西屋电气公司安全壳过滤排放系统简介

当前，西屋电气公司推出了三种不同的安全壳过滤排放产品：一种是干式过滤器系统，俗称干燥过滤方法（DFM），另外两种是湿式洗涤器系统，俗称“FILTRA-MVSS”及“SVEN”（安全排放）。提供有不同选择的产品允许更好地调整具体约束条件和满足各核电站的需求。下面给出了三种安全壳过滤排放系统的简要描述。

B.1　干燥过滤方法（DFM）

B.1.1　工作原理和关键部件

严重事故工况下，在安全壳排放的过程中，携带有裂变产物的空气、水蒸气混合物从安全壳中释放出来，使安全壳内的压力降低至可接受水平。安全壳过滤排放系统的作用是从排放流中截留住气溶胶等放射性物质。为了实现这些功能，干式过滤器包含一系列的模块化过滤阶段（图B-1）。对于气溶胶过滤和气态碘留存，采用两种不同形式的过滤器。

图B-1　干式气溶胶过滤器的各过滤阶段

在第一阶段，使用特殊设计的深床金属纤维过滤器从排放流中过滤气溶胶。深床金属纤维过滤器的过滤原理是微粒的机械过滤。这个过滤器由多级设计组成，金属纤维的直径随过滤器深度的增大而减少。在初始过滤阶段，金属纤维的直径相对较大，而后期过滤阶段的金属纤维较小。大部分的气溶胶在第一阶段被留存，最后的过滤阶段实现整体过滤效率处于高水平。

除了气溶胶过滤，气态碘由一个位于气溶胶过滤器下游的专门的碘过滤器过滤。碘过滤器或者“分子筛”含有掺杂银的沸石。沸石是一种微观多孔陶瓷材料，普通沸石在工业中常被用作吸附剂，沸石过滤器的过滤原理是碘和银发生化学反应，称为化学吸附。

为了优化气态碘的过滤效率，在氧化碘进入碘过滤器之前，以完全被动的方式扩大排放气流，以降低蒸汽湿度并使排放气流过热（干燥作用）。这是通过扩张孔板实现的。孔板的另一作用是控制排放气流。孔板的位置根据实际的系统设计确定。

干式过滤方法的安全壳过滤排放系统已经应用于德国的5个压水堆，在2013年，斯洛文尼亚的克尔什科核电站安装了这种过滤器，这个核电站使用带有爆破阀的非能动模式。在未来几年，其将更多地应用到压水堆核电站中。

B.1.2　干式过滤方法的性能

1）气溶胶过滤器的效率

安全壳过滤排放系统过滤器的DFM系统中包含的金属纤维过滤器可过滤排放气流中的放射性气溶胶，实际去污因子达到3000000。这个数据是在国际测试项目和实验室的受控试验条件下获得的。

对每一个气溶胶过滤单元来说，过滤效率由工厂测试，使用少量的气溶胶测试剂荧光素钠，以确认留存效率至少为99.99%，相对的去污因子至少为10000。在严重事故中，荧光素钠相比实际的气溶胶来说，其粒度分布是非常小的，因此当考虑气溶胶尺寸参数的时候，结果相对保守。

2）碘过滤器效率

气态元素和有机碘的过滤效率主要取决于气体在沸石床中的停留时间及气体温度与气体混合物中蒸汽的露点温度之差。通过降压膨胀孔板，排放气流完全以非能动的方式膨胀，致使露点温度及过热气温增大。在更大的安全壳压力下，露点温度可能更高。在较低的排放压力下，露点温度下降，碘过滤器的效率明显下降。不过，这个影响可以由低安全壳压力下的低流速弥补，而且低流速导致分子碘在滤床中停留的时间更长。因此，碘过滤器的效率在各个流速及压力下都会得到保证。

通常设计的干式过滤方法的碘过滤器的去污因子，对于元素碘是1000，对于有机碘是40。沸石床的厚度可以设计，使气态碘的去污因子升高或者降低。对于掺银沸石的情况，气态碘的留存效率在指定条件下的认证实验室中进行单独的测试。

