RU2408096C1 - Cleaning device of emergency discharge of radioactive steam-gas mixture from nps protective cover - Google Patents

Cleaning device of emergency discharge of radioactive steam-gas mixture from nps protective cover Download PDF

Info

Publication number
RU2408096C1
RU2408096C1 RU2009145161/07A RU2009145161A RU2408096C1 RU 2408096 C1 RU2408096 C1 RU 2408096C1 RU 2009145161/07 A RU2009145161/07 A RU 2009145161/07A RU 2009145161 A RU2009145161 A RU 2009145161A RU 2408096 C1 RU2408096 C1 RU 2408096C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
radioactive
gas mixture
nps
protective cover
Prior art date
Application number
RU2009145161/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Алексеевич Кулюхин (RU)
Сергей Алексеевич Кулюхин
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН
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 Учреждение Российской академии наук Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН filed Critical Учреждение Российской академии наук Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН
Priority to RU2009145161/07A priority Critical patent/RU2408096C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2408096C1 publication Critical patent/RU2408096C1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Abstract

FIELD: power industry. ^ SUBSTANCE: invention can be used in depressurization systems from protective cover at accident beyond the design basis with full loss of power at NPS to prevent radioactive contamination of the environment. Cleaning device of emergency discharge of radioactive steam-gas mixture of NPS protective cover includes ejector, heat exchangers, sorption module and ventilation duct. Ejector is installed between electric fan and ventilation duct. At that, ejecting gas nozzle is connected to gas holder or other capacity with compressed gas or air, and outlet nozzle is connected to ventilation duct. Ejecting gas nozzle is connected to the outlet of electric fan the inlet of which is connected to branching: one branch is connected to active filtration system of radioactive steam-gas mixture from NPS protective cover, and the other one - to sorption module. ^ EFFECT: invention is aimed at maintaining the negative pressure in protective cover even at full loss of power at NPS irrespective of parametres of evacuated radioactive steam-gas medium, and technical characteristics of the cleaning system. ^ 1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области атомной энергетики, а именно к локализующим системам безопасности, и может быть использовано в системах сброса давления из защитной оболочки АЭС при запроектной аварии с полной потерей электроснабжения на АЭС первого и второго поколений для предотвращения радиоактивного заражения окружающей среды в результате протечек радиоактивной парогазовой смеси через неплотности в защитной оболочке.The invention relates to the field of nuclear energy, namely to localizing safety systems, and can be used in pressure relief systems from the protective shell of nuclear power plants during a beyond design basis accident with a complete loss of power supply to nuclear power plants of the first and second generations to prevent radioactive contamination of the environment as a result of leakages of combined cycle gas mixtures through leaks in the containment.

Проблема надежной защиты окружающей среды на АЭС является одним из важных факторов, сдерживающих развитие атомной энергетики. В действующих энергетических блоках АЭС первого и второго поколений широко используются устройства для предотвращения загрязнения окружающей среды и локализации радиоактивных продуктов, состоящие из защитной оболочки над энергоблоком и активной системы вентиляции подоболочечного пространства [Маргулова Т.Х. Атомные электрические станции. М.: Высшая школа, 1978. с.324] [1].The problem of reliable environmental protection at nuclear power plants is one of the important factors restraining the development of nuclear energy. In the existing energy blocks of the first and second generation NPPs, devices are widely used to prevent environmental pollution and the localization of radioactive products, consisting of a protective shell over the power unit and an active ventilation system of the subshell space [Margulova T.Kh. Nuclear power plants. M .: Higher school, 1978. p.324] [1].

