核電廠廢氣處理系統(tǒng)

系統(tǒng)構(gòu)成

壓水堆核電廠放射性廢氣主要來源于穩(wěn)壓器、卸壓箱、體積控制箱、除氧器、暫存箱等工藝設(shè)備。其他還有安全殼換氣、輔助廠房排出氣體、放射性液槽和工作箱房間等排出的氣體以及凝汽器真空泵、蒸汽發(fā)生器排污擴(kuò)容器和汽輪機(jī)廠房排出的氣體。此外，本系統(tǒng)還為化學(xué)和容積控制系統(tǒng)、硼回收系統(tǒng)的暫存箱提供覆蓋氣體。該系統(tǒng)是壓水堆放射性廢物處理系統(tǒng)之一。

廢氣的分類 放射性廢氣按其放射性水平和氣體組成可以分成兩類(見表)。

工藝

低放射性有氧廢氣處理工藝

對這種廢氣，先用高效微?？諝膺^濾器(HEPA)除去其中的氣溶膠懸浮微粒，再用活性炭吸附器除碘，然后排入廠房排風(fēng)總管。由于廢氣比活度低，這類廢氣也可就近排入室內(nèi)排風(fēng)管。在排風(fēng)系統(tǒng)中經(jīng)過處理后排放。

高放射性無氧廢氣處理工藝 有加壓儲存、氫氧復(fù)合減容、常溫活性炭延滯床處理等幾種。

加壓儲存 工藝

流程見圖1，是最早使用的廢氣處理工藝。各類廢氣進(jìn)入緩沖罐儲存，經(jīng)壓縮機(jī)加壓到0.8MPa左右，通過冷卻器和汽水分離器冷卻除濕后，壓入衰變箱內(nèi)儲存衰變60天，使其中的惰性氣體85 Kr、133 Xe得到充分衰變；然后經(jīng)過高效過濾器和活性炭過濾器的過濾和吸附凈化處理；經(jīng)檢測合格后，通過排氣煙囪排入大氣。加壓儲存法工藝成熟，系統(tǒng)簡單，易操作，能處理任何組分的氣體；但設(shè)備龐大，高壓下容易泄漏，對運(yùn)行維修要求高。

氫氧復(fù)合減容 工藝

廢氣經(jīng)壓縮機(jī)壓入氫氧復(fù)合器與按比例加入的氧氣經(jīng)催化復(fù)合成水排出，剩余的氣體在衰變箱經(jīng)儲存、衰變后排放。這樣可使廢氣體積和含氫量大大減少，從而提高了廢氣處理的安全可靠性(亦稱零排放系統(tǒng))。氫氧復(fù)合器可設(shè)在體積控制箱后連續(xù)運(yùn)行，或設(shè)在衰變箱后間斷運(yùn)行。

常溫活性炭延滯處理

在一定條件下，利用活性炭有選擇吸附的特性，使放射性85 Kr、133 Xe氣體在炭床內(nèi)進(jìn)行延滯衰變，而非放射性的大量氫、氮載氣則直接穿過而排入大氣。與加壓儲存處理相比，常溫活性炭延滯處理無轉(zhuǎn)動設(shè)備，不承受高壓，設(shè)備簡單、費(fèi)用省，經(jīng)濟(jì)、安全、可靠，是一種經(jīng)濟(jì)簡便的處理方法。

各核電廠常根據(jù)具體情況，選擇組合上述處理工藝，組成不同的廢氣處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)是壓水堆放射性廢物處理系統(tǒng)之一。2100433B

核電廠驗(yàn)收是指核電廠業(yè)主和總承包商或供貨商之間為澄清雙方就完成合同規(guī)定的有關(guān)供貨責(zé)任而達(dá)成協(xié)議并通過證書的形式予以確認(rèn)的過程。一般分為臨時驗(yàn)收和最終驗(yàn)收兩個階段。

中文名稱

核電廠驗(yàn)收

英文名稱

acceptance of nuclear power plant

定　　義

核電廠業(yè)主和總承包商或供貨商之間為澄清雙方就完成合同規(guī)定的有關(guān)供貨責(zé)任而達(dá)成協(xié)議并通過證書的形式予以確認(rèn)的過程。一般分為臨時驗(yàn)收和最終驗(yàn)收兩個階段。

