本發(fā)明涉及放射性廢液應(yīng)急和零星放射性廢液處理技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種移動(dòng)式放射性廢液蒸發(fā)處理裝置。
背景技術(shù):
我國核工業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展,形成了從鈾礦開采到乏燃料后處理的完整的核燃料循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈條。針對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的放射性廢液,各核設(shè)施均建立了成熟工程化應(yīng)用的固定式放射性廢液處理設(shè)施/裝置,其可以很好的處理核設(shè)施正常運(yùn)行工況下產(chǎn)生的各類放射性廢液,處理后的水質(zhì)達(dá)到排放要求。對(duì)于福島核事故產(chǎn)生的大量放射性廢液,日本采用了多國提供的移動(dòng)式放射性廢液處理系統(tǒng),由于其靈活機(jī)動(dòng)的特點(diǎn),使其能夠迅速抵達(dá)福島第一核電站,在一定程度上緩解了福島放射性廢液的應(yīng)急處理壓力;我國核工業(yè)不少老舊設(shè)施正在或即將開始退役,其低放廢水的處理設(shè)施將是最后實(shí)施退役的核設(shè)施,其本身退役所產(chǎn)生的二次廢液的處理是個(gè)難題;對(duì)于國內(nèi)AP1000核電站在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)工況下產(chǎn)生的低概率廢液,經(jīng)固定處理設(shè)施處理后,無法達(dá)到排放要求,需增設(shè)一套移動(dòng)式廢液處理裝置。以上放射性廢液均無法采用現(xiàn)有的固定式廢液處理設(shè)施安全、及時(shí)、有效的處理。而且,蒸發(fā)濃縮技術(shù)在我國核工業(yè)的放射性廢液處理當(dāng)中早已獲得工程應(yīng)用,其優(yōu)點(diǎn)是濃縮效果較好,處理效率較高,去污效果較好,特別適合于處理含鹽量較高,成分較復(fù)雜,且其濃度范圍變化較大的廢液。該技術(shù)雖可以很好的處理嚴(yán)重事故、核設(shè)施退役末期和核電站設(shè)計(jì)基準(zhǔn)工況下的放射性廢液。但傳統(tǒng)的蒸發(fā)濃縮工藝能耗很高,需要龐大的蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)作為相應(yīng)配套,不但不符合節(jié)能減排的社會(huì)倡議,而且增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本。蒸發(fā)系統(tǒng)龐大、設(shè)備高、占地面積大,不利于形成移動(dòng)式的廢液處理裝置。因此,需要開發(fā)一套移動(dòng)式放射性廢液蒸發(fā)處理裝置,可根據(jù)需求進(jìn)行零星放射性廢液的處理,提高處理裝置利用率,降低企業(yè)固定投資,降低系統(tǒng)能耗;并可用于放射性廢液應(yīng)急處理,是核事故緩解措施和保護(hù)環(huán)境的必要手段。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明提供一種移動(dòng)式放射性廢液蒸發(fā)處理裝置,使其不固定設(shè)置在一地,可根據(jù)需求進(jìn)行零星放射性廢液的處理,提高處理裝置利用率,降低企業(yè)固定投資,降低系統(tǒng)能耗;并可用于放射性廢液應(yīng)急處理,是核事故緩解措施和保護(hù)環(huán)境的必要手段。本發(fā)明的移動(dòng)式放射性廢液蒸發(fā)處理裝置,包括牽引車、固定設(shè)置在牽引車上的箱體和設(shè)置在箱體內(nèi)的蒸汽再壓縮蒸發(fā)系統(tǒng),蒸汽再壓縮蒸發(fā)系統(tǒng)包括換熱器、蒸發(fā)器和用于對(duì)蒸汽壓縮加熱的蒸汽壓縮機(jī),換熱器為間壁式結(jié)構(gòu),其包括冷流體流道和熱流體流道,蒸發(fā)器的進(jìn)流體端與換熱器的冷流體流道的出流體端連通,蒸汽壓縮機(jī)的進(jìn)流體端與蒸發(fā)器的蒸汽出口連通,蒸汽壓縮機(jī)的出流體端與換熱器的熱流體流道的進(jìn)流體端連通。