 |
Описание существующей системы по переработке вторичных жидких радиоактивных отходов (кубового остатка)
|
|
|
|
Как было указано ранее, в системе хранения жидких радиоактивных отходов на спецкорпусах №№ 1 и 2 в эксплуатации находятся 4 емкости объемом 750 м3 и 5 емкостей объемом 200 м3, что составляет общий объем 4000 м3. Из опыта эксплуатации шести энергоблоков ЗАЭС среднемесячный сброс кубового остатка в емкости ПУХЖРО СК-1,2 составляет 120÷150 м3 ежемесячно, таким образом, имеющиеся на ПУХЖРО объемы должны быть заполнены в течение примерно трех лет эксплуатации станции. Для того, чтобы иметь постоянный свободный объем в емкостях ПУХЖРО для приема возможных значительных объемов трапных вод, образованных во время аварийных ситуаций на энергоблоках, приема и выдержки кубового остатка, а также для снижения имеющихся объемов жидких радиоактивных отходов (минимальное количество хранящихся на территории АЭС жидких РАО является одним из показателей безопасной эксплуатации АЭС), необходимо иметь установку по отверждению жидких РАО. На ОП ЗАЭС для этой цели была спроектирована, смонтирована и принята в эксплуатацию установка глубокого упаривания, принцип работы которой достаточно прост и требует минимальных затрат при эксплуатации по сравнению с другими методами отверждения жидких РАО.
Установка глубокого упаривания предназначена для переработки выдержанного кубового остатка ВА, с получением твердого солевого продукта, расфасованного в металлические емкости с целью дальнейшего захоронения в ХТРО. Установка выполнена в виде технологических блоков-модулей, в которых по функциональному признаку скомпоновано оборудование, арматура и датчики. Принципиальная схема установки УГУ представлена на рисунке 2.1
Рисунок 2.1 Принципиальная схема установки глубокого упаривания УГУ-1-500
|
|
|
2.1.1 Оборудование, входящее в состав установки глубокого упаривания (УГУ)
Блок подачи пара БПП.
Блок подачи пара - БПП предназначен для управления подачи греющего пара на установку. В состав БПП, кроме запорной арматуры и регулирующего клапана входит фильтр пара и конденсатоотводчик.
Блок подачи раствора - БПР.
Предназначен для контроля и управления подачи исходного раствора на прямоточные испарители. При этом раствор распределяется одновременно по четырем линиям на входе к испарителям. К БПР подводится также промывочный раствор азотной кислоты от насоса-дозатора и промывочная вода. В состав БПР кроме запорных арматур входят: фильтр кубового остатка, дроссели, распределяющие поток на 4 отдельных линии к испарителям, регулирующий клапан, приборы КИПиА (измерительная диафрагма, манометры).
Фильтр раствора (аналогичен и фильтр для пара), предназначен для задержания шлака, грата и других грубодисперсных примесей. Задерживающий патрон этих фильтров выполнен в виде трубки диаметром 57х3,5 мм, в которой проварены отверстия диаметром 2 мм. В нижней части корпусов фильтров имеются отверстия с пробкой, через которые удаляются шлак и грат.
Дроссель обеспечивает равномерную раздачу исходного раствора по четырем линиям к испарителям. Выполнен из стали 12Х18Н10Т и рассчитан на пропуск 125 дм3/ч при падении в нем давления с 6 кгс/см2 до 1,5 кгс/см2. Размеры дросселирующего клапана в дросселе: сечение 3х3,5 мм, общая длина 1000 мм. Защита дросселирующего клапана от засорения инородными телами обеспечивается защитным патроном с профрезерованными щелями шириной 1 мм.
Регулирующий игольчатый клапан (далее - регулятор исходного раствора) предназначен для дистанционной корректировки расхода раствора. Диаметр проходного отверстия регулируется перемещением в нем конусообразного стержня.
|
|
|
Измерительная диафрагма с преобразователем давления типа “Сапфир - 22Д” служит для измерения расхода исходного раствора. Выполнена в виде дроссельной шайбы с размером отверстия 6,0 мм.
Блок прямоточных испарителей – БПИ.
Предназначен для глубокого упаривания исходного раствора. В состав БПИ входят: четыре экономайзера, четыре прямоточных испарителя, коллектор раздачи на испарители греющего пара, коллектор сдувок и конденсата.