Защитная оболочка является локализующим барьером для основной массы радиоактивных веществ, поступающих в газовую фазу при нормальной эксплуатации АЭС первого и второго поколений, при этом вместе с активной системой вентиляции и фильтрами она обеспечивает ограничение распространения радиоактивных веществ с протечками (утечками), т.е. с частью веществ, просочившихся из защитной оболочки в окружающую среду. С помощью мощных электровентиляторов в защитной оболочке создается разрежение по отношению к давлению в атмосфере. При этом эвакуируемая радиоактивная парогазовая смесь направляется в окружающую среду через комбинированные фильтровальные установки [Комышный В.Н., Ягодкин И.В., Мартынов П.Н. и др. Тезисы докладов. Межд. научно-практической конф. "Аэрозоли и безопасность", 24-28 октября 2005. Обнинск, Россия. С.218-219] [2] или специальные фильтры, содержащие аэрозольные и сорбционные модули [Design of Off-Gas and Air Cleaning Systems at NPP. IAEA Technical Reports Series N 274/ Vienna: IAEA, 1987] [3]. Разрежение препятствует выходу протечек через неплотности в защитной оболочке в окружающую среду. Во всех описанных выше системах для локализации летучих соединений радиоактивного йода используются сорбенты на основе импрегнированного активированного угля [Устинов О.А., Суханов Л.П., Якунин С.А., Растунов Л.Н. Росс. химич. журнал. 2005. Т.49, №4. С.54-60] [4]. Основной недостаток указанных устройств заключается в том, что они требуют постоянного подвода электроэнергии. В случае отказа вентиляционной системы, например при аварии с потерей всех источников электроснабжения на АЭС первого и второго поколений, надежная локализация и очистка протечек не обеспечивается, т.к. в защитной оболочке возникает избыточное давление, и протечки через неплотности попадают в окружающую среду. Кроме того, используемые фильтры имеют высокое аэродинамическое сопротивление и в случае отсутствия электроэнергии радиоактивная парогазовая смесь из защитной оболочки не способна в пассивном режиме, т.е. без приложения внешнего воздействия, проходить через данные фильтры.The protective shell is a localizing barrier for the bulk of the radioactive substances entering the gas phase during normal operation of the first and second generation nuclear power plants, while together with the active ventilation system and filters it ensures the limitation of the spread of radioactive substances with leaks (leaks), i.e. with some of the substances leaked from the containment into the environment. With the help of powerful electric fans in the protective shell, a vacuum is created in relation to the pressure in the atmosphere. In this case, the evacuated radioactive gas-vapor mixture is sent to the environment through the combined filter units [Komyshny V.N., Yagodkin I.V., Martynov P.N. et al. Abstracts of reports. Int. scientific and practical conf. "Aerosols and safety", October 24-28, 2005. Obninsk, Russia. P.218-219] [2] or special filters containing aerosol and sorption modules [Design of Off-Gas and Air Cleaning Systems at NPP. IAEA Technical Reports Series N 274 / Vienna: IAEA, 1987] [3]. The vacuum prevents leakage through leaks in the containment into the environment. In all the systems described above, sorbents based on impregnated activated carbon are used to localize the volatile compounds of radioactive iodine [Ustinov OA, Sukhanov L.P., Yakunin S.A., Rastunov L.N. Ross chemical Journal. 2005. V. 49, No. 4. S.54-60] [4]. The main disadvantage of these devices is that they require a constant supply of electricity. In the event of a failure of the ventilation system, for example, in an accident with the loss of all power sources at first and second generation nuclear power plants, reliable localization and cleaning of leaks is not provided, because overpressure occurs in the containment, and leaks through leaks enter the environment. In addition, the filters used have high aerodynamic drag and, in the absence of electricity, the radioactive vapor-gas mixture from the containment is not capable of passive operation, i.e. without application of external influence, pass through these filters.

При запроектной аварии, связанной с частичным или полным разрушением активной зоны реактора, в результате образования большого количества газообразных продуктов происходит резкое возрастание давления под защитной оболочкой. При этом возникает угроза не только разрушения герметичной защитной оболочки, но и загрязнение прилегающих к АЭС территорий за счет протечек радиоактивной парогазовой смеси вследствие негерметичности защитной оболочки.In a beyond design basis accident involving partial or complete destruction of the reactor core, as a result of the formation of a large number of gaseous products, a sharp increase in pressure under the containment occurs. At the same time, there is a threat not only of the destruction of the sealed containment, but also the contamination of the territories adjacent to the nuclear power plant due to leaks of the radioactive vapor-gas mixture due to leakage of the containment.

