田灣核電站降低放射性廢物蒸殘液的研究與實踐

摘 要 田灣核電站為降低電站年放射性固體廢物總量，通過對蒸汽發(fā)生器排污水凈化系統(tǒng)（LCQ-2）廢水排放的改造和運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化大幅降低了電站放射性蒸殘液的產(chǎn)生量。

關(guān)鍵詞 蒸殘液；排放；再生

中圖分類號：TL941 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）13-0155-01

1 背景

蒸汽發(fā)生器排污水凈化系統(tǒng)（LCQ-2系統(tǒng)）是二回路的系統(tǒng)，該系統(tǒng)樹脂床的再生液及沖洗水水量很大，按照原設(shè)計不管是否有放射性都排向地漏水處理系統(tǒng)KPF進(jìn)行蒸餾處理，這樣將大大增加電站蒸殘液的產(chǎn)生量。

廢物最少化是國際原子能機(jī)構(gòu)（IAEA）確定的放射性廢物管理9條原則之一，優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行方式是實現(xiàn)放射性廢物最少化最重要的措施。通過技術(shù)改造是減少電站廢物產(chǎn)生量的具體手段。

LCQ-2系統(tǒng)每臺機(jī)組有兩個系列，一個系列運(yùn)行一個系列備用，根據(jù)實際運(yùn)行情況單個系列連續(xù)運(yùn)行四個月左右就需要再生，每次再生產(chǎn)生廢水大約1200 m3。而這些廢水按照原設(shè)計都需要排放到地漏水處理系統(tǒng)（KPF系統(tǒng)）進(jìn)行蒸餾處理，將會產(chǎn)生大約10 m3的放射性蒸殘液廢物，在電站廢物固化系統(tǒng)按照1：3.5比例進(jìn)行水泥固化，每再生一次電站增加35立方放射性固體廢物，按照每年進(jìn)行6次再生計算，每年將在蒸汽發(fā)生器排污水凈化系統(tǒng)樹脂床再生廢水產(chǎn)生60立方放射性蒸殘液廢物，產(chǎn)生放射性固體廢物216 m3。

為降低電站年放射性固體廢物總量，經(jīng)過公司相關(guān)部門進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)、縝密的分析，認(rèn)為通過對LCQ-2系統(tǒng)廢水排放改造和優(yōu)化運(yùn)行方式可以大幅度的減低電站放射性蒸殘液的產(chǎn)生量。

2 改造的原因和目的

蒸汽發(fā)生器排污水凈化系統(tǒng)LCQ-2是二回路的系統(tǒng)，正常運(yùn)行期間沒有放射性，該系統(tǒng)樹脂床的再生期間產(chǎn)生的廢水量很大，按照原設(shè)計不管是否有放射性都排向KPF系統(tǒng)進(jìn)行蒸餾處理，這樣將大大增加電站放射性蒸殘液廢物的產(chǎn)生量。

LCQ-2系統(tǒng)每臺機(jī)組有兩個系列，一個系列運(yùn)行一個系列備用，根據(jù)實際運(yùn)行經(jīng)驗LCQ-2的單個系列連續(xù)運(yùn)行四個月左右就需要再生，每次再生產(chǎn)生廢水大約1200 m3。而這些廢水按照原設(shè)計都需要排放到地漏水處理系統(tǒng)KPF進(jìn)行蒸餾處理，將會產(chǎn)生大約10 m3的放射性蒸殘液廢物，在電站按照1：3.5比例進(jìn)行水泥固化，每再生一次電站增加35立方放射性固體廢物。而根據(jù)我國《放射性廢物管理規(guī)定》、《輕水堆核電廠放射性固體廢物處理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》的有關(guān)規(guī)定，放射性廢物固化后需要隔離放置300年，對隔離放置的場地也有嚴(yán)格的要求。廢物存放場要占用大量寶貴的國土資源且需要對現(xiàn)場長期監(jiān)控，耗費(fèi)大量人力物力資源。

根據(jù)電站對蒸汽發(fā)生器排污水的放射性核素監(jiān)測和國內(nèi)其他核電站實際運(yùn)行經(jīng)驗來看，蒸汽發(fā)生器排污水在正常運(yùn)行工況下不會有放射性，所以在經(jīng)過周密的考慮和詳細(xì)的論證后，提出對蒸汽發(fā)生器排污水凈化系統(tǒng)樹脂床產(chǎn)生的廢水排放去向進(jìn)行技術(shù)改造。自技術(shù)改造后，通過優(yōu)化運(yùn)行方式對蒸汽發(fā)生器排污水凈化系統(tǒng)樹脂床產(chǎn)生的廢水根據(jù)是否存在放射性進(jìn)行判別是否進(jìn)入KPF系統(tǒng)蒸餾處理還是直接排放大海。在技術(shù)改造后，自2008年自今12次進(jìn)行樹脂床再生產(chǎn)生的廢水都沒有放射性，不需要排向KPF系統(tǒng)蒸餾處理，兩臺機(jī)組按照每年再生6次，每次再生產(chǎn)生廢水1200 m3，KPF系統(tǒng)每蒸餾1200 m3廢水產(chǎn)生10 m3蒸殘液，每年可以減少電站放射性蒸殘液60 m3，減少電站放射性固體廢物216 m3。

