CN106128534A - 一种具有低中放废物处置场的地下核电站 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有低中放废物处置场的地下核电站，包括置于山体核岛洞室群内的核岛和置于山体外侧地面平台上常规岛，核岛包括用于位于中心位置的反应堆厂房、围绕所述反应堆厂房布置的核燃料厂房、安全厂房、电气厂房和核辅助厂房，还包括置于山体核岛洞室群内的低中放废物处置场，低中放废物处置场通过废物运输隧洞与核岛的核辅助厂房连通。本发明结合地下核电站的特点，既能满足低中放废物的处置要求，实现燃料的闭式循环，减少燃料循环过程可能出现的放射性污染，又能实现核电厂与处置场的统一规划和建设，节省成本。

Description

一种具有低中放废物处置场的地下核电站
技术领域
本发明涉及核电技术，具体地指一种具有低中放废物处置场的地下核电站。
背景技术
核电厂运行和退役产生的低中放射性废物，主要包括活化金属废物、废树脂、废滤芯、放射性蒸发浓缩物等等。相比高放废物，其放射性总比活度所占份额很小，但体积却相对较大，需要进行合理的处理和处置。
核电厂运行和退役过程中产生的放射性废物，在核废物厂房经过分拣，对低中放废物固化打包后进行暂存，最后运输至处置场进行最终处置，核燃料在核电厂的循环过程为开式循环，低中放废物桶在运输的过程中存在泄露的风险，运输过程需要进行严格监测和控制。另外，低中放废物打包后临时贮存在核废物暂存厂房，占用了核电厂的空间，暂存期间需要对废物进行监测和维护，还要防止放射性废物的泄露，成本较高。根据我国法规，对低中放废物一般进行近地表处置，对其中的长寿命低中放废物，需要进行几十到几百米的岩洞处置。目前我国已建成西北和广东北龙两个低中放近地表处置场，“十三五”期间计划建设五座低中放废物处置场，目前已建和拟建的处置场均位于核电厂或核设施附近，接收附近几个核电厂运输过来的废物，核电厂与低中放废物场单独规划与建设，成本较高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有背景技术的不足之处，结合地下核电站的特点，提出一种具有低中放废物处置场的地下核电站，既能 满足低中放废物的处置要求，实现燃料的闭式循环，减少燃料循环过程可能出现的放射性污染，又能实现核电厂与处置场的统一规划和建设，节省成本。
本发明所设计的一种具有低中放废物处置场的地下核电站，包括置于山体核岛洞室群内的核岛和置于山体外侧地面平台上常规岛，其特殊之处在于，所述核岛包括用于位于中心位置的反应堆厂房、围绕所述反应堆厂房布置的核燃料厂房、安全厂房、电气厂房和核辅助厂房，还包括置于山体核岛洞室群内的低中放废物处置场，所述低中放废物处置场通过废物运输隧洞与核岛的核辅助厂房连通。
进一步地，所述废物运输隧洞中部设置有气密门，在无废物包运输时处于常闭状态，以防止处置场的气载放射性物质对地下核电站区域产生影响。所述废物运输隧洞有两条或者两条以上。
更进一步地，所述低中放废物处置场包括若干个废物处置区。所述废物处置区为隧洞型式或者筒仓型式或者隧洞与筒仓相结合的型式。
更进一步地，所述废物运输隧洞底部设置有封闭式地下排水管廊，所述封闭式地下排水管廊与设置于核岛的核辅助厂房内的废液储存罐连通。封闭式排水管廊收集处置场的排水，汇集到核辅助厂房，核辅助厂房新增废液储存罐，并连接到已有的废液处理工艺系统，放射性废液经检测后排放或者进行重新处理和处置。
更进一步地，所述核燃料厂房、安全厂房、电气厂房和核辅助厂房呈环形布置，均通过连接隧洞与反应堆厂房连通。地下核电站核岛各厂房与地面核电站采取相同布置，以反应堆厂房为中心，其余主要厂房如燃料厂房、核辅助厂房、安全厂房、电气厂房围绕反应堆厂房呈环形逆时针方向布置，但不仅限于环形布置，可根据岩体情况灵活布置。
更进一步地，所述电气厂房位于反应堆厂房和常规岛之间，并通 过蒸汽管道隧洞与常规岛连通。