Для управления запроектными авариями на российских АЭС первого поколения предусмотрен сброс давления из-под защитной оболочки за счет срабатывания струйного вихревого конденсатора или специальных сбросных клапанов. При этом радиоактивная парогазовая смесь, образовавшаяся в результате испарения теплоносителя первого контура, без очистки поступает в пассивном режиме в окружающую среду. В дальнейшем с помощью мощных электровентиляторов в защитной оболочке создается разрежение по отношению к давлению в атмосфере, при этом эвакуируемая радиоактивная парогазовая смесь направляется на специальные аварийные фильтры [Kulyukhin S.A., Mikheev N.B., Falkovskii L.N. et al. Proc. Intern. Conf. "Jahrestagung Kerntechnik′09", May 12-14, 2009, Dresden, Germany. CD-ROM] [5]. Главный недостаток данной системы состоит в том, что для ее работы требуется постоянный подвод электроснабжения. В условиях потери электроснабжения данная система работать не сможет.To manage beyond design basis accidents at first-generation Russian nuclear power plants, a pressure relief is provided from under the containment due to the operation of the jet vortex condenser or special relief valves. In this case, the radioactive vapor-gas mixture formed as a result of the evaporation of the primary coolant enters the environment without purification in a passive mode. Subsequently, using powerful electric fans in the containment, a vacuum is created in relation to the pressure in the atmosphere, while the evacuated radioactive vapor-gas mixture is sent to special emergency filters [Kulyukhin S.A., Mikheev N.B., Falkovskii L.N. et al. Proc. Intern. Conf. "Jahrestagung Kerntechnik′09", May 12-14, 2009, Dresden, Germany. CD-ROM] [5]. The main disadvantage of this system is that its operation requires a constant supply of electricity. In conditions of loss of power supply, this system will not be able to work.

На АЭС второго поколения с одной защитной оболочкой при запроектной аварии сброс давления из-под защитной оболочки происходит за счет срабатывания специальных аварийных мембран или клапанов, при этом радиоактивная парогазовая смесь в пассивном или активном режиме проходит очистку в специальной системе фильтрующих устройств ["Particulate Filtration in Nuclear Facilities". IAEA Technical Reports Series N 325. Vienna: IAEA, 1991. P. 41-73] [6]. В большинстве устройств в качестве первой ступени для очистки парогазового потока от радиоактивных аэрозолей и неорганических форм радиоактивного йода используются скрубберы Вентури или мультискрубберы, содержащие сопла Вентури. Эффективность их работы имеет прямую зависимость от скорости потока, проходящего через них. Чем выше скорость газового потока, тем выше эффективность очистки газовой смеси от радиоактивных аэрозолей. Для очистки от летучих соединений радиоактивного йода в качестве второй ступени применяются различные сорбционные модули на основе гранулированных сорбентов. Данные фильтры обладают большим аэродинамическим сопротивлением и способны работать только в условиях высоких давлений газового потока. При уменьшении давления газового потока, выходящего в пассивном режиме из-под защитной оболочки, во-первых, снижается эффективность работы скрубберов, и, во-вторых, практически прекращается прохождение парогазовой смеси через сорбционные модули. Все это приводит к появлению неорганизованных протечек радиоактивной парогазовой смеси из-под защитной оболочки в окружающую среду.In a second-generation nuclear power plant with one containment during a beyond design basis accident, pressure release from under the containment occurs due to the operation of special emergency membranes or valves, while the passive or active radioactive gas mixture is cleaned in a special filtering device system ["Particulate Filtration in Nuclear Facilities. " IAEA Technical Reports Series N 325. Vienna: IAEA, 1991. P. 41-73] [6]. In most devices, Venturi scrubbers or multiscrubbers containing Venturi nozzles are used as the first stage to clean the vapor-gas stream from radioactive aerosols and inorganic forms of radioactive iodine. The effectiveness of their work is directly dependent on the speed of the stream passing through them. The higher the gas flow rate, the higher the efficiency of cleaning the gas mixture from radioactive aerosols. To remove volatile compounds of radioactive iodine, various sorption modules based on granular sorbents are used as the second stage. These filters have a high aerodynamic drag and are able to work only at high gas flow pressures. With a decrease in the pressure of the gas stream exiting in a passive mode from under the protective shell, firstly, the efficiency of the scrubbers decreases, and secondly, the passage of the vapor-gas mixture through the sorption modules practically stops. All this leads to the appearance of unorganized leaks of the radioactive vapor-gas mixture from under the protective envelope into the environment.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является устройство для очистки аварийного сброса радиоактивной парогазовой смеси, содержащее предфильтр, регенеративный теплообменник, эжектор, соединенный с защитной оболочкой и другими замкнутыми зонами АЭС, вентиляционную трубу, конденсационный модуль с сепаратором капельной влаги и сорбционный модуль на основе модифицированного сорбента из молекулярных сит [Антонов Б.В., Беркович М.В., Каменская А.Н., Корниенко А.Г. и др. "Устройство пассивного действия для очистки аварийного сброса радиоактивной парогазовой смеси в условиях запроектной аварии реактора на АЭС". Свидетельство на полезную модель №9658. Приоритет от 17.07.1998. Зарегистрировано 16.04.1999] [7].Closest to the claimed technical solution is a device for cleaning the emergency discharge of a radioactive gas mixture containing a prefilter, a regenerative heat exchanger, an ejector connected to the protective shell and other closed areas of the nuclear power plant, a ventilation pipe, a condensation module with a droplet separator and a sorption module based on a modified sorbent from molecular sieves [Antonov BV, Berkovich MV, Kamenskaya AN, Kornienko AG et al. "Passive device for cleaning the emergency discharge of a radioactive vapor-gas mixture in a beyond design basis accident at a nuclear power plant reactor." Utility Model Certificate No. 9658. Priority from 07.17.1998. Registered on April 16, 1999] [7].

