我国初步掌握冷坩埚玻璃固化技术

正11月30日,我院自主研制的冷坩埚玻璃固化实验装置完成24小时联动试验,成功产出440公斤模拟玻璃固化体。这意味着我国冷坩埚玻璃固化技术在固化工艺段,已经突破了搅拌、卸料、高频电源与冷坩埚的匹配、启动等诸多重大关键技术,标志着我国已经初步掌握冷坩埚玻璃固化技术。冷坩埚玻璃固化技术是目前国际上一种用于放射性废物处理的新型玻璃固化工艺技术,现已被列为核工业十大瓶颈技术之一。     

Ф100冷坩埚玻璃固化高频电源多物理场耦合仿真研究

高频电源是冷坩埚高放废液玻璃固化系统的重要组成部件,但由于每套高频电源参数出厂后参数不可调节且价格昂贵,因此一直未能开展电源参数对冷坩埚的匹配性研究,无法确定高频电源的最优参数组合以及最佳匹配状态。利用价格低廉且参数可微调的小型高频电源建立Ф100冷坩埚实验装置并开展电源与埚体的匹配性规律研究是解决上述问题的有效途径,但由于实验变量过多,实验测量可获取的有效数据较少,因此本文开展了Ф100冷坩埚玻璃固化高频电源多物理场耦合的仿真研究,利用COMSOL,以电流强度、频率、线圈匝数等条件为变量开展对熔融玻璃液的温度场、流场及磁场的多场耦合仿真。结果表明,适当增加电流强度和频率可改善熔制能力,适当增加线圈直径、间距、匝数可提高能量利用率,线圈高度处于中部位置偏下可提高温度场磁场分布,圆形线圈及冷坩埚较椭圆形更具优势。与实验结果相比,经过初步电源参数优化后的冷坩埚熔池体积提高了22.8%、平均温度提高了35%,较大幅度地改善了冷坩埚的熔制效果。     

冷坩埚技术在核废物处理中的应用

阐述了冷坩埚的技术原理,概述了国外冷坩埚技术在核废物处理中的应用和发展,指明了在核废物处理研究中应用冷坩埚技术的重要性,展望其应用前景。     

冷坩埚玻璃固化技术研究进展

正中国原子能科学研究院从"十二五"末开始承担了"冷坩埚玻璃固化试验装置研制及搅拌等关键技术研究"项目,研究重点是针对冷坩埚玻璃固化过程中的关键技术进行攻关,建立起一套直径500 mm的冷坩埚玻璃固化试验装置,并进行工艺研究,获得工艺运行参数,为下一步冷台架的建立运行打好基础。2017年项目组主要开展了冷坩埚试验装置中搅拌系统的研制、尾气处理装置的安装和调试,并与冷坩埚玻璃固化试验装置其他系统连接,建成了完整的冷坩埚玻璃固化试验装置,对整套     

基于ANSYS的冷坩埚感应线圈设计及电磁分析

冷坩埚玻璃固化技术是目前最新一代的高放废液玻璃固化工艺。感应线圈是冷坩埚熔炉的关键部件之一,其设计合理与否直接关系到冷坩埚能否顺利运行。目前世界各国的冷坩埚装置对感应线圈的截面形状、匝数、匝间距等参数采取过不同的设计,对这些设计参数进行计算分析对指导我国冷坩埚研制具有重要意义。本工作基于ANSYS软件对感应线圈的电磁场进行有限元分析,结果表明,加载高频交变电流的感应线圈的电磁场具有以下分布规律：高频电流表现出集肤效应和邻近效应,电流集中于线圈表面,电流密度峰值出现在线圈的最上端和最下端;磁通密度轴向分量（B_y）在径向上由线圈内边缘附近向线圈包围的中心区衰减,纵向上与电流密度的分布类似,B_y在线圈上下两端处出现峰值,在线圈高度覆盖的范围之外,磁通密度迅速衰减。本工作进一步结合法国阿海珐公司、美国爱达荷实验室和印度巴巴哈原子能中心的冷坩埚的感应线圈设计方式,建立了不同截面形状、匝数和匝间距的感应线圈模型,经过计算发现矩形截面线圈的磁场分布均匀性要优于圆形截面线圈;在感应线圈总高度相同的前提下,匝数的变化对线圈的磁场分布几乎没有影响;匝间距的增加会降低径向和纵向的磁通密度及其均匀性。综上,建议感应线圈采用密绕型矩形截面设计,匝间距设计为2.5~5 mm。     

