[发明专利]中低放射性核废料的处理系统及具有其的发电系统

说明书

本发明提供了一种中低放射性核废料的处理系统及具有其的发电系统，其中，处理系统包括：前处理装置，用于将中低放射性核废料分为热解废料和填埋废料；反应装置，包括气化反应器、热解反应器和熔融反应器，热解反应器分别与前处理装置、气化反应器和熔融反应器连接，热解反应器用于热解热解废料，熔融反应器用于将热解后的废渣熔化，气化反应器用于将热解时产生的物质转化成合成气；后处理装置，分别与前处理装置和熔融反应器连接，后处理装置用于将填埋废料和废渣压缩并封存。通过本发明提供的技术方案，能够解决现有技术中的中低放射性核废料占用空间大的问题。

技术领域

本发明涉及核废料处理技术领域，具体而言，涉及一种中低放射性核废料的处理系统及具有其的发电系统。

背景技术

随着核技术的发展和核能利用范围的扩大，每年产生的具有放射性的核废料越来越多。核废料的来源有核能发电、研究开发、军工生产等。由于放射性核废料对环境与人体健康都有很大的危害，因此如何正确地处理核废料成为全世界关注的问题。

核废料主要分为高放射性核废料和中低放射性核废料。其中，中低放射性核废料主要包括在核能利用中被污染的设备、交换树脂、废水废油和劳保用品等。中低放射性核废料的危害较低，在处理时的防护要求相对较低，现有的对中低放射性核废料处理的方式是密封和填埋。由于中低放射性核废料占核废料的绝大部分，因此在处理中低放射性核废料时其占用的空间也比较大。然而，核废料的填埋场地要求严格，环境空间有限。核废料日益增长的场地需求与有限的环境空间的矛盾越来越突出，因此亟需一种解决办法。

发明内容

本发明提供一种中低放射性核废料的处理系统及具有其的发电系统，以解决现有技术中的中低放射性核废料占用空间大的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种中低放射性核废料的处理系统，该处理系统包括：前处理装置，用于将中低放射性核废料分为热解废料和填埋废料；反应装置，包括气化反应器、热解反应器和熔融反应器，热解反应器分别与前处理装置、气化反应器和熔融反应器连接，热解反应器用于热解热解废料，熔融反应器用于将热解后的废渣熔化，气化反应器用于将热解时产生的物质转化成合成气；后处理装置，分别与前处理装置和熔融反应器连接，后处理装置用于将填埋废料和废渣压缩并封存。

进一步地，热解反应器内的反应温度在400℃至800℃之间，和/或气化反应器内的反应温度在800℃至1200℃之间，和/或熔融反应器内的反应温度在2000℃至5000℃之间。

进一步地，熔融反应器包括等离子炬装置，等离子炬装置分别与热解反应器和后处理装置连接，等离子炬装置用于将废渣玻璃化。

进一步地，气化反应器、热解反应器和熔融反应器从上到下顺次布置且为一体式结构。

进一步地，处理系统还包括：用于提供水蒸气的蒸气供应装置，与等离子炬装置连接，进入等离子炬装置内的一部分水蒸气用于产生高温电弧以将废渣玻璃化，另一部分水蒸气上升进入热解反应器内以将热解产生的物质带入气化反应器内并参与气化反应。

进一步地，处理系统还包括：用于提供氧气的氧气供应装置，与气化反应器连接，进入气化反应器内的氧气与一部分热解产生的物质反应以为气化反应提供热量。

进一步地，后处理装置包括：冷却装置，与熔融反应器连接；压制装置，分别与冷却装置和前处理装置连接；封存装置，与压制装置连接。

进一步地，前处理装置包括：干燥器，用于对中低放射性核废料进行干燥处理；分拣装置，与干燥器的出料口连接；破碎机，分别与分拣装置的热解废料出口以及热解反应器连接，破碎机用于破碎热解废料；添加剂室，与破碎机连接，用于向热解废料添加添加剂。