Данное устройство работает следующим образом. При запроектной аварии, связанной с разрывом трубопровода большого диаметра первого контура или разрушением корпуса реактора, давление внутри защитной оболочки возрастает до 0.5-0.7 МПа. При этом автоматически срабатывают аварийные клапаны системы сброса давления. Радиоактивная парогазовая смесь с температурой 150-180°С и влажностью 100% под давлением 0.5-0.7 МПа, пройдя предфильтр, попадает в обогревательный контур сорбционного модуля. После него парогазовая смесь направляется через регенеративный теплообменник в эжектор, где смешивается с газовой фазой, засасываемой эжектором из различных замкнутых зон АЭС. Вследствие этого происходит снижение температуры и давления парогазовой смеси с частичным выделением капельной влаги. После эжектора радиоактивная парогазовая смесь поступает в конденсационный модуль, где происходит конденсация пара с одновременным отделением на сепараторе капельной влаги. На этой стадии происходит не только конденсация основной массы пара, но и очистка парогазовой смеси от радиоактивных аэрозолей и неорганических форм радиоактивного йода. После конденсационного модуля радиоактивная парогазовая смесь направляется через регенеративный теплообменник в сорбционный модуль, где происходит очистка парогазовой смеси от органических форм радиоактивного йода, прежде всего йодистого метила.This device operates as follows. In a beyond design basis accident involving rupture of a large diameter pipeline of the primary circuit or destruction of the reactor vessel, the pressure inside the containment increases to 0.5-0.7 MPa. In this case, the emergency valves of the pressure relief system automatically operate. A radioactive vapor-gas mixture with a temperature of 150-180 ° C and a humidity of 100% under a pressure of 0.5-0.7 MPa, having passed the pre-filter, enters the heating circuit of the sorption module. After it, the gas-vapor mixture is sent through the regenerative heat exchanger to the ejector, where it is mixed with the gas phase, which is sucked in by the ejector from various closed zones of the nuclear power plant. As a result of this, the temperature and pressure of the vapor-gas mixture decrease with the partial release of droplet moisture. After the ejector, the radioactive vapor-gas mixture enters the condensation module, where the condensation of the steam takes place with the simultaneous separation of droplet moisture on the separator. At this stage, not only the condensation of the bulk of the vapor occurs, but also the purification of the vapor-gas mixture from radioactive aerosols and inorganic forms of radioactive iodine. After the condensation module, the radioactive vapor-gas mixture is sent through the regenerative heat exchanger to the sorption module, where the vapor-gas mixture is purified from the organic forms of radioactive iodine, primarily methyl iodide.

