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【doc】不可燃固体废物处理系统 不可燃固体废物处理系统 (7慰 研1蜀砀汔掘 (日)Takas lJ弓D ichiKarita 摘要:正在研制一十感应加热熔化系统,以得到一种高碱容和高温度的穗定产物且对 放射性核紊有好的包容.这个系统用预先安放在感应加热熔化炉的陶瓷罐本身的热量.它 被称为内罐(in—can)型陶瓷罐.因此,谴十熔化固化系缱可适用于由几种不同类型组成的 不可燃固体废物的处理. 本报告描述感应加热熔化系统的基本工艺疯程.用模拟装置熔化试验和放射性核紊行 为试验结果,包括熔化期问放射性核紊挥发率和用热试验装置做的尾气处理系统,击污功 能.本报告还描述了系统的示意图,系统功能.如减容比和处理能力,将本感应加热熔化 系统用于不可燃固体废物处理系统的安全设计和安全措施 1引言 在日本,低水平放射性废物来自核电厂,主要分类为:可燃固体废物,废树指,浓 缩液体废物和不可燃固体废物.这些废物通用的处理方法如图l所示.可燃固体废物通 过焚烧炉处理使其变为灰烬以大大减少废物的体积.低水平放射性废树脂通过塑料固化 或与可燃固体废物一起用焚烧炉燃烧.对中放废树脂,研制了一个从废树脂中分离放射 性核索的新处理系统,期望通过焚烧处理使废树脂转变为无机物.浓缩液体废物用水 泥,沥青或塑料固化,或者在干燥后制成丸子.这些固化产物从1992年l2月已经运输 至六泽首(Rokkasho)低水平放射性废物处置中心并处置.由燃烧处理产生的焚烧灰烬 和不可燃固体废物直接地或在压缩之后装入金属桶或其它容器,目前贮存在核电厂的废 物贮存设施中.计划将来这些焚烧灰烬和非可燃固体废物将被固化并运输到六泽首低水 平放射性废物处置中心.固体废物固化方法包括:(1)切割后用水泥固化,(2)压缩后用 42 j!r[压卜 臣—化卜——画 厂—1水扼圆化l , 臣凰1.』I}干燥r1些.卜堆卧箱或筒 圈1日车核电厂低水平放射性废物处理浇程图 水泥固化,(3)熔化后用水泥固化.在日本,固化固体废物的技术标准已于1994年9月 修订.该标准已补充了不可燃固体废物的固化.按照这些标准,不可燃固体废物被直接 地或作为熔化产物装入金属桶,该桶用预先均匀混合的水泥填充,使其具有很少的孔 馥,桶内的空馥有害. 另一方面,作者在研究和开发采用感应加热熔化系统,新的固化系统,它能处理各 种类型的不可燃固体废物并有大体积减窖效果的稳定产物.下面描述用本系统研究和开 发感应加热熔化系统和不可燃固体废物处理系统的进展. 2感应加热熔化系统的研究和开发 感应加热熔化系统用一个导电的陶瓷罐和一个罐内熔化系统加热罐体.该罐内熔化 系统熔化几乎所有金属和非金属材料.因此,该系统适台于熔化焚烧灰,浓缩液体废物 和由各种类型的废物组成的不可燃固体废物,比如金属,绝热材料,过滤器等.罐内熔 化系统的其它优点是;不焉要倾倒操作,装置的操作和自动化简单,几乎不需要对炉子 保养.基于这些特点,该系统适台于处理放射性废物的设施.由于这些原因,我们研究 和开发感应加热熔化系统已超过10年. 本章描述该感应加热熔化系统的基本工艺流程.用模拟装置熔化试验结果的举例, 用热试验装置撇的尾气处理系统的去污因子和放射性核索的行为. 2.1感应加热熔化系统的基本工艺流程 在棱工业,微波,感应加热器和等离子弧已披开发作为不可燃固体废物的熔化技 术.其中的某些技术正在使用.感应加热熔化系统利用电磁感应加热和熔化废物.这个 原理广泛应用在钢铁制造和铸造业.如前所述,罐内熔化系统能处理大部分不可燃固体 废物,并且由于熔化炉几乎不需维修而适合于作为处理放射性废物的系统. 本报告描述感应加热熔化系统用于处理核电厂低水平放射性废物. 使用感应加热熔化炉的放射性废物处理系统的基本工艺流程如图2所示.焚烧灰从 金属桶直接卸到系统中.如果需要大的不可燃固体废物加工成规格尺寸以便能投 入系 统.浓缩液体废物直接加入或干燥后加入.凝固产物装桶井水泥固化后贮存.收集 从熔 化炉出来的尾气并用陶瓷过滤器过滤. 图2用蒜应加热熔化炉的放射性废物处理系统基本工艺流程 2.2感应加热熔化模拟装置描述 感应加热熔化模拟装置由废物进料器,感应加热炉,尾气处理设备,陶瓷过滤器和 高效粒子空气过滤器,玲却箱和半导体闸流换向器等组成.模拟装置的外貌如照片 I (略)所示.用本感应加热熔化模拟装置(频率500--1000Hz,600kW,陶瓷罐窖量: 130D做熔化试验结果的实例如表I所示. 表1在感应加热熔化模拟装置上操作试验的结果 瓤事850Hz(最大输出功事:600kW) 熔化墨度:1500Cc罐体外袁) 试蕾基件熔化时目:3Oh(爱热——完成狰却)