一种用于处理放射性不完全燃烧焚烧灰的装置及方法与流程

本发明属于放射性废物处理，具体涉及一种用于处理放射性不完全燃烧焚烧灰的装置及方法。

背景技术：

1、目前，核设施产生的可燃固体废物主要通过放射性废物焚烧装置进行焚烧处理，废物经处理后，体积大幅减少，并转化为稳定的无机物(焚烧灰)，从而大大降低了废物的贮存、运输及最终处置成本，因此在世界范围内广泛使用。但是在异常工况下，焚烧装置在运行过程中，由于停电、停水等异常情况，导致废物燃烧不充分，从而产生不完全燃烧焚烧灰。

2、不完全燃烧焚烧灰由于含有未完全燃尽的有机物，存在含碳量高等问题，对后续收集、处理、整备等过程带来诸多不便和安全隐患。

3、针对上述状况，前期使用市面上常见的微波处理炉(bwx-6型)对不完全燃烧焚烧灰进行了初步处理，结果表明微波可消除不完全燃烧焚烧灰中残留的有机物，且处理效果较好，因此具有一定的可行性。但是，由于微波灰化炉内部腔体体积有限，以及内部材料为高纯陶瓷纤维，不适合大量焚烧灰直接放入腔体内部进行处理。因此，对于工程应用有一定局限性。

4、所以，提供一种用于处理放射性不完全燃烧焚烧灰的装置及工艺，该装置及方法，能够消除异常工况下低放可燃废物焚烧装置产生的放射性不完全燃烧焚烧灰中的残留有机物，从而降低焚烧灰的残碳率，便于后续处理处置，并为后续工程应用奠定一定基础。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种用于处理放射性不完全燃烧焚烧灰的装置，可消除异常工况下低放可燃废物焚烧装置产生的放射性不完全燃烧焚烧灰中的残留有机物，从而降低焚烧灰的残碳率。

2、为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种用于处理放射性不完全燃烧焚烧灰的装置，包括：依次连通的预处理机构、微波处理机构及尾气处理机构，所述预处理机构用于将待处理的不完全燃烧焚烧灰破碎后，与微波敏化剂混合并送入所述微波处理机构内，所述微波处理机构用于对破碎后的不完全燃烧焚烧灰及微波敏化剂的混合物料进行微波灰化，所述尾气处理机构用于对微波灰化过程中产生的烟气进行冷却过滤。

3、进一步，所述预处理机构包括破碎机、混合器及输送组件，所述破碎机用于对焚烧灰进行破碎，所述混合器用于将破碎后的焚烧灰与微波敏化剂进行混合，所述输送组件将混合后的焚烧灰及微波敏化剂送入所述微波处理机构内。

4、进一步，所述微波处理机构包括微波灰化组件及灰桶，所述微波灰化组件分别连接所述预处理机构及所述灰桶，用于对焚烧灰进行微波处理，并将处理后的焚烧灰送入所述灰桶中。

5、进一步，所述微波灰化组件包括壳体、微波源及波导，所述壳体上开设有焚烧灰进口及焚烧灰出口，所述焚烧灰进口与所述预处理机构连通，所述焚烧灰出口连通所述灰桶，所述微波源用于发射微波并与所述波导连接，所述波导延伸至所述壳体内，用于微波的传输。

6、进一步，所述微波处理机构还包括检修盖，所述检修盖与所述壳体连接，用于封闭或打开所述焚烧灰进口，所述检修盖远离所述壳体的一端上设置有进灰口法兰，所述检修盖与所述壳体之间设置有微波屏蔽环，所述微波灰化组件还包括测温热电偶，所述测温电偶用于测量所述壳体内的温度。

7、进一步，所述微波灰化组件包括气缸及插板，所述插板贯穿所述壳体的侧壁，且与所述壳体滑动连接，所述气缸的推杆与所述插板连接，用于驱动所述插板相对所述壳体滑动，以承载进入所述壳体内的焚烧灰或将焚烧灰落入所述壳体底部的所述焚烧灰出口。

