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核電站通風(fēng)系統(tǒng)對氣載污染物的動態(tài)包容

欒記萌 江蘇核電有限公司

中圖分類號：ＴＭ６２３　　　　　　文獻標(biāo)識：Ａ　　　　　　文章編號：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、高科技出口等國家戰(zhàn)略的大背景下，核電已經(jīng)上升為我國國家戰(zhàn)略，成為未來中國發(fā)展的重要增長點之一。基于此，本文分析了核電站通風(fēng)系統(tǒng)對氣載污染物的動態(tài)包容原則，并介紹了針對氣載污染物動態(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　　　動態(tài)包容　　　碘吸附器在方面，十三五國家能源規(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年核電運行裝機容量５８００萬千瓦，在建裝機容量３０００萬千瓦的發(fā)展目標(biāo)。因此，我國正處于全面推進核電十三五規(guī)劃的重要時期，強化核電站通風(fēng)系統(tǒng)對氣體污染物的動態(tài)包容效果至關(guān)重要。

一、核電站通風(fēng)系統(tǒng)對氣載污染物的動態(tài)包容原則

根據(jù)對經(jīng)濟發(fā)展規(guī)模和能源需求的預(yù)測，在對國家減排承諾及清潔能源有效資源總量進行分析的基礎(chǔ)上，預(yù)計到２０３０年，核電在役裝機１．５億千瓦，核電產(chǎn)業(yè)空間十分廣闊。基于此，立足于我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略方針，針對核電站的氣載污染物產(chǎn)出量，切實強化核電站通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計水平至關(guān)重要。以下對核電站通風(fēng)系統(tǒng)對氣載污染物的動態(tài)包容原則進行介紹：

第一，安全性原則。近年來，在核電十三五規(guī)劃的不斷推進下，我國核電建設(shè)規(guī)模呈現(xiàn)了顯著的擴張趨勢，核電科技的安全性始終是公眾關(guān)注的主要問題，核電機組運行過程中產(chǎn)生的氣載污染物被核電站通風(fēng)系統(tǒng)進行動態(tài)包容時的安全問題需要被綜合分析和重點考慮，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)，對核電站的氣載污染物種類以及污染延伸性進行詳細(xì)掌握，并按照污染的情況和輻射的具體程度對氣載污染物進行嚴(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)置過程中嚴(yán)格遵循《核動力廠設(shè)計安全規(guī)定》中的相關(guān)內(nèi)容，切實保障動態(tài)包容的有效性。

二、針對氣載污染物動態(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，進行安全傳輸，核燃料的裂變過程不僅會產(chǎn)生熱能也會產(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。基于此，針對氣載污染物動態(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，以下對其進行介紹：氣載污染物的控制對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６×１０１４，２×１０，５×１０，７×１０，１．５×１０，而針對重水堆而言，惰性氣體、碘、粒子（半衰期≥８ｄ）、碳１４和氚的控制值分別為６×１０，２×１０，５×１０，１．６×１０，４．５×１０。需要嚴(yán)格按照氣載污染物

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含量控制要求設(shè)定核電站通風(fēng)系統(tǒng)動態(tài)包容限定值。

（二）動態(tài)包容范圍設(shè)置

核電站通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計必須要滿足氣載污染物的動態(tài)包容要求，同時能夠抵抗放射性污染物的破壞性，因此，在一般設(shè)置過程中，需要圍繞反應(yīng)堆廠房為中心進行。在核電站通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置過程中，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，重點將反應(yīng)堆廠房與室外環(huán)境相隔離。以下對動態(tài)包容范圍的設(shè)置進行介紹：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內(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，通過精細(xì)化控制核電站氣載污染物的動態(tài)包容范圍，能夠充分滿足核電站通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計要求，實現(xiàn)對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)險性，落實了安全生產(chǎn)責(zé)任制。

（三）碘吸附器的應(yīng)用

要想實現(xiàn)氣載污染物的有效處理，運行的核電廠通風(fēng)系統(tǒng)必須使用碘吸附器，一般來說，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，實現(xiàn)動態(tài)包容。以下對碘吸附器在核電廠中的應(yīng)用進行介紹：

碘吸附器的形式主要包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組合式、Ⅲ單體式，主要機型分別為Ｍ３１０、ＡＥＳ－９１、ＡＰ１０００、ＥＰＲ，福清核電１￣４號機組、方家山核電主要應(yīng)用的是型號為Ｍ３１０的碘吸附器，田灣核電１￣４號機組應(yīng)用的是型號為ＡＥＳ－９１的碘吸附器，三門核電和海陽核電應(yīng)用的碘吸附器機型為ＡＰ１０００器，臺山核電應(yīng)用的碘吸附器型號為ＥＰＲ。

三、結(jié)語

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

參考文獻:

[1]康斌,馬屹松.核電站通風(fēng)系統(tǒng)對氣載污染物的動態(tài)包容[J].暖通空調(diào),2019,49(02):30-32.

[2]劉爽.核設(shè)施事故排放氣載放射性污染物擴散模擬研究[D].哈爾濱工程大學(xué),2017.

MEC2020.1157

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