广东大亚湾核电站放射性固体废物处理及暂存措施

核电站产生的放射性废物的处理与处置是核电发展中必须解决的重要问题之一。广东大亚湾核电站对运行中产生的放射性废物有一套较为完善的处理与暂存系统，本文介绍该系统的功能、设备、工艺流程及参数等。     

聚变堆的废物：与其它能源产生系统的比较

未来的聚变堆在运行和退役期间将产生废物。与裂变废物不同,聚变废物既不含超铀元素,也不含裂变产物。然而,这种废物将含有活化产物和氚。当决定建造装置和选定装置场地时,聚变废物的管理将是一个重要的问题。本文的重点主要是长期的欧洲聚变动力安全和环境评估规划（ＳＥＡＬ）内研究的未来聚变动力堆设计产生的废物。在放射性材料的产生、放射性毒性、废物处理、再循环、净性、中间存储和废物处置方面与其它能量产生系统作了比     

用于氧化物熔池传热特性研究的感应加热技术

本文分析了冷坩埚感应加热技术对氧化物熔池传热特性研究的适用性,进而对传统冷坩埚的结构进行了改进。使用数值模拟方法对改进后的冷坩埚内部焦耳热和洛伦兹力进行分析,分析结果表明:电源频率越低,焦耳热分布越均匀,同时冷坩埚产生的焦耳热占电源功率的比重越低,越有利于测算熔池壁面的热流密度;相比于熔池自然对流的驱动力,熔池受到电磁场的洛伦兹力可忽略不计,洛伦兹力不会对氧化物熔池的传热和流动产生显著影响。     

法国研究人员对混合废物玻璃固化抱有希望

【美国《核废物新闻》1996年3月14日报道】 四位法国研究人员认为,有关混合放射性废物和化学危险废物玻璃固化的进一步研究将证明“极有希望”,因为该工艺技术废物减容的方法可靠。 法国原子能委员会(CEA)和新技术总公司的官员于今年2月27日在特斯康96’废物管理大会上研讨了冷坩埚玻璃固化的多种应用。     

冷坩埚埚体的参数设计

埚体结构的优化设计是冷坩埚固化减容技术研究课题的关键点之一。电磁冷坩埚技术的核心在于坩埚结构和电磁场的合理设计，以使其具有良好的透磁和低涡流损耗特性，在熔体中产生大的感应涡流，从而使冷坩埚的应用效果达到最佳。     

德国RWE Nukem公司为美国核电厂提供先进液体废物处理系统

【英国《国际核工程》2002年10月刊报道】 德国莱茵·威斯特伐里亚核电公司(RWE Nukem)开始长期处理美国卡尔弗特悬岩核电厂的液体废物。该公司将提供一个30 gpm的先进液体废物处理系统(Alcon),以减少核电厂放射性废物的排放,并使它达到核电运行研究院(INPO)制定的25%的性能水平。 RWE Nukem将与卡尔弗特悬岩核电厂共同进行验证试验,对核电厂目前处理废物流的工艺系统的性能进行基准测试。 Alcon系统包括一个高科技膜和离子交换系统。膜将用于去除废液中所有的悬浮固体颗粒,然后直接进行离子交换去除剩余的溶解固体。该系统将把废液…     

多用途放射性废物焚烧系统的工艺流程

本文介绍了多用途放射性废物焚烧系统的工艺流程。该系统工艺流程主要包括废物前处理、焚烧和烟气净化三部分，所处理的废物包括固体可燃废物、废树脂和废油。固体废物（包括树脂）采用热解焚烧、废油采用灞雾焚烧工艺路线，各类废物共用的烟气净化采用干法除尘和湿法吸收相结合的工艺路线。     

DNB电源监控系统的设计探讨

DNB(中性束诊断)电源监控系统是DNB装置的重要组成部分,对整个装置的安全、可靠运行起自动化工程学院,安徽合肥 230009;3.美国得克萨斯大学聚变研究中心)着关键中用.介绍了DNB装置的原理及结构,特别是DNB装置的电源系统,重点对DNB电源监控系统的设计思想、体系结构和控制功能作了详细探讨.最后对该监控系统的电磁兼容性问题作了简要叙述.     

