福清核电优化运行方式降低常规废液排放量

福清核电优化运行方式降低常规废液排放量

发表时间：2020-02-27T17:08:21.867Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年21期作者：王祥刘景伟

[导读] 福清核电一期工程（1/2号机组）和二期工程（3/4号机组）先后于2014年到2017年陆续投入生产运行，随着机组的正常功率运行，会产生一定量的非放射性的废液，需在厂内处理达标后排放至环境，满足环保要求

福建福清核电有限公司福建福清 350318

摘要：福清核电一期工程（1/2号机组）和二期工程（3/4号机组）先后于2014年到2017年陆续投入生产运行，随着机组的正常功率运行，会产生一定量的非放射性的废液，需在厂内处理达标后排放至环境，满足环保要求；自2019年7月福清核电发现常规岛废液排放系统的来水有明显增多趋势，尤其是0号机的废液排放系统比8号机的废液排放量增加了一倍的量；随之引起了运行人员的高度关注，运行人员通过逆向思维方式，针对下游终端排放系统（SEL）每月的排放数据分析，结合运行实际机组状态调整上游系统排水，最大程度的降低了公司制水所需的成本和废水处理的成本，在废水、废物、废气处理领域均可推广此方式进行分析研究、从源头节能，终端减排，最终实现为公司增效，具有很高的推广价值；

关键词：常规岛废液；排污水；非放射性

1 问题分析

1.1 SEL排水量历史数据分析

经统计，2019年1月至7月30日，0SEL向环境排放废水量的为14.87万m3，排放次数368次，而8SEL向环境排放废水量的为8.695万m3，排放次数205次，0SEL排放量明显高于8SEL；因4号机组于2017年投入商运，故对近三年数据统计进行分析；

由年度排放总量和排放次数看2017年开始0SEL系统的排放量大于8SEL系统排放量，到2019年前半年排放量更是增加，7个月的时间排放总量已经占到往年70.8%的排放总量，且明显比8SEL多排放了70%的废水；由此证明1/2号机上游系统运行与3/4号机组必然存在一定的差异。

1.2 废水来源分析

核电站SEL（常规岛废液排放系统）由三个500m3的储罐和三台离心式排水泵主要组成；经结合当前1/2号机组功率运行期间的实际运行状态分析SEL的主要来水水源为SEK（常规岛废液收集系统）收集的二回路的冷却水和排污水及部分缺陷情况导致的向SEK系统的临时疏水为主要贡献者，梳理出以下来水：

①STR排污SEP冷却水排SEK冷却水

②ATE中和池排SEK

③2ASG气动泵疏水至SEK

④CEX排水

⑤VVP疏水罐冷却水

⑥SEK坑的SEP冷却水气动调节阀调节性能不佳问题

① STR排污SEP冷却水排SEK冷却水：经核实当前1/2号机组在STR处于热备用状态下是STR排污水的SEP冷却水流量调节阀的控制排污水的温度限值为50℃，经核实系统手册要求是STR排污水的水温最高不超过60℃即可；所以经分析若设置成50℃时则会一定程度的增大的SEP的冷却水流量，导致多产生了一定量的废水至SEK系统；

优化方向：经评估当STR排污水水温上线设置成60℃，对STR系统的正常运行不会产生影响，且在一定程度上减小了SEP冷却水的调阀开度，减少向SEK的排水，可以作为优化的一个方向。

② ATE中和池排污水至SEK系统：见（表2和表3：ATE 一个月内每天的排水数据）可以看出每天ATE有排水时的贡献量113m3左右，约占每日SEL总排放量的20%，需思考从ATE系统运行方式优化方面思考改进方向；

优化方向：ATE的运行方式优化在于有效控制二回路水中的Na+<0.8ppb、SO42-<1.7ppb，以保证水质达到WANO最有指标后即可考虑退出ATE系统的运行，ATE系统退出运行后即可大量减少中和池的排水；

③2ASG气动泵疏水至SEK：当前我厂2号机组2ASG气动泵疏水未返回CEX系统，而是排向了2SEK系统，导致持续有一定量的废液产生，经统计每天排向SEK的水量约14.4m3左右，占比虽不大但由于这部分疏水本应回收至CEX系统，所以后续需考虑优化运行方式和条件；

优化方向：经取样分析当前疏水中的钠离子含量第一次2.0ppb左右，若返回CEX则需投入ATE系统进行净化，投入ATE系统则会使中和池污水量增加，经对比中和池污水量的日产生量远比ASG气动泵疏水量大，最终决定在ASG系统缺陷未消除之前暂不将疏水切回CEX系统。

④CEX排水：当前因STR系统的运行时除氧器STR001DZ液位高时则会溢流排水至CEX凝汽器，一定程度导致CEX的凝汽器不定时的向SEK疏水；这部分的排水量目前无手段可以测算出具体的流量，且暂无可优化的空间。

⑤VVP疏水罐（VVP002BA）冷却水：当前VVP002BA我厂1/2号机的此部分疏水是通过VVP101BA疏水至SEK，导致此部分疏水最终流向了SEL最终排向环境；

优化方向：经分析取样，此部分疏水满足回收条件，满足回收至CEX的要求，最终决定将其切换至CEX回收。

⑥SEK坑的SEP冷却水气动调节阀调节性能不佳问题：此问题导致SEK坑排水温度不高的情况下频繁开关动作，增加SEK向SEL的排水量，需评估SEP冷却水是否过量；

优化方向：经现场核实，SEK排水泵的出口排水温度在SEP冷却水阀打自动的情况下，夏季出口水温在27℃左右，经评估，至SEL储存后也是一个和环境在持续进行热量交换和冷却的过程，按照历史排放经验，在SEL每次罐子排放时罐子的排水温度为常温水，未出现温排水的情况；故SEP水可能过量排入SEK，需进行优化；

2 优化成果

经上述分析评估后采取了如下优化措施：

1）将STR的排污冷却水的温度定值调整到60℃，减少向SEK的排污水，进而减少向SEL的排水；

2）优化ATE系统运行方式，在保证二回路水质良好的情况，退出ATE运行，减少中和池向SEK坑的排水，进而减少向SEL的排水；

3）将VVP疏水罐冷却水切换回收至CEX，减少此部分向SEK坑的排水，进而减少向SEL的排水；

4）将SEK坑的SEP冷却水气动调节阀调节性能不佳，导致在SEK坑排水温度不高的情况下频繁开关动作，增加SEK向SEL的排水量，最终决定，将SEP冷却水调节阀打手动控制，在SEK坑水温有升高时进行手动开启SEP冷却水阀进行降温，已实现减少此部分排水；

2019年8月份经过对系统运行方式进行优化后0SEL系统的排污量明显

表4：SEL排放趋势图

开始下降，从2019年7月的23266.144m3，降到8月的15072m3，9月份降到了11424.576m3，直到10月份已回归正常水平8098.688m3；具体见表4：SEL排放趋势图

3效益测算

运行人员通过7月和8月对系统运行进行针对性的分析和优化，0SEL排水从8月开始逐步降低，9月份相比以往最高降低了16880.64m3，经调研同行电站对比调研，正常情况下SEL每月的排放量在10000m3左右属正常水平；我厂当前已实现优于正常水平，最终实现1/2号机组