AP1000机组汽机房废水收集及疏排水优化分析

王丰

摘要：三门核电厂在正常运行过程中，汽轮机厂房会由于各种工况的改变以及系统运行方式的变化产生大量的废水，通过集水漏斗将这些废水进行收集并最终疏排至汽机房的废水池中。本文通过分析对比其他核电厂的废水收集方式，对三门核电厂的废水收集流程和流体传输过程提出了一些可行性的建议，使得废水的收集更加可控，并且便于及时发现流体的泄漏，增加对设备和人身安全的保障。

关键词：汽机房；废水；集水漏斗；流体传输

TheimprovementintheturbinebuildingwastewatercollectionanddrainageprocessofSanmennuclearpowerplant

Wangfeng

（SanmenNuclearPowerCo.LtdZhejiangsanmen317112）

Abstract：DuringthenormaloperationofSanmennuclearpowerplant，theturbinebuildingwillproducealotofwastewaterduetothechangeofvariousworkingconditionsandthechangeofthesystemoperationmode.Thewastewaterwillbecollectedthroughthecatchmentfunnelandfinallydischargedtothewastewaterpooloftheturbinebuilding.Inthispaper，bycomparingthewastewatercollectionmethodsofothernuclearpowerplants，somefeasiblesuggestionsareputforwardforthewastewatercollectionprocessandfluidtransmissionprocessofSanmenNuclearPowerPlant，whichmakesthecollectionofwastewatermorecontrollableandeasytodetecttheleakageoffluid，increasetheprotectionofequipmentandpersonalsafety.

Keywords：Theturbinebuilding；Wastewater；Catchmentfunnel；Fluidtransmission

1.概述

三门核电厂汽轮机厂房在运行过程中会由于各个工况的改变以及系统运行方式的变化等原因产生大量的废水，这些废水通过汽机房废液排放系统进行收集、暂存，然后排放到废液处理系统进行处理，并在检测后排放。废水的收集和转运依靠布置在汽机房各处的集水漏斗来完成，但是目前各个集水漏斗之间废水的具体流程无法得知，因此在废水向废水池的疏排过程中，一旦控制不好将会有可能出现废水的泄漏，造成厂房积水，影响系统设备的正常运行。为了使废水的收集和排放过程更加可控，本文通过对比其他核电厂二回路废水收集方式以及废水流程控制的方法，针对三门核电厂现场特性，提出了合理化的改进建议。

2.三门核电汽机房废液排放系统

汽机房废液排放系统将设备、楼层、工艺系统以及系统冲洗的非放射性废液向外排放前进行收集，然后通过废水收集管道疏排至汽机房地下二层的废水收集池中，然后通过废水池中排放泵将废水排放至对应的处理系统，最后排放到环境中。

2.1废水收集：

汽机房废液排放系统从废水来源处的收集基本靠疏水集箱（也叫集水漏斗）来完成，通过在汽轮机厂房各个楼层设置的大量集水漏斗将需要收集排放的废水通过逐级自流的方式最终排放至对应的废水收集池。

废水收集的过程从疏水排气阀对应的集水漏斗开始，废水先流入集水漏斗，然后通过漏斗的下水口往下汇流至废水收集总管，然后经废水收集槽最终收集至废水池中。

在整个废水收集过程中，集水漏斗起到很关键的作用，它既作为最初的收集箱，也作为中间过程的转运箱。根据系统设计及集水漏斗的位置等不同，集水漏斗中废水的具体流向也有几种不同形式：

1.废水经集水漏斗汇流至废水收集总管，再到废水收集槽；

2.废水经集水漏斗到下级集水漏斗再到废水收集总管，然后到废水收集槽；

3.废水直接排放至废水收集槽。

2.2废水的排放：

汽机房地下二层的三个废水池作为汽机房废水的收集容器，它承担着废水暂存的功能，在特定情况下通过废水泵进行废水的排放。其中，热废水池设有两台50%容量的热废水排放泵，额定流量600m3/h；海水废水池设有两台50%容量的海水废水排放泵，额定流量500m3/h；含油废水池设有三台100%容量的含油废水排放泵，额定流量25m3/h。