在备用条件下，沸石过滤器处于惰性条件保存在氮气中。从德国压水堆中的DFM系统中定期抽取沸石材料，分析表明在备用超过20年后，沸石没有发生降解。沸石的最初负载仍然有效，留存效率没有降低。

B.1.3　干式过滤方法的过滤排放系统设计

DFM系统以模块化的方式设计，容易适应电站的配置及系统的功能需求。除了系统的关键部件（即气溶胶过滤器、碘吸附器和膨胀孔板）以外，系统的典型组件包括：

（1）一个排放气流的进风口；

（2）根据功能和监管需求，带有安全壳隔离的安全壳贯穿件；

（3）过滤排放气流的排放口；

（4）连接管。

如果可能的话，可以使用现在的安全壳贯穿件（如用于安全壳压力测试的贯穿件）。西屋电气公司提出了一套完整的DFM系统的非能动装置，可通过打开两个安全壳隔离阀手动启动系统。此外，还可以在某一确定的安全壳压力下通过爆破阀被动启动排放。非能动系统规定，其能够在负压下保护安全壳管道。

因此，即使在长期运行的情况下，DFM也不需要任何外部电源。

1）DFM系统配置

由于模块化的设计，DFM系统会有不同的配置。根据气溶胶过滤器的位置，DFM系统通常有两种配置：

（1）安全壳内的配置（气溶胶过滤器在安全壳内及碘过滤器在安全壳外）；

（2）安全壳外的配置（气溶胶过滤器和碘过滤器在安全壳外）。

DFM系统为一个紧凑的模块化的系统，允许一个过滤单元及几个过滤模块灵活安装，其可以安装在既有建筑的外部或者顶部，如辅助厂房。如果可用空间有限，即可用小尺寸的过滤模块，安装更具有灵活性。

图B-2提供了DFM系统安全壳的内部配置的原理概述。气溶胶过滤器装在安全壳内，而碘过滤器安装在安全壳外部，大部分在现有的辅助厂房中。

图B-2　安全壳内过滤排放的干式过滤器及气溶胶过滤器示意图

在设计的配置中，气溶胶过滤器由几个模块组成，这些模块以平行的方式连接，但是可以独立地安置在安全壳内部。通常情况下，在大型的德国压水堆中，安装3个气溶胶过滤器模块。

排放气流首先通过气溶胶过滤模块，由管道离开安全壳，穿过一个安全壳贯穿件，然后通过碘过滤器，最终通过一个专门的排放烟囱，净化了的气体被释放到环境中。在这个配置中，膨胀孔板位于安全壳隔离阀的下游，在碘过滤器的前面。图B-2还显示了备用操作期间通过爆破阀和两个常开隔离阀对系统进行被动驱动的配置。

安全壳内部设计的一个主要优点是通过气溶胶过滤器将长寿命的放射性微粒留存在安全壳中，在这个配置中，不需要额外配备气溶胶屏蔽建筑。

在安全壳的外部配置中，气溶胶过滤器安置在安全壳的外部。气溶胶过滤器和碘过滤器可以结合到一个共同的厂房中，安装在现有的建筑、新的专用建筑内，甚至可以安装在标准集装箱内的任何现有建筑之外。

对于安全壳的外部配置，气溶胶过滤器和碘过滤器主要集成在一个组合过滤装置之中。在这个过滤装置之中，排放气流首先通过气溶胶过滤模块，然后通过碘过滤器模块。这种过滤器模块紧凑、全金属的、抗震性好。