應(yīng)用學(xué)科

電力（一級學(xué)科），核電（二級學(xué)科）

對核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)和汽輪發(fā)電機(jī)組等核電廠主設(shè)備的性能以及對核電廠滿功率運(yùn)行時的關(guān)鍵運(yùn)行指標(biāo)進(jìn)行考核，以檢驗(yàn)核電廠建成后是否達(dá)到合同規(guī)定的性能保證值的試驗(yàn)工作。當(dāng)核電廠完成全部單系統(tǒng)試驗(yàn)、預(yù)運(yùn)行試驗(yàn)、裝料、臨界和各臺階的功率試驗(yàn)之后，若條件允許應(yīng)及時進(jìn)行核電廠的性能試驗(yàn)。核電廠性能試驗(yàn)要求機(jī)組在滿功率附近進(jìn)行，而滿功率示范運(yùn)行對機(jī)組功率有類似要求，所以核電廠性能試驗(yàn)一般情況下可與滿功率示范運(yùn)行結(jié)合起來做。一般情況下，性能考核應(yīng)在商業(yè)運(yùn)行日之前完成，性能考核試驗(yàn)也是整個調(diào)試階段的一部分，但也有可能由于供貨商或業(yè)主的原因要將某項(xiàng)考核試驗(yàn)予以推遲或在采取糾正行動后重復(fù)進(jìn)行，為此要在供貨合同中規(guī)定相應(yīng)條款。

試驗(yàn)時的運(yùn)行工況 在進(jìn)行性能試驗(yàn)時機(jī)組應(yīng)已在額定功率下穩(wěn)定運(yùn)行了若干小時，且機(jī)組功率穩(wěn)定在95%~100%額定功率范圍內(nèi)。核電廠應(yīng)保證正常運(yùn)行時需投運(yùn)的所有系統(tǒng)應(yīng)均投入使用。蒸汽發(fā)生器排污和二回路補(bǔ)水等系統(tǒng)應(yīng)暫停。電網(wǎng)頻率，發(fā)電機(jī)功率因數(shù)，一、二回路的溫度、壓力和流量以及蒸汽發(fā)生器水位、凝汽器真空等主要參數(shù)應(yīng)盡可能保持穩(wěn)定不變。這樣可以減少對測定數(shù)據(jù)的修正。

試驗(yàn)方法和要求 性能試驗(yàn)一般由業(yè)主組織進(jìn)行，設(shè)備供應(yīng)商可以參與性能試驗(yàn)的全過程，性能試驗(yàn)的全部或部分也可以由業(yè)主與供貨商雙方認(rèn)可的獨(dú)立第三方進(jìn)行。在核電廠的供貨合同中一般都規(guī)定了有關(guān)性能試驗(yàn)的試驗(yàn)方法、試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和考核要求。根據(jù)這些試驗(yàn)方法、標(biāo)準(zhǔn)和要求，業(yè)主編寫或委托編寫全部性能試驗(yàn)的試驗(yàn)程序，經(jīng)設(shè)備供貨商審核同意并由業(yè)主最終批準(zhǔn)后實(shí)施。試驗(yàn)結(jié)束后完成試驗(yàn)報(bào)告，給出試驗(yàn)結(jié)果是否滿足合同要求的分析結(jié)論。

試驗(yàn)儀表 性能試驗(yàn)所用儀器儀表可以由業(yè)主提供，供貨商認(rèn)可，也可以由供貨商提供，業(yè)主認(rèn)可。試驗(yàn)儀表必須符合合同規(guī)定的對試驗(yàn)儀表的技術(shù)要求，尤其是精確度要求。試驗(yàn)儀表在試驗(yàn)前應(yīng)由業(yè)主和供貨商雙方認(rèn)可的獨(dú)立第三方進(jìn)行標(biāo)定，且雙方均可對標(biāo)定過程進(jìn)行見證。

試驗(yàn)項(xiàng)目 核電廠性能試驗(yàn)按照合同規(guī)定一般需進(jìn)行核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)輸出熱功率及其出口端蒸汽濕度、機(jī)組電功率、機(jī)組熱耗率、廠用電消耗、機(jī)組噪聲、振動等各項(xiàng)性能試驗(yàn)。每項(xiàng)試驗(yàn)可以單獨(dú)進(jìn)行，也可以插在滿功率示范運(yùn)行過程中進(jìn)行。單獨(dú)試驗(yàn)時，應(yīng)在機(jī)組連續(xù)運(yùn)行24h之后進(jìn)行。

核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)輸出熱功率及其出口端蒸汽濕度 通過核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)輸出端蒸汽參數(shù)的測量，可得到其輸出熱功率。對于采用自然循環(huán)式蒸汽發(fā)生器的壓水堆和沸水堆而言，其輸出端為飽和蒸汽。為確定其焓值，除測量出口端的蒸汽壓力外還必須測定其相對濕度，而且相對濕度本身也往往就是合同規(guī)定所要考核的輸出端蒸汽品質(zhì)的指標(biāo)。測量相對濕度的辦法一般是在給水中加入一定濃度的放射性示蹤元素(一般為24Na)或穩(wěn)定化學(xué)元素(一般為銫)，通過測量輸出端蒸汽凝結(jié)水中所含添加元素的濃度即可推算出蒸汽的相對濕度。