三个废水池都设有液位开关，通过液位开关控制对应废水排放泵的启停：

L（0.15m）液位时：连锁停运所有泵，但在手动状态下不能实现该功能；

H（0.45m）液位时：连锁启动一台泵进行废水的排放；

HH（2m）液位时：连锁启动两台泵进行废水排放。

2.3系统设计的不足

2.3.1漏斗下水口容易堵塞

废水在进入集水漏斗后直接通过下水口往下游排放，由于下水口没有相应的保护措施，现场已经多次出现下水口堵塞造成不能正常进行疏水的情况。废水无法正常往下级汇流就会从漏斗中溢流出来，造成厂房的积水，对附近设备的正常运行造成隐患。而且由于漏斗下水口下游管道布置错综复杂，弯头等较多，一旦出现堵塞，疏通过程比较困难，造成很大的工作量。

2.3.2疏水过程无法充分控制

在系统或者管道需要疏、排水时，通过打开现场相应的疏水排气阀，使废水流至对应的集水漏斗，通过漏斗最终排放至废水池。但是由于三门核电厂设置的集水漏斗较多，各个漏斗收集的废水也可能不止一处来水，而且各个漏斗没有编码，在系统流程图中也没有对应的流程指示，因此在废水排至对应集水漏斗后将无法获知废水的下一步具体流向，从而在最开始的集水漏斗到最终的废水池的相当长的流程中无法掌握疏排水情况。

2.3.2废水池无液位显示

由于三个废水池只设置了浮球式液位开关，通过液位开关的L、H、HH液位定值可以控制废水泵的启停，但是由于没有设置远方及就地的液位指示，因此无法实时的掌握废水池的液位变化情况。

在汽机房出现系统管道漏液最终流至废水池的情况下，无法通过废水池液位的上涨及时发现泄漏的出现，从而尽早开始干预，查找漏点以隔离，只能等液位上涨至废水池的H液位废水泵自动启动后才能发现液位的非预期上涨；其次是在废水泵启动进行排放同时有废水继续排向废水池的情况下，无法准确掌握排水情况，不能通过液位曲线来对排放过程进行监控，可能造成排水能力不足液位持续上升。

3.改进建议

我厂在对废水的收集及疏排水过程控制明显不足，又由于我厂当前系统设计、管道安装等已经完成，只能在现有方式的基础上进行合理的改进。

3.1在集水漏斗下水口处加装滤网

为了防止集水漏斗的下水口经常出现堵塞的情况，可以在下水口处加装滤网，目数不用太高，只需拦截住大型的杂物、异物即可。在通过集水漏斗疏排水时，首先观察漏斗内是否干净，滤网上是否有堵塞情况等，如有异物及时清理或清洗滤网，然后开阀观察下水是否正常。正常情况下一定注意保持集水漏斗的盖子保持常闭，只在观察时打开。

3.2对所有集水漏斗进行编码并在流程图中体现

我厂可以给所有的集水漏斗进行编码，按照不同楼层给予对应的编码。汽机房中的集水漏斗分布在所有楼层，按照三门核电编码规则，可以按照不同的楼层对集水漏斗进行编码，形式为1-WWS-MT-XYY，其中X代表楼层，YY代表漏斗的编号。

鉴于现在三门核电常规岛已经整体移交生产，相关工艺系统的生产流程图已经发布且通过审查验证，所以大范围的修改流程图明显会增加很大的工作量，同时由于疏水排气阀下游的第一个集水漏斗通常比较容易找到。因此，为解决上面提到的问题，还有两种较简便的方式：

