摘 要：海陽(yáng)核電廠采用了世界上先進(jìn)的第三代核電技術(shù)AP1000，AP1000在設(shè)計(jì)中首次提出了離堆放射性廢物處理的概念，即在多堆核電廠址中設(shè)計(jì)獨(dú)立的放射性廢物處理設(shè)施，集合多種放射性廢物處理系統(tǒng)來(lái)對(duì)多臺(tái)機(jī)組運(yùn)行和事故工況下產(chǎn)生的放射性廢物進(jìn)行處理，這樣既可以優(yōu)化相關(guān)系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)又可以減少多機(jī)組相同系統(tǒng)的重復(fù)設(shè)計(jì)，文章將對(duì)海陽(yáng)核電廠采用的離堆放射性廢物處理技術(shù)進(jìn)行介紹并對(duì)其應(yīng)用進(jìn)行應(yīng)用分析。

關(guān)鍵詞：AP1000；放射性廢物處理；SRTF；移動(dòng)式；應(yīng)用分析

1 概述

海陽(yáng)核電廠廠址放射性廢物處理設(shè)施（以下簡(jiǎn)稱“SRTF”）是山東海陽(yáng)核電一期工程重要的BOP子項(xiàng)之一，SRTF獨(dú)立于AP1000機(jī)組，設(shè)計(jì)具有能夠滿足處理6臺(tái)AP1000機(jī)組運(yùn)行產(chǎn)生的放射性廢物的能力并且具有處理8臺(tái)機(jī)組的擴(kuò)展能力，在機(jī)組特定的事故工況下具備處理機(jī)組產(chǎn)生的放射性廢物的能力，SRTF內(nèi)處理的所有放射性廢物，無(wú)需再回到核島或其它設(shè)施進(jìn)行再處理，經(jīng)SRTF相關(guān)系統(tǒng)處理合格的液態(tài)放射性廢物匯至電廠排放總管排放，放射性固體廢物經(jīng)處理后轉(zhuǎn)化為合格的廢物貨包在SRTF內(nèi)暫存后轉(zhuǎn)運(yùn)至處置場(chǎng)永久處置。

2 海陽(yáng)核電廠SRTF放射性廢物處理技術(shù)介紹

（1）SRTF功能介紹。處理來(lái)自于核島的化學(xué)液體廢物、0.25%燃料包殼破裂情況下的一回路冷卻劑和蒸汽發(fā)生器管道破裂（SGTR）產(chǎn)生的液體廢物；處理核島產(chǎn)生的廢過(guò)濾芯和放射性廢樹(shù)脂； 運(yùn)輸和處理核島及其他放射性廠房產(chǎn)生的放射性干、濕固體廢物；收集和處理SRTF產(chǎn)生的廢物（包括放射性超標(biāo)廢水）；固體放射性廢物和空桶的暫存；核島和其他放射性廠房控制區(qū)工作人員工作服的檢測(cè)和洗滌；SRTF設(shè)施內(nèi)液態(tài)和氣態(tài)流出物監(jiān)測(cè)和排放；過(guò)程監(jiān)測(cè)和輻射監(jiān)測(cè)以及可靠的儀表使用和控制。

（2）SRTF主要系統(tǒng)介紹。海陽(yáng)核電廠SRTF具備完整的放射性固體廢物和放射性液體廢物處理功能，在設(shè)計(jì)中根據(jù)具體的放射性廢物類型設(shè)計(jì)了不同的處理系統(tǒng)，如，實(shí)現(xiàn)放射性固體廢物處理功能的系統(tǒng)包括HIC（High Integrity Container）裝料和脫水系統(tǒng)、廢物分揀和壓縮和灌漿系統(tǒng)、濕廢物烘干系統(tǒng)；實(shí)現(xiàn)放射性廢液處理功能的系統(tǒng)包括化學(xué)廢液處理系統(tǒng)、0.25%燃料包殼破裂液體處理系統(tǒng)、SGTR液體處理系統(tǒng)、超標(biāo)廢液處理系統(tǒng)。另外SRTF作為獨(dú)立的核設(shè)施設(shè)計(jì)了維持設(shè)施運(yùn)行的各輔助系統(tǒng)。

下面對(duì)SRTF各主要系統(tǒng)做簡(jiǎn)要介紹：

移動(dòng)式廢液處理系統(tǒng)：該系統(tǒng)由美國(guó)ES公司設(shè)計(jì)供貨，設(shè)計(jì)基于美國(guó)超過(guò)17家核電站的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，能滿足處理AP1000機(jī)組產(chǎn)生的化學(xué)廢液、0.25%燃料包殼破裂和SGTR產(chǎn)生廢液的處理要求，經(jīng)過(guò)處理的放射性廢液能達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB14587）規(guī)定的排放要求（1000Bq/L，H-3和C-14除外）。

移動(dòng)式廢液處理系統(tǒng)包括：化學(xué)廢液處理系統(tǒng)、0.25%燃料包殼破裂液體處理系統(tǒng)、SGTR液體處理系統(tǒng)；各系統(tǒng)都設(shè)計(jì)安裝在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的6米集裝箱內(nèi)，使用時(shí)通過(guò)專用特種車輛轉(zhuǎn)運(yùn)至核島、去污及熱檢修車間、SRTF等工作區(qū)域。移動(dòng)式廢液處理系統(tǒng)具有可移動(dòng)性、投用迅速、部件及處理媒介更換快捷、輻射屏蔽有效等特點(diǎn)。主要包括：升壓泵/控制模塊；進(jìn)水收集容器；除鹽/深床過(guò)濾容器；化學(xué)注入系統(tǒng)AIM？；取樣槽；屏蔽及連接管線等部件。設(shè)計(jì)使用期限為60年。系統(tǒng)流程如圖1所示。