在考核試驗(yàn)之前，一般先在低于額定功率的工況下通過測定輸出端熱功率來標(biāo)定反應(yīng)堆的核測量儀表(輸出端的熱功率要扣減反應(yīng)堆冷卻劑泵的熱功率份額和穩(wěn)壓器電加熱份額才是反應(yīng)堆的熱功率)。然后才能按照標(biāo)定后的核測量儀表指示把反應(yīng)堆功率提升并穩(wěn)定在額定值，并在此額定功率水平下測定輸出端蒸汽參數(shù)。對于壓水堆核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)，合同所保證的輸出端參數(shù)一般都考慮了蒸汽發(fā)生器的堵管率和污垢系數(shù)，在對實(shí)測數(shù)據(jù)分析時要扣除新蒸汽發(fā)生器對蒸汽參數(shù)帶來的附加裕量。

機(jī)組電功率 指汽輪機(jī)在規(guī)定的終端參數(shù)下運(yùn)行時通過發(fā)電機(jī)輸出端測得的發(fā)電機(jī)輸出電壓和電流計(jì)算的發(fā)電機(jī)輸出電功率。機(jī)組最大連續(xù)功率(MCR)是由供貨商給定的當(dāng)汽輪機(jī)運(yùn)行在額定參數(shù)條件下的汽輪發(fā)電機(jī)組輸出端的電功率。在發(fā)這一功率時，機(jī)組能在規(guī)定的終端參數(shù)下，在不超過設(shè)計(jì)壽命的條件下可無限期地運(yùn)行。該功率通常對應(yīng)有一熱耗率保證值，這時汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥不一定要全部開啟。最大連續(xù)功率也稱額定功率、額定出力或額定負(fù)荷。

機(jī)組熱耗率 指機(jī)組發(fā)出單位電量(kW·h)所消耗的核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)熱功率(kJ)，其計(jì)算公式是：機(jī)組熱耗率=機(jī)組額定熱功率(MW)×3600/機(jī)組額定電功率(MW)。由于機(jī)組熱耗率是衡量機(jī)組整個熱力系統(tǒng)熱效率的參數(shù)，整個熱力系統(tǒng)中的相關(guān)熱力設(shè)備的性能要求都應(yīng)在合同中加以規(guī)定，作為機(jī)組熱耗率保證值測量所依據(jù)的條件。如果給水回?zé)峒訜崞鞑话ㄔ谄啓C(jī)供貨商的合同范圍，買方最好在其技術(shù)條件中提供附有充分?jǐn)?shù)據(jù)的給水加熱系統(tǒng)圖，以便于計(jì)算出整個裝置的熱耗率保證值，否則供貨商應(yīng)在合同中闡明計(jì)算保證熱耗率時采用的給水加熱器數(shù)目和分布、各給水加熱器的端差和汽輪機(jī)到各加熱器之間的壓降。汽水分離再熱器若不包括在汽輪機(jī)供貨合同中則也應(yīng)采取同樣方法進(jìn)行處理。如果汽輪機(jī)供貨合同包括了給水回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)，則應(yīng)將給水抽汽回?zé)峒墧?shù)、加熱器數(shù)目和分布、給水泵在給水加熱系統(tǒng)中的位置、供貨終端所要求的給水溫度及其允許偏差、加熱器的端差等技術(shù)要求在合同中加以規(guī)定。如果有些裝置不屬于供貨商的范圍，如加熱器、閥門、管道或泵，而其性能與保證值所依據(jù)的條件有所不同，則在合同階段汽輪機(jī)供貨商應(yīng)有機(jī)會或者調(diào)整其保證值，或者對熱力驗(yàn)收試驗(yàn)結(jié)果按商定辦法進(jìn)行修正。

廠用電消耗 一般是通過實(shí)際測量在機(jī)組正常運(yùn)行時需連續(xù)運(yùn)行或運(yùn)行時間超過50%的電機(jī)負(fù)荷，或測量廠用變壓器的負(fù)荷，再進(jìn)行計(jì)算的。對廠用電各項(xiàng)負(fù)荷，在合同中均按項(xiàng)列出。

