CN2515770Y - 一种移动式催化氢气复合装置 - Google Patents

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金至嘉
陶志勇
赵新国
朱敏
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Abstract

本实用新型公开了一种移动式催化氢气复合装置,适用于核电站发生核反应堆失水(LOCA)事故时安全壳内产生氢气的消除,也适合于有氢气来源的其它场所,防止氢气发生***造成严重后果。该装置由冷却冷凝器、除雾器、储液槽、专用风机、电加热器、沉降填料床、催化床、冷却器集成,安置于具有运行机构的平车上。本实用新型由于采用了移动式,因而机动灵活,可较好地适应核反应堆失水事故的及时扑救,不使用时,可存放固定在适当的地方,使用时能快速移动到事故现场规定的位置。一台设备可对多座核反应堆,设备利用率得到大幅度提升。

Description

一种移动式催化氢气复合装置
技术领域
本实用新型涉及核电站安全壳消氢技术领域，特别是一种移动式催化氢气复合装置，亦称消氢设备。
背景技术
现有核电站安全壳消氢设备都是一个核反应堆对应一套固定安装好的应急消氢设备。该设备总重26吨，是保证核反应堆安全运行必不可少的重要设施，但由于只是在应急情况下使用，大部分时间是闲置不用，因而设备利用率很低，造成了很大的浪费，严重地加大了核电站的建设成本和生产成本。
发明内容
本实用新型的目的是要针对核电站安全壳消氢设备现有技术中存在的问题，提出一种移动式的消氢装置，该装置在不使用时可存放在一合适的地方，需要使用时能快速地移动到事故现场规定的位置，既可满足核电站安全运行的使用需求，又可避免浪费，最大限度地提高设备的利用率。
本实用新型因此提出了一种采用催化氢氧化合技术的移动式氢气复合装置，该装置是在现有技术的基础上改进而成，它由冷却冷凝器、除雾器、储液槽、专用风机、电加热器、沉降填料床、催化床、冷却器、平车组成。冷却冷凝器和除雾器构成空气净化器；储液槽通过管道、电磁阀与除雾器、冷却器排气管道相连通，控制储液槽的液位可使电磁阀定时开关；空气净化器、储液槽、专用风机、电加热器、沉降填料床、催化床、冷却器，集成安置于具有运行机构的平车上。
当专用风机运转时，与该风机吸风口相连的冷却冷凝器和除雾器内部呈负压状态，核电站安全壳内含有氢气和其它杂质的空气被吸入，并依次通过冷却冷凝器和除雾器进入风机。当空气流进入冷却冷凝器时，其中含有的高湿水雾被冷却，产生冷凝水，空中含有的固体杂质也随着冷凝水的生成，以溶液的状态从空气流中分离出来而被清除。当残留在空气流中的水雾进入除雾器时，首先在除雾器喷嘴处形成高速气流，较大的水雾粒碰撞除雾器芯子外壁而形成液滴被除去。当空气经过除雾器芯子时，大于10u m的雾粒也被过滤掉；与专用风机排风口相连接的加热器、沉降填料床、催化床、冷却器处于正压状态，当空气经过电加热器后，可使气流温度升至120℃，经沉降填料床进一步除去可能形成的固体微粒，保证催化床正常运行消氢。含氢空气流进入催化床后，在催化剂作用下，使氢气与空气中的氧发生反应生成水，并放出大量的热量，当氢气浓度为2％时，催化床出口空气流温度可达300℃，经冷却器冷却到50～60℃，再排回到安全壳内。通过气流的不断循环，就可以将安全壳内的氢气消除，从而防止氢气积累，避免***事故发生。
本实用新型由于采用了移动式，因而机动灵活，可较好地适应核反应堆失水事故的及时扑救，不使用时，可存放固定在适当的地方，使用时能快速移动到事故现场规定的位置，一台设备可保证多个核电站的使用需求，设备利用率得到大幅度提升。
附图说明
图1：移动式氢气复合装置布局示意总图
图2：平车运行机构简图
图3：平车运行机构A-A剖面
图4：空气净化器示意图
图5：储液槽负压排水示意图
图6：风机在流程中位置示意图
具体实施方式
以下结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细说明：本实用新型由冷却冷凝器1、带有喷嘴20的除雾器2、贮液槽3、专用风机4、电加热器5、沉降填料床6、催化床7、冷却器8(位于电加热器5后面)及平车9组成，其中：
(1)冷却冷凝器1、带有喷嘴20的除雾器2、贮液槽3、专用风机4、电加热器5、沉降填料床6、催化床7、冷却器8集成安置于平车9上。
(2)平车9包括车体及设置于其两端的运行机构11，其中运行机构11由外缸体13、内缸体14、内螺杆15、轮子16、止动螺钉17、限位螺钉及挡板18构成。内缸体14和外缸体13上部构成“固定铰链”，内外缸体可相对滑动。内螺杆15全程密封于内通道中，不会因外部机械及环境原因发生损坏和锈蚀，保持最初的加工状态，保证使用时的可靠性。
(3)冷却冷凝器1和带有喷咀20的除雾器2构成空气净化器10；能高效消除进入该设备含氢空气中有害杂质(汽、液、固)。当反应堆发生LOCA事故时，由于“安注***″起动，风机运转时，从安全壳内吸入含有高湿水蒸汽和大量的液体、固体杂质的空气流，首先经过冷却冷凝器1和除雾器2，并在冷却冷凝器1中被冷却，大部分湿汽被除去，能溶于水的杂质也随之被除去一部分。当空气流经过喷咀20时速度增大，湿气、杂质形成雾粒撞击除雾芯19外壁而被清除掉。分离出来的水溶液由除雾器2排入储液槽3。该空气净化器较常用的水洗涤净化塔，简化了设备，取消了水循环泵，由动态变成了静态，大大减少了放射性废液排放量并且减小了设备体积和重量。并为实现移动式装置创造了条件。
(4)储液槽3通过管道及电磁阀A1、A2、B1、B2与除雾器2、冷却器8的排气管道相连通。除雾器2位于风机吸气口前面，呈负压状态，冷却器8呈正压状态。储液槽3中设有高低液位控制器，通过对储液槽3的液位控制，使两对电磁阀A1、A2、B1、B2定时开关，从而把储液槽3排液前的负压改变为排液时的正压状态，因而除雾器2中分离出来的液体便因此可顺利排入储液槽3中，储液槽中集聚的液体顺利排入废水池中，为实现车载装置创造了条件。
(5)专用风机4安装在除雾器2和电加热器5之间，风机前形成抽气负压段，风机后为排气正压段，风机前面的空气净化器将高湿水汽除去，从而可防止水在风机内积存，保障了风机的安全运行。

