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用于處理核電廠低放廢液的熱泵蒸發(fā)系統(tǒng)和熱泵蒸發(fā)方法與流程

文檔序號:12741693閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種用于處理核電廠低放廢液的熱泵蒸發(fā)系統(tǒng),其特征在于:包括蒸發(fā)塔塔釜循環(huán)回路、蒸汽處置管路和蒸發(fā)塔熱交換器;廢液在外力作用下在蒸發(fā)塔塔釜循環(huán)回路中循環(huán)流動,并在蒸發(fā)塔的塔釜內(nèi)蒸發(fā)為蒸汽;蒸汽處置管路與蒸發(fā)塔的蒸汽出口連接,并設(shè)有對蒸汽進行加壓的蒸汽壓縮機;蒸發(fā)塔熱交換器連接在蒸汽處置管路和蒸發(fā)塔塔釜循環(huán)回路之間,利用蒸汽處置管路中的加壓蒸汽對蒸發(fā)塔塔釜循環(huán)回路中的廢液進行加熱。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于處理核電廠低放廢液的熱泵蒸發(fā)系統(tǒng),其特征在于:所述蒸汽處置管路上還設(shè)有冷凝器、冷凝液冷卻器和冷凝液罐;蒸發(fā)塔熱交換器的熱側(cè)設(shè)有排氣口和排液口,其中排氣口通過冷凝器與不凝氣體排氣管連接,排液口通過冷凝液冷卻器與冷卻液罐連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于處理核電廠低放廢液的熱泵蒸發(fā)系統(tǒng),其特征在于:所述冷卻液罐下游的管線分為冷凝液排液管、冷凝液回流管和壓縮機入口調(diào)溫水回流管三條支路;其中,冷凝液排液管與下游監(jiān)測排放系統(tǒng)連接,冷凝液回流管連接回蒸發(fā)塔的塔頂,壓縮機入口調(diào)溫水回流管連接至蒸汽壓縮機入口。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于處理核電廠低放廢液的熱泵蒸發(fā)系統(tǒng),其特征在于:所述熱泵蒸發(fā)系統(tǒng)還包括再生熱交換器和為系統(tǒng)提供待處理廢液的廢液進料管路;廢液進料管路流經(jīng)再生熱交換器的冷側(cè),蒸汽處置管路的冷凝液排液管流經(jīng)再生熱交換器的熱側(cè),冷凝液排液管中的冷凝液通過再生熱交換器對廢液進料管路中的廢液進行預(yù)熱。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于處理核電廠低放廢液的熱泵蒸發(fā)系統(tǒng),其特征在于:所述蒸發(fā)塔塔釜循環(huán)回路包括由循環(huán)管依次連接的蒸發(fā)塔、循環(huán)泵、電加熱器和蒸發(fā)塔熱交換器熱側(cè);循環(huán)泵的入口與蒸發(fā)塔的塔釜底部連接,廢 液進料管路自蒸發(fā)塔下游、循環(huán)泵上游的循環(huán)管接入蒸發(fā)塔塔釜循環(huán)回路。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于處理核電廠低放廢液的熱泵蒸發(fā)系統(tǒng),其特征在于:所述熱泵蒸發(fā)系統(tǒng)還包括將廢液蒸發(fā)后得到的濃縮液排出系統(tǒng)的濃縮液排出管路,濃縮液排出管路自蒸發(fā)塔下游、循環(huán)泵上游的循環(huán)管接入蒸發(fā)塔塔釜循環(huán)回路。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于處理核電廠低放廢液的熱泵蒸發(fā)系統(tǒng),其特征在于:所述蒸汽處置管路還包括用于調(diào)節(jié)蒸汽壓縮機進出口壓力的旁通回路,旁通回路是一條自蒸汽壓縮機出口連接至其入口的蒸汽回流管,蒸汽回流管上設(shè)有旁路調(diào)節(jié)閥。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于處理核電廠低放廢液的熱泵蒸發(fā)系統(tǒng),其特征在于:所述蒸汽壓縮機還設(shè)有用于防止放射性蒸汽泄漏的密封水環(huán)路。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于處理核電廠低放廢液的熱泵蒸發(fā)系統(tǒng),其特征在于:所述蒸發(fā)塔的頂部設(shè)有用于去除蒸汽中夾帶的狹小液沫的除沫器。

