5.2. Очистка газов на аэс

Радиоактивные газовые и аэрозольные отходы, образующиеся при работе АЭС, подвергаются специальной очистке и дезактивации перед выбросом их в окружающую среду. При нормальной работе АЭС с любым типом реакторов суммарная активность газовых выбросов составляет порядка сотен кюри в сутки. Однако в аварийных ситуациях количество радиоактивных газов и аэрозолей может существенно возрасти и представляет серьезную опасность. Для очистки и уменьшения радиоактивных выбросов предусматривают специальные сооружения и установки. В частности для уменьшения количества короткоживущих радиоактивных элементов сооружают железобетонные или металлические газгольдеры. В них происходит выдержка и радиоактивный распад газов в течение 10 – 15 ч.

Повышенный выход радиоактивных газов происходит при перегрузке реактора. В этот период газы подаются компрессорами с давлением 0,8 – 1 МПа. Обычно устанавливают два рабочих и один резервный газгольдер. Схема газгольдерной установки для выдержки газов в период перегрузки реактора приведена на рисунке 80.

Рис. 80. Схема газгольдерной установки для выдержки газов в период перезагрузки: 1 – охладитель газов; 2 – аэрозольный фильтр; 3 – компрессор; 4 – газгольдер; 5 – выход газов к вентиляционной трубе

Радиоактивные газы, включая атомарный водород, разбавляют азотом или другим инертным газом до взрывобезопасной концентрации и только после этого направляются на очистку. Спецгазоочистка проводится с использованием метода адсорбции при низких температурах на угольных фильтрах. Схема такой очистки приведена на рисунке 81.

Обычно с учетом резерва устанавливают три параллельные линии очистки: одна из них рассчитана на непрерывную работу в нормальном режиме, вторая используется при повышении газовыделения, третья – резервная. При такой схеме достигается глубокая очистка газов и исключается выход радиоактивных газов, так как большая часть оборудования находится под разряжением.

Рис. 81. Схема очистки газообразных отходов на АЭС: 1 – вход газа; 2 – охладитель; 3 – аэрозольный фильтр; 4 – цеолитовые колонны; 5 – фильтр адсорбер; 6 – газодувка; 7 – подвод атмосферного воздуха; 8 – нагреватель воздуха; 9 - дренаж

При больших объемах газа с высокой концентрацией водорода, что существует на одноконтурных АЭС, предусматривают специальные установки для его сжигания. Принципиальная схема такой установки приведена на рисунке 82.

Наряду с очисткой газов и отводом их в атмосферу на АЭС очистке подлежит воздух помещений, в котором могут содержаться радиоактивные аэрозоли и газы, выделяемые при протечках теплоносителя и образуемые в результате активации воздуха нейтронами (рисунок 83).

Рис. 82. Схема установки для сжигания гремучей смеси на АЭС: 1 – подвод от пускового эжектора; 2 – подвод от технологического конденсатора; 3 – выхлоп основных эжекторов; 4 – гидрозатвор; 5 – подвод воздуха; 6 – подвод пара; 7 – нагреватель; 8 – контактный аппарат; 9 – сепаратор; 10 – охладитель; 11 – отвод конденсата; 12 – отвод газов в камеры выдержки

Очистка воздуха от аэрозолей ведется путем его фильтрации через специальные тонковолокнистые материалы толщиной 1,5-2,5 мкм. Эти фильтры используются также для сбора пыли. Степень очистки воздуха, выбрасываемого в атмосферу из помещений АЭС, при применении фильтров тонкой очистки составляет не менее 99%.

Рис. 83. Схема приточно-вытяжной вентиляции АЭС: 1 – фильтр очистки наружного воздуха; 2 – вентиляционная установка с подогревом воздуха; 3 – вентилируемые помещения; 4 – аэрозольный фильтр; 5 – йодный фильтр; 6 – линия отвода газов в трубу