“华龙一号”常规岛废液收集系统改进项设计研究

(中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司,上海 200063)

1 设计改进产生的原因和背景

福建漳州核电厂1、2号机组，简称漳州一期工程，其参考电厂为福建福清核电厂5、6号机组工程(简称福清5、6号工程)，福清5、6号工程在常规岛厂房中设置了废油和非放射性水排放系统(WOD)和常规岛废液收集系统(WLC)。WOD系统将非放含油废水归集在非放含油废水坑中，通过输送泵将含油废水排入位于厂区的下游处理构筑物—油水分离装置(FS子项)；而按照惯例，将常规岛热力系统的排水视为潜在放射性废液，需要通过常规岛废液收集系统(WLC)归集后排至位于厂区的常规岛液态流出物排放系统(WQB)。在福清5、6号工程中，由于给水泵处的排水和排油未独立接管，是通过给水泵管沟集水坑归集后，再通过输送泵排至WLC系统，这样就可能产生潜在带放射性的含油废水。所以其WLC系统中有2个坑(潜在放射性废水坑和潜在放射性油水坑)，将潜在带放射性的废水归集在潜在放射性废水坑中，将潜在带放射性的含油废水归集在潜在放射性含油废水坑中，并且对潜在放射性含油废水坑中潜在带放射性的含油废水在汽机房进行油水分离，将分离出来的油置于油罐中，废水置于潜在放射性废水坑中，通过输送泵将废水排入厂区的WQB系统(见图1)。随着首台“华龙一号”堆型机组的设计提升，以及对三代技术的进一步认识，漳州一期工程有必要对此系统的配置进行改进，原因如下。

图1 福清5、6号工程的WLC系统示意图Fig.1 Sketch of the WLC system in Fuqing 5 & 6

(1)放射性含油废水的来源

根据参考电厂(福清5、6号工程)的WLC系统，潜在带放射性的含油废水仅来自给水泵管沟集水坑，此管沟用于布置给水泵中压给水管道。根据与给水泵厂家的初步沟通和管道设计的修改，本工程的给水泵中压给水管道不一定必须布置在沟道内，可以布置在地面，这样可以避免沟道积水，而给水管道和滤网排水可以用管道直接接入WLC系统的潜在放射性废水坑内。

(2)放射性来源的可能性

常规岛自身是不会产生放射性的，因此常规岛热力系统产生带放射性含油永废水的情况，只有在核岛放射性隔离功能失效时才会产生。而且即使核岛放射性隔离功能失效、常规岛热力系统被污染，在所有管道、阀门密闭良好的情况下，只会有带放射性的水；只有在上述情况下再考虑水管道破裂，将油管道冲坏，才会产生放射性含油废水，可见这是多重事故的考量，和常规岛单一事故的设计原则不一致。其实当水管道破裂时，破裂点位置和破裂后水的流向是不受控制的，常规岛厂房均成为了控制区，可见这是事故清污的范畴。

(3)放射性水的输送

根据参考电厂(福清5、6号工程)的WLC系统，潜在带放射性水置于WLC系统的潜在放射性废水坑中，通过输送泵将放射性废水排入厂区的WQB系统。输送管道是布置于管廊(GB沟)的，如输送管道一旦破裂，是会污染GB沟。当然M310系列工程一直都是这样设计的，而且输送管道也不是常规岛范围，本文仅提出疑问。目前在AP1000工程的设计中，明确进入管廊的管道是不能输送带放射性物质的。

2 设计改进

总结上述分析，漳州工程WLC系统进行如下改动：

1)基本改进方案：给水泵中压给水管道布置在地面之上，取消给水泵管沟及其集水坑，给水管道和滤网排水可以用管道直接接入WLC系统的潜在放射性废水坑内，这样就可以取消WLC系统的潜在放射性油水坑和油水分离装置等。仅设置潜在放射性废水坑，坑内设置输送泵，可以将水排至WQB(见图2)。

图2 漳州一期工程WLC系统示意图Fig.2 Sketch of the WLC system in Zhangzhou NPP Phase Ⅰ

2)在基本改进方案的基础上，进一步提出建议改进方案：当核岛放射性隔离功能失效，常规岛热力系统被污染，此时管道又破裂，由于破裂点位置和破裂后水的流向是不受控制的，建议在常规岛的WLC系统的废水坑和WOD的含油废水坑均由相关有资质单位设置放射性监测装置进行在线监控。一旦监测装置发出信号，放射性水将置于坑中封存，不再外排，待有资质人员处理。

3 设计改进影响分析

3.1 对工艺系统设计的影响

1)基本改进方案：仅根据本工程布置特点，取消了WLC系统的潜在放射性油水坑和油水分离装置及废油罐，排水量、排水工况和参考工程基本一致，对下游子项没有影响。

2)建议改进方案：除上述影响外，增加了在线放射性监测装置；而且置于坑中封存的放射性水，还需要相应的移动放射性处理设备进行处理。

3.2 对布置设计的影响

改动在汽机房中，不会增加常规岛厂房面积；仅厂房内的相关管道需要重新布置。

3.3 对机械设备设计的影响

1)基本改进方案：取消了油水输送泵、油水分离装置和废油罐。

2)建议改进方案：除上条影响外，还增加放射性监测装置。如移动放射性处理设备原本就配置了，则不需要增加。

3.4 对建筑、结构设计的影响

取消了一个放射性含油废水坑，基本无影响。

3.5 对投资的影响

1)基本改进方案：取消了油水输送泵、油水分离装置和废油罐，减少了一个放射性含油废水坑，初期投资减少。

2)建议改进方案：增加放射性监测装置。如移动放射性处理设备原本就配置了，则不需要增加(见图3)。

图3 漳州一期工程系统示意图Fig.3 Sketch of the engineering systems in Zhangzhou NPP Phase Ⅰ

4 结论和建议

1)根据漳州一期工程布置方案，在不影响下游子项的情况下，对WLC系统进行了优化设计。取消了潜在放射性油水坑和油水分离装置等，简化了系统，减少了投资，建议后续“华龙一号”常规岛设计采用。

2)该优化中“对常规岛WLC系统的废水坑和WOD的含油废水坑进行的监控和封存”的建议，由于涉及的措施不在常规岛设计院范围，相关要求在设计过程中应向总包方设计单位提出。