2）安全壳过滤排放系统的关键设计方面

在过滤排放系统中要考虑的相关参数是，在预计的气溶胶负载及由排放气流所携带的颗粒的大小分布情况下，过滤排放系统避免过滤器堵塞的能力。

利用独立的第三方测试实验室进行了一系列测试，这些测试覆盖了全范围的微粒尺寸和特性，以及温度和压力条件。例如，用以下气溶胶测试气溶胶负载能力：湿的和干的硫酸钡、硫酸钡和二氧化钛混合物、硫酸钡微粒、氧化锡、氢氧化铯、氧化锌。测试结果证实，对于像二氧化锌这样的物质，DFM的设计具有足够的裕度来应对排放过程中的气溶胶堵塞问题。DFM设计中包含了两个预过滤器，在主过滤器之前，预过滤器过滤掉了由排放气流携带的大部分固体微粒。

DFM的另一个关键的设计是能够处理过滤垫上的裂变产物热负荷，过滤垫留存气溶胶，沸石留存气态碘。在德国电站的现有系统中，其设计热负载是相当低的，已经做了额外的测试且改变了过滤器外壳设计，以增强系统应对裂变产物负载的能力。由于这些变化，目前过滤模块能够应对大多数的压水堆的裂变产物负载，同时保持合理的结构。

B.1.4　DFM西屋排放系统的优点

DFM有一些显著的优势：

（1）具有较高的过滤效率。在测试中获得的标准留存效率对气溶胶来说大于99.99%（DF＞10000），对分子碘来说大于99.9%（DF＞1000），对有机碘来说大于97.5%（DF＞40）。根据需要，可通过改变沸石过滤器，使气态碘的留存效率增大或者减小。

（2）安全壳内气溶胶过滤器的配置具有明显的益处，所有难挥发的放射性气溶胶被直接留存在安全壳中。

（3）系统的安全正常运行，既不需要应急交流电或者直流电，也不需要任何辅助系统。通过过滤器的自然对流，由冷却系统带出DFM系统的衰变热。因此，DFM系统能够完全以非能动方式长时间地运行。

（4）DFM系统几乎不需要维护，不需要化学控制、供暖系统和水补给系统。过滤系统需要的定期测试是非常有限的（以小样本每四年进行一次系统泄漏测试和每五年进行一次沸石效率测试）。因为安全壳隔离阀是安全壳的一部分，所以其必须根据安全壳的要求进行检查和测试（尤其是每年一次的功能性测试）。

（5）DFM采用灵活的模块化设计结构。气溶胶过滤器既可以安置在反应堆压力容器内也可以安置在反应堆压力容器外，而且在大多数情况下，所有的过滤器模块都能够适应特殊位置处的空间限制。可以在当前空间和厂房中安装过滤器，因为过滤器外壳是螺栓结构，能够在现场组装。此外，过滤器能够安置在一个新的厂房或者输运容器外。DFM系统具有简单而又可靠的金属结构，能够满足严格的地震要求。

（6）对于潜在氢气燃爆，DFM系统，尤其是安全壳内部配置，使惰性蒸汽气体混合物聚集的可能性降低，使氢爆炸的风险最小化。

B.2　FILTRA-MVSS洗涤器系统

B.2.1　工作原理与关键组件

FILTRA-MVSS文丘里洗涤器单元是湿式安全壳过滤排放系统，它使用多文丘里洗涤器使排放气流和洗涤媒质之间形成相互作用，以非常高效的方式移除气溶胶和气态碘。FILTRA-MVSS文丘里洗涤器由西屋电气公司和阿尔斯通公司共同研制，其设计基于安装于所有运行的瑞典核电站及瑞士玛荷南博格沸水堆核电站上的设计。气溶胶基本上由悬浮的洗涤媒质捕获，通过添加到洗涤器水中的物质的化学反应，移除气态碘。硫代硫酸钠用于捕获分子碘和有机碘。碳酸钠用于控制酸碱度值。

在单独的文丘里管中，带有微粒的排放气流在孔喉处被加速，而洗涤媒质在文丘里管孔喉处被细化成雾滴，这些雾滴在后期阶段在文丘里管中被加速，充当准稳态过滤器以捕获气溶胶微粒（惯性颗粒分离）。

