□白冬梅 劉 永 楊永春

工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)在核電布置、安裝及運(yùn)行設(shè)計(jì)中起指導(dǎo)作用，是核電設(shè)計(jì)的重要工作。放射性廢水回收系統(tǒng)功能為收集廠房?jī)?nèi)產(chǎn)生放射性很低的廢液，本文介紹了某核電廠廢物處理中心(WB廠房)的放射性廢水回收系統(tǒng)(WSR)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及設(shè)計(jì)要點(diǎn)，為類(lèi)似工程設(shè)計(jì)提供參考。

一、工程概況

某核電項(xiàng)目規(guī)劃建設(shè)6臺(tái)百萬(wàn)千瓦級(jí)壓水堆核電機(jī)組，核電廠主要由核島(反應(yīng)堆廠房、燃料廠房、電氣廠房、核輔助廠房、核廢物廠房、安全廠房、柴油發(fā)電機(jī)廠房、運(yùn)行服務(wù)廠房及核島消防泵房等)、常規(guī)島(汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組及其配套設(shè)施)、BOP(核電廠其他附屬建筑物)組成。廠房及系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要參考“華龍一號(hào)”福清5、6號(hào)機(jī)組。

二、放射性廢水回收系統(tǒng)流程

廢液儲(chǔ)罐收集廠房?jī)?nèi)熱洗衣房系統(tǒng)(WQX)排水、衛(wèi)生出入口污水和可降解廢物處理系統(tǒng)(ZDT)產(chǎn)生的低放廢水。這些廢水收集、暫存于廢液儲(chǔ)罐，經(jīng)檢測(cè)后，若其放射性濃度高于排放限值，則儲(chǔ)罐內(nèi)廢液經(jīng)排放泵排至位于核島廠房的廢液處理系統(tǒng)(ZLT)處理，若其放射性濃度低于排放限值，則可直接排入核島廢液排放系統(tǒng)(ZLD)排放。

圖1 WSR系統(tǒng)流程簡(jiǎn)圖

廢液貯槽收集廠房?jī)?nèi)固體廢物處理系統(tǒng)(ZST)沖排水及相關(guān)設(shè)備間的地面排水，這部分排水放射性計(jì)量水平相對(duì)較高，需送往位于核島廠房的廢液處理系統(tǒng)(ZLT)處理。

三、主要設(shè)備參數(shù)設(shè)計(jì)

(一)上游系統(tǒng)設(shè)計(jì)輸入。一是WB廠房?jī)?nèi)設(shè)置6臺(tái)洗衣機(jī)，熱洗衣房系統(tǒng)(WQX)洗衣廢液最大排放量：112.8m3/天。二是WB廠房?jī)?nèi)可降解廢物處理系統(tǒng)(ZDT)產(chǎn)生的低放廢水量最多每三天排一次，每次3.4m3。三是WB廠房衛(wèi)生出入口考慮到熱更衣室供水管發(fā)生破裂的情況，每小時(shí)產(chǎn)生的排水量最大為3.89m3。四是ZST系統(tǒng)廢樹(shù)脂沖排水經(jīng)檢測(cè)后定期排放，每次最大排量為15m3。

(二)系統(tǒng)設(shè)備的參數(shù)及選型。系統(tǒng)洗滌廢液排放量最大約為120m3/天，可設(shè)置3臺(tái)有效容積為60m3的廢液儲(chǔ)罐，兩用一備，可滿足正常運(yùn)行和大修期間每天的廢水排放需求。ZST系統(tǒng)廢樹(shù)脂沖排水最大排放量為15m3，地面排水可相對(duì)較少可忽略不計(jì)，設(shè)置2臺(tái)20m3廢液貯槽，一用一備，即可滿足廢水排放需求。這里主要介紹60m3廢液儲(chǔ)罐和相應(yīng)排水泵的設(shè)計(jì)與選型，20m3廢液貯槽和相應(yīng)排水泵的設(shè)計(jì)類(lèi)似，本文不在贅述。

1.廢液儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)。WSR系統(tǒng)3個(gè)廢液儲(chǔ)罐布置在WB廠房最底-6.5m層，房間大小為6.5×18.24m。根據(jù)廠房總體布置空間，將儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)為平底，封頭選用碟形封頭。依據(jù)壓力容器相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范及工藝要求，儲(chǔ)罐設(shè)置了排氣口、人孔、溢流口、排凈口、廢液出口、各系統(tǒng)的廢液進(jìn)口、泵的循環(huán)口以及液位監(jiān)測(cè)儀表口，儲(chǔ)罐總體大小設(shè)計(jì)為內(nèi)徑?4,500mm，高約4,912mm，可滿足設(shè)計(jì)容積及廠房布置要求。

2.排水泵。

(1)額定流量。排水泵的流量需滿足上游系統(tǒng)連續(xù)排水的需求，同時(shí)考慮廢水儲(chǔ)罐的排水時(shí)間，WB廠房主要上游排水為熱洗衣房系統(tǒng)排水，考慮5臺(tái)洗衣機(jī)單次同時(shí)排水量為9m3/h，廢液儲(chǔ)罐有效容積為60m3，可選泵的額定流量為20m3/h，即可滿足最大流量排放要求。

(2)額定揚(yáng)程計(jì)算。泵的額定揚(yáng)程可按式2-1計(jì)算：

(2-1)

其中管道壓力損ΔP包括直管段的摩擦阻力損失、管道組件的局部阻力損失、管內(nèi)介質(zhì)的靜壓差及過(guò)濾器前后壓差三部分，其中管道的摩擦阻力和局部阻力還應(yīng)有1.15的安全裕度。根據(jù)工程實(shí)際計(jì)算可得：額定揚(yáng)程計(jì)算值H為39.05m。

泵的額定揚(yáng)程一般取計(jì)算值的1.05倍，約為42m，泵的流量20m3/h。如此可得廢液儲(chǔ)罐排水泵的設(shè)計(jì)參數(shù)如下：類(lèi)型：臥式離心泵；額定流量：20m3/h；額定流量下總揚(yáng)程：>42mH2O；工作溫度：5～50℃。

四、結(jié)語(yǔ)

工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)是核電廠設(shè)計(jì)的重要組成部分，尤其三廢處理系統(tǒng)，要符合核電廠不同廢液分類(lèi)收集、廢物量最小化原則，本文所述的放射性廢水回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路遵循了壓水堆核電廠放射性疏水和排氣設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備的選型也可滿足廠房?jī)?nèi)系統(tǒng)功能要求及布置要求，可為后續(xù)工程設(shè)計(jì)提供一定的參考。