1、只通过给集水漏斗进行编码并在现场张贴标牌，然后通过一张或几张图纸给出汽机房所有的集水漏斗的流程图，这样在进行疏排水时，首先通过现场管道找到最近的集水漏斗，然后查看流程图弄清该漏斗下游疏水流程，通过流程图去查找下游的漏斗以查看疏排情况；

2、给集水漏斗进行编码，给出漏斗在厂房各个楼层的分布图，然后在漏斗上张贴正式编码标牌的同时也给出漏斗下游的信息。

这样的做法可以不用修改工艺流程图，在疏排水时，首先找到疏水阀对应的集水漏斗，然后去调整疏水阀的开度使漏斗不出现满溢，再通过漏斗上面提供的信息去下游观察排水情况，整个疏水过程仍然可控。

3.3废水池增加液位传感器

为了能够实时掌握废水池中的液位变化情况，应该考虑给废水池增加液位传感器，使主控室能够调出废水池的液位变化曲线，通过对液位曲线的监视，能够及时发现废水池液位的非预期变化，尽早采取纠正措施。

当废水池有了液位传感器，主控应该调出液位曲线以供实时查看液位信息，一旦发现有非预期的上涨，就表明汽机房可能出现了工艺系统的泄漏。

3.4流体传输控制

常规岛各个工艺系统没有对应的容积相关数据，在系统管道进行废水疏排时，不能进行有效的预估。对于我厂，建议建立常规岛各个流体箱体及工艺系统总容积的数据库，数据库中包括箱体的容积、尺寸、正常运行时系统内流体总容积等信息，这样便于对流体体积进行计算。当常规岛进行废水疏排时，根据数据库中信息可以对疏排的废水总容积有提前的准备，从而对废水池可能的液位上涨进行预估，还可以对水体体积进行控制，根据废水池液位上涨情况确保系统内废水确实是完全排入了废水池，而没有出现中间过程的跑水漏水情况。

结论

三门核电厂二回路的废水收集主要通过集水漏斗来实现，但是由于现场没有集水漏斗的编码及流程图显示，而且集水漏斗最终排向废水池的过程中也有不同的方式，在废水疏排过程中容易出现漏斗排水不及从而溢流使厂房积水的事故，同时废水池中没有设置液位显示器，也给主控和就地对废水池液位的掌握增加了难度。对比阳江核电站和秦山二期核电站，我厂可以通过给所有集水漏斗设置编码并在流程图中显示的方式来控制整个废水疏排过程，在废水疏排时，根据整个疏排流程去观察涉及到的所有漏斗来调整疏排水速率以防满溢。同时，设置废水池的液位显示器可以对废水池液位进行实时监控，方便及时发现泄漏及后续处理，还可以防止废水池中出现液位过高或过低的不利局面。在废水疏排及全厂的流体传输过程中，应该通过容积计算来对传输过程进行充分的预估与监测，防止出现流体泄漏或者流至非预期的地方。通过文中的改进建议，可以实现三门核电厂的废水收集及疏排过程更加可控，对于以后电厂的正常运行及后续机组的设计有一定的指导意义。

参考文献：

[1]SMG-WWS-M3-001，SanmenChinaAP1000WasteWaterSystemSystemSpecificationDocument_R1，WestinghouseElectricCompany，2017.03

[2]李河阳，三门核电站运行值班员岗位指南（WWS），三门核电有限公司，2015.08

[3]1-WWS-M6-008，生产废水系统（汽机房热水排放）流程图_R2

[4]1-WWS-M6-009，生产废水系统（汽机房海水排放）流程图_R1

[5]1-WWS-M6-010，生产废水系统（汽机房含油废水排放）流程图_R1

[6]30-H302IIJ-A43，常规岛废液排放系统手册，秦山核电联营有限公司，2005.05

[7]陈学宝，SEK系统培训教材，阳江核电有限公司，2011.12

[8]1SEK001_R5，废液排放系统流程图，秦山第二核电厂，2014.09