文丘里管是以一个独特的布置方式组织的。这种结构提供与总流量无关的恒定去污因子。这种创新的文丘里管顶端设计在图B-3中展示，作为技术创新被授予享有极高声誉的瑞典普尔海姆奖。

除了文丘里管外，FILTRA-MVSS的压力容器中含有一个汽水分离器，其后是一堆烧结金属纤维过滤器。“Knitmes”类型的汽水分离器位于管道上部区域，收集由气体带入的水滴。汽水分离器的下游安置了烧结金属纤维过滤器，其主要功能是对极小的微粒（＜0.8μm）进行过滤。过滤媒质是由非常好的、短的不锈钢纤维制成的，这些不锈钢纤维被一起烧结，生成非常均匀的、坚固的及多孔的过滤媒质。过滤层结合文丘里系统使过滤效果达到最佳。

图B-3　FILTRA-MVSS的文丘里管及流动分配总管配置

FILTRA-MVSS既不需要操作员操作也不需要补充水和供电，能够至少运行24 h。初始非能动阶段的持续时间能够轻易满足核电站的要求，而且还能够适当延长，如通过增大洗涤器的容积。

FILTRA-MVSS作为一个完整的单元被安置在指定位置，以便于安装。如果现场条件允许的话，FILTRA-MVSS也能够被分块运送。FILTRA-MVSS由如下几个部分组成：

（1）压力容器；

（2）文丘里洗涤器系统；

（3）汽水分离器；

（4）烧结金属纤维过滤器；

（5）支撑系统。

压力容器被设计成带有气体进口和出口喷嘴的不锈钢压力容器。连接到辅助系统可进行惰化、补给水供应、排水、周期循环、内部热交换及化学物添加。其还配备水池水位和温度的局部测量设备，以使排放过程能够从控制室进行远程监控。通过检修孔，可以进行管道维修和检查。为进入内部，在水位上方安装了内部平台和梯子。(www.xing528.com)

图B-4展示了FILTRA-MVSS安全壳过滤通风口的基本设计及主要部件的装配位置。

与安装于瑞典的第一代FILTRA-MVSS过滤器相比，图B-4所示的第二代FILTRAMVSS需要的结构容积更小。

B.2.2　FILTRA-MVSS的性能

FILTRA-MVSS中的文丘里洗涤器能够高效地捕获排放气流中的气溶胶。文丘里洗涤器所能达到的去污因子主要取决于气溶胶的质量中位直径。对于质量中位直径为1.5μm的微粒，文丘里洗涤器的去污因子大于1000，从而大大降低了气溶胶负载和相关的衰变热负荷。考虑到洗涤器水池额外的洗涤效果及烧结金属纤维过滤器的高效率，由FILTRAMVSS提供的气溶胶总去污因子高于10000。为验证集成系统的性能，相关人员进行了大量测试。

图B-4　集成的FILTRA-MVSS洗涤器模块

溶解在洗涤器池中的硫代硫酸钠捕获气态分子碘，去污因子超过10000，并且有机碘的去污因子大约是原来的两倍。通过在洗涤器单元的下游添加分子筛，分子碘和有机碘的去污因子可以更高。分子筛可以以完整的部分安装在湿式洗涤器的上部，也可以作为单独的模块安装在湿式洗涤器的下游出口处。具体的位置因电站而异。如果分子筛适合的位置远离排放点（如在反应堆厂房中），则设计用于更高排放压力的分子筛较合适。通过降低设计压力来维持气流的排出及进气口气流的充分过热。

B.2.3　FILTRA-MVSS过滤系统的设计

FILTRA-MVSS安全壳过滤排放系统通常安装在安全壳外部，在一个独立的厂房中，提供适当的辐射屏蔽。这个系统也可以安装在某个现存的厂房中，以附件形式在有限的空间中进行模块化安装，例如沸水堆安全壳。一些情况下，可以利用现有的普通电站的特点，将文丘里洗涤器调整为非圆形的形式来适应可用的空间。该配置的一个成功案例安装于玛荷南博格沸水堆核电站中。

