“華龍一號”常規島廢液收集系統改進項設計研究

(中國電力工程顧問集團華東電力設計院有限公司,上海 200063)

1 設計改進產生的原因和背景

福建漳州核電廠1、2號機組，簡稱漳州一期工程，其參考電廠為福建福清核電廠5、6號機組工程(簡稱福清5、6號工程)，福清5、6號工程在常規島廠房中設置了廢油和非放射性水排放系統(WOD)和常規島廢液收集系統(WLC)。WOD系統將非放含油廢水歸集在非放含油廢水坑中，通過輸送泵將含油廢水排入位于廠區的下游處理構筑物—油水分離裝置(FS子項)；而按照慣例，將常規島熱力系統的排水視為潛在放射性廢液，需要通過常規島廢液收集系統(WLC)歸集后排至位于廠區的常規島液態流出物排放系統(WQB)。在福清5、6號工程中，由于給水泵處的排水和排油未獨立接管，是通過給水泵管溝集水坑歸集后，再通過輸送泵排至WLC系統，這樣就可能產生潛在帶放射性的含油廢水。所以其WLC系統中有2個坑(潛在放射性廢水坑和潛在放射性油水坑)，將潛在帶放射性的廢水歸集在潛在放射性廢水坑中，將潛在帶放射性的含油廢水歸集在潛在放射性含油廢水坑中，并且對潛在放射性含油廢水坑中潛在帶放射性的含油廢水在汽機房進行油水分離，將分離出來的油置于油罐中，廢水置于潛在放射性廢水坑中，通過輸送泵將廢水排入廠區的WQB系統(見圖1)。隨著首臺“華龍一號”堆型機組的設計提升，以及對三代技術的進一步認識，漳州一期工程有必要對此系統的配置進行改進，原因如下。

圖1 福清5、6號工程的WLC系統示意圖Fig.1 Sketch of the WLC system in Fuqing 5 & 6

(1)放射性含油廢水的來源

根據參考電廠(福清5、6號工程)的WLC系統，潛在帶放射性的含油廢水僅來自給水泵管溝集水坑，此管溝用于布置給水泵中壓給水管道。根據與給水泵廠家的初步溝通和管道設計的修改，本工程的給水泵中壓給水管道不一定必須布置在溝道內，可以布置在地面，這樣可以避免溝道積水，而給水管道和濾網排水可以用管道直接接入WLC系統的潛在放射性廢水坑內。

(2)放射性來源的可能性

常規島自身是不會產生放射性的，因此常規島熱力系統產生帶放射性含油永廢水的情況，只有在核島放射性隔離功能失效時才會產生。而且即使核島放射性隔離功能失效、常規島熱力系統被污染，在所有管道、閥門密閉良好的情況下，只會有帶放射性的水；只有在上述情況下再考慮水管道破裂，將油管道沖壞，才會產生放射性含油廢水，可見這是多重事故的考量，和常規島單一事故的設計原則不一致。其實當水管道破裂時，破裂點位置和破裂后水的流向是不受控制的，常規島廠房均成為了控制區，可見這是事故清污的范疇。

(3)放射性水的輸送

根據參考電廠(福清5、6號工程)的WLC系統，潛在帶放射性水置于WLC系統的潛在放射性廢水坑中，通過輸送泵將放射性廢水排入廠區的WQB系統。輸送管道是布置于管廊(GB溝)的，如輸送管道一旦破裂，是會污染GB溝。當然M310系列工程一直都是這樣設計的，而且輸送管道也不是常規島范圍，本文僅提出疑問。目前在AP1000工程的設計中，明確進入管廊的管道是不能輸送帶放射性物質的。

2 設計改進

總結上述分析，漳州工程WLC系統進行如下改動：

1)基本改進方案：給水泵中壓給水管道布置在地面之上，取消給水泵管溝及其集水坑，給水管道和濾網排水可以用管道直接接入WLC系統的潛在放射性廢水坑內，這樣就可以取消WLC系統的潛在放射性油水坑和油水分離裝置等。僅設置潛在放射性廢水坑，坑內設置輸送泵，可以將水排至WQB(見圖2)。

圖2 漳州一期工程WLC系統示意圖Fig.2 Sketch of the WLC system in Zhangzhou NPP Phase Ⅰ

2)在基本改進方案的基礎上，進一步提出建議改進方案：當核島放射性隔離功能失效，常規島熱力系統被污染，此時管道又破裂，由于破裂點位置和破裂后水的流向是不受控制的，建議在常規島的WLC系統的廢水坑和WOD的含油廢水坑均由相關有資質單位設置放射性監測裝置進行在線監控。一旦監測裝置發出信號，放射性水將置于坑中封存，不再外排，待有資質人員處理。

3 設計改進影響分析

3.1 對工藝系統設計的影響

1)基本改進方案：僅根據本工程布置特點，取消了WLC系統的潛在放射性油水坑和油水分離裝置及廢油罐，排水量、排水工況和參考工程基本一致，對下游子項沒有影響。

2)建議改進方案：除上述影響外，增加了在線放射性監測裝置；而且置于坑中封存的放射性水，還需要相應的移動放射性處理設備進行處理。

3.2 對布置設計的影響

改動在汽機房中，不會增加常規島廠房面積；僅廠房內的相關管道需要重新布置。

3.3 對機械設備設計的影響

1)基本改進方案：取消了油水輸送泵、油水分離裝置和廢油罐。

2)建議改進方案：除上條影響外，還增加放射性監測裝置。如移動放射性處理設備原本就配置了，則不需要增加。

3.4 對建筑、結構設計的影響

取消了一個放射性含油廢水坑，基本無影響。

3.5 對投資的影響

1)基本改進方案：取消了油水輸送泵、油水分離裝置和廢油罐，減少了一個放射性含油廢水坑，初期投資減少。

2)建議改進方案：增加放射性監測裝置。如移動放射性處理設備原本就配置了，則不需要增加(見圖3)。

圖3 漳州一期工程系統示意圖Fig.3 Sketch of the engineering systems in Zhangzhou NPP Phase Ⅰ

4 結論和建議

1)根據漳州一期工程布置方案，在不影響下游子項的情況下，對WLC系統進行了優化設計。取消了潛在放射性油水坑和油水分離裝置等，簡化了系統，減少了投資，建議后續“華龍一號”常規島設計采用。

2)該優化中“對常規島WLC系統的廢水坑和WOD的含油廢水坑進行的監控和封存”的建議，由于涉及的措施不在常規島設計院范圍，相關要求在設計過程中應向總包方設計單位提出。