[发明专利]一种核电厂厂房内气载氚浓度降低系统

说明书

本发明属于辐射防护技术领域，具体涉及一种核电厂厂房内气载氚浓度降低系统，用于去除待处理气体中的氚化水蒸汽，所述待处理气体为核电厂厂房内部及其通风系统内的气体，包括设置在机箱(1)内的氚水除湿装置、氚水收集装置，所述通风系统内的所述待处理气体进入所述机箱(1)内，所述氚水除湿装置将所述待处理气体中的所述氚化水蒸汽转化为氚水，所述氚水收集装置将所述氚水收集，所述待处理气体去除所述氚化水蒸汽后作为再生气体从所述机箱(1)中排出。该系统能动部件少，维修简单，有利于减少工作人员的职业照射，能够降低核电厂厂房内的环境中的氚化水蒸汽含量，从而降低核电厂厂房内的气载氚浓度。

技术领域

本发明属于辐射防护技术领域，具体涉及一种核电厂厂房内气载氚浓度降低系统。

背景技术

氚(3H/T)是一种纯β射线的发射体，半衰期为12.35年，发射β射线的最大能量为18.6keV，平均能量为5.7kev。压水堆核电厂中通过核燃料的三分裂变，可燃毒物棒中硼的活化，以及主冷却剂中硼、锂和氘流经堆芯时被活化等，都可以产生氚。联合国原子辐射影响科学委员会(UNSCEAR)2000年的报告指出，截至1997年全球所有核电站和燃料后处理厂向大气释放的氚总量为2.96×1017Bq，全世界日益增长的核电站的氚排放已经成为环境氚的主要人为来源。核设施排放的气态氚中主要包含HTO/T2O、HT，还可能有氚化甲烷(CH3T)，其中氚气(HT)可以通过氧化与同位素交换反应转变为氚化水蒸汽(HTO/T2O)。由于HTO/T2O比HT和CH3T具有更强的生物活性和辐射危害，因此氚化水是核工业排放中最受关注的氚化合物。

我国《核动力厂环境辐射防护规定》(GB 6249-2011)规定了核动力厂气载氚流出物的排放控制值：3000MW热功率的反应堆，轻水堆为1.5×1013Bq/a，重水堆为4.5×1014Bq/a。实用新型专利“一种除氚净化装置”

(申请号：201420740542)公开了一种在氚系统中氚浓度超标时快速处理含氚气体的除氚净化装置，但是该系统较复杂、成本较高、不便维修，不适用于核电厂厂房降低氚的浓度；手套箱小型除氚器等设备主要事故性释放氚的紧急包容，其贵金属催化剂成本过高。调研压水堆的运行经验表明，

氚主要以液态氚化水的形式存在，气液两相的分配比主要与主冷却剂向反应堆厂房和辅助厂房的泄漏率相关。氚以氚化水蒸汽的形式，通过气态排放的主要途径有：安全壳、辅助厂房等各类通风系统，及气体废物处理系统。气体废物处理系统收集并处理废气，对于压水堆核电厂，通过该系统处理的气体废物主要来自卸压箱、疏排水箱、容控箱、硼回暂存箱、脱气塔等。气体经过气体冷却器形成冷凝湿气，送往汽水分离器，收集到的冷凝液送往液体废物处理系统。因此，从气体废物处理系统排放到环境的气态氚可忽略不计。由此可见，核电厂的气态氚排放主要来自于各类通风系统，在通风系统中安装氚化水除湿装置(用于去除氚化水蒸气)，是一种有效的降低环境氚排放量的方式。

传统的常规除湿原理上大致可以分为四种：冷却至露点凝结分离、压缩分压饱和分离、液体吸湿剂除湿、固体吸附剂除湿等。此外，还有一些新兴的气体干燥技术，如热泵除湿、热点冷凝除湿、电化除湿等。

但是常规的除湿装置无法用于降低核电厂厂房内的气载氚浓度。如：

1)常规除湿器主要用于降低室内空气的湿度，吸入室内潮湿空气，除湿后的“再生气体”一般会再返回室内，并且这样处理后的“再生气体”仍然含有氚，因此无法起到降低核电厂厂房内气载氚浓度的作用。

2)常规除湿器的除湿剂再生时，蒸发湿气最终排放至外环境，但是因为核电厂厂房内的除湿废水是含放射性的废水，不能直接排放至外环境中。