3 改造方案

3.1 蒸汽發(fā)生器排污水凈化系統(tǒng)（LCQ-2）樹脂床再生廢水排放途徑改造

1）通過技術(shù)改造增加LCQ-2系統(tǒng)樹脂床再生廢水排放途徑，2006年11月提出技改申請蒸汽發(fā)生器排污水凈化床沖洗水排放管道的改造。將蒸汽發(fā)生器排污水凈化床的正沖洗水原設(shè)計排放到KPF10BB003，現(xiàn)通過技改，增加一路蒸汽發(fā)生器排污水凈化床的沖洗水直接排放到大海，在對凈化床沖洗水取樣達(dá)到直接排放標(biāo)準(zhǔn)時，直接排向大海。

2）針對在進(jìn)行樹脂床再生過程中會產(chǎn)生部分酸堿廢水無法達(dá)到直接排向大海的條件，2007年8月提出技改申請增加1KPF60支管排水到中和池1GCR。在1KPF60的排放管道上增加支管把1LCQ40/50的樹脂再生液及再生沖洗水排到中和池1GCR，將再生初期產(chǎn)生的酸堿廢水排放到中和池1GCR進(jìn)行中和排放。

3.2 蒸汽發(fā)生器排污水凈化系統(tǒng)（LCQ-2）樹脂床出口取樣管線移位改造

由于原設(shè)計樹脂床出口取樣管線在樹脂床底排支管出口的下游，且底排支管到樹脂床隔離閥之間有很長的距離；當(dāng)樹脂床再生沖洗過程中沖洗水直接經(jīng)過底排閥排走導(dǎo)致隔離閥之前這段管子內(nèi)的酸性或堿性水無法排出，由于取樣管線太細(xì)且在隔離閥之前有一段距離要想通過取樣管線排出這些廢液且沖洗到電導(dǎo)合格非常困難，將會大量增加再生沖洗廢水。需要通過技術(shù)改造把樹脂床的底排支管改接到取樣管線的下游且緊靠樹脂罐之間的隔離閥的位置；這樣改后取樣管線也更具有代表性，再生過程中管道內(nèi)不會再殘留酸或堿，可以節(jié)省大量的沖洗水和沖洗時間且不會把酸或堿沖入系統(tǒng)。

4 結(jié)論

蒸汽發(fā)生器排污水凈化系統(tǒng)（LCQ-2）廢水排向改造和運(yùn)行方式優(yōu)化是降低電站放射性固體廢物總量的良好實踐，具備應(yīng)用到其他減低電站廢物改造的示范性意義。如通過分析、論證，對蒸汽發(fā)生器排污水凈化系統(tǒng)（LCQ-2）廢樹脂通過改造，將其更換的樹脂在經(jīng)過檢測合格后直接進(jìn)行豁免，不作為低放廢物處理，從而通過降低電站放射性廢樹脂產(chǎn)生量的方式降低電站放射性固體廢物的總量。

在進(jìn)行改造和運(yùn)行方式優(yōu)化后，兩臺機(jī)組按照每年再生6次，每次再生產(chǎn)生廢水1200 m3，地漏水處理系統(tǒng)（KPF）每蒸餾1200 m3廢水產(chǎn)生10 m3蒸殘液，每年可以減少電站放射性蒸殘液60 m3，減少電站放射性固體廢物216 m3。在電站40年壽期內(nèi)，預(yù)計減少放射性蒸殘液廢物2400 m3，減少電站放射性固體廢物8640 m3。

參考文獻(xiàn)

[1]高新宇，付東彪.田灣核電站放射性技術(shù)廢物最小化實踐[A].中國核學(xué)會核化工分會放射性三廢處理、處置專業(yè)委員會學(xué)術(shù)交流會論文集[C].2011.

作者簡介

賈曉鴻（1978-），男，新疆人，工程師，2006年畢業(yè)于西安交通大學(xué)核科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，獲碩士學(xué)位，現(xiàn)從事核島技改管理工作。endprint