RU2704220C2 - Аппарат для дегазации системы охлаждения ядерного реактора - Google Patents
Аппарат для дегазации системы охлаждения ядерного реактора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2704220C2 RU2704220C2 RU2017130911A RU2017130911A RU2704220C2 RU 2704220 C2 RU2704220 C2 RU 2704220C2 RU 2017130911 A RU2017130911 A RU 2017130911A RU 2017130911 A RU2017130911 A RU 2017130911A RU 2704220 C2 RU2704220 C2 RU 2704220C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- contactor
- outlet
- reactor
- chamber
- cooler
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title description 15
- 238000007872 degassing Methods 0.000 title description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 53
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 6
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000004992 fission Effects 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 238000009849 vacuum degassing Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 2
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 2
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000010795 gaseous waste Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- G21F9/04—Treating liquids
- G21F9/06—Processing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D19/00—Degasification of liquids
- B01D19/0031—Degasification of liquids by filtration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D19/00—Degasification of liquids
- B01D19/0036—Flash degasification
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/22—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C15/00—Cooling arrangements within the pressure vessel containing the core; Selection of specific coolants
-
- 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
- G21C19/307—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 liquids
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21D—NUCLEAR POWER PLANT
- G21D3/00—Control of nuclear power plant
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- G21C19/20—Arrangements for introducing objects into the pressure vessel; Arrangements for handling objects within the pressure vessel; Arrangements for removing objects from the pressure vessel
- G21C19/207—Assembling, maintenance or repair of reactor components
-
- 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
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к подсистеме ядерной реакторной станции для удаления радиоактивных газов и газообразного водорода из охладителя реактора. Подсистема включает контактор, содержащий мембрану, которая разделяет внутреннюю часть контактора на впускную камеру и выпускную камеру, причем мембрана имеет поры, сквозь которые проходят радиоактивные газы и газообразный водород из впускной камеры в выпускную камеру, но не проходит охладитель реактора, вакуумный генератор, соединенный с выпускной камерой для создания в ней вакуума, устройство подачи гелиевого продувочного газа в выпускную камеру, выпускной канал для жидкости, соединенный с выпускным соплом на выпускной камере для подачи дегазованной части охладителя реактора в необходимое положение, и выпускной канал для газа, соединенный с выпускным соплом выпускной камеры для подачи радиоактивных газов и газообразного водорода в систему отработанных газов ядерной реакторной станции. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции системы, а также снижение энергопотребления системы и капитальных, и эксплуатационных расходов на систему. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
1. Область техники
[0001] Настоящее изобретение относится в целом к способу удаления растворенных газов из охладителя реактора на ядерной электростанции и в частности к аппарату для удаления растворенного водорода и газообразных продуктов ядерного деления из охладителя реактора путем пропускания охладителя над мембраной и путем экстракции газов с использованием вакуума.
2. Материалы, использованные при экспертизе заявки
[0002] Во время выключения реакторов, охлаждаемых водой под давлением, обычной практикой является дренирование системы охлаждения реактора до уровня ниже кронштейна бака реактора до средней точки выпускных сопел бака реактора. Эта средняя точка совпадает со средней точкой соединяющего трубопровода горячего участка, ведущего к генераторам пара. Такое дренирование позволяет осуществлять инспекции, тестирование и техническое обслуживание во время отключения насосов, генераторов пара, вспомогательных сооружений и других первичных компонентов системы.
[0003] Во время работы реактора некоторые газообразные продукты ядерного деления, например, ксенон и криптон, сформированные в реакциях ядерного деления в ядерном топливе, могут попадать в систему охлаждения реактора и растворяться в охладителе реактора. После выключения, но до начала заправки и технического обслуживания концентрация радиоактивных газов и водорода может быть снижено во избежание избыточного радиационного воздействия на персонал службы технического контроля и технического обслуживания и уменьшить вероятность взрыва в связи с воздействием потенциальной искры на горючую смесь воздуха и водорода в атмосфере защитной оболочки реактора.
[0004] Охладитель реактора был ранее подвергнут дегазации с применением бака контроля объема, соединенного с системой охлаждения реактора. Как правило, система охлаждения реактора прежде всего включает такие компоненты системы подачи ядерного пара как корпус реактора, генераторы пара, насосы для охладителя реактора и соединительный трубопровод. Бак контроля объема - это часть системы, известная как система химического контроля и контроля объема, которая работает в режиме дегазации путем быстрого испарения растворенного водорода и радиоактивных газов из охладителя реактора и в паровое пространство бака контроля объема. Пример такой системы можно было найти в патенте США № 4647425.
[0005] Как правило, относительно малый поток охладителя реактора, называемый расходом отбора, отводится от системы охлаждения реактора и через систему химического контроля и контроля объема. Этот поток сначала охлаждается, а затем очищается в обессоливающей установке со смешанным слоем, фильтруется для удаления растворенной ионного материала или взвешенного материала в виде частиц и пропускается через бак контроля объема.
[0006] В патенте США № 4647425 предложено улучшение работы данной системы химического контроля и контроля объема и снижения времени, необходимого для эффективной дегазации охладителя реактора. Способ, предложенный в данном патенте, использует для вакуумной дегазации систему охлаждения реактора. Данный способ включает дренирование системы охлаждения реактора до приблизительно средней точки горячего участка и поддержание системы охлаждения реактора в не продуваемом состоянии во время операции дренирования. Затем дефлегмирует весь быстро испаряемый охладитель реактора в стороне первого контура генератора пара. Как описано в вышеуказанном патенте, быстро испаряемый охладитель реактора означает жидкий охладитель, который быстро испаряется в паровую фазу благодаря низкому давлению окружающей среды. Дефлегмирование означает конденсацию и охлаждение. Основная часть охладителя реактора, а также дефлегмированный охладитель реактора циркулируют через систему отвода остаточного тепла для охлаждения охладителя реактора. Система охлаждения реактора вакуумируется для удаления любых газов, отделившихся от охладителя реактора. Предпочтительно стадия дренирования системы охлаждения обеспечивает частичный вакуум в не продуваемом корпусе реактора и системе охлаждения реактора во время дренирования. Частичного вакуума достаточно для того, чтобы обеспечить кипение охладителя реактора при преобладающих температурах в системе охлаждения реактора, в результате чего дегазация происходит во время стадии дренирования.
[0007] На фиг. 1 показан один из вариантов осуществления согласно известному уровню техники вакуумной системы дегазации 10, применяемой в настоящее время. Расход отбора попадает в систему через впуск 12 и направляется к впуску 14 дегазаторной колонны 16, где он попадает внутрь колоны через распылительную головку 18. Вакуум внутри сосуда обеспечивается через трубопровод 20 при помощи дегазаторных вакуумных насосов 36 . Избыточный, неиспарившийся охладитель реактора выводится из сосуда при помощи выпускных насосов 22, с компенсаторами 24пульсаций, используемыми для сглаживания импульсов, сгенерированных выпускными диафрагменными насосами 22. Охладитель, выводимый через выпускные насосы 22 затем сбрасывается в бак – сборник 26 для возвращения в систему или для ликвидации. Водный пар и неконденсируемые газы, отделенные от охладителя в дегазаторной колонне 16, направляются через влагоуловитель 28 для удаления захваченного охладителя и направляется в конденсатор 30 паров, где он попадает в теплообменное взаимодействие с охлажденной водой, поступающей и покидающей конденсатор паров через впуски и выпуски 32 и 34. Радиоактивные газы и водород затем выводятся при помощи вакуумных насосов 36 в разделитель-дегазатор 38. Отделенный охладитель затем направляется при помощи насосов 40 разделителя-дегазатора и передается в бак-сборник 26. Радиоактивный газ и водород вентилируются из парового пространства разделителя-дегазатора 38 в систему 42 радиоактивных газообразных отходов реакторной установки. Имеется линия продувки азотом 44 для удаления остатков водорода и радиоактивных газов до проведения технического обслуживания.
[0008] Этот традиционный подход требует значительной энергии для работы больших вакуумных насосов, многочисленных компонентов, например, дегазаторных колонн, насосов перекачки, разделительных сосудов, соединительного трубопровода, клапанов и измерительной аппаратуры, и требует значительных помещений и систем обеспечения, например, охлаждающей воды. Таким образом, в то время как у этих систем уже значительная история, требуется улучшение, которое бы упростило конструкцию, снизило энергию, необходимую для работы системы, размер помещений, требующихся для размещения системы, и снизило капитальные и эксплуатационные расходы на систему.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0009] Эти и другие цели обеспечиваются в подсистеме ядерной реакторной станции для удаления радиоактивных газов и газообразного водорода из охладителя реактора. Подсистема включает контактор с мембраной, разделяющей внутреннюю часть корпуса контактора на впускную камеру и выпускную камеру, где в мембране есть поры, сквозь которые проходят радиоактивные газы и водород из впускной камеры в выпускную камеру; при этом мембрана предотвращает прохождение охладителя реактора через выпускную камеру. Вакуумный генератор соединен с выпускной камерой для обеспечения вакуума в выпускной камере. Выпускной канал для жидкости соединен с выпускным соплом в выпускной камере для пропускания дегазованной части охладителя реактора в необходимое расположение. Аналогично, выпускной канал для газа соединен с выпускным соплом выпускной камеры для передачи радиоактивных газов и водорода в систему отработанных газов ядерной реакторной станции.
[0010] В одном варианте осуществления система продувочного газа соединена с выпускной камерой для подачи относительного небольшого продувочного потока инертного газа в выпускную камеру; предпочтительно инертный газ - азот. Применение продувочного газа в сочетании с вакуумированием повышает эффективность мембран для удаления растворенного газа, минимизируя, таким образом, требуемое число контакторов. В еще одном варианте осуществления корпус контактора содержит множество параллельно соединенных корпусов контакторов. В другом варианте корпуса контакторов могут быть соединены последовательно. В еще одном варианте осуществления корпус контактора содержит множество корпусов контакторов по меньшей мере некоторыми параллельно соединенными корпусами контакторов, и некоторые параллельно соединенные корпуса контакторов соединены последовательно с по меньшей мере одни другим из множества корпусов контакторов. В еще одном варианте осуществления контакторы могут работать без продувочного газа, но могут требовать дополнительные контакторы, соединенные последовательно и/или параллельно.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0011] Дальнейшее представление об изобретении можно получить из следующего описания предпочтительных вариантов осуществления при чтении в сочетании со следующими сопутствующими чертежами:
[0012] Фиг. 1 - это схематическое изображение системы вакуумной дегазации согласно известному уровню техники;
[0013] Фиг. 2 - это схематическое изображение одного из вариантов осуществления компонентов настоящего изобретения, которые замещают часть системы на фиг. 1 в пунктирной линии; и
[0014] Фиг. 3 - это схематическое изображение системы фиг. 2 с дополнительным корпусом контактора, расположенным последовательно с двумя параллельными расположениями корпусов контакторов для дальнейшего улучшения качества продукта.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0015] В настоящем изобретении используется известная и устоявшаяся технология газовых мембран для удаления растворенных газов из охладителя реактора. В то время как это известная и установленная технология для некоторых приложений, ее ранее не применяли для обработки слабокислых и радиоактивных растворов, контактирующих с первичным охладителем системы ядерного реактора, как видно в альтернативных системах дегазации реактора, предложенных в прошлом и описанных в оценке известного уровня техники в разделе "Уровень техники" патента США № 4647425.
[0016] В соответствии с настоящим изобретением один и более альтернативных "контакторов", которые, соответственно, содержат газовую мембрану, расположены последовательно и/или параллельно, по мере надобности для обеспечения желательного потока и степени удаления газа. Жидкость, содержащая главным образом растворенный водород и радиоактивные газы, т.е. ксенон и криптон, попадает в контакторы при относительно низком давлении и покидает мембраны, дегазированные до желательного уровня. Газовая сторона мембраны вакуумируется для выведения растворенных газов из жидкости через мелкие поры стенок мембраны. Кроме того, небольшой поток инертного продувочного газа, например, азота, с вакуумированной стороны применяется для улучшения степени удаления растворенного газа. Этот поток газа минимизирует число требуемых контакторов. Входной и выходной анализаторы растворенного водорода контролируют эффективность мембран. Такая система проиллюстрирована на фиг. 2 и 3. На фиг. 2 показаны два параллельно соединенных контактора 46, хотя следует учесть, что один, три или четыре и более контакторов можно использовать параллельно по мере необходимости для обеспечения требуемой скорости потока. На фиг. 3 показаны два параллельно соединенных контактора, как на фиг. 2, с третьим контактором, расположенным последовательно с выходом двух параллельных контакторов, для дальнейшего снижения количества газов, которые могут оставаться в дегазированном потоке охладителя.
[0017] Обратимся обратно к фиг. 2: расход отбора попадает в систему на впуске 12 и распределяется через входной канал 48 к каждому из впусков 50 контакторов 46. Газовая сторона мембраны вакуумируется при газовом впуске 52 при помощи вакуумных насосов 54, и через газовые выпуски 56 подается небольшой поток инертного газа, предпочтительно азота, из источника азота 58. Под "инертным газом" подразумевается газ, который не реагирует с очищенными газами т.е. радиоактивными газами или водородом, для формирования смеси нежелательных или опасных газов при вентилировании в систему отработанных газов. Например, можно использовать газообразный гелий, тогда как кислород использовать нельзя. Мембрана внутри контактора 46 содержит поры, достаточно мелкие, чтобы предотвратить прохождение охладителя через газовый вход 52, но достаточно большие для обеспечения прохождения водорода и радиоактивных газов через мембрану. Такие контакторы продаются, например, Liqui-Cel производства Membrana Corporation, Шарлотт, Северная Каролина. Дегазированый охладитель затем покидает контактор 46 через выпуск 60 и передается через выпускной канал 62 в бак-сборник 26, где он может возвращаться в систему реактора или ликвидироваться. Может быть расположено достаточно много соединенных параллельно контакторов 46 для обработки необходимого большого объема содержащего газ охладителя, который требуется рециркулировать или ликвидировать. Извлеченный водород и радиоактивные газы и продувочный азот затем при помощи вакуумных насосов 54 направляются в систему 42 отработанных радиоактивных газов станции. При техническом обслуживании источник азота 58 также обеспечивает поток в газовых линиях для продувки части системы, предназначенной для выпуска газа. Имеется источник чистой деминерализованной воды 44 для промывки жидкостной стороны контакторов и трубопроводов перед техническим обслуживанием.
[0018] Фиг. 3 идентична фиг. 2 за исключением дополнительного контактора 46, расположенного последовательно с параллельным расположением контакторов 46, показанным на фиг. 2, и обеспечивающего еще одну стадию дегазации для повышения чистоты покидающего систему охлаждения. Вся система снабжена датчиками для контроля эффективности процесса.
[0019] В то время как конкретные варианты осуществления изобретения были описаны подробно, эксперты в данной области техники понимают, что можно разработать различные модификации и альтернативные варианты в рамках обей концепции изобретения. Соответственно, конкретные описанные изобретения предназначены только для иллюстрации и не ограничивают охват изобретения, которому отвечает весь объем прилагаемой формулы изобретения и любых ее эквивалентов.
Claims (9)
1. Подсистема (10) ядерной реакторной станции для удаления радиоактивных газов и газообразного водорода из охладителя (12) реактора, включающая в себя:
контактор (46), содержащий мембрану, которая разделяет внутреннюю часть контактора на впускную камеру и выпускную камеру, причем мембрана имеет поры, сквозь которые проходят радиоактивные газы и газообразный водород из впускной камеры в выпускную камеру, но предотвращает прохождение охладителя (12) реактора через выпускную камеру;
вакуумный генератор (54), соединенный с выпускной камерой (52) для создания вакуума в выпускной камере;
устройство (58) подачи гелиевого продувочного газа, соединенное с выпускной камерой для подачи относительного малого потока инертного продувочного газа в выпускную камеру;
выпускной канал (60) для жидкости, соединенный с выпускным соплом на выпускной камере для подачи дегазованной части охладителя (12) реактора в необходимое положение (26); и
выпускной канал (52) для газа, соединенный с выпускным соплом выпускной камеры для подачи радиоактивных газов и газообразного водорода в систему (42) отработанных газов ядерной реакторной станции (42).
2. Подсистема по п. 1, в которой корпус контактора (46) содержит множество корпусов контакторов, соединенных параллельно.
3. Подсистема по п. 1, в которой корпус контактора (46) содержит множество корпусов контакторов, соединенных последовательно.
4. Подсистема по п. 1, в которой корпус контактора (46) содержит множество корпусов контакторов с по меньшей мере некоторыми из множества корпусов контакторов, соединенными параллельно, и некоторые соединенные параллельно корпуса контакторов соединены последовательно с по меньшей мере один другим из множества корпусов контакторов.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US14/612,461 US20160225470A1 (en) | 2015-02-03 | 2015-02-03 | Apparatus for degassing a nuclear reactor coolant system |
| US14/612,461 | 2015-02-03 | ||
| PCT/US2016/012272 WO2016126356A1 (en) | 2015-02-03 | 2016-01-06 | Apparatus for degassing a nuclear reactor coolant system |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019133152A Division RU2793943C2 (ru) | 2015-02-03 | 2016-01-06 | Аппарат для дегазации системы охлаждения ядерного реактора |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017130911A RU2017130911A (ru) | 2019-03-04 |
| RU2017130911A3 RU2017130911A3 (ru) | 2019-04-23 |
| RU2704220C2 true RU2704220C2 (ru) | 2019-10-24 |
Family
ID=56554616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017130911A RU2704220C2 (ru) | 2015-02-03 | 2016-01-06 | Аппарат для дегазации системы охлаждения ядерного реактора |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US20160225470A1 (ru) |
| EP (1) | EP3253476B1 (ru) |
| JP (2) | JP2018510326A (ru) |
| KR (1) | KR20170113616A (ru) |
| CN (2) | CN107206292A (ru) |
| ES (1) | ES2744438T3 (ru) |
| RU (1) | RU2704220C2 (ru) |
| TR (1) | TR201910817T4 (ru) |
| TW (2) | TWI666652B (ru) |
| WO (1) | WO2016126356A1 (ru) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107680703A (zh) * | 2017-11-08 | 2018-02-09 | 上海核工程研究设计院有限公司 | 一种核电站放射性废液系统的脱气子系统 |
| CN109323354B (zh) * | 2018-09-27 | 2020-10-27 | 中国科学院上海应用物理研究所 | 一种熔盐仿真堆堆舱负压排风装置 |
| FR3089673B1 (fr) | 2018-12-05 | 2021-10-29 | Electricite De France | Procédé et système de traitement membranaire pour le dégazage d’effluents aqueux issus d’un circuit primaire de centrale nucléaire |
| KR102637429B1 (ko) * | 2019-06-06 | 2024-02-15 | 프라마톰 게엠베하 | 핵발전 플랜트용 탈기 시스템 및 원자로 냉각제 흐름의 탈기 방법 |
| CN111180096A (zh) * | 2020-02-21 | 2020-05-19 | 三门核电有限公司 | 一种压水堆核电厂一回路物理除氧方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040025696A1 (en) * | 2002-04-08 | 2004-02-12 | Varrin Robert D. | Liquid degassing system for power plant system layup |
| US20120055330A1 (en) * | 2010-09-08 | 2012-03-08 | Westinghouse Electric Company Llc | System and method for removal of dissolved gases in makeup water of a water-cooled nuclear reactor |
| US20130180399A1 (en) * | 2012-01-10 | 2013-07-18 | Alstom Technology Ltd | Method for filtration of harmful gas effluents from a nuclear power plant |
| CN103405945A (zh) * | 2013-07-31 | 2013-11-27 | 中科华核电技术研究院有限公司 | 脱除核电站反应堆冷却剂中溶解气体的脱气装置及其方法 |
Family Cites Families (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3037922A (en) | 1959-04-14 | 1962-06-05 | Ernest F Johnson | Heat transfer and tritium producing system |
| BE758036A (fr) | 1969-10-27 | 1971-04-26 | Monsanto Co | Procede de retardement de la decomposition thermique de compositions depolyphenyle halogene et fluides de transmission thermique renferment des composes phosphoreux |
| US3944466A (en) | 1973-07-16 | 1976-03-16 | Westinghouse Electric Corporation | Reducing concentration of gases in nuclear reactor |
| US3975170A (en) * | 1973-11-23 | 1976-08-17 | Combustion Engineering, Inc. | Hydrogen concentration control utilizing a hydrogen permeable membrane |
| US3957597A (en) | 1974-05-28 | 1976-05-18 | The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration | Process for recovering tritium from molten lithium metal |
| JPS5437012A (en) | 1977-08-29 | 1979-03-19 | Toshiba Corp | Apparatus for eliminating comtaminants |
| DE2806984C3 (de) | 1978-02-18 | 1980-09-25 | Kernforschungsanlage Juelich Gmbh, 5170 Juelich | Verfahren zum Herstellen von Wasserstoff und Sauerstoff sowie eine Elektrolysezelle zur Durchführung dieses Verfahrens |
| US4430293A (en) | 1981-09-10 | 1984-02-07 | Combustion Engineering, Inc. | Containment hydrogen removal system for a nuclear power plant |
| US4647425A (en) * | 1984-01-30 | 1987-03-03 | Westinghouse Electric Corp. | Method of vacuum degassing and refilling a reactor coolant system |
| FR2646272B1 (fr) | 1989-04-20 | 1993-10-08 | Commissariat A Energie Atomique | Installation et procede de regeneration de pieges froids charges en hydrure et oxyde de metal liquide |
| US4990054A (en) | 1989-12-13 | 1991-02-05 | Westinghouse Electric Corp. | Device incorporating micro-porous membrane for venting gases from seal assembly of a reactor coolant pump |
| US6217634B1 (en) * | 1999-08-27 | 2001-04-17 | Electric Power Research Institute, Inc. | Apparatus and method for monitoring and purifying dielectric fluids |
| WO2003076050A1 (en) | 2002-03-05 | 2003-09-18 | Eltron Research, Inc. | Hydrogen transport membranes |
| TWI224024B (en) * | 2003-08-06 | 2004-11-21 | Iner Ae | System and method for purifying and reutilizing boricacid solution of high concentration with reverse osmosis membrane |
| CN1327942C (zh) | 2004-01-09 | 2007-07-25 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种复合金属钯膜或合金钯膜及其制备方法 |
| US7258820B2 (en) * | 2004-03-05 | 2007-08-21 | Ceramatec, Inc. | Ceramic mixed protonic/electronic conducting membranes for hydrogen separation |
| EP1874443A4 (en) | 2005-04-29 | 2009-09-16 | Univ Rochester | ULTRA-THAN POROUS NANOSCAL MEMBRANES, MANUFACTURING METHOD AND USES THEREOF |
| US7470350B2 (en) | 2006-04-25 | 2008-12-30 | Ge Healthcare Uk Limited | Process for tritium removal from light water |
| US7700184B2 (en) | 2006-08-14 | 2010-04-20 | University Of Houston System | Pd nanopore and palladium encapsulated membranes |
| IT1400531B1 (it) | 2010-06-22 | 2013-06-11 | Commissariat Energie Atomique | Processo per la detriziazione di soft housekeeping waste e impianto relativo |
| CN101947622B (zh) * | 2010-08-02 | 2012-07-25 | 贵州航天新力铸锻有限责任公司 | 核电站汽水分离再热器异形接管的锻制方法 |
| JP5638375B2 (ja) * | 2010-12-15 | 2014-12-10 | 花王株式会社 | アルデヒドの製造方法 |
| JP5803437B2 (ja) | 2011-08-30 | 2015-11-04 | 三菱レイヨン株式会社 | 廃水の処理方法、および廃水の処理装置 |
| JP2015511170A (ja) * | 2012-01-20 | 2015-04-16 | ユニヴァーシティー オブ ニューキャッスル アポン タイン | 気液変換用の一体強化型バイオリファイナリー |
| KR101942135B1 (ko) * | 2012-02-06 | 2019-01-24 | 가부시키가이샤 르네상스 에너지 리서치 | Co2 선택 투과막, co2를 혼합 가스로부터 분리하는 방법, 및 막 분리 장치 |
| JP2014013175A (ja) * | 2012-07-04 | 2014-01-23 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 原子力プラントの水素処理システム |
-
2015
- 2015-02-03 US US14/612,461 patent/US20160225470A1/en not_active Abandoned
-
2016
- 2016-01-06 WO PCT/US2016/012272 patent/WO2016126356A1/en active Application Filing
- 2016-01-06 CN CN201680008509.8A patent/CN107206292A/zh active Pending
- 2016-01-06 EP EP16746926.1A patent/EP3253476B1/en active Active
- 2016-01-06 TR TR2019/10817T patent/TR201910817T4/tr unknown
- 2016-01-06 RU RU2017130911A patent/RU2704220C2/ru active
- 2016-01-06 JP JP2017538334A patent/JP2018510326A/ja active Pending
- 2016-01-06 KR KR1020177024555A patent/KR20170113616A/ko not_active Application Discontinuation
- 2016-01-06 CN CN202010971098.0A patent/CN112076501A/zh active Pending
- 2016-01-06 ES ES16746926T patent/ES2744438T3/es active Active
- 2016-01-30 TW TW105103046A patent/TWI666652B/zh active
- 2016-01-30 TW TW108121756A patent/TWI690941B/zh not_active IP Right Cessation
-
2017
- 2017-01-17 US US15/407,508 patent/US10566101B2/en active Active
-
2020
- 2020-05-07 JP JP2020081744A patent/JP2020126073A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040025696A1 (en) * | 2002-04-08 | 2004-02-12 | Varrin Robert D. | Liquid degassing system for power plant system layup |
| US20120055330A1 (en) * | 2010-09-08 | 2012-03-08 | Westinghouse Electric Company Llc | System and method for removal of dissolved gases in makeup water of a water-cooled nuclear reactor |
| US20130180399A1 (en) * | 2012-01-10 | 2013-07-18 | Alstom Technology Ltd | Method for filtration of harmful gas effluents from a nuclear power plant |
| CN103405945A (zh) * | 2013-07-31 | 2013-11-27 | 中科华核电技术研究院有限公司 | 脱除核电站反应堆冷却剂中溶解气体的脱气装置及其方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TWI666652B (zh) | 2019-07-21 |
| CN107206292A (zh) | 2017-09-26 |
| TR201910817T4 (tr) | 2019-08-21 |
| ES2744438T3 (es) | 2020-02-25 |
| EP3253476A4 (en) | 2018-08-15 |
| US20170229201A1 (en) | 2017-08-10 |
| WO2016126356A1 (en) | 2016-08-11 |
| KR20170113616A (ko) | 2017-10-12 |
| EP3253476A1 (en) | 2017-12-13 |
| RU2017130911A (ru) | 2019-03-04 |
| US10566101B2 (en) | 2020-02-18 |
| EP3253476B1 (en) | 2019-06-19 |
| JP2018510326A (ja) | 2018-04-12 |
| TWI690941B (zh) | 2020-04-11 |
| RU2017130911A3 (ru) | 2019-04-23 |
| JP2020126073A (ja) | 2020-08-20 |
| TW201640519A (zh) | 2016-11-16 |
| WO2016126356A8 (en) | 2016-10-13 |
| RU2019133152A (ru) | 2019-12-02 |
| CN112076501A (zh) | 2020-12-15 |
| US20160225470A1 (en) | 2016-08-04 |
| TW201937505A (zh) | 2019-09-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2704220C2 (ru) | Аппарат для дегазации системы охлаждения ядерного реактора | |
| US20090290676A1 (en) | Nuclear-engineering plant and method of operating a nuclear-engineering plant | |
| CN104812465A (zh) | 基于膜片的废气洗涤方法和系统 | |
| KR20170004868A (ko) | 배기 가스로부터 습분을 회수하는 화력 발전 설비 및 그 화력 발전 설비의 회수수의 처리 방법 | |
| US20200343012A1 (en) | Reactor Containment Vessel Vent System | |
| GB2153584A (en) | Method of vacuum degassing and refilling a reactor coolant system | |
| JPH0555761B2 (ru) | ||
| JP6811667B2 (ja) | 格納容器保全設備および格納容器保全方法 | |
| RU2793943C2 (ru) | Аппарат для дегазации системы охлаждения ядерного реактора | |
| JP2019052918A (ja) | 静的原子炉格納容器除熱系及び原子力プラント | |
| CN210764430U (zh) | 处理edi装置外排废水中气体的装置 | |
| JP2018169250A (ja) | 格納容器保全設備 | |
| JP4310241B2 (ja) | 系統の薬品の回収方法及び回収装置 | |
| JP2020146635A (ja) | 有機溶剤と水とを含む混合液の脱水装置及び脱水方法 | |
| CN112142149B (zh) | 处理edi装置外排废水中气体的装置及方法 | |
| JPH0968591A (ja) | 放射性気体廃棄物の処理方法 | |
| JP7213109B2 (ja) | 真空ポンプの流入気体における凝縮液の除去方法及び除去装置 | |
| JP2000002782A (ja) | 原子炉格納容器内雰囲気制御装置 | |
| JP2003001069A (ja) | ガス透過膜型前処理装置 | |
| JP2000098085A (ja) | 原子力発電用排ガス処理装置及び処理方法 | |
| JP2003035796A (ja) | 沸騰水型原子力発電所とその原子炉圧力容器の脱気方法および耐圧漏洩検査方法 | |
| JPH0780252A (ja) | 浸透気化膜分離装置およびその運転停止方法 | |
| JPH0961589A (ja) | 放射性気体廃棄物処理装置用除湿装置 | |
| JPH04131799A (ja) | 放射性気体廃棄物の処理方法 | |
| JP2001116889A (ja) | 放射性気体廃棄物の処理装置 |