其他考核項(xiàng)目 有些合同中規(guī)定，要考核運(yùn)行能力，如最大負(fù)荷變化率、甩負(fù)荷不停堆能力、甩負(fù)荷不停機(jī)能力等。有些合同還規(guī)定要考核機(jī)組噪聲、振動和發(fā)電機(jī)溫升、發(fā)電機(jī)漏氫率等。具體項(xiàng)目與數(shù)據(jù)，均在合同中列出。對于循環(huán)水泵流量的測量一般在循環(huán)水系統(tǒng)調(diào)試結(jié)束時就可進(jìn)行，類似這樣的性能試驗(yàn)可在機(jī)組性能試驗(yàn)之前進(jìn)行。

性能試驗(yàn)結(jié)果的處理 由于性能試驗(yàn)不一定是在合同規(guī)定的試驗(yàn)條件下進(jìn)行的，因此考核其出力、效率的保證性能時，應(yīng)對實(shí)測結(jié)果以適當(dāng)?shù)男拚€加以修正。其中對試驗(yàn)結(jié)果影響最大的是循環(huán)冷卻水的溫度。試驗(yàn)時的溫度如與設(shè)計(jì)溫度有偏離，則應(yīng)按給定曲線進(jìn)行修正。對廠用電要進(jìn)行電壓、溫度、濕度和取水水位等修正。

滿功率示范運(yùn)行 目的是考驗(yàn)核電廠能在設(shè)計(jì)的額定功率下安全可靠地連續(xù)運(yùn)行。一般要求按核電廠正常運(yùn)行工況連續(xù)滿功率穩(wěn)定運(yùn)行100~120h，功率波動應(yīng)保持在 0~-5%范圍內(nèi)，不能發(fā)生功率降低或中斷運(yùn)行的情況。試驗(yàn)過程要由記錄儀監(jiān)測發(fā)電機(jī)總電功率、反應(yīng)堆熱功率水平、蒸汽發(fā)生器的給水流量和水位以及主蒸汽流量等。每班必須對運(yùn)行情況，包括負(fù)荷變化的原因和設(shè)備不正常情況等做好詳細(xì)記錄。在滿功率示范運(yùn)行過程中可以結(jié)合進(jìn)行性能測定試驗(yàn)，因?yàn)楹穗姀S已經(jīng)處于較長時間的滿功率穩(wěn)定工況下運(yùn)行，對于進(jìn)行性能測定試驗(yàn)是十分有利的。當(dāng)連續(xù)100~120h滿功率運(yùn)行結(jié)束，達(dá)到了考驗(yàn)?zāi)康?，并且核電廠的主要系統(tǒng)和部件以及輻射防護(hù)方面均未發(fā)生不可接受的異常情況時，核電廠將投入商業(yè)運(yùn)行，同時業(yè)主將開始與設(shè)備供貨商著手設(shè)備的驗(yàn)收工作。有些合同規(guī)定，在性能試驗(yàn)前，進(jìn)行四個星期或700h的試運(yùn)行作為示范運(yùn)行。試運(yùn)行時的功率不低于滿功率的80%，并包括100h的連續(xù)滿功率運(yùn)行。

當(dāng)核電廠完成機(jī)組調(diào)試、性能試驗(yàn)和示范運(yùn)行，核電廠的系統(tǒng)和設(shè)備經(jīng)試驗(yàn)考核全部達(dá)到其技術(shù)性能和要求時，核電廠投入正常運(yùn)行。這時，核電廠的管理由業(yè)主的工程建設(shè)部門移交給業(yè)主的生產(chǎn)運(yùn)行部門，核電廠正式投入商業(yè)運(yùn)行。2100433B

《核電廠消防》根據(jù)中國核工業(yè)集團(tuán)公司的要求而編寫，可作為核電廠全體員工及其承包商基本安全授權(quán)培訓(xùn)的學(xué)習(xí)教材。本教材講解了有關(guān)消防法律、法規(guī)，燃燒和火災(zāi)基礎(chǔ)知識，燃燒產(chǎn)物對人體的影響；講解了核電廠消防的特點(diǎn)，核電廠運(yùn)行期間防火安全要求和措施，滅火原理及滅火方法，核電廠滅火組織和火災(zāi)響應(yīng)，火場逃生方法和注意事項(xiàng)；介紹了核風(fēng)險(xiǎn)的特殊考慮、對核電廠消防系統(tǒng)和設(shè)備的要求、火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)和滅火系統(tǒng)等內(nèi)容。本教材可以幫助核電廠人員及其承包商了解燃燒和火災(zāi)基礎(chǔ)知識、核電廠防火安全要求和措施、滅火方法和火場逃生方法，盡可能使他們在今后的工作中運(yùn)用這些要求和措施，防止火災(zāi)發(fā)生以及火災(zāi)時能履行自己的職責(zé)，從而確保自己的安全以及確保電廠安全、可靠、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。