FILTRA-MVSS典型的简化系统配置如图B-5所示。洗涤器的进口喷嘴连接到安全壳贯穿件上，在FILTRA-MVSS进口喷嘴的上游，可以构想一些不同的阀门配置。使用爆破阀能为完全非能动系统激活留出余地。

图B-5　FILTRA-MVSS文丘里洗涤器简化的系统配置

B.2.4　FILTRA-MVSS安全壳过滤排放系统的优势

FILTRA-MVSS提供了许多有吸引力的设计特色，总结如下：

（1）旨在获得高的过滤效率。在对集成系统进行的大量测试中，得到的代表性的过滤效率是：对气溶胶，高于99.99%（DF＞10000），对分子碘，通常是99.99%（DF＞10000），对有机碘，是50%（DF=2）。如果需要的话，对气态碘，特别是有机碘的过滤效率可以通过添加沸石过滤器得到提升。

（2）因为独特的、高效的文丘里管设计，气溶胶在第一个过滤步骤中具有高去污因子。由于第一步的高效过滤，在烧结金属纤维过滤器中，气溶胶和衰变热负荷得以最小化，这使得烧结金属纤维过滤器的性能得以优化。

（3）不管气流通过文丘里洗涤器的流速如何，去污因子始终较高并保持不变。这个系统不需要任何形式的主动控制，因为独特的流动分配头将自动激活所需数量的文丘里管。

（4）能够轻松处理高浓度气溶胶和高裂变衰变热负荷，因为可以轻松确定洗涤器中的水的量以容纳足以应对任何基本设计工况的洗涤介质。

（5）具有稳定耐用的抗震设计，非能动洗涤器的所有特别部件都包含在一个压力容器中。

（6）在系统非能动运行的设计持续时间（通常是24 h）内，系统安全正常运行，既不需要应急交流电源或者直流电源，也不需要任何辅助系统。

（7）FILTRA-MVSS的日常维护很少，且运行经验表明，20年的运行中只需要调整一次硫代硫酸盐和pH值的控制。

（8）适用于目前的轻水反应堆上的各种各样的安全壳过滤要求。对于压水堆运行，在洗涤器的运行期间，待机情况下，系统内的蒸汽惰化将会消除蒸汽凝结问题，从而消除氢气燃爆的问题。

（9）在严重事故后的长期运行中，可用充气和排气操作来处理衰变热移除问题。

（10）在国际测试中得到广泛的认证，如ACE测试。

B.3　SVEN洗涤器系统

B.3.1　工作原理和关键部件

SVEN是基于烧结金属纤维过滤器分离技术的一种湿式洗涤器系统。在五个连续的步骤中进行气溶胶过滤、气态单质碘及有机碘滞留，如图B-6所示。

图B-6　集成的SVEN安全壳过滤排放系统

在四个阶段中，微粒气溶胶被过滤。第一阶段，在一个压力容器内，排放气流通过烧结的金属纤维过滤器盒（步骤1），该过滤器淹没在洗涤液中。排放气流迫使流体从岐管和滤筒中流出，排放流中大部分的气溶胶（＞99%）被水下的过滤介质除去，捕获的气溶胶的衰变热由洗涤液去除。然后排放气流通过液体的空腔（在气体和液体之间有大片区域），使带有气溶胶的排放气流被洗涤（步骤2）。洗涤液由硫代硫酸钠和氢氧化钠溶解在富含矿物质的水中形成。在冒泡阶段，通过与硫代硫酸钠溶液的快速化学反应来留存分子碘。在反应中产生的碘离子是溶于水的。氢氧化钠被添加到液体中使pH值达到13。初始阶段提供这么高的pH值是为了在排放过程中维持pH值在7以上，这是防止碘在酸性环境中再次挥发的必要条件。由于电缆燃烧或辐射，排放气流常含有氯，氯形成氯化钠，会降低pH值。