Недостаток данного устройства заключается в том, что при уменьшении давления газового потока, выходящего в пассивном режиме из-под защитной оболочки, во-первых, снижается эффективность работы эжектора, и, во-вторых, практически прекращается прохождение парогазовой смеси через сорбционный модуль.The disadvantage of this device is that when the pressure of the gas stream exiting in the passive mode from under the protective shell decreases, firstly, the efficiency of the ejector decreases, and secondly, the passage of the vapor-gas mixture through the sorption module practically stops.

Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности работы активных и пассивных устройств очистки радиоактивной парогазовой смеси из защитной оболочки в условиях запроектной аварии с полной потерей электроснабжения на АЭС первого и второго поколений за счет создания условий, при которых процесс фильтрации радиоактивной парогазовой среды из защитной оболочки не зависит от параметров эвакуируемой парогазовой среды, а также технических характеристик системы очистки.The aim of the invention is to increase the reliability of active and passive devices for cleaning the radioactive gas mixture from the containment in a beyond design basis accident with a complete loss of power supply at first and second generation NPPs by creating conditions under which the filtering process of the radioactive vapor and gas medium from the containment does not depend on parameters of the evacuated vapor-gas medium, as well as the technical characteristics of the cleaning system.

Поставленная цель достигается тем, что эжектор установлен между вентиляционной трубой и электровентилятором, при этом сопло эжектирующего газа подсоединено к газгольдеру или другой емкости со сжатым газом или воздухом, выходное сопло присоединено к вентиляционной трубе, сопло эжектируемого газа подсоединено к выходу из электровентилятора, вход которого присоединен к разветвлению: одна ветвь связана с активной системой фильтрации радиоактивной парогазовой смеси из защитной оболочки на АЭС, другая - с сорбционным модулем.This goal is achieved by the fact that the ejector is installed between the ventilation pipe and the electric fan, while the ejection gas nozzle is connected to a gas holder or other container with compressed gas or air, the outlet nozzle is connected to the ventilation pipe, the ejected gas nozzle is connected to the outlet of the electric fan, the input of which is connected branching: one branch is associated with an active system for filtering a radioactive vapor-gas mixture from the containment at nuclear power plants, and the other with a sorption module.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства для очистки аварийного сброса радиоактивной парогазовой смеси из защитной оболочки АЭС, где 1 - защитная оболочка, 2 - реактор, 3 - парогенератор, 4 - эжектор, 5 - сопло эжектирующего газа, 6 - подвод эжектируемого газа, 7 - камера смешения эжектора, 8 - выходное сопло эжектора, 9 - газгольдер или емкость со сжатым газом или воздухом, 12-17 - электромагнитные клапаны на пружинах, 18 - блок фильтров активной системы фильтрации, 19 - электровентилятор, 20 - сорбционный модуль, 21 - трубопровод для подачи пара из теплового контура в теплообменные каналы фильтра пассивной системы фильтрации, 22 - трубопровод для возврата конденсата в парогенератор, 23 - теплообменные каналы, 24 - предфильтр, 25 - аэрозольный фильтр, 26 - сорбционный фильтр, 27 - вентиляционная труба. Сорбционный модуль включает в себя предфильтр, теплообменные каналы, подсоединенные к трубопроводам теплового контура, аэрозольный и сорбционный фильтры.The drawing shows a diagram of the proposed device for cleaning the emergency discharge of the radioactive vapor-gas mixture from the protective shell of nuclear power plants, where 1 is the protective shell, 2 is the reactor, 3 is the steam generator, 4 is the ejector, 5 is the nozzle of the ejection gas, 6 is the supply of ejected gas, 7 is ejector mixing chamber, 8 - ejector outlet nozzle, 9 - gas holder or container with compressed gas or air, 12-17 - solenoid valves on springs, 18 - active filter system filter unit, 19 - electric fan, 20 - sorption module, 21 - pipeline for supplying steam from those of the heat exchanger into the heat transfer channels of the filter of the passive filtration system, 22 - the pipeline for returning condensate to the steam generator, 23 - heat transfer channels, 24 - the pre-filter, 25 - the aerosol filter, 26 - the sorption filter, 27 - the ventilation pipe. The sorption module includes a prefilter, heat exchange channels connected to the pipelines of the heat circuit, aerosol and sorption filters.

