核電站通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)氣載污染物的動(dòng)態(tài)包容

欒記萌

中圖分類號(hào)：TM623 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)：A 文章編號(hào)：1674- 1145（2020）01- 157- 01

摘 要 在低碳減排的環(huán)境壓力和一帶一路、重大裝備制造、高科技出口等國(guó)家戰(zhàn)略的大背景下，核電已經(jīng)上升為我國(guó)國(guó)家戰(zhàn)略，成為未來(lái)中國(guó)發(fā)展的重要增長(zhǎng)點(diǎn)之一?；诖耍疚姆治隽撕穗娬就L(fēng)系統(tǒng)對(duì)氣載污染物的動(dòng)態(tài)包容原則，并介紹了針對(duì)氣載污染物動(dòng)態(tài)包容的核電站通風(fēng)系統(tǒng)的具體設(shè)置。

關(guān)鍵詞 核電站通風(fēng)系統(tǒng) 氣載污染物 動(dòng)態(tài)包容 碘吸附器

在政策方面，十三五國(guó)家能源規(guī)劃、十三五電力規(guī)劃以及《核電十三五發(fā)展規(guī)劃及2030戰(zhàn)略》中均明確了2020年核電運(yùn)行裝機(jī)容量5800萬(wàn)千瓦，在建裝機(jī)容量3000萬(wàn)千瓦的發(fā)展目標(biāo)。因此，我國(guó)正處于全面推進(jìn)核電十三五規(guī)劃的重要時(shí)期，強(qiáng)化核電站通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)氣體污染物的動(dòng)態(tài)包容效果至關(guān)重要。

一、核電站通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)氣載污染物的動(dòng)態(tài)包容原則

根據(jù)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模和能源需求的預(yù)測(cè)，在對(duì)國(guó)家減排承諾及清潔能源有效資源總量進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，預(yù)計(jì)到2030年，核電在役裝機(jī)1.5億千瓦，核電產(chǎn)業(yè)空間十分廣闊?；诖?，立足于我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略方針，針對(duì)核電站的氣載污染物產(chǎn)出量，切實(shí)強(qiáng)化核電站通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水平至關(guān)重要。以下對(duì)核電站通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)氣載污染物的動(dòng)態(tài)包容原則進(jìn)行介紹：

第一，安全性原則。近年來(lái)，在核電十三五規(guī)劃的不斷推進(jìn)下，我國(guó)核電建設(shè)規(guī)模呈現(xiàn)了顯著的擴(kuò)張趨勢(shì)，核電科技的安全性始終是公眾關(guān)注的主要問(wèn)題，核電機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的氣載污染物被核電站通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)包容時(shí)的安全問(wèn)題需要被綜合分析和重點(diǎn)考慮，充分細(xì)化核電站通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)置，滿足應(yīng)用需求。

第二，嚴(yán)謹(jǐn)性原則。安全分析是核電站通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置的重要環(huán)節(jié)，在安全分析過(guò)程中，相關(guān)人員必須采用現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)和理論基礎(chǔ)，對(duì)核電站的氣載污染物種類以及污染延伸性進(jìn)行詳細(xì)掌握，并按照污染的情況和輻射的具體程度對(duì)氣載污染物進(jìn)行嚴(yán)重程度區(qū)分，在此基礎(chǔ)上，于核電站通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置過(guò)程中嚴(yán)格遵循《核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)安全規(guī)定》中的相關(guān)內(nèi)容，切實(shí)保障動(dòng)態(tài)包容的有效性。