Claims (3)

1一种移动式催化氢气复合装置，包括空气净化器、储液槽、专用风机、电加热器、沉降填料床、催化床、冷却器、其特征在于：
(a)空气净化器(10)、储液槽(3)、专用风机(4)、电加热器(5)、沉降填料床(6)、催化床(7)、冷却器(8)，集成安置于两端设置有运行机构(11)的平车(9)上；
(b)空气净化器(10)由冷却冷凝器(1)和带有喷咀(20)的除雾器(2)构成；
(c)储液槽(3)通过管道、电磁阀与除雾器(3)、冷却器(8)排气管道相连通。
2、根据权利要求1所述的催化氢气复合装置，其特征在于所述的平车运行机构(11)由外缸体(13)内缸体(14)、螺杆(15)、轮子(16)构成，内缸体(14)和外缸体(13)上部构成“固定铰链”，螺杆(15)全程密封于内通道中。
3、根据权利要求1所述的催化氢气复合装置，其特征在于专用风机(4)安装在除雾器(2)和电加热器(5)之间。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102646454A (zh) * 2012-04-06 2012-08-22 华北电力大学 一种外置式防止氢爆的核电站严重事故缓解装置及方法
CN113578048A (zh) * 2021-09-01 2021-11-02 核工业理化工程研究院 用于含氢气体消氢处理的装置及工艺

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