统，其特征在于：所述进气阀旁设有并联的手动阀门。