Пути уменьшения выбросов активности.

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 56 из 56

Пути уменьшения выбросов активности.

Системы спецгазоочистки ВВЭР-1000

Уменьшение выбросов газо-аэрозольной активности решается созданием эффективных систем газоочистки. В качестве примера рассмотрим такую систему на основе блока ВВЭР-1000.

На энергоблоках с РУ ВВЭР-1000 можно выделить две разновидности образующихся радиоактивных газов: воздух производственных помещений, в которых находится оборудование с активным теплоносителем и сдувки из технологического оборудования. Первая характеризуется малой активностью, но большим расходом воздуха, вторая, напротив, отличается большой активностью, но относительно малым расходом воздуха. Наиболее сложными сточки зрения обработки и последующей очистки являются технологические сдувки, что связано, опять же, с их достаточно высокой активностью.

Технологические сдувки появляются в результате удаления воздуха из содержащих радиоактивный теплоноситель реактора, ПГ, компенсатора давления, баков, фильтров, емкостей, теплообменников или в результате продувки газовых полостей технологического оборудования, мест возможного скопления водорода. Основной причиной загрязнения технологических сдувок радионуклидами являются микронеплотности в оболочках твэлов, в результате чего в теплоноситель поступают РБГ и ряд нуклидов, находящихся при высокой температуре в газообразном состоянии, в частности, йод.

Соответственно для сбора и переработки образующихся в процессе эксплуатации РУ технологических сдувок спроектирована и эксплуатируется система очитки технологических сдувок (СГО)

Конструктивно система СГО состоит из 3-х независимых одинаковых по устройству взаимозаменяемых линий (здесь и далее мы будем именовать их "нитками"):

-основной, работающей постоянно и обеспечивающей очистку газа после системы дожигания водорода;

-вспомогательной, обеспечивающей постоянную очистку газовых сдувок из баков борсодержащих вод, охладителя организованных протечек, приямка организованных протечек ;

Каждая из ниток обеспечивает очистку радиоактивных газов с расходом до 60 нм³/ час, однако оптимальной является работа нитки с расходом газа на очистку до 12 нм³/час. Все газовые сдувки, во избежание образования в них взрывоопасных кон­центраций водорода, разбавляются азотом.

В настоящее время в промышленности очистка воздуха от радиоактивных газов и аэрозолей осуществляется, как правило, в две ступени. Этот технический прием ис­пользован в системе спецгазоочистки . На первой ступени производится грубая очистка воздуха на самоочищающихся фильтрах Т521-23М01.

В качестве фильтрующего материала для самоочищающегося фильтра применяется стекловолокно. Его главное достоинство - продолжительный срок службы, оно стойко по отношению к кислотам и щелочам.

Упрощенная схема системы СГО (на примере нитки Т521)

1 - венттруба блока

2 - газодувки Т521Д01,02

3 - фильтр-адсорбер Т521 N04-07

4 - цеолитовые фильтры Т521 N02,03

5 - нагреватель контура регенерации Т531 У/02,03

6 - теплообменники Т521 №1,02

7 - самоочищающийся фильтр Т521М01

8 - теплообменник контура регенерации Т531 №01

Помимо аэрозолей на этом этапе улавливаются мельчайшие капельки влаги, поэтому фильтры оборудованы дренажами. При работе самоочищающегося фильтра из стекловолокна желательна повышенная влажность входящего на очистку воздуха. В этом случае фильтрующая насадка из стекловолокна поддерживается во влажном состоянии за счет конденсации пара.

Увлажнение исключает затвердение осадка загрязнений и обеспечивает его непрерывное удаление с фильтрующего материала в виде раствора или пульпы, что исключает частую замену стекловолокна. Коэффициент очистки таких фильтров достаточно высок.

На второй ступени для очистки воздуха от короткоживущих РБГ применяют адсорбционные фильтры (колонны) Т521-23М04-07. В качестве засыпки для таких фильтров используют активированный уголь.

Адсорбционные колонны, загруженные активированным углем, позволяют достигать очень высокой степени очистки (выше 99%). Для короткоживущих радионуклидов они действуют по принципу "вечных колонн", которые работают в непрерывном режиме; срок их службы определяется только износом сорбента.

В вечных колоннах одновременно с адсорбцией происходит естественный распад радионуклидов, задержанных в сорбенте. При объеме адсорбера 20 м³ время задержки криптона составляет 3,5 суток, ксенона более 42 суток (периоды полураспада криптона-85 и ксенона-133 составляют соответствено но 44 часа и 5,29 суток).

Радиоактивный йод также достаточно хорошо сорбируется на активированном угле при комнатной температуре. Хуже сорбируется йод, находящийся в виде соединений, например, метилйодид.

Коэффициент очистки для него при комнатной температуре составляет около 50 и увеличивается с понижением температуры. При температуре минус 180 °С (температура жидкого азота) йод сорбируется полностью, однако поддержание такой температуры технически очень сложно.

 Свойства активированного угля как адсорбента определяются характером его пористой структуры, так как основным работающим звеном при адсорбции газов угольным адсорбером являются микропоры, а размеры и количество микропор в угле зависят от способа приготовления, так как угли отличаются друг от друга плотностью, объемом пор, размерами гранул и поэтому имеют разные коэффициенты адсорбции.

По результатам исследований для применения в системах очистки технологических сдувок АЭС рекомендуют применять торфяной уголь серно-калиевой активации типа СКТ-3, отличающийся наиболее высокими значениями коэффициента адсорбции (отношения объемной активности на входе-выходе колонны).