海阳核电厂(AP1000机组)放射性废物管理系统建设探讨

本文通过分析海阳核电厂AP1000机组放射性废物源项和放射性废物管理系统设计特点,并结合海阳核电厂放射性废物管理工作实际,探讨AP1000核电厂放射性废物管理策略、厂址废物处理设施的工艺技术路线、运行管理模式等,为后续AP1000核电厂采用合理的放射性废物管理系统建设模式提供参考,有利于实现放射性废物最小化。     

低放废物焚烧装置烟气净化系统设计改进及验证

ZRF15型放射性废物焚烧装置经过多年运行,烟气净化系统出现设备腐蚀、工艺废水量大等问题。针对这些问题,在ZRF25型放射性废物焚烧装置设计时对烟气净化工艺和设备进行了改进,包括:降低烟气急冷初始温度,增设高效过滤器预过滤,建立废水处理系统,改进设备材料等。根据冷、热态试车的结果,改进后的烟气净化系统能满足净化要求,并提高了设备的耐腐蚀性能,提高了系统的工艺安全性,降低了废水产生量,降低了烟气净化负荷。结果表明,设计改进成功地解决了原先的问题。     

低放废物焚烧装置烟气净化系统设计改进及验证北大核心CSCD

ZRF15型放射性废物焚烧装置经过多年运行,烟气净化系统出现设备腐蚀、工艺废水量大等问题。针对这些问题,在ZRF25型放射性废物焚烧装置设计时对烟气净化工艺和设备进行了改进,包括:降低烟气急冷初始温度,增设高效过滤器预过滤,建立废水处理系统,改进设备材料等。根据冷、热态试车的结果,改进后的烟气净化系统能满足净化要求,并提高了设备的耐腐蚀性能,提高了系统的工艺安全性,降低了废水产生量,降低了烟气净化负荷。结果表明,设计改进成功地解决了原先的问题。     

法、韩玻璃固化中间试验设施正式启动

【欧洲核学会《核新闻网》1 999年 1 0月 1 9日报道】　法国圣戈班新技术公司( SGN)与韩国电力公司 ( Kepco)的核电技术公司共同开发的一个冷坩埚玻璃固化中间试验设施日前正式启动。该设施距汉城南 1 50公里 ,为处理和调整中、低放废物模拟待建工业规模设施的运行。其目的是验证工业规模的冷坩埚玻璃固化工艺在技术上的可行性及其经济性。这是SGN和 Kepco投资 1 0 0 0万美元的联合R&D计划的组成部分 ,旨在将此工艺用于核电厂产生的废物。该技术由法国原子能委员会 ( CEA)开发 ,由 SGN公司使之应用于工业。法、韩玻璃固化中间试验设…     

核电站浓缩液桶内干燥装置的研制及可行性验证

对核电站浓缩液的减容处理是放射性废物最小化内容之一。自行开发了桶内干燥工艺流程以及研制干燥装置,并进行了单机、单元和全流程调试。在此基础上进行了冷试验。结果表明,该装置运行平稳,安全;干燥浓缩液的减容比为4,干燥产物含水率为15%左右。说明该装置用于核电站浓缩液的桶内干燥是可行的。     

核电站退役废物管理

核电站产生的废物的处理尽可能延用运行废物处理系统,考虑到退役废物的废物类别及产生量与运行废物差异较大,可考虑增设必要的废物处理手段或扩大废物处理能力,是否新建废物处理设施应综合考虑是否有适宜场址、工期是否允许以及是否存在与退役无关且足够大的子项可进行改扩建等操作。文章以M310堆为例,估算了单机组退役可能的退役废物产生量,同时,为实现废物最小化的目标,提出了进行设计优化,严格运行管理、避免事故发生,严格进行废物分类,利用废物处理手段减少废物处置量和废物体积以及对材料再循环再利用等建议。     

模拟高放废液冷坩埚玻璃固化熔制工艺对尾气挥发影响的研究

<正>冷坩埚是最新一代高放废液玻璃固化技术,其利用电磁感应原理将放射性废物与玻璃珠进行加热熔制,形成性能稳定的固化体。在冷坩埚玻璃熔制过程中,由于温度较高,通常大于1 000℃,会产生较多的尾气,易挥发的放射性物质(当前为模拟放射性废物)如Cs等,以及玻璃骨架元素如B、Si等,都会伴随尾气挥发,从而影响冷坩埚玻璃固化产品的性能。