進(jìn)一步,蒸汽再壓縮蒸發(fā)系統(tǒng)還包括用于將蒸發(fā)器內(nèi)產(chǎn)生蒸汽中汽和水分離的汽水分離器,汽水分離器為內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述蒸發(fā)器內(nèi)部上端,或設(shè)置在蒸汽壓縮機(jī)和蒸發(fā)器的連通管路上。進(jìn)一步,蒸汽再壓縮蒸發(fā)系統(tǒng)還包括循環(huán)泵,循環(huán)泵的進(jìn)流體端與蒸發(fā)器的濃縮液出口連通,循環(huán)泵的出流體端與蒸發(fā)器的進(jìn)流體端連通。進(jìn)一步,蒸汽再壓縮蒸發(fā)系統(tǒng)還包括電加熱器,電加熱器設(shè)置在蒸發(fā)器進(jìn)流體端的外部管道上或者設(shè)置于蒸發(fā)器內(nèi)部。進(jìn)一步,蒸汽再壓縮蒸發(fā)系統(tǒng)還包括用來冷凝經(jīng)換熱后流體的冷凝器,冷凝器的熱流體管道的進(jìn)口與換熱器的熱流體流道的出流體端連通,冷凝器的冷流體管道的出口與換熱器的冷流體流道的進(jìn)流體端連通,廢液自冷凝器的冷流體管道的進(jìn)口流入。進(jìn)一步,蒸汽再壓縮蒸發(fā)系統(tǒng)還包括用于將流體冷凝或換熱后的不凝氣體排出的真空泵。進(jìn)一步,汽水分離器為離心型或/和吸附型汽水分離器,當(dāng)為吸附型汽水分離器時(shí),其內(nèi)部蒸汽通道上設(shè)置至少一層金屬網(wǎng)墊。進(jìn)一步,電加熱器為電阻加熱器、紅外加熱器或電磁加熱器。本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的移動(dòng)式放射性廢液蒸發(fā)處理裝置,牽引車可實(shí)現(xiàn)整體處理裝置的自由行走,使其可不固定設(shè)置在一地,可根據(jù)需求到達(dá)各個(gè)廢液產(chǎn)生點(diǎn)進(jìn)行廢液處理,提高處理裝置利用率,降低企業(yè)固定投資,而且通過設(shè)置蒸汽壓縮機(jī)和換熱器,未處理的原始廢液和經(jīng)蒸汽壓縮機(jī)壓縮加熱后的蒸汽在換熱器內(nèi)換熱,既保持了傳統(tǒng)蒸發(fā)系統(tǒng)的優(yōu)勢,又利用蒸汽的汽化潛能預(yù)熱原始廢液,無需外部加熱蒸汽,大大降低了整體裝置能耗,符合工業(yè)生產(chǎn)中節(jié)能減排的要求。附圖說明下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式如圖1所示:本實(shí)施例的移動(dòng)式放射性廢液蒸發(fā)處理裝置,包括牽引車、固定設(shè)置在牽引車上的箱體和設(shè)置在箱體內(nèi)的蒸汽再壓縮蒸發(fā)系統(tǒng),蒸汽再壓縮蒸發(fā)系統(tǒng)包括換熱器1、蒸發(fā)器2和用于對(duì)蒸汽壓縮加熱的蒸汽壓縮機(jī)3,換熱器1為間壁式結(jié)構(gòu),其包括冷流體流道和熱流體流道,蒸發(fā)器2的進(jìn)流體端與換熱器1的冷流體流道的出流體端連通,蒸汽壓縮機(jī)3的進(jìn)流體端與蒸發(fā)器2的蒸汽出口連通,蒸汽壓縮機(jī)3的出流體端與換熱器1的熱流體流道的進(jìn)流體端連通;廢液在進(jìn)行蒸發(fā)處理時(shí),先自換熱器的冷流體流道流進(jìn)蒸發(fā)器的進(jìn)流體端,冷流體流道內(nèi)為經(jīng)過濾后的原始廢液,蒸發(fā)器的流體出口有兩個(gè),一個(gè)為蒸汽出口,一個(gè)為蒸發(fā)后的濃縮液出口,另外,換熱器、蒸發(fā)器和蒸汽壓縮機(jī)之間的連通通過管道實(shí)現(xiàn),具體連接方式為現(xiàn)有技術(shù),在此不再贅述。