8、进一步，所述微波灰化组件还包括空气进气管、烟气出气管及烟气监测仪，所述空气进气管与所述壳体内部连通，用于向所述壳体内通入空气；所述烟气出气管用于排出灰化后的烟气；所述烟气监测仪与所述烟气出气管连接，用于对灰化后的烟气进行检测。

9、进一步，所述微波处理机构还包括送风机，所述空气进气管上设置有空气进气法兰，所述空气法兰与所述送风机连接。

10、进一步，所述尾气处理机构包括依次连接的冷却器、急冷器、过滤器及引风机，所述冷却器与微波处理机构连接，用于对所述微波处理机构排出的烟气进行冷区，所述急冷器用于对冷却后的烟气再次进行快速冷却，所述过滤器用于对烟气进行净化过滤，所述引风机用于形成负压环境，避免烟气外溢。

11、本发明还提供一种用于处理放射性不完全燃烧焚烧灰的方法，包括步骤：将待处理的不完全燃烧焚烧灰破碎后，与微波敏化剂混合并送入微波处理机构内；对焚烧灰与微波敏化剂的混合物进行微波灰化处理；对微波灰化处理过程中产生的尾气进行过滤净化处理。

12、本发明的效果在于：能够利用微波消除异常工况下低放可燃废物焚烧装置产生的放射性不完全燃烧焚烧灰中的残留有机物，从而降低焚烧灰的残碳率，便于后续处理处置。该装置设计合理、流程完整以及自动化程度高，同时相关试验参数具有较好的可调节性，能够满足试验和研究的需求。

技术特征：

1.一种用于处理放射性不完全燃烧焚烧灰的装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种用于处理放射性不完全燃烧焚烧灰的装置，其特征在于：

3.如权利要求1所述的一种用于处理放射性不完全燃烧焚烧灰的装置，其特征在于：

4.如权利要求3所述的一种用于处理放射性不完全燃烧焚烧灰的装置，其特征在于：

5.如权利要求4所述的一种用于处理放射性不完全燃烧焚烧灰的装置，其特征在于：

6.如权利要求4所述的一种用于处理放射性不完全燃烧焚烧灰的装置，其特征在于：

7.如权利要求4所述的一种用于处理放射性不完全燃烧焚烧灰的装置，其特征在于：

8.如权利要求7所述的一种用于处理放射性不完全燃烧焚烧灰的装置，其特征在于：

9.如权利要求1所述的一种用于处理放射性不完全燃烧焚烧灰的装置，其特征在于：

10.一种用于处理放射性不完全燃烧焚烧灰的方法，其特征在于，包括步骤：

技术总结
本发明涉及一种用于处理放射性不完全燃烧焚烧灰的装置，包括：依次连通的预处理机构、微波处理机构及尾气处理机构，所述预处理机构用于将待处理的不完全燃烧焚烧灰破碎后，与微波敏化剂混合并送入所述微波处理机构内，所述微波处理机构用于对破碎后的不完全燃烧焚烧灰及微波敏化剂的混合物料进行微波灰化，所述尾气处理机构用于对微波灰化过程中产生的烟气进行冷却过滤，本申请还提供一种用于处理放射性不完全燃烧焚烧灰的方法，采用一种用于处理放射性不完全燃烧焚烧灰的装置及方法可利用微波消除异常工况下低放可燃废物焚烧装置产生的放射性不完全燃烧焚烧灰中的残留有机物，从而降低焚烧灰的残碳率，便于后续处理处置。

技术研发人员：王鹏,白智杰,高超,郑博文,张禹,袁永太,徐卫,杨利国,赵峰琳,高东亮,原博,崔晗,张晓斌,阮佳晟,李晓海,杨丽莉,王瑞泽,贾成明,王晓敏,张旭锐,佟晓磊,李欢,赵世杰,褚浩然
受保护的技术使用者：中国辐射防护研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/12/19