二、針對(duì)氣載污染物動(dòng)態(tài)包容的核電站通風(fēng)系統(tǒng)具體設(shè)置

（一）氣載污染物控制值

核電站的主要功能是將核燃料裂變所產(chǎn)生的熱能快速地轉(zhuǎn)化為電能，進(jìn)行安全傳輸，核燃料的裂變過(guò)程不僅會(huì)產(chǎn)生熱能也會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的化學(xué)變化和物理變化，出現(xiàn)較多的裂變產(chǎn)物。例如，在鈾-235裂變過(guò)程中，當(dāng)前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的裂變產(chǎn)物有30多種，而放射性核元素則多達(dá)200多種。在這種情況下，一旦核電站出現(xiàn)核泄漏現(xiàn)象，裂變過(guò)程產(chǎn)生的放射性產(chǎn)物將發(fā)散到大氣環(huán)境中，嚴(yán)重危害生態(tài)環(huán)境和生物健康?；诖?，針對(duì)氣載污染物動(dòng)態(tài)包容的核電站通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置，需要精細(xì)化明確氣載污染物的控制值，以下對(duì)其進(jìn)行介紹：氣載污染物的控制對(duì)象主要包括惰性氣體、碘、粒子（半衰期≥8d）、碳14和氚。就清水堆而言，惰性氣體、碘、粒子（半衰期≥8d）、碳14和氚的控制值分別為6×1014，2×1010，5×1010，7×1011，1.5×1013，而針對(duì)重水堆而言，惰性氣體、碘、粒子（半衰期≥8d）、碳14和氚的控制值分別為6×1014，2×1010，5×1010，1.6×1012，4.5×1014。需要嚴(yán)格按照氣載污染物含量控制要求設(shè)定核電站通風(fēng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)包容限定值。

（二）動(dòng)態(tài)包容范圍設(shè)置

核電站通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須要滿足氣載污染物的動(dòng)態(tài)包容要求，同時(shí)能夠抵抗放射性污染物的破壞性，因此，在一般設(shè)置過(guò)程中，需要圍繞反應(yīng)堆廠房為中心進(jìn)行。在核電站通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置過(guò)程中，圍繞反應(yīng)堆產(chǎn)房的還有連接廠房和輔助產(chǎn)房、主控制室，重點(diǎn)將反應(yīng)堆廠房與室外環(huán)境相隔離。以下對(duì)動(dòng)態(tài)包容范圍的設(shè)置進(jìn)行介紹：就反應(yīng)堆廠房而言，負(fù)壓主要為-200～-150pa，通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)在反應(yīng)堆廠房外部維持向內(nèi)的負(fù)壓方向，連接廠房的負(fù)壓一般為-150～-100pa，連接廠房需要與輔助廠房和反應(yīng)堆廠房相連接，因此，核電站通風(fēng)系統(tǒng)需要分別在連接廠房?jī)?nèi)外維持向外和向內(nèi)的負(fù)壓方向，以保證氣載污染物的動(dòng)態(tài)包容效果。核輔助廠房的負(fù)壓一般為-50pa，主控制室的負(fù)壓一般為30～50pa，通過(guò)精細(xì)化控制核電站氣載污染物的動(dòng)態(tài)包容范圍，能夠充分滿足核電站通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)對(duì)氣載污染物的有效處理，降低了核電生產(chǎn)和核電制造的風(fēng)險(xiǎn)性，落實(shí)了安全生產(chǎn)責(zé)任制。

（三）碘吸附器的應(yīng)用

要想實(shí)現(xiàn)氣載污染物的有效處理，運(yùn)行的核電廠通風(fēng)系統(tǒng)必須使用碘吸附器，一般來(lái)說(shuō)，碘吸附器的吸附作用主要包括物理性吸附和化學(xué)性吸附，借助活性炭媒介，碘吸附器能夠?qū)⒑穗姀S環(huán)境中的氣態(tài)放射性碘充分地收集到碘吸容器中，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)包容。以下對(duì)碘吸附器在核電廠中的應(yīng)用進(jìn)行介紹：

碘吸附器的形式主要包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組合式、Ⅲ單體式，主要機(jī)型分別為M310、AES-91、AP1000、EPR，福清核電1～4號(hào)機(jī)組、方家山核電主要應(yīng)用的是型號(hào)為M310的碘吸附器，田灣核電1～4號(hào)機(jī)組應(yīng)用的是型號(hào)為AES-91的碘吸附器，三門核電和海陽(yáng)核電應(yīng)用的碘吸附器機(jī)型為AP1000器，臺(tái)山核電應(yīng)用的碘吸附器型號(hào)為EPR。

三、結(jié)語(yǔ)

總而言之，按照核電十三五規(guī)劃，當(dāng)前我國(guó)正處于核電事業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，隨著科學(xué)技術(shù)水平和可持續(xù)發(fā)展意識(shí)的不斷提升，應(yīng)從明確氣載污染物控制值、優(yōu)化動(dòng)態(tài)包容范圍設(shè)置以及合理應(yīng)用碘吸附器等方面，實(shí)現(xiàn)針對(duì)氣載污染物動(dòng)態(tài)包容的核電站通風(fēng)系統(tǒng)的具體設(shè)置，嚴(yán)格落實(shí)安全生產(chǎn)責(zé)任制。

參考文獻(xiàn)：

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