核電站通風系統對氣載污染物的動態包容

欒記萌

中圖分類號：TM623 文獻標識：A 文章編號：1674- 1145（2020）01- 157- 01

摘 要 在低碳減排的環境壓力和一帶一路、重大裝備制造、高科技出口等國家戰略的大背景下，核電已經上升為我國國家戰略，成為未來中國發展的重要增長點之一。基于此，本文分析了核電站通風系統對氣載污染物的動態包容原則，并介紹了針對氣載污染物動態包容的核電站通風系統的具體設置。

關鍵詞 核電站通風系統 氣載污染物 動態包容 碘吸附器

在政策方面，十三五國家能源規劃、十三五電力規劃以及《核電十三五發展規劃及2030戰略》中均明確了2020年核電運行裝機容量5800萬千瓦，在建裝機容量3000萬千瓦的發展目標。因此，我國正處于全面推進核電十三五規劃的重要時期，強化核電站通風系統對氣體污染物的動態包容效果至關重要。

一、核電站通風系統對氣載污染物的動態包容原則

根據對經濟發展規模和能源需求的預測，在對國家減排承諾及清潔能源有效資源總量進行分析的基礎上，預計到2030年，核電在役裝機1.5億千瓦，核電產業空間十分廣闊。基于此，立足于我國的可持續發展戰略方針，針對核電站的氣載污染物產出量，切實強化核電站通風系統的設計水平至關重要。以下對核電站通風系統對氣載污染物的動態包容原則進行介紹：

第一，安全性原則。近年來，在核電十三五規劃的不斷推進下，我國核電建設規模呈現了顯著的擴張趨勢，核電科技的安全性始終是公眾關注的主要問題，核電機組運行過程中產生的氣載污染物被核電站通風系統進行動態包容時的安全問題需要被綜合分析和重點考慮，充分細化核電站通風系統的設置，滿足應用需求。

第二，嚴謹性原則。安全分析是核電站通風系統設置的重要環節，在安全分析過程中，相關人員必須采用現代化的科學技術和理論基礎，對核電站的氣載污染物種類以及污染延伸性進行詳細掌握，并按照污染的情況和輻射的具體程度對氣載污染物進行嚴重程度區分，在此基礎上，于核電站通風系統設置過程中嚴格遵循《核動力廠設計安全規定》中的相關內容，切實保障動態包容的有效性。

二、針對氣載污染物動態包容的核電站通風系統具體設置

（一）氣載污染物控制值

核電站的主要功能是將核燃料裂變所產生的熱能快速地轉化為電能，進行安全傳輸，核燃料的裂變過程不僅會產生熱能也會產生復雜的化學變化和物理變化，出現較多的裂變產物。例如，在鈾-235裂變過程中，當前已經發現的裂變產物有30多種，而放射性核元素則多達200多種。在這種情況下，一旦核電站出現核泄漏現象，裂變過程產生的放射性產物將發散到大氣環境中，嚴重危害生態環境和生物健康?；诖?，針對氣載污染物動態包容的核電站通風系統設置，需要精細化明確氣載污染物的控制值，以下對其進行介紹：氣載污染物的控制對象主要包括惰性氣體、碘、粒子（半衰期≥8d）、碳14和氚。就清水堆而言，惰性氣體、碘、粒子（半衰期≥8d）、碳14和氚的控制值分別為6×1014，2×1010，5×1010，7×1011，1.5×1013，而針對重水堆而言，惰性氣體、碘、粒子（半衰期≥8d）、碳14和氚的控制值分別為6×1014，2×1010，5×1010，1.6×1012，4.5×1014。需要嚴格按照氣載污染物含量控制要求設定核電站通風系統動態包容限定值。

（二）動態包容范圍設置

核電站通風系統的設計必須要滿足氣載污染物的動態包容要求，同時能夠抵抗放射性污染物的破壞性，因此，在一般設置過程中，需要圍繞反應堆廠房為中心進行。在核電站通風系統設置過程中，圍繞反應堆產房的還有連接廠房和輔助產房、主控制室，重點將反應堆廠房與室外環境相隔離。以下對動態包容范圍的設置進行介紹：就反應堆廠房而言，負壓主要為-200～-150pa，通風系統應在反應堆廠房外部維持向內的負壓方向，連接廠房的負壓一般為-150～-100pa，連接廠房需要與輔助廠房和反應堆廠房相連接，因此，核電站通風系統需要分別在連接廠房內外維持向外和向內的負壓方向，以保證氣載污染物的動態包容效果。核輔助廠房的負壓一般為-50pa，主控制室的負壓一般為30～50pa，通過精細化控制核電站氣載污染物的動態包容范圍，能夠充分滿足核電站通風系統的設計要求，實現對氣載污染物的有效處理，降低了核電生產和核電制造的風險性，落實了安全生產責任制。

（三）碘吸附器的應用

要想實現氣載污染物的有效處理，運行的核電廠通風系統必須使用碘吸附器，一般來說，碘吸附器的吸附作用主要包括物理性吸附和化學性吸附，借助活性炭媒介，碘吸附器能夠將核電廠環境中的氣態放射性碘充分地收集到碘吸容器中，實現動態包容。以下對碘吸附器在核電廠中的應用進行介紹：

碘吸附器的形式主要包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組合式、Ⅲ單體式，主要機型分別為M310、AES-91、AP1000、EPR，福清核電1～4號機組、方家山核電主要應用的是型號為M310的碘吸附器，田灣核電1～4號機組應用的是型號為AES-91的碘吸附器，三門核電和海陽核電應用的碘吸附器機型為AP1000器，臺山核電應用的碘吸附器型號為EPR。

三、結語

總而言之，按照核電十三五規劃，當前我國正處于核電事業發展的關鍵時期，隨著科學技術水平和可持續發展意識的不斷提升，應從明確氣載污染物控制值、優化動態包容范圍設置以及合理應用碘吸附器等方面，實現針對氣載污染物動態包容的核電站通風系統的具體設置，嚴格落實安全生產責任制。

參考文獻：

[1]康斌，馬屹松.核電站通風系統對氣載污染物的動態包容[J].暖通空調，2019，49（02）：30-32.

[2]劉爽.核設施事故排放氣載放射性污染物擴散模擬研究[D].哈爾濱工程大學，2017.