Наружный корпус испарителя выполнен в виде U-образной трубы диаметром 159х4,5 мм из углеродистой стали. Раствор подается на вход испарителя по трубе диаметром 14х2 мм, которая перед входом переходит в трубу диаметром 25х2,5 мм. Первый, второй и третий виток парогенерирующего канала выполнен трубой из аустенитной стали диаметром 25х2,5 мм. Далее испарительная труба переходит в диаметр 38х3 мм. Общая длина испарительного канала составляет 35 м.
Греющий пар подводится в корпус испарителя двумя линиями 33х2,5 мм. Конструкция подводящего штуцера обеспечивает равномерное распределение потока пара вдоль оси испарителя вправо и влево. Конденсат греющего пара выводится из нижней части корпуса трубкой диаметром 18х2,5 мм. В верхней ветви испаритель снабжен сдувкой 14х2 мм для отвода воздуха в пусковом режиме.
Технические характеристики испарителя:
| Производительность по исходному раствору | (125±25) л/ч |
| Номинальное рабочее давление в корпусе - по паровой части - на входе по раствору в трубной части | 5-6 кгс/см2 1,5-2,5 кгс/см2 |
| Расход пара на испаритель | 150 кг/ч |
| Поверхность теплообмена | 3,1 м2 |
| Масса одного испарителя | 146 кг |
Блок циклона - сепаратора - БЦС.
Предназначен для разделения парорастворной смеси на концентрат с высоким солесодержанием, с выпуском солевого продукта самотеком через нижний штуцер и пар, конденсируемый в дистиллят. В состав БЦС входят циклон-сепаратор, теплообменник, поворотный лоток, запорная арматура и узел термопары.
Подвод парорастворной смеси к циклону выполнен трубой диаметром 89х4,5 мм, к которой симметрично по четырем линиям диаметром 38х3 мм подводится парорастворная смесь от четырех испарителей.
В торцевой части подводящей трубы установлена термопара для измерения температуры парорастворной смеси, которая прямо пропорциональна солесодержанию указанного раствора и используется в схеме автоматического регулирования заданной степени упаривания.
|
|
|
В нижней части корпуса установлены две поверхностные термопары, с которых берутся соответствующие установки на аварийные блокировки.
Для отвода вторичного пара из циклона имеется горизонтальный короб сечением 130х292. К этому коробу присоединен теплообменник - конденсатор пара.
Конденсатор пара представляет собой кожухотрубный теплообменник. Площадь теплообмена - 22 м2. Из нижней части конденсатора отводится дистиллят вторичного пара (трубопровод диаметром 38х3,5 мм), из верхней части в систему спецгазоочистки отводится линия сдувки (диаметром 57х3,5 мм). К теплообменнику подводится и отводится техническая вода, подвод снабжен ловушкой. Образующийся при конденсации вторичного пара дистиллят отводится из нижней части теплообменника и сбрасывается через поворотный лоток в спецканализацию.
Поворотный лоток предназначен для приема и отвода жидкой cреды, сливаемой из циклона-сепаратора в переходных режимах работы установки. Корпус лотка выполнен из трубы диаметром 57х3,5 мм. Перемещение лотка осуществляется с помощью МЭО в горизонтальной плоскости.
Блок промывки и дезактивации - БПД.
Предназначен для приготовления и подачи на установку промывочного раствора азотной кислоты.
Блок включает в себя: бак азотной кислоты объемом 1 м3 (для приготовления раствора азотной кислоты) и насос-дозатор.
Узел расфасовки.
Узел расфасовки предназначен для транпортно-технологических операций с пустыми и заполненными контейнерами.
Состоит из тележки с расположенными на ней тремя ячейками с контейнерами объемом 200 дм3, перемещаемой электрической лебедкой по рельсам.
Контейнер КРО-200.
Предназначен для затаривания продукта - солевого плава. Емкость - 200 дм3, вмещающая солевой плав массой до 350 кг. Вес нетто - 78 кг. Материал - Ст.3. Верхнее днище бочки снабжено горловиной, через которую производится заполнение бочки, а также сцепление с захватом при транспортировке. Верхнее днище снабжено отверстием под контактный уровнемер, которое закручивается пробкой после заполнения бочки.
|
|
|