在洗涤液的上部，安装了防溅板和一个留存排放气流中水分的去雾器（步骤3）。去雾器设计成织网类型的，一个线的尺寸大约是250 μm。织网是一种由不锈钢制成的互锁不对称环构成的编织结构。在去雾器的设计中，来自蒸汽流的液滴通过撞击除去。蒸汽由开放的路径通过网格，较大惯性的液滴沿直线投射，撞击金属丝。当液滴中的气溶胶跟随洗涤空间的气体流动时，去雾器防止气溶胶由于再次悬浮而释放出去。

通过步骤1、2和3，对气溶胶的去污因子已经大于1000，但是离开洗涤器的排放气流中仍然可能含有少量的细化气溶胶微粒。因此，在SVEN水槽的上半部分安装了第二组HEPA额定金属纤维过滤器，捕获质量中位直径为0.3μm的气溶胶微粒（步骤4）。由精细过滤器过滤的气溶胶的数量很小（通常小于0.1%）。相应地，由留存的放射性气溶胶产生的相关的衰变热也是很少的。通过对流将捕获的气溶胶所产生的衰变热除去。

在冒泡阶段，对有机碘的过滤效率一般，大约为50%（DF≈2）。因此从SVEN排出的气体中可能含有少量的有机碘（CH3I）。为了保证有机碘的去污因子，可选择由浸渍银的沸石珠子组成的分子筛。分子筛床封装在SVEN水槽下游的一个单独外壳中（步骤5）。根据运行状况，西屋电气公司提供了两个可供选择的分子筛设计。分子筛既可以以集成的方式安置在湿式洗涤器的顶部，也可以作为一个单独的模块安置在湿式洗涤器下游出口处。确切的位置因电站而异。如果合适的位置远离排放点（如在反应堆厂房中），则设计用于更高排放压力的分子筛较合适。通过降低设计压力来维持气流的排出及进气口气流的充分过热。

SVEN的设计适用于导致全部气溶胶沉积的情形，相应的每个SVEN单元产生的衰变热达到500 kW。过滤介质相对于罐内蒸汽温度的温升应小于10℃，这意味着过滤介质温度远低于氢氧化铯的熔化温度（342℃）。

SVEN在最初的24 h运行中，既不需要操作员操作也不需要补充水和供电。这段初始非能动阶段的持续时间能够满足核电站的需求，而且这个时间能够延长，例如通过增大洗涤器容积。

SVEN可以以一个完整的单元送到现场，便于安装。如果当地条件允许的话，SVEN也可以分成几部分交付。SVEN由以下几个部分组成：

（1）压力容器；

（2）金属纤维过滤器滤筒；

（3）汽水分离器；

（4）支撑系统。

压力容器设计成带有气体进口和出口喷嘴的不锈钢压力容器。此外，连接到辅助系统可进行惰化、补给水供应、排水、周期循环、内部热交换和化学物添加。其还配备水池水位和温度的局部测量设备，以使排放过程能够从控制室进行远程监控。通过检修孔，可进行管道维修和检查。为进入内部，在水位上方安装了内部平台和梯子。

B.3.2　SVEN的性能

1）洗涤器效率

使用图B-7所示的加压试验平台对SVEN洗涤器系统进行了大量的验证测试。在容器的较低部位，安装了一个尺寸偏小的水下金属纤维过滤器滤筒。在容器的较高部位，安装了一个去雾器和较小尺寸的细金属纤维过滤器滤筒。空气或者蒸汽给容器提供压力，在试验平台的各个位置记录气流的温度和压力。

图B-7　SVEN的集成气溶胶测试平台

为了验证过滤器的效率，一定浓度的质量中位直径为0.3μm的硫酸钡气溶胶被添加到气流中，提供给过滤器。对水下金属纤维过滤器来说，最低保证的留存效率是99.9%（DF=1000）。在0.3μm条件下测试过滤器的性能可确保过滤器也能够对大一些的微粒（如质量中位直径为0.5μm的颗粒）进行有效的过滤。一系列气溶胶尺寸的测试已经证实，在各种排气情况下，整个系统的综合去污因子都可以达到甚至超过10000。

