CN218204782U - 一种近海核电厂用长距离废水排放系统 - Google Patents

Abstract

本申请属于核电厂废水排放技术领域，具体涉及一种近海核电厂用长距离废水排放系统；该系统包括：厂域排水模块、陆域排水模块和海域排水模块；厂域排水模块通过陆域排水管道向陆域排水模块输送废水；陆域排水管道为双套管设计；厂域排水模块，包括废水排放装置和淡水输送装置；废水排放装置通过陆域排水管道的内套管将废水输送至陆域排水模块；淡水输送装置将淡水输送至陆域排水管道的内套管和外套管之间，以使陆域排水管道的内套管和外套管之间充满淡水；陆域排水模块通过海域排水管道向海域排水模块输送废水；海域排水模块将废水排放至海洋。陆域排水管道的双套管设计实现了废水与环境土壤的可靠物理隔离。

Description

一种近海核电厂用长距离废水排放系统

技术领域

本申请属于核电厂废水排放技术领域，具体涉及一种近海核电厂用长距离废水排放系统。

背景技术

近海核能供热核电厂厂址距海岸的直线距离一般可达几十公里，同时核电厂周边淡水资源有限，需采用海水冷却的方式冷却核电厂工艺系统。海水冷却方式有直流冷却和冷却塔冷却两种方式。由于近海厂址距海较远，直流冷却造价高运行成本大，因此大都采用冷却塔冷却方式，冷却塔的出水通过循环水泵向常规岛汽轮机凝汽器及辅机冷却系统提供冷却水，被加热的冷却水通过压力管道再送回冷却塔进行冷却。海水往复循环将热量散发到空气中，同时循环海水不断进行浓缩，浓缩海水盐度增加会对设备和管道造成伤害，因此需要定期排出浓盐水；同时如核电厂采用海水淡化工艺，也会产生浓盐水；核岛处理合格的放废水也需排放。浓盐水和放废水(以下统称为废水)需一同排放到海中的特殊利用区。

废水排放比较经济的方式为直埋管道。由于废水直埋管道需穿过陆地(包括农田)区域，管道管壁一旦有破损，废水渗漏会导致陆地区域土壤盐碱化，损害当地农业资源。传统做法是增加对流体监测，对比出入口水流量的变化判断泄漏情况，或加强施工质量等措施，但都无法实时监测浓盐水泄漏情况，不能做到及时补救。由于废水水流量较大，当流体监测到流量变化时，废水已经污染了直埋管泄漏点附近的土壤、对周围土壤造成了损害，同时也增加了赔偿及舆情等风险。

实用新型内容

本申请目的是提供一种近海核电厂用长距离废水排放系统，解决现有几十种不能做到及时补救废水泄漏，对土壤和生态环境的损害的问题。

实现本申请目的的技术方案：

本申请实施例提供了一种近海核电厂用长距离废水排放系统，所述系统包括：厂域排水模块、陆域排水模块和海域排水模块；

所述厂域排水模块通过陆域排水管道向所述陆域排水模块输送废水；

所述陆域排水管道为双套管设计；

所述厂域排水模块，包括废水排放装置和淡水输送装置；所述废水排放装置通过所述陆域排水管道的内套管将所述废水输送至所述陆域排水模块；所述淡水输送装置将淡水输送至所述陆域排水管道的内套管和外套管之间，以使所述陆域排水管道的内套管和外套管之间充满淡水；

所述陆域排水模块通过海域排水管道向所述海域排水模块输送所述废水；

所述海域排水模块，用于将所述废水排放至海洋。

可选的，所述陆域排水管道上设置有至少一个监测点，用于监测所述内套管和外套管之间淡水的水质。

可选的，

所述陆域排水管道至少有两条，两条所述陆域排水管道一备一用。

可选的，所述陆域排水管道的内套管采用玻璃钢材质，内套管的外壁涂刷防锈漆；所述陆域排水管道的外套管采用混凝土材质；所述内套管和所述外套管上设置有检修孔，用于管道维修。。