Активная система фильтрации подразумевает под собой все штатные системы очистки радиоактивной парогазовой смеси из защитной оболочки на АЭС первого и второго поколения, для работы которых требуется постоянный подвод электроэнергии.An active filtration system implies all the standard systems for cleaning the radioactive vapor-gas mixture from the containment at first and second generation nuclear power plants, which require a constant supply of electricity to operate.

Устройство для очистки аварийного сброса радиоактивной парогазовой смеси из защитной оболочки АЭС работает следующим образом.A device for cleaning the emergency discharge of a radioactive vapor-gas mixture from the protective shell of a nuclear power plant works as follows.

В режиме нормальной эксплуатации реакторной установки электромагнитные клапаны 12-14 находятся в закрытом положении, а клапаны 15-17 - в открытом. Теплообменные каналы 23 в сорбционном модуле 20 находятся в прогретом состоянии за счет пара, поступающего в них в небольшом количестве из парогенератора 3. Прогретое состояние массы трубчатки теплообменных каналов обеспечивает поддержание сорбционного модуля в постоянной готовности к работе после открытия электромагнитных клапанов 12-14 и закрытия клапанов 15 и 16.In normal operation of the reactor installation, the electromagnetic valves 12-14 are in the closed position, and the valves 15-17 are in the open. The heat exchange channels 23 in the sorption module 20 are in a heated state due to the steam entering them in a small amount from the steam generator 3. The heated state of the tube mass of the heat exchange channels ensures that the sorption module is in constant readiness for work after opening the electromagnetic valves 12-14 and closing the valves 15 and 16.

В проектных режимах работы энергоблока электромагнитные клапаны 15-17 открыты и разрежение в защитной оболочке 1 создается за счет работы электровентилятора 19, причем эвакуируемая радиоактивная парогазовая смесь проходит очистку на блоке фильтров активной системы фильтрации 18.In the design modes of operation of the power unit, the electromagnetic valves 15-17 are open and the vacuum in the protective shell 1 is created due to the operation of the electric fan 19, and the evacuated radioactive vapor-gas mixture is cleaned on the filter block of the active filtration system 18.

При проектных аварийных течах их тепловых контуров энергоблока в объеме защитной оболочки 1 повышается давление, однако активная система фильтрации в случае ее работы поддерживает разрежение за счет работы электровентилятора 19. При этом эвакуируемая радиоактивная парогазовая смесь направляется к блоку фильтров активной системы фильтрации 18. После удаления избыточного давления под защитной оболочкой, т.е. в отсутствие угрозы возникновения избыточного давления под защитной оболочкой, клапаны 15-17 закрываются.During design emergency leaks of their thermal circuits of the power unit, the pressure increases in the volume of the containment shell 1, however, the active filtration system maintains a vacuum during operation due to the operation of the electric fan 19. In this case, the evacuated radioactive gas-vapor mixture is sent to the filter block of the active filtration system 18. After removing excess pressure under the containment, i.e. in the absence of the threat of excessive pressure under the containment, valves 15-17 are closed.