10.一種用于處理核電廠低放廢液的熱泵蒸發(fā)方法,其特征在于包括以下工藝:

利用蒸發(fā)塔將廢液蒸發(fā)為蒸汽,同時通過循環(huán)泵驅(qū)動廢液在蒸發(fā)塔塔釜循環(huán)回路中循環(huán)流動,蒸發(fā)塔塔釜循環(huán)回路包括蒸發(fā)塔熱交換器的冷側(cè);

利用蒸汽壓縮機抽出蒸發(fā)塔內(nèi)廢液產(chǎn)生的蒸汽并對其進行加壓,之后送入蒸發(fā)塔熱交換器的熱側(cè),使升溫升壓后的蒸汽與蒸發(fā)塔塔釜循環(huán)回路中的廢液進行熱交換。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于處理核電廠低放廢液的熱泵蒸發(fā)方法,其特征在于:所述蒸汽壓縮機的進出口壓力通過旁路調(diào)節(jié)工藝進行調(diào)節(jié)。

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于處理核電廠低放廢液的熱泵蒸發(fā)方法,其特征在于:所述蒸汽在蒸發(fā)塔熱交換器熱側(cè)換熱而被液化成高溫冷凝液,蒸汽中所含的不凝氣體及少量殘留蒸汽經(jīng)冷凝器冷凝后排出,高溫冷凝液則經(jīng)冷凝 液冷卻器冷卻后流進冷凝液罐。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于處理核電廠低放廢液的熱泵蒸發(fā)方法,其特征在于:所述冷凝液罐中的冷凝液由冷凝液泵抽出,一部分作為回流液經(jīng)冷凝液回流管輸送回蒸發(fā)塔的塔頂,與蒸發(fā)塔內(nèi)上升的蒸汽進行傳質(zhì)交換;另一部分作為蒸汽壓縮機的調(diào)溫水回流至壓縮機入口;還有一部分無需回流的冷凝液被排往下游的監(jiān)測排放系統(tǒng)。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于處理核電廠低放廢液的熱泵蒸發(fā)方法,其特征在于:所述冷凝液的回流流量由設(shè)在冷凝液回流管上的閥門開度進行調(diào)節(jié)。

15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于處理核電廠低放廢液的熱泵蒸發(fā)方法,其特征在于:所述無需回流的冷凝液在排往下游的監(jiān)測排放系統(tǒng)前,先流入再生式熱交換器的熱側(cè),對流經(jīng)再生式熱交換器冷側(cè)的進料廢液進行預(yù)熱而實現(xiàn)余熱利用。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的用于處理核電廠低放廢液的熱泵蒸發(fā)方法,其特征在于:所述經(jīng)再生式熱交換器預(yù)熱后的廢液流入蒸發(fā)塔塔釜循環(huán)回路,在循環(huán)泵上游與來自蒸發(fā)塔塔釜的廢液混合后,共同參與循環(huán);循環(huán)流量的大小通過循環(huán)泵的流量實現(xiàn)。

17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于處理核電廠低放廢液的熱泵蒸發(fā)方法,其特征在于:所述蒸發(fā)塔塔釜循環(huán)回路中的廢液在進入蒸發(fā)塔熱交換器的冷側(cè)前,溫度不足時可以先利用電加熱器進行預(yù)熱。

18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于處理核電廠低放廢液的熱泵蒸發(fā)方法,其特征在于:所述蒸發(fā)塔塔釜中的濃縮液達到設(shè)計濃度后,通過濃縮液排出管路輸送到下游固廢處理系統(tǒng)進行進一步處理。

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