可选的，所述监测点有多个，所述陆域排水管道上每间隔预设距离设置有一个所述监测点。

可选的，所述陆域排水模块，包括：高位排水塔和淡水排水泵；

所述高位排水塔设置于海陆交界处；

所述陆域排水管道的内套管在所述高位排水塔设置为倒U型结构并与所述海域排水管道连接；

所述陆域排水管道的内套管和外套管之间淡水输送至所述高位排水塔内，并通过所述淡水排水泵排放至海洋。

可选的，所述陆域排水模块，还包括：真空泵；

所述真空泵，用于抽吸所述高位排水塔中倒U型内套管中的不凝结气体，同时抽出一定数值的真空。

可选的，所述高位排水塔设置有用于监测其内部淡水盐度的监测仪。

可选的，所述海域排水管道上设置有至少一个排水帽作为所述废水排入海中的排放口。

可选的，所述海域排水管道至少有两条。

可选的，所述海域排水模块，包括：排放口管理围栏；

所述排放口管理围栏，用于防止所述排水帽被碰撞。

本申请的有益技术效果在于：

(1)本申请实施例提供了一种近海核电厂用长距离废水排放系统，陆域排水管道的双套管设计可以实现废水在内套管中流动、内外套管间装满淡水，即使内套管的废水发生渗漏，也只能漏到内外套管间的淡水中，实现了废水与环境土壤的可靠物理隔离，并且大大降低了废水管道泄漏监测的难度可以实现废水排放过程中对外部环境的“零泄漏”，避免废水对土壤环境的损害，生态、社会效益显著，在国内属首创。

(2)本申请实施例提供了一种近海核电厂用长距离废水排放系统，通过在陆域排水管道和高位排水塔设置的监测点和盐度监测仪，可以实时监测陆域排水管道和高位排水塔内的淡水盐度，即使陆域排水管道发生微量的废水泄漏也可以及时发现。

(3)本申请实施例提供了一种近海核电厂用长距离废水排放系统，通过设置至少两条陆域排水管道，可实现废水泄漏情况下及时切换管道、不影响系统正常运行，对机组运行不会造成影响，且方便故障管线抽空水隔离、人员进入及时修理。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种近海核电厂用长距离废水排放系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种近海核电厂用长距离废水排放系统中陆域排水管道的截面图；

图3为本申请实施例提供的另一种近海核电厂用长距离废水排放系统的结构示意图。

图中：

1-厂域排水模块；11-废水排放装置；12-淡水输送装置；13-废水泵；

14-吸水池；15-淡水池；16-环网；17-淡水补水泵；

2-陆域排水模块；21-高位排水塔；22-淡水排水泵；23-真空泵；

3-海域排水模块；31-排放口管理围栏；

4-陆域排水管道；41-内套管；42-外套管；43-监测点；

5-海域排水管道；51-排水帽。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本申请，下面将结合本申请实施例中的附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚-完整的描述。显而易见的，下面所述的实施例仅仅是本申请实施例中的一部分，而不是全部。基于本申请记载的实施例，本领域技术人员在不付出创造性劳动的情况下得到的其它所有实施例，均在本申请保护的范围内。

参见图1，该图为本申请实施例提供的一种近海核电厂用长距离废水排放系统的结构示意图。

本申请实施例提供的一种近海核电厂用长距离废水排放系统，包括：厂域排水模块1、陆域排水模块2和海域排水模块3；

厂域排水模块1通过陆域排水管道4向陆域排水模块2输送废水；

如图2所示，陆域排水管道4为双套管设计；

厂域排水模块1，包括废水排放装置11和淡水输送装置12；废水排放装置11通过陆域排水管道4的内套管41将废水输送至陆域排水模块2；淡水输送装置12将淡水输送至陆域排水管道4的内套管41和外套管42之间，以使陆域排水管道4的内套管41和外套管42之间充满淡水；

陆域排水模块2通过海域排水管道5向海域排水模块3输送废水；

海域排水模块3，用于将废水排放至海洋。

可以理解的是，当发生废水泄露时，内套管41内的废水会泄露至内套管41和外套管42之间的淡水中，而不是直接泄露至埋管附近的土壤中，避免了对周围土壤和生态环境的损害。

在本申请实施例一些可能的实现方式中，为了检测废水是否发生泄露，陆域排水管道4上设置有至少一个监测点43，用于监测内套管41和外套管42之间淡水的水质。当发生废水泄露时，内套管41和外套管42之间淡水盐度会上升，产生盐度报警，通过监测该淡水的水质即可实现对废水泄露情况的实时监控。

在一个例子中，监测点43有多个，陆域排水管道4上每间隔预设距离设置有一个监测点43。这样当发生废水泄漏时，通过盐度报警和各监测点数据可以迅速锁定泄漏区间、缩小排查范围。作为一个示例，陆域排放管道4上每1公里设置1个监测点43监测淡水盐度，当内套管41泄漏时，漏点相邻两侧的监测点43很快就能监测到淡水盐度上升。

在本申请实施例一些可能的实现方式中，陆域排水管道4至少有两条，两条陆域排水管道4一备一用。

可以理解的是，一旦监测到在用的一条陆域排水管道4中淡水盐度超标，可以立即停运该陆域排水管道4并切换至备用的陆域排水管道4，可实现泄漏情况下及时切换管道、不影响装置正常运行，对机组运行不会造成影响，且方便故障管线抽空水隔离、人员进入及时修理。

在本申请实施例一些可能的实现方式中，陆域排水管道4的内套管41采用玻璃钢材质，内套管41的外壁涂刷防锈漆；陆域排水管道4的外套管42采用混凝土材质；内套管41和外套管42上的设置有检修孔，用于管道维修。

在本申请实施例一些可能的实现方式中，如图3所示，陆域排水模块2，包括：高位排水塔21和淡水排水泵22；

高位排水塔21设置于海陆交界处；

陆域排水管道4的内套管41在高位排水塔21内设置为倒U型结构并与海域排水管道5连接；

可以理解的是，内套管41在高位排水塔21内设置为倒U型结构，以防止海水在最高设计潮位时倒灌并可以确保废水自流到排水口。

陆域排水管道4的内套管41和外套管42之间淡水输送至高位排水塔21内，并通过淡水排水泵22排放至海洋。

在一些例子中，陆域排水模块2，还包括：真空泵23；

真空泵23，用于抽吸高位排水塔21中倒U型内套管41中的不凝结气体，同时抽出一定数值的真空，确保废水能到达倒U型内套管41顶部，并适当减少厂域排水模块1中废水泵13的扬程。

高位排水塔21设置有用于监测其内部淡水盐度的监测仪，监测经过高位排水塔21的淡水盐度，可以进一步确保盐度监测的可靠性和准确性。

在实际应用中，监测点43和高位排放塔21监测仪的数据远传至淡水排水泵站的控制中心，控制中心设监控画面，显示每个监测点43监测值和报警值，根据监测点43的报警值，可快速确定陆域排水管道4的泄漏区间、判断泄漏的大概位置，再通过实地检查查找漏点，及时进行补救。陆域排水管道4合适位置设置有检修井，内套管41和外套管42的管壁上设置检修孔，陆域排水管道4抽空水隔离后人员可进入管内维修。

在本申请实施例一些可能的实现方式中，海域排水管道5上设置有至少一个排水帽51作为废水排入海中的排放口。

在实际应用中，排水帽51数量可以按满足排放流量需求设置，排水帽51的个数和间距综合考虑排水区域温升、温升面积以及温升区域形状控制等要求设置。作为一个示例，在海域排水管道5终端按一定间距设置3-5个排水帽51。排水帽51中可以设置有废水排入海中的排水口，排水帽51的排水口设置隔离闸板，确保维修时能可靠隔离海域排水管道5。

还需要说明的是，排水帽51的标高按确保设计低潮位时能被海水淹没设置，排水帽51的排水口设置隔离闸板，确保维修时能可靠隔离排水管道。

在一些例子中，海域排水管道5至少有两条，一备一用，防止管道损坏影响机组的正常运行。

在实际应用中，海域排水管道5可以采用单层管道，内径Dn2800，过水流速约为2.48m/s，管道材质采用玻璃钢给水管，管壁刷涂防锈漆，废水可以经海域排水管道5统一排放至海中的特殊利用区。

在本申请实施例一些可能的实现方式中，海域排水模块3，包括：排放口管理围栏31；

排放口管理围栏31，用于防止排水帽51被碰撞。

可以理解的是，排放口管理围栏31也可以避免排水帽51隔离闸板操作人员及潜水员作业时遭遇外部船只碰撞的风险。在一些例子中，排放口管理围栏31上设置警示灯，提醒船只预先避开排水帽51区域航行。

在本申请实施例一些可能的实现方式中，废水排放装置11，包括：环网16、废水泵13和至少一个吸水池14；

吸水池14，用于收集并存放需要排入大海的废水。

作为一个示例，该废水可以包括循环冷却过程中产生的浓缩海水、海水淡化工艺过程中产生的浓盐水和核岛处理合格的放废水。

废水泵13用于将吸水池14中的废水通过管道输送废水至环网16，环网16用于集聚废水，并过陆域排水管道4的内套管41将废水输送至陆域排水模块2。

淡水输送装置12，包括：淡水池15和淡水补水泵17；

淡水池15用于储存淡水。淡水补水泵17用于抽取淡水池15中的淡水，将其灌入陆域排放管道5的内管套41和外套管41之间。

上面结合附图和实施例对本申请作了详细说明，但是本申请并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。本申请中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。

Claims (11)

1.一种近海核电厂用长距离废水排放系统，其特征在于，所述系统包括：厂域排水模块、陆域排水模块和海域排水模块；

所述厂域排水模块通过陆域排水管道向所述陆域排水模块输送废水；

所述陆域排水管道为双套管设计；

所述厂域排水模块，包括废水排放装置和淡水输送装置；所述废水排放装置通过所述陆域排水管道的内套管将所述废水输送至所述陆域排水模块；所述淡水输送装置将淡水输送至所述陆域排水管道的内套管和外套管之间，以使所述陆域排水管道的内套管和外套管之间充满淡水；

所述陆域排水模块通过海域排水管道向所述海域排水模块输送所述废水；

所述海域排水模块，用于将所述废水排放至海洋。

2.根据权利要求1所述的近海核电厂用长距离废水排放系统，其特征在于，所述陆域排水管道上设置有至少一个监测点，用于监测所述内套管和外套管之间淡水的水质。

3.根据权利要求2所述的近海核电厂用长距离废水排放系统，其特征在于，

所述陆域排水管道至少有两条，两条所述陆域排水管道一备一用。

4.根据权利要求2所述的近海核电厂用长距离废水排放系统，其特征在于，所述陆域排水管道的内套管采用玻璃钢材质，所述内套管的外壁涂刷防锈漆；所述陆域排水管道的外套管采用混凝土材质；所述内套管和所述外套管上设置有检修孔，用于管道维修。

5.根据权利要求2-4任一项所述的近海核电厂用长距离废水排放系统，其特征在于，所述监测点有多个，所述陆域排水管道上每间隔预设距离设置有一个所述监测点。

6.根据权利要求1所述的近海核电厂用长距离废水排放系统，其特征在于，所述陆域排水模块，包括：高位排水塔和淡水排水泵；

所述高位排水塔设置于海陆交界处；

所述陆域排水管道的内套管在所述高位排水塔内设置为倒U型结构并与所述海域排水管道连接；

所述陆域排水管道的内套管和外套管之间淡水输送至所述高位排水塔内，并通过所述淡水排水泵排放至海洋。

7.根据权利要求6所述的近海核电厂用长距离废水排放系统，其特征在于，所述陆域排水模块，还包括：真空泵；

所述真空泵，用于抽吸所述高位排水塔中倒U型内套管中的不凝结气体，同时抽出一定数值的真空。

8.根据权利要求6所述的近海核电厂用长距离废水排放系统，其特征在于，所述高位排水塔设置有用于监测其内部淡水盐度的监测仪。

9.根据权利要求1所述的近海核电厂用长距离废水排放系统，其特征在于，所述海域排水管道上设置有至少一个排水帽作为所述废水排入海中的排放口。

10.根据权利要求9所述的近海核电厂用长距离废水排放系统，其特征在于，所述海域排水管道至少有两条。

11.根据权利要求9所述的近海核电厂用长距离废水排放系统，其特征在于，所述海域排水模块，包括：排放口管理围栏；

所述排放口管理围栏，用于防止所述排水帽被碰撞。

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