Если при запроектных аварийных ситуациях, связанных с разрывом трубопроводов большого диаметра первого контура или разрушением корпуса реактора, произошел отказ в работе активной системы вентиляции из-за полного отсутствия электроснабжения или из-за прекращения подачи электропитания на электровентилятор 19, то электромагнитные клапаны 12-14 открываются (автоматически при полном обесточивании или с помощью оператора при потере электропитания на электровентиляторе 19), а клапаны 15 и 16 закрываются. Газовая среда из газгольдера (или емкости со сжатым газом или воздухом) 9 направляется в эжектор 4, где смешивается с газовой фазой, засасываемой эжектором из защитной оболочки через сорбционный модуль. Т.к. масса трубчатки теплообменных каналов 23 сорбционного модуля 20 содержится в постоянном прогретом состоянии за счет подсоединения теплопередающих каналов к тракту теплоносителя, происходит нагрев радиоактивной парогазовой смеси с осушением капельной влаги, содержащейся в смеси, и последующим перегревом всей газовой смеси. Далее эвакуируемая радиоактивная парогазовая смесь проходит очистку на сорбционном модуле 20. В результате работы эжектора 4 в защитной оболочке 1 создается постоянное разрежение по отношению к атмосферному давлению. После эжектора 4 очищенная от радиоактивности парогазовая смесь поступает в вентиляционную трубу 27. Благодаря созданию разрежения в защитной оболочке 1 исключается неорганизованный выход радиоактивной парогазовой смеси через неплотности в защитной оболочке 1 в окружающую среду без очистки, т.е. предотвращается загрязнение окружающей среды. После удаления избыточного давления под защитной оболочкой, подачи электроснабжения и отсутствия угрозы возникновения избыточного давления под защитной оболочкой клапаны 12-14 и 17 закрываются.If during beyond design basis emergency situations associated with rupture of large diameter pipelines of the primary circuit or destruction of the reactor vessel, the active ventilation system fails due to a complete lack of power supply or because of a power outage to the electric fan 19, solenoid valves 12-14 open (automatically when completely de-energized or with the help of the operator in case of loss of power on the electric fan 19), and valves 15 and 16 are closed. The gas medium from the gas holder (or containers with compressed gas or air) 9 is sent to the ejector 4, where it is mixed with the gas phase sucked by the ejector from the protective shell through the sorption module. Because the mass of the tube of the heat transfer channels 23 of the sorption module 20 is kept in a constant heated state by connecting the heat transfer channels to the heat carrier path, the radioactive vapor-gas mixture is heated with the drip moisture contained in the mixture drained, and the entire gas mixture is overheated. Next, the evacuated radioactive vapor-gas mixture is cleaned on the sorption module 20. As a result of the ejector 4 in the protective shell 1, a constant vacuum is created with respect to atmospheric pressure. After the ejector 4, the vapor-gas mixture purified from radioactivity enters the ventilation pipe 27. By creating a vacuum in the protective shell 1, an unorganized release of the radioactive vapor-gas mixture through leaks in the protective shell 1 into the environment without purification is eliminated, i.e. pollution is prevented. After removal of excess pressure under the containment, the supply of electricity and the absence of the threat of excessive pressure under the containment, valves 12-14 and 17 are closed.

Предлагаемое устройство по отношению к ранее известным устройствам активной и пассивной систем фильтрации имеет новое положительное свойство, заключающееся в том, что оно поддерживает разрежение в защитной оболочке даже при полном обесточивании АЭС первого и второго поколений с одной защитной оболочкой независимо от параметров эвакуируемой радиоактивной парогазовой среды, а также технических характеристик системы очистки.The proposed device in relation to the previously known devices of active and passive filtration systems has a new positive feature, namely, that it maintains a vacuum in the protective shell even when the nuclear power plants of the first and second generations are completely de-energized with one protective shell, regardless of the parameters of the evacuated vapor-gas medium, as well as the technical characteristics of the cleaning system.

Технико-экономический эффект состоит в повышении безопасности АЭС вследствие предотвращения аварийных выбросов радиоактивной парогазовой смеси при запроектных авариях на АЭС первого и второго поколений с одной защитной оболочкой и обеспечении удержания радиоактивных веществ в размерах санитарно-защитной зоны атомной станции.The technical and economic effect is to increase the safety of nuclear power plants due to the prevention of accidental releases of radioactive gas and steam mixture during beyond design basis accidents at nuclear power plants of the first and second generations with one protective shell and ensuring the retention of radioactive substances in the size of the sanitary protection zone of the nuclear power plant.

Claims (1)