为了确定在留存分子碘时硫代硫酸钠的有效性，通过冒泡已经做了几个初步测试。在测试设置中，气体由一个洞口尺寸为8 mm的分离器排出。测试中所有的去污因子值均大于3000。SVEN水下金属纤维过滤器有极小尺寸的气孔，因此初始气泡将较小，导致表面积/体积比较大。碘和硫代硫酸盐的化学反应是很快的，因此分子碘的去除受到气体和洗涤液之间界面扩散速率的限制。较小的初始气泡和较大的界面面积可增大留存速率。因此，初步的气泡测试结果为SVEN中的分子碘提供的去污因子值偏保守。在类似于图B-7的测试平台上进行了大量的大规模测试，用于确认元素碘的预期的去污因子值。

2）分子筛的效率

有机碘模块的过滤效率取决于露点的距离和排放气流在沸石床的留存时间。基于具体的安装条件，根据所选的去污因子（通常是50）定制设计。为了鉴定将要用于SVEN分子筛模块的特定沸石批次，进行了几个鉴定测试。在不同的空气/蒸汽混合物及不同的过热值条件下进行沸石材料的测试，确定不同留存时间下的留存效率。

B.3.3 SVEN过滤器系统设计

SVEN是一个紧凑型装置，封装于不锈钢槽中，通过安全壳排放管连接到主要的安全壳管道上。尽管其通常安置于单独厂房的安全壳外面，提供适当的辐射屏蔽，但也能够安装于一个合适的现有厂房中，在有限的空间中以模块化的形式进行安装，如沸水堆安全壳。

SVEN典型的简化系统配置如图B-8所示，这是一种非能动设计。洗涤器进口喷嘴连接到一个安全壳贯穿件上，在SVEN进口喷嘴的上游，可构想一些不同的阀门配置。建议安装一个含有爆破阀的平行激活管道，以允许完全非能动启动系统。

图B-8　SVEN洗涤器简化的系统配置

B.3.4　SVEN安全壳过滤排放系统的优点

SVEN提供了一些有吸引力的设计特色，总结如下：

（1）旨在获得高的过滤效率。在对集成系统进行的大量测试中，获得的过滤效率是：对气溶胶是高于99.99%（DF＞10000），对于分子碘，通常预计的过滤效率大于99.99%（DF＞10000）。根据核电站的要求，使用西屋电气公司的沸石模块，有机碘的留存效率通常对应DF=50。

（2）由于采用了高效的金属纤维过滤器滤筒，因此在第一个过滤步骤中对气溶胶就有高的去污因子。由于第一步的高效过滤，在第二套H EPA级金属纤维过滤器上，气溶胶和衰变热得以最小化，从而获得最优性能。

（3）流动稳定性及膨胀性能已被证实，其致使在所有的排放状况下，去污因子都稳定。

（4）由于易于测量洗涤器中的水，因此可处理较高浓度的气溶胶和较大的裂变衰变热负荷。

（5）稳定的抗震设计，非能动洗涤器操作的所有特别部件都包含在一个单一的压力容器中。

（6）在设计的非能动运行时间（通常是24 h）内，系统正常安全运行，既不需要应急交流电源和直流电源，也不需要任何辅助系统。

（7）由于设计简单，坚固耐用，SVEN系统所需的日常维护很少。西屋电气公司的FILTRA-MVSS的运行经验表明，每运行20年只需要调整一次硫代硫酸钠和pH值的控制。

（8）适用于目前的轻水反应堆上的各种各样的安全壳过滤要求。对于压水堆运行，洗涤器运行期间，在待机的情况下，系统内的蒸汽惰化将会消除蒸汽凝结问题，从而消除氢气燃爆的问题。

（9）在严重事故后的长期运行中，可用充气和排气操作来处理衰变热的移除问题。