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文章詳情
秦二廠:固體廢物處理系統鋼桶低成本改造
文章來源:秦二廠 日期:2017年06月28日

  秦二廠機組的固體廢物處理系統(簡稱TES系統)通過水泥固化、混凝土固定工藝,對核電站運行過程中產生的低、中水平放射性工藝廢物進行處理,即采用混凝土桶包裝、桶內批次攪拌的固化工藝。通過各種有效手段減少最終放射性固體廢物的產生量,在一定程度上會大大降低最終廢物處置費用,具有極高的環境、社會和經濟效益。

  秦二廠將濕固體廢物(濃縮液、化學廢液、廢樹脂)的固化用屏蔽容器從原有的混凝土包裝容器統一變更為400升金屬桶,將放射性固體廢物的包裝容積率從41%~44%提高到95%,容器本身的增容降到了極低的水平,同時也進一步降低了廢物運輸、儲存和處置的費用。

  攪拌方式的改進也是一項創新。秦二廠650兆瓦機組TES系統原桶內混合器采用“門式”桶內攪拌的桶內攪拌方式,在攪拌過程中廢樹脂和水泥混合不易均勻,攪拌后“門式”攪拌槳粘連嚴重,且攪拌槳無法有效清洗。攪拌工藝改進采用已廣泛使用的“雙螺旋”桶內攪拌方式完整替代原先的“門式”桶內混合器,這使得濕廢物與水泥和添加劑在裝桶前就可以得到充分的攪拌和混合,固化體均勻性能夠得到充分的保證。

  同時得到改進的還有廢樹脂計量裝置。TES系統本身配套有廢樹脂計量裝置,該裝置可為桶內攪拌器提供需要固化的廢樹脂。原設計采用固定容積的暫存罐,在實際使用過程中,由于樹脂和水的比例不定,在一定時間內進入暫存罐的廢樹脂量會有較大偏差,在計量不準確的情況下,可能造成更多的固體廢物產生,且有可能偏離固化配方的風險,因此需要對廢樹脂的計量精度進行優化。為克服樹脂和水不均勻造成的計量不準確,需要采用樹脂脫水稱重的方式進行廢樹脂的計量。根據原有計量方式,計量過程中會產生大量的廢水直接排至廢液處理系統(TEU)。通過本次改造,秦二廠專門設計了一個廢液臨時儲罐,樹脂脫水產生的廢液直接傳輸至該儲罐內,在固化過程中使用該廢液儲罐內的廢液進行樹脂固化,減少了對TEU系統的污染,并且有效減少高污染水對廢液處理系統的壓力,實現樹脂脫水的復用。這是該項設計在秦二廠首次使用。

  此外,還進行了傳輸裝置改進。根據工藝改進,TES系統將采用400L金屬桶及C1型水泥桶作為固化用桶,對應地需要對原廢物桶轉運托盤進行優化。托盤應既可傳送混凝土桶(I型及IV型),又可傳送400升金屬桶。

  秦二廠TES改造完成后,建立了國內首條可以實現水泥桶和400升金屬桶共用的固化線。根據改造后的工藝,水泥桶主要針對更換下的水過濾器濾芯,采用1桶多濾芯固定工藝。對于廢樹脂和濃縮液等濕廢物,采用400升金屬桶固化,最大程度降低固廢產生。改造后設備整體運行可靠,在調試過程中經多次試驗,設備工作良好。

  改造完成后,預計秦二廠至壽期末共可直接減少放射性固體廢物產量約5073立方米,降低放射性固體廢物產量約54%,并可有效緩解秦二廠放射性廢物暫存的壓力。以每立方米廢物18萬元的后處置成本進行估算,共可節約廢物后處置成本9.13億元。

  改造完成后,整個改造方案對國內同類型固化設備具有同樣的借鑒意義,如大亞灣核電1、2號機組和3、4號機組,海南核電及秦山核電方家山機組,因其設備及工藝布局同秦二廠TES系統一致。

  TES系統改造成本較低,共花費1300萬元,改造金額遠低于TES系統新建費用。(趙亞珂)

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