本實(shí)施例中,蒸汽再壓縮蒸發(fā)系統(tǒng)還包括用于將蒸發(fā)器2內(nèi)產(chǎn)生蒸汽中汽和水分離的汽水分離器4,汽水分離器4為內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述蒸發(fā)器2內(nèi)部上端,或設(shè)置在蒸汽壓縮機(jī)3和蒸發(fā)器2的連通管路上;通過汽水分離器將自蒸發(fā)器產(chǎn)生的蒸汽中的汽和水進(jìn)行分離,并除去當(dāng)中的霧沫,汽水分離器可設(shè)置在蒸發(fā)器外部,也可集成安裝設(shè)置于蒸發(fā)器內(nèi)部,當(dāng)汽水分離器設(shè)置在外部時(shí),汽水分離器的進(jìn)蒸汽端與蒸發(fā)器的蒸汽出口連通,汽水分離器的出蒸汽端與蒸汽壓縮機(jī)的進(jìn)流體端連通,蒸汽壓縮機(jī)所進(jìn)流體為蒸汽。本實(shí)施例中,蒸汽再壓縮蒸發(fā)系統(tǒng)還包括循環(huán)泵5,循環(huán)泵5的進(jìn)流體端與蒸發(fā)器2的濃縮液出口連通,循環(huán)泵5的出流體端與蒸發(fā)器2的進(jìn)流體端連通;通過循環(huán)泵將經(jīng)蒸發(fā)后產(chǎn)生的濃縮液強(qiáng)制進(jìn)入蒸發(fā)器內(nèi)循環(huán)蒸發(fā),提高蒸發(fā)效果,保證蒸汽處理率。本實(shí)施例中,蒸汽再壓縮蒸發(fā)系統(tǒng)還包括電加熱器6,電加熱器6設(shè)置在蒸發(fā)器2進(jìn)流體端的外部管道上或者設(shè)置于蒸發(fā)器2內(nèi)部;電加熱器可用于系統(tǒng)啟動(dòng)和運(yùn)行期間的熱量補(bǔ)充,保證足夠熱量蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽,電加熱器可以置于蒸發(fā)器入口(進(jìn)流體端)前的管道上,也可置于蒸發(fā)器中。本實(shí)施例中,蒸汽再壓縮蒸發(fā)系統(tǒng)還包括用來冷凝經(jīng)換熱后流體的冷凝器7,冷凝器7的熱流體管道的進(jìn)口與換熱器1的熱流體流道的出流體端連通,冷凝器的冷流體管道的出口與換熱器的冷流體流道的進(jìn)流體端連通,所述廢液自冷凝器的冷流體管道的進(jìn)口流入;冷凝器為現(xiàn)有結(jié)構(gòu),其包括有供冷卻液流通的冷流體管道和供熱流體流通的熱流體管道,其中,原始廢液自冷流體管道進(jìn)口流入與熱流體管道內(nèi)經(jīng)換熱器后的熱流體通過管道壁接觸進(jìn)行換熱;原始廢液先期在冷凝器內(nèi)與經(jīng)換熱器換熱后的熱流體進(jìn)行換熱,即本原始廢液在本裝置中進(jìn)行兩次先期預(yù)熱,一次在冷凝器內(nèi),二次在換熱器內(nèi),使得原始廢液在進(jìn)入蒸發(fā)器內(nèi)時(shí),已具有一定溫度,相較于現(xiàn)有技術(shù),大大降低了整體能耗。本實(shí)施例中,蒸汽再壓縮蒸發(fā)系統(tǒng)還包括用于將流體冷凝或換熱后的不凝氣體排出的真空泵8;用于將流體冷凝后的不凝氣體抽出,或者在不使用冷凝器時(shí),將蒸汽經(jīng)換熱后的不凝氣體抽出。本實(shí)施例中,汽水分離器4為離心型或/和吸附型汽水分離器4,當(dāng)為吸附型汽水分離器4時(shí),其內(nèi)部蒸汽通道上設(shè)置至少一層金屬網(wǎng)墊;汽水分離器可為離心式結(jié)構(gòu),也可為吸附型結(jié)構(gòu),當(dāng)然,也可為兩種結(jié)構(gòu)的復(fù)合體,其中,吸附型汽水分離器的內(nèi)部蒸汽通道上設(shè)置一層或多層金屬網(wǎng),用于提高汽與水或霧沫的分離效果。本實(shí)施例中,電加熱器6為電阻加熱器、紅外加熱器或電磁加熱器;當(dāng)然,也可為其它結(jié)構(gòu)形式的電加熱器。最后說明的是,以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制,盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍,其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。