При работе системы спецгазоочистки воздух из самоочищающихся фильтров Т521-23М01 выходит влажным. Однако адсорбционные колонны с активированным углем боятся повышенной влажности, так как при поглощении влаги происходит существенное снижение его адсорбционных свойств по отношению к инертным газам. Так коэффициент адсорбции криптона и ксенона на увлажненном угле существенно ниже, чем на сухом.

В связи с тем, что работающий цеолитовый фильтр по мере поглощения влаги из воздуха насыщается ею и эффективность его падает, периодически включается предусмотренный в системе резервный фильтр. Затем насыщенный влагой фильтр регенерируются продувкой цеолита нагретым до 400-450 °С воздухом. Поскольку цеолит марки N А, практически не сорбирует йод, ксенон и криптон, поэтому в процессе регенерации в венттрубу выбрасывается незначительное количество радиоактивных изотопов.

ИЗ ОПЭ АС:

Системы вентиляции

13.5.1. При эксплуатации вентиляционных систем должны обеспечиваться бесперебойное снабжение обслуживаемых помещений чистым воздухом в соответствии с проектными режимами и поддержание при всех нормальных эксплуатационных режимах работы АС в герметичных помещениях и боксах, где возможно появление радиоактивных газов и аэрозолей, разрежения в пределах проектных значений, но не менее 5 кгс/м2 (50 Па). Следует на период ремонта предусматривать увеличение количества удаляемого воздуха из данных помещений за счет включения резервного агрегата вытяжных систем.

13.5.2. Запрещается объединение различных по степени загрязненности помещений воздуховодами одной системы вентиляции. Вентиляция реакторного зала должна осуществляться самостоятельной системой, при этом воздухообмен в реакторном зале при условии посещения его персоналом должен быть не менее однократного в час.

13.5.3. Должен обеспечиваться 100% резерв вытяжных и приточных вентиляторов с автоматическим вводом резерва. Вытяжные вентиляционные системы, обслуживающие ответственных потребителей, должны питаться от сети надежного электропитания и обеспечивать самозапуск после перерыва питания.

13.5.4. Во время эксплуатации систем вентиляции должны контролироваться следующие параметры:

- давление (разрежение) и температура воздуха в помещениях;

- напор, развиваемый вентиляторами;

- расход воздуха (газа);

- сопротивление фильтров;

- концентрация радиоактивных аэрозолей до и после фильтров.

- концентрация радиоактивных газов;

Объем и периодичность контроля должны определяться местными инструкциями.

Концентрация радиоактивных газов и аэрозолей в вентиляционных трубах должна контролироваться непрерывно.

13.5.5. При очистке воздуха и газов угольными и аэрозольными фильтрами относительная влажность воздуха (газа) не должна превышать 70%, если не установлены иные величины в проектной, конструкторской или заводской документации. Запрещается эксплуатация этих фильтров при отключенном влагомере.

Аэрозольные и угольные фильтры вентиляционных систем должны обеспечивать эффективность очистки воздуха от объемной радиоактивности не менее 80%.

13.5.6. Эксплуатация систем очистки и удаления воздуха должна исключать возможность превышения допустимых выбросов радиоактивных веществ, установленных действующими правилами и нормами.

13.5.7. При наличии на АС нескольких вентиляционных труб активность выбросов через каждую из них должна нормироваться таким образом, чтобы суммарная активность не превосходила установленную.

13.5.8. Удаляемые из технологического оборудования газы и воздух, содержащие радиоактивные вещества, перед выбросом в атмосферу должны подвергаться очистке, а при необходимости выдержке в специальных газгольдерах.

При аварии на АС, приводящей к загрязнению радионуклидами атмосферы в зоне воздухозаборных устройств приточных систем и вспомогательных зданий, следует выключить приточно-вытяжные обменные системы вентиляции, не связанные с обеспечением условий работы технологического оборудования при ликвидации аварии.

Системы очистки удаляемых из технологического оборудования газов должна быть оснащена необходимыми контрольно-измерительными приборами.

Управление этой системой должно осуществляться дистанционно.

13.5.9. Во всех элементах оборудования систем сбора и очистки газов, газгольдерах и других емкостях, где возможно выделение и накопление водорода, систематически должна контролироваться его концентрация.

Концентрация водорода в газе более 3% не должна допускаться.

Элементы, подлежащие контролю на возможное выделение и накопление водорода, должны быть указаны в инструкции на основании проекта.

13.5.10. Эксплуатация установки дожигания водорода должна осуществляться в соответствии со специальной инструкцией. Запрещается эксплуатация этой установки при объемной концентрации водорода за контактным аппаратом более 1%.

13.5.11. Запрещается длительная (более 3 часов) эксплуатация установки дожигания водорода, если температура поступающего на контактный аппарат газа ниже 120 ^оС.

13.5.12. Осмотр оборудования систем вентиляции, очистки газов и дожигания водорода, опробование резервных агрегатов и переход на них осуществляется периодически (по графику). Капитальный ремонт этого оборудования должен проводиться по мере необходимости.

Ремонт вентиляционных агрегатов или замена фильтров на системах ремонтной вентиляции не должны выполняться в период проведения ремонтных или перегрузочных работ, за исключением резервных вентиляционных установок.

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Организация работы процедурного кабинета

Области применения синхронных машин

Оптимизация по Винеру и Калману