科创中国

热泵蒸发利用逆卡诺循环原理，使工质从低温余热吸收热量并在高温处放出热量，是一种高效节能的热回收技术。然而迄今为止，国内尚未有利用热泵蒸发技术来处理放射性废液的成熟工程案例，甚至相关研究也极为有限。 本项目针对乏燃料后处理厂内的中低放放射性废液，在过去多年的研究基础上，以真空蒸发技术为基础，通过关键技术攻关和系统耦合设计集成，自主研发，建成了一套1t/h中试规模的热泵蒸发装置及试验平台,相继攻克了总体匹配设计、雾沫夹带消除、蒸发器液位精准控制、超低汽化率实现、低含氧量控制等关键技术，在该平台上完成了硼酸废液、堆冷却剂模拟料液、硝酸钠废液、硫酸镁废液、硝酸钴废液、硝酸锶和硝酸铯废液等多种放射性模拟废液的试验测试和模拟运行，测试结果良好，指标满足设计任务要求。拟应用的国家重大项目或者重要装备情况：本项目装置为放射性废液、深度处理装置，拟应用于R项目（乏燃料后处理项目）和华龙一号核电站（自主知识产权三代核电压水堆）。 产业链瓶颈：目前，R项目正在执行，已经有意向采购本项目装置，正在技术论证中；华龙一号电站首堆福清电站5#机组刚刚发电，仍沿用原M310堆型技术采用传统蒸发装置，预计在下一批改造时将升级采用本项目技术。 突破的意义：应用本项目装置，主要意义在如下三个方面： 1) 节能——本装置现了传统蒸发的二次蒸汽回收，并通过蒸汽压缩机调质后全部回用，避免了二次蒸汽浪费，相较于现役蒸发装置，可节能90%； 2) 性能优越——本装置的蒸馏液放射性活度可降低至10-5，可以实现循环再利用；蒸残液的减容因子达到了400倍以上，达到了废液高效减量的目的； 3) 降低人员辐射——本装置采用真空外热自然循环工艺，依靠蒸发过程中的密度差和蒸发量实现蒸发放射性废液自然循环，无循环泵等可动部件，全自动化模式运行，不需经常检修，可最大限度降低维修维护人员的辐射剂量。 增长预测： 1) 根据国内核电乏燃料存储处理现状，在最近3-5年内国内将建设200t/a乏燃料后处理厂，预计0.6-1.2亿元； 2) 国内核电站按照国内每年新批6-8个核电机组来考虑，在放射性废液深度处理方面将每年有1.2-1.5亿市场规模。 竞争对手情况：AREVA（阿海珐） AREVA（阿海珐）集团是一家法国核工业公司，类似于中国的中核工业。