其中，化學(xué)廢液處理系統(tǒng)的處理能力為1.14m3/hr，處理AP1000機(jī)組產(chǎn)生的放射性化學(xué)廢液。0.25%燃料包殼破裂液體處理系統(tǒng)，設(shè)計(jì)成能處理0.25%燃料包殼破損產(chǎn)生的非正常工況廢液。處理能力為1.14m3/hr，SGTR液體處理系統(tǒng)處理能力為4.54m3/hr，它對(duì)來(lái)自1.14m3/hr燃料元件破損廢液處理系統(tǒng)的產(chǎn)物作凈化處理，它也可用于處理蒸汽發(fā)生器傳熱管破裂（SGTR）事故產(chǎn)生的廢液。包殼破裂或SGTR事故時(shí)，也可處理少量污染物、洗滌或地面疏水。處理SGTR廢水時(shí)，系統(tǒng)被移到BOP建筑內(nèi)，將水從儲(chǔ)存罐輸送到4.54m3/hr批量系統(tǒng)，然后返回電站排放槽。

HIC裝料和脫水系統(tǒng)：HIC 裝料和脫水系統(tǒng)可將核島和SRTF產(chǎn)生的廢樹(shù)脂通過(guò)專用管道輸送到HIC，也可將廢過(guò)濾器通過(guò)屏蔽轉(zhuǎn)運(yùn)工具裝入HIC。完成HIC裝料后，HIC脫水系統(tǒng)對(duì)樹(shù)脂或過(guò)濾器進(jìn)行脫水處理，使HIC游離液體滿足處置要求（游離液體不超過(guò)體積的1%），然后將HIC轉(zhuǎn)運(yùn)至SRTF暫存。

該系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于自1984年起就在美國(guó)超過(guò)20家核反應(yīng)堆運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，HIC是一種中、高放廢物儲(chǔ)存容器，主要材料為高聯(lián)聚乙烯，具有耐輻照的特性，系統(tǒng)設(shè)計(jì)有兩種HIC，一種盛裝廢樹(shù)脂、活性炭顆粒，一種盛裝廢濾器，共同使用相同的脫水裝置（SEDS）。HIC裝料和脫水系統(tǒng)在處理和裝運(yùn)過(guò)程中配有專用的屏蔽設(shè)備（CASK）。

HIC裝料和脫水系統(tǒng)流程如圖2所示。

廢物分揀壓縮和灌漿系統(tǒng)：廢物分揀和壓縮及灌漿系統(tǒng)位于SRTF 廠房?jī)?nèi)，用于接收核電站產(chǎn)生的干放射性廢物并對(duì)其進(jìn)行分揀、壓縮、灌漿。200L桶作為中間處理桶，最終形成320L最終處置廢物桶。

其主要流程為：

該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)滿足每天處理25個(gè)200L廢物桶，產(chǎn)生約4個(gè)320L廢物桶。廢物分揀和壓縮系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是基于經(jīng)過(guò)認(rèn)證的美國(guó)核電站當(dāng)前運(yùn)行的系統(tǒng)。

濕廢物烘干系統(tǒng)：濕廢物烘干系統(tǒng)功能是對(duì)核電廠運(yùn)行產(chǎn)生的含水量較大的濕廢物在超壓前進(jìn)行烘干處理。濕廢物烘干設(shè)備每天能烘干處理4個(gè)200L桶裝濕廢物，使其烘干后在一定時(shí)間段內(nèi)無(wú)明顯冷凝液析出。經(jīng)烘干的廢物可再由廢物分揀壓縮和灌漿系統(tǒng)處理，最終轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)320L最終處置廢物桶。

放射性洗衣房系統(tǒng)：放射性洗衣房系統(tǒng)用于對(duì)在核電站運(yùn)行和檢修期間放射性控制區(qū)內(nèi)工作人員使用的衣物（包括外衣、內(nèi)衣、鞋子等）進(jìn)行洗滌去污后重新使用。

輔助系統(tǒng)：輔助系統(tǒng)用于支持SRTF作為獨(dú)立核設(shè)施運(yùn)行并保證各系統(tǒng)功能的完整性，主要包括以下系統(tǒng)：

輻射防護(hù)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)運(yùn)和裝卸系統(tǒng)、放射性分析實(shí)驗(yàn)室、電氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、暖通空調(diào)系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等。

3 海陽(yáng)核電廠SRTF放射性廢物處理技術(shù)應(yīng)用分析

海陽(yáng)核電廠SRTF采用了國(guó)際上成熟并且具有廣泛應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的放射性廢物處理技術(shù)，部分技術(shù)在國(guó)內(nèi)是首次使用，其中，SRTF的放射性廢液處理技術(shù)具有可移動(dòng)性、響應(yīng)快速、處理工藝簡(jiǎn)單、二次廢物產(chǎn)生量少等特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中考慮了處理事故工況下產(chǎn)生的廢液能力。SRTF放射性固體廢物處理技術(shù)針對(duì)不同類型的廢物采用不同的處理系統(tǒng)，其處理能力基本可涵蓋核電廠所以的放射性固體廢物，與國(guó)內(nèi)目前普遍采用的固體廢物處理技術(shù)相比具有工藝簡(jiǎn)單、減容比高、最終需處置廢物量低等特點(diǎn)?？傮w而言，海陽(yáng)核電廠SRTF放射性廢物處理技術(shù)在國(guó)內(nèi)具有較好的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

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