更进一步地，所述低中放废物处置场位于山体核岛洞室群最内侧，所述电气厂房位于山体核岛洞室群最外侧。
本发明将低中放废物处置场与地下核电站进行联合布置，其有益效果主要体现在：
(1)低中放废物处置场可以与地下核电站进行统一规划、勘测、设计与建造，处置场可以作为地下洞室群的一部分进行开挖建造，处置场洞室可以在地下核电站洞室建造标准的基础上进行更严格的防渗排水设计，达到处置场300至500年的设计标准。每座地下核电站配置相应的低中放废物处置场，通过整体规划可以节省设计建造成本。
(2)核电站的废物中，低中放废物在体积上占据废物总量的绝大部分。低中放废物处置场与地下核电厂联合布置，从燃料入场到低中放射性废物最终处置均处于地下洞室空间，避免了低中放废物从核电厂到常规处置场运输过程中的可能放射性释放，避免产生环境剂量，除乏燃料外，实现了核燃料的闭式循环。
(3)低中放废物处置场设计建造对处置场的防排水设计要求极为严格，通过处置场与地下核电站的联合布置，处置场的排水系统直接连接到核辅助厂房，与地下核电站的废水处理系统共用一套工艺系统，解决了低中放处置场排水的后续处理问题。
(4)低中放废物处置场与地下核电站联合布置，取消了核辅助厂房中的废物暂存厂房，低中放废物经过处理固化打包后直接运送至处置场进行最终处置。
(5)低中放处置场与地下核电站联合布置，核辅助厂房通往处置场的运输隧洞通过气密门进行隔离，避免对地下核电站产生职业辐射。
(6)地下核电站各厂房布置型式与地面核电站基本一致，对相 关工艺系统的修改较小。把核电站和低中放处置场置于地下洞室，为可能的放射性释放增加了一道屏障，满足或高于三代核电的安全标准，满足低中放废物300至500年的处置要求。
(7)地下核电站在退役后，其地下洞室进过改造后可作为低中放废物处置场，接收退役废物以及周边核电厂的低中放废物。
附图说明
图1为本发明一种具有低中放废物处置场的地下核电站的剖面图。
图2为图1的俯视图。
图中：1.反应堆厂房，核燃料厂房2，安全厂房3，电气厂房4，核辅助厂房5，低中放废物处置场6，废物处置区6-1，地下排水管廊7，气密门8，废液储存罐9，主交通隧洞10，连接隧洞11，交通支隧洞12，废物运输隧洞13，蒸汽管道隧洞14，汽轮机厂房15，冷却塔16，核岛1-1，常规岛1-2，A.山体，B.地面平台。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，但该实施例不应理解为对本发明的限制。
参照图1、图2，本发明一种具有低中放废物处置场的地下核电站，包括核岛1-1和常规岛1-2，核岛1-1涉核建筑物置于山体A核岛洞室群内，常规岛1-2置于山体A外侧地面平台B上。核岛1-1还包括置于山体A核岛洞室群内的低中放废物处置场6，如图1所示。
地下核电厂把涉核的核心区厂房置于地下洞室内，核心区厂房按照环形进行布置，但不限于环形布置，可根据岩体情况进行灵活布置。如图2所示，核岛1-1包括位于中心位置的反应堆厂房1、围绕反应堆厂房1布置的核燃料厂房2、安全厂房3、电气厂房4和核辅助厂房5。低中放废物处置场6通过废物运输隧洞13与核岛的核辅助厂 房5连通。核辅助厂房5由于与低中放废物处置场6相连，置于核岛1-1内侧，电气厂房4位于反应堆厂房1与常规岛1-2之间，布置在核岛1-1最外侧，并通过蒸汽管道隧洞14与常规岛1-2连通，常规岛1-2上布置有汽轮机厂房15和冷却塔16。
核岛洞室群外侧开挖主交通隧洞10，主交通隧洞10两端通达地面，作为联合布置区的出入口。相比于地面厂房，由于洞室开挖围岩稳定的要求，地下核电站各厂房间隔一定距离，分处于不同的洞室内，各厂房间通过连接隧洞11连通。同时，各厂房与主交通隧洞10之间通过交通支隧洞12进行连接。连接隧洞11和交通支隧洞12作为管道、电缆、通风以及交通运输的通道。