Устройство для очистки аварийного сброса радиоактивной парогазовой смеси из защитной оболочки АЭС, содержащее эжектор, теплообменники, сорбционный модуль и вентиляционную трубу, отличающееся тем, что эжектор установлен между вентиляционной трубой и электровентилятором, при этом сопло эжектирующего газа подсоединено к газгольдеру или другой емкости со сжатым газом или воздухом, выходное сопло присоединено к вентиляционной трубе, сопло эжектируемого газа подсоединено к выходу из электровентилятора, вход которого присоединен к разветвлению: одна ветвь связана с активной системой фильтрации радиоактивной парогазовой смеси из защитной оболочки на АЭС, другая - с сорбционным модулем. A device for cleaning the emergency discharge of a radioactive vapor-gas mixture from the protective shell of a nuclear power plant, containing an ejector, heat exchangers, a sorption module and a ventilation pipe, characterized in that the ejector is installed between the ventilation pipe and the electric fan, while the nozzle of the ejection gas is connected to a gas tank or other container with compressed gas or by air, the outlet nozzle is connected to the ventilation pipe, the ejected gas nozzle is connected to the outlet of the electric fan, the input of which is connected to the outlet leniyu: one branch is associated with an active filtration system radioactive gas mixture from the containment to the other NPP - a sorption module.
RU2009145161/07A 2009-12-07 2009-12-07 Cleaning device of emergency discharge of radioactive steam-gas mixture from nps protective cover RU2408096C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009145161/07A RU2408096C1 (en) 2009-12-07 2009-12-07 Cleaning device of emergency discharge of radioactive steam-gas mixture from nps protective cover

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009145161/07A RU2408096C1 (en) 2009-12-07 2009-12-07 Cleaning device of emergency discharge of radioactive steam-gas mixture from nps protective cover

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2408096C1 true RU2408096C1 (en) 2010-12-27

Family

ID=44055895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009145161/07A RU2408096C1 (en) 2009-12-07 2009-12-07 Cleaning device of emergency discharge of radioactive steam-gas mixture from nps protective cover

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2408096C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2523436C1 (en) * 2013-02-12 2014-07-20 Открытое акционерное общество "Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А.А. Бочвара" Apparatus for cleaning radioactive steam-gas mixture during accidental discharge of pressurised water reactor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2523436C1 (en) * 2013-02-12 2014-07-20 Открытое акционерное общество "Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А.А. Бочвара" Apparatus for cleaning radioactive steam-gas mixture during accidental discharge of pressurised water reactor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6288781B2 (en) Filter for reactor containment ventilation system
US10304573B2 (en) Method for the pressure relief of a nuclear power plant, pressure-relief system for a nuclear power plant and associated nuclear power plant
US11515051B2 (en) Nuclear power plant
JP2016521843A (en) Vent and radioactivity containment system for nuclear facilities
TWI666652B (en) Apparatus for degassing a nuclear reactor coolant system
JP5965996B2 (en) Passive cooling system for spent fuel
CN107924727B (en) Radioactive substance filtering device
CN109243634B (en) Reactor safety system
JP6811667B2 (en) Containment vessel maintenance equipment and containment vessel maintenance method
RU2408096C1 (en) Cleaning device of emergency discharge of radioactive steam-gas mixture from nps protective cover
CN102768866A (en) Container negative pressure exhaust system
RU2408097C1 (en) Cleaning device of inter-cover space
CN202666652U (en) Nitrogen-desorbing organic waste gas recycling device
TWI531405B (en) Leak hydrogen absorbing device, hydrogen energy utilization system and leak hydrogen absorbing method
CN206778138U (en) The adjustable activated carbon adsorption/desorption complexes of Wet-dry
KR101696373B1 (en) Moving Type Tritium Removal System
RU2383068C1 (en) Device for removing radioactive vapour-gas mixture from inter-shell space
JP6741618B2 (en) PCV maintenance equipment
JP7121669B2 (en) Gaseous waste treatment facility and gaseous waste treatment method
CN105698556A (en) Steam waste heat recoverer and steam waste heat recycling energy-saving device
CN109529556A (en) A kind of explosion-proof desorption waste gas circulation processing unit of active carbon and method
RU2523436C1 (en) Apparatus for cleaning radioactive steam-gas mixture during accidental discharge of pressurised water reactor
RU9658U1 (en) PASSIVE ACTION DEVICE FOR CLEANING AN EMERGENCY RESET OF A RADIOACTIVE STEAM-GAS MIXTURE IN A CONDITION OF A DESIGN-BASED EMERGENCY REACTOR ACCIDENT
Bessonov et al. Granular sorbents for passive environment protection system during severe accidents with total loss of power supply at NPPs
CN107158879A (en) The adjustable activated carbon adsorption/desorption complexes of Wet-dry

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner