核电站废气处理方法及其处理装置.pdf

本发明涉及核电站废气处理方法及其处理装置，其处理方法包括，去水：除去废气中的水汽；滞留衰变放射性核素：将去水后的废气通过活性炭滞留床以滞留衰变放射性核素。其使放射性核素在活性炭内流通减速，以在衰变箱内的活性炭内滞留并衰变。本发明的处理装置包括依次连接的冷却器、汽水分离器、及与汽水分离器相连的容置于至少一个衰变箱内的活性炭滞留床。其通过去水后，大大提高活性炭的工作性能，通过容置于至少一个衰变箱内的活性炭滞留床使处理装置结构简单、体积小、不易漏气、且危险性降低。

1.  核电站废气处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、去水：除去废气中的水汽；
B、滞留衰变放射性核素：将去水后的废气通过活性炭滞留床以滞留衰变放射性核素。

2.  根据权利要求1所述的核电站废气处理方法，其特征在于，所述步骤A之前还包括缓冲缓冲平衡压力：将核电站废气通入缓冲罐中进行气流压力平衡。

3.  根据权利要求1或2所述的核电站废气处理方法，其特征在于，所述步骤A包括：
A1、冷凝水汽：将废气通入冷却器进行冷凝使水汽冷凝为液体；
A2、汽水分离：将经过冷凝处理后的水汽通入汽水分离器以除去其内悬浮水滴。

4.  根据权利要求3所述的核电站废气处理方法，其特征在于，所述步骤A还进一步包括：
A3、加热除水汽：将汽水分离后的气体通入加热器以除去其中残余的水汽以降低废气的相对湿度；
A4、吸附干燥：将步骤A3处理后的气体里残留的水汽吸收干燥掉。

5.  根据权利要求1所述的核电站废气处理方法，其特征在于，在步骤B之后还包括核素检测报警：检测经活性炭滞留床处理后的气体中放射性核素的含量，并在放射性核素含量超标时发出报警。

6.  一种核电站废气处理装置，包括依次连接的冷却器及汽水分离器，其特征在于，还包括与汽水分离器相连的容置于至少一个衰变箱内的活性炭滞留床。

7.  根据权利要求6所述的废气处理装置，其特征在于，还包括依次连接于汽水分离器与活性炭滞留床之间的加热器及容置有活性炭和/或干燥剂的防护床。

8.  根据权利要求6所述的废气处理装置，其特征在于，还包括设置在冷却器前面并与冷却器相连的缓冲罐。

9.  根据权利要求6所述的废气处理装置，其特征在于，还包括与所述活性炭滞留床相连的核素检测报警装置。

10.  根据权利要求9所述的废气处理装置，其特征在于，还包括与所述核素检测报警装置相连的废气排放阀。

核电站废气处理方法及其处理装置
技术领域
本发明涉及一种废气处理方法及其处理装置，更具体地说，涉及一种核电站废气处理方法及其处理装置。
背景技术
随着社会的发展，人们对环境保护意识不断加强，国家政策法规也在不断强化对环境的要求，其对废气的处理要求与标准不断提高。核电站对废气的处理要求也在不断提高。
现有的CPR1000核电站(CPR1000是中国广东核电集团有限公司在引进、消化、吸收国外先进技术的基础上，结合20多年来的渐进式改进和自主创新形成的“二代加”百万千瓦级压水堆核电技术。)对含放射性核素的废气的处理系统通常采用压缩机将流量比较大的废气压缩，进而送入衰变箱密闭进行衰变，贮存大约45天到60天后，当衰变箱内放射性核素的放射性水平达到排放要求时，操作员开启衰变箱排放阀，再将废气排往核辅助厂房通风系统以排放出去。参见图1，其为现有技术中核电站废气处理系统的一种结构示意图。压缩机通常将废气压缩到650KPa，最后被压入衰变箱贮存。由于废气较多、流量较大，且衰变箱为密闭系统，所以需要设置压缩机及庞大的加压衰变箱以处理核废气。例如，现有技术通常设置了4台18m³和4台60m³衰变箱。这样，使得处理系统体积大、占空间、且高压易造成气体泄露，带有放射性核素的气体会给人们带来十分大的危害。而且，其还需要结合通风系统使整个系统更加复杂。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述核电站废气处理时易气体泄露带来危险、且废气处理系统复杂、体积大占空间的缺陷，提供一种处理方便、不易泄露气体、危险小的核电站废气处理方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电站废气处理方法，包括以下步骤：
A、去水：除去废气中的水汽；
B、滞留衰变放射性核素：将去水后的废气通过活性炭滞留床以滞留衰变放射性核素。
在本发明所述的核电站废气处理方法中，所述步骤A之前还包括缓冲平衡压力：将核电站废气通入缓冲罐中进行气流压力平衡。
在本发明所述的核电站废气处理方法中，所述步骤A包括：
A1、冷凝水汽：将废气通入冷却器进行冷凝使水汽冷凝为液体；
A2、汽水分离：将经过冷凝处理后的水汽通入汽水分离器以除去其内悬浮状水滴。
在本发明所述的核电站废气处理方法中，所述步骤A还进一步包括：
A3、加热除水汽：将汽水分离后的气体通入加热器以除去其中残余的水汽以降低废气的相对湿度；
A4、吸附干燥：将步骤A3处理后的气体里残留的水汽吸收干燥掉。
在本发明所述的核电站废气处理方法中，在步骤B之后还包括核素检测报警：检测经活性炭滞留床处理后的气体中放射性核素的含量，并在放射性核素含量超标时发出报警。
为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种结构简单、体积较小、处理方便、不易泄露气体、危险小的核电站废气处理装置，包括依次连接的冷却器及汽水分离器，其特征在于，还包括与汽水分离器相连的容置于至少一个衰变箱内的活性炭滞留床。
在本发明所述的核电站废气处理装置中，还包括依次连接于汽水分离器与活性炭滞留床之间的加热器及容置有活性炭和/或干燥剂的防护床。
在本发明所述的核电站废气处理装置中，还包括设置在冷却器前面并与冷却器相连的缓冲罐。
在本发明所述的核电站废气处理装置中，还包括与所述活性炭滞留床相连的核素检测报警装置。
在本发明所述的核电站废气处理装置中，还包括与所述核素检测报警装置相连的废气排放阀。
实施本发明的核电站废气处理方法及装置，具有以下有益效果：其通过容置于至少一个衰变箱内的活性炭滞留床，使被去水的废气在活性炭内流通、通过活性炭的动态吸附使废气中核素在衰变箱内滞留时间变长，从而在一定衰变期内发生衰变，进而可以去处废气的危害性以排放出去。而且，本发明用衰变箱来容置活性炭滞留床可以减少衰变箱的使用量，减少装置的体积，整个废气处理装置结构简单、处理过程方便、废气不易泄露、危害减小。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是现有技术中核电站废气处理装置的一结构示意图；
图2是本发明核电站废气处理装置的一优选实施例的结构示意图；
图3是本发明核电站废气处理方法的一优选实施例的处理流程图。
具体实施方式
本发明通过将衰变箱内容置至少一个活性炭滞留床，使核电站废气在衰变箱内通过活性炭的动态吸附，使核素滞留时间变长，从而在其内衰变去除辐射危害性。
本发明的废气处理装置包括依次连接的冷却器、汽水分离器、容置于至少一个衰变箱内的活性炭滞留床。
参见图2，其为本发明废气处理装置优选实施例的结构示意图。在冷却器2前连接有用于将废气内的气体进行压力平衡的缓冲罐1。冷却器2后依次连接有汽水分离器3、加热器4、防护床5、活性炭滞留床6、核素检测报警装置7、废气排放阀8。冷却器2主要用于将废气中的水汽冷凝除去，汽水分离器3将经冷凝器处理后的废气中悬浮的水滴分离掉，加热器4对汽水分离后的气体加热以降低其相对湿度。优选地，防护床5采用内置有活性炭和/或干燥剂的衰变箱以进一步将废气内的水吸附干燥掉。
再结合图3，其为本发明优选实施例的废气处理流程图。废气先依次通过缓冲压力平衡、冷凝、汽水分离、加热去水、及吸附干燥以去除废气中的水，以降低废气的相对湿度。因为，废气的相对湿度越低，活性炭的性能越好。再将去水后的废气通过活性炭滞留床使其滞留衰变。
本发明的具体实现过程如下：将废气通入缓冲罐1进行压力缓冲平衡，缓冲罐1有利于活性炭滞留床6内气流压力的稳定，同时也可以起到疏水的作用。还可以在系统内通入氮气，维持微正压，以防止外界空气进入系统，还有利于系统内气体的流动。本发明省去现有技术中压缩机，其利用核电站的冷冻水以供冷却器2将废气中水汽冷凝为液体以除去，这样既可以充分利用现有资源，还可以减少用电。冷却器2下游的汽水分离器3除去废气中悬浮的水滴。汽水分离器3后设置加热器4以将废气中还残留的水汽加热以减少废气的相对湿度，电加热器4控制废气的相对湿度以利于下游活性炭滞留床6更好地滞留放射性核素。优选地，其相对湿度小于25％。将一个衰变箱改造作为防护床5，防护床5上设置活性炭和/或干燥剂以进以步将残留的水汽吸附干燥掉。再采用一个或多个衰变箱以容置活性炭滞留床6。每个衰变箱内的活性炭滞留床6的数量及活性炭的碳量与废气流量及废气内核素的含量有关，废气在活性炭滞留床6内被活性炭动态吸附，延长放射性核素(例如碘、铀、氙、氪等)在衰变箱内的滞留时间，使放射性核素发生衰变，其后，衰变后的废气就可以排放出去。优选地，采用4个18m³衰变箱容置活性炭滞留床6即可。这样，在保证放射性气体被充分的滞留衰变而去除危险的同时，既可减少衰变箱的使用，又可节约空间与成本。在活性炭滞留床6后设置核素检测报警装置7，其通过例如核素检测仪检测经滞留衰变后的废气内核素的含量，当其含量符合国家标准时，与核素检测报警装置7相连的废气排放阀8打开排放废气，当检测到核素的含量超标时，核素检测报警装置7发出报警。例如，还可以在加热器4后增设相对湿度监测仪，同时，在废气排放管线上设置放射性监测仪。
本发明提供的核电站废气处理装置尤其适用于含氢废气，对于含氧废气，可以直接将含氧废气母管连接到核辅助厂房通风系统的电加热器和碘吸附器的上游以将其除去。这样，可以利用核电站现成的通风系统中设备，而不需再添加仪器设备来除去含氧废气，从而，使核电站废气处理装置得到大大的简化，并可减少整个装置的体积，减少占地空间，且可减少用电量。
本发明提供的装置均在常温常压下通过活性炭滞留床6除去废气中放射性核素，活性炭的添加量由废气滞留时间和气体流量来确定，且保持废气排放监测报警装置与废气排放阀8的连锁，一旦发生放射性废气高报警时，关闭废气排放阀8。因此，本发明在常温常压下，大大减少了废气泄露的危险。而且，本发明提供的废气处理装置使设备占地体积大大减小、控制处理简单方便、厂用电消耗量减少、工艺流程大大简化。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。