低中放废物处置场6布置在地下洞室群的最内侧，低中放废物处置场6包括若干个废物处置区6-1，本实例废物处置区6-1采用隧洞式处置单元，但不限于隧洞型式，可包括筒仓以及筒仓与隧洞结合的型式，根据岩洞处置场相关法规设计衬砌和防排水设施等。低中放废物处置场6通过两条废物运输隧洞13与核辅助厂房5相连。按照核电厂运行和退役后总的预期低中放废物运输量和废物形式设计废物处置区6-1的数量和单条隧洞的容量。废物运输隧洞13中部各设置一道气密门8，在没有废物运入的时候处于常闭状态，避免处置场对核电厂运行产生职业辐照危害。
低中放废物处置区6-1的底标高与地下核电站齐平，根据标准要求设计防排水设施，并在其中一条废物运输隧洞13底部设置封闭式地下排水管廊7，通过地下排水管廊7排出的放射性废水汇集至核辅助厂房5，核辅助厂房5为处置场的废水新增废液储存罐9，废液储存罐9连通至核辅助厂房5的废水处理系统，从处置场排出的废水经过检测后达标排放或者在核辅助厂房5进行进一步的处理和处置。
核辅助厂房5位于地下核电站开挖洞室的内侧，通过连接隧洞11与核燃料厂房2、反应堆厂房1和安全厂房3相连。由于核辅助厂 房5与低中放处置场6相连，原来地面辅助厂房5中的废物暂存厂房可以取消，低中放废物打包整备后直接运送至低中放废物处置场6。保留原有工艺系统的同时，新增废液储存罐，接收处置场的排水。
本发明一种具有低中放废物处置场的地下核电站，将低中放废物处置场6与地下核电站联合布置，取消了核辅助厂房5中的废物暂存厂房，低中放废物经过处理固化打包后直接运送至处置场6进行最终处置。
其它未详细说明的部分均为现有技术。

Claims (10)

1.一种具有低中放废物处置场的地下核电站，包括置于山体(A)核岛洞室群内的核岛(1-1)和置于山体(A)外侧地面平台上(B)常规岛(1-2)，其特征在于：所述核岛(1-1)包括用于位于中心位置的反应堆厂房(1)、围绕所述反应堆厂房(1)布置的核燃料厂房(2)、安全厂房(3)、电气厂房(4)和核辅助厂房(5)，还包括置于山体(A)核岛洞室群内的低中放废物处置场(6)，所述低中放废物处置场(6)通过废物运输隧洞(13)与核岛的核辅助厂房(5)连通。
2.根据权利要求1所述的一种具有低中放废物处置场的地下核电站，其特征在于：所述废物运输隧洞(13)中部设置有气密门(8)。
3.根据权利要求1所述的一种具有低中放废物处置场的地下核电站，其特征在于：所述低中放废物处置场(6)包括若干个废物处置区(6-1)。
4.根据权利要求1所述的一种具有低中放废物处置场的地下核电站，其特征在于：所述废物运输隧洞(13)底部设置有封闭式地下排水管廊(7)，所述封闭式地下排水管廊(7)与设置于核岛的核辅助厂房(5)内的废液储存罐(9)连通。
5.根据权利要求1所述的一种具有低中放废物处置场的地下核电站，其特征在于：所述核燃料厂房(2)、安全厂房(3)、电气厂房(4)和核辅助厂房(5)呈环形布置，均通过连接隧洞(11)与反应堆厂房(1)连通。
6.根据权利要求3所述的一种具有低中放废物处置场的地下核电站，其特征在于：所述废物处置区(6-1)为隧洞型式。
7.根据权利要求3所述的一种具有低中放废物处置场的地下核电站，其特征在于：所述废物处置区(6-1)为筒仓型式或者隧洞与筒仓相结合的型式。
8.根据权利要求6或者7所述的一种具有低中放废物处置场的地下核电站，其特征在于：所述电气厂房(4)位于反应堆厂房(1)和常规岛(1-2)之间，并通过蒸汽管道隧洞(14)与常规岛(1-2)连通。
9.根据权利要求2所述的一种具有低中放废物处置场的地下核电站，其特征在于：所述废物处置隧洞(13)有两条。
10.根据权利要求8所述的一种具有低中放废物处置场的地下核电站，其特征在于：所述低中放废物处置场(6)位于山体(A)核岛洞室群最内侧，所述电气厂房(4)位于山体(A)核岛洞室群最外侧。
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