核电站通风系统对气载污染物的动态包容

栾记萌

中图分类号：TM623 文献标识：A 文章编号：1674- 1145（2020）01- 157- 01

摘 要 在低碳减排的环境压力和一带一路、重大装备制造、高科技出口等国家战略的大背景下，核电已经上升为我国国家战略，成为未来中国发展的重要增长点之一。基于此，本文分析了核电站通风系统对气载污染物的动态包容原则，并介绍了针对气载污染物动态包容的核电站通风系统的具体设置。

关键词 核电站通风系统 气载污染物 动态包容 碘吸附器

在政策方面，十三五国家能源规划、十三五电力规划以及《核电十三五发展规划及2030战略》中均明确了2020年核电运行装机容量5800万千瓦，在建装机容量3000万千瓦的发展目标。因此，我国正处于全面推进核电十三五规划的重要时期，强化核电站通风系统对气体污染物的动态包容效果至关重要。

一、核电站通风系统对气载污染物的动态包容原则

根据对经济发展规模和能源需求的预测，在对国家减排承诺及清洁能源有效资源总量进行分析的基础上，预计到2030年，核电在役装机1.5亿千瓦，核电产业空间十分广阔。基于此，立足于我国的可持续发展战略方针，针对核电站的气载污染物产出量，切实强化核电站通风系统的设计水平至关重要。以下对核电站通风系统对气载污染物的动态包容原则进行介绍：

第一，安全性原则。近年来，在核电十三五规划的不断推进下，我国核电建设规模呈现了显著的扩张趋势，核电科技的安全性始终是公众关注的主要问题，核电机组运行过程中产生的气载污染物被核电站通风系统进行动态包容时的安全问题需要被综合分析和重点考虑，充分细化核电站通风系统的设置，满足应用需求。

第二，严谨性原则。安全分析是核电站通风系统设置的重要环节，在安全分析过程中，相关人员必须采用现代化的科学技术和理论基础，对核电站的气载污染物种类以及污染延伸性进行详细掌握，并按照污染的情况和辐射的具体程度对气载污染物进行严重程度区分，在此基础上，于核电站通风系统设置过程中严格遵循《核动力厂设计安全规定》中的相关内容，切实保障动态包容的有效性。

二、针对气载污染物动态包容的核电站通风系统具体设置

（一）气载污染物控制值

核电站的主要功能是将核燃料裂变所产生的热能快速地转化为电能，进行安全传输，核燃料的裂变过程不仅会产生热能也会产生复杂的化学变化和物理变化，出现较多的裂变产物。例如，在铀-235裂变过程中，当前已经发现的裂变产物有30多种，而放射性核元素则多达200多种。在这种情况下，一旦核电站出现核泄漏现象，裂变过程产生的放射性产物将发散到大气环境中，严重危害生态环境和生物健康。基于此，针对气载污染物动态包容的核电站通风系统设置，需要精细化明确气载污染物的控制值，以下对其进行介绍：气载污染物的控制对象主要包括惰性气体、碘、粒子（半衰期≥8d）、碳14和氚。就清水堆而言，惰性气体、碘、粒子（半衰期≥8d）、碳14和氚的控制值分别为6×1014，2×1010，5×1010，7×1011，1.5×1013，而针对重水堆而言，惰性气体、碘、粒子（半衰期≥8d）、碳14和氚的控制值分别为6×1014，2×1010，5×1010，1.6×1012，4.5×1014。需要严格按照气载污染物含量控制要求设定核电站通风系统动态包容限定值。

（二）动态包容范围设置

核电站通风系统的设计必须要满足气载污染物的动态包容要求，同时能够抵抗放射性污染物的破坏性，因此，在一般设置过程中，需要围绕反应堆厂房为中心进行。在核电站通风系统设置过程中，围绕反应堆产房的还有连接厂房和辅助产房、主控制室，重点将反应堆厂房与室外环境相隔离。以下对动态包容范围的设置进行介绍：就反应堆厂房而言，负压主要为-200～-150pa，通风系统应在反应堆厂房外部维持向内的负压方向，连接厂房的负压一般为-150～-100pa，连接厂房需要与辅助厂房和反应堆厂房相连接，因此，核电站通风系统需要分别在连接厂房内外维持向外和向内的负压方向，以保证气载污染物的动态包容效果。核辅助厂房的负压一般为-50pa，主控制室的负压一般为30～50pa，通过精细化控制核电站气载污染物的动态包容范围，能够充分满足核电站通风系统的设计要求，实现对气载污染物的有效处理，降低了核电生产和核电制造的风险性，落实了安全生产责任制。

（三）碘吸附器的应用

要想实现气载污染物的有效处理，运行的核电厂通风系统必须使用碘吸附器，一般来说，碘吸附器的吸附作用主要包括物理性吸附和化学性吸附，借助活性炭媒介，碘吸附器能够将核电厂环境中的气态放射性碘充分地收集到碘吸容器中，实现动态包容。以下对碘吸附器在核电厂中的应用进行介绍：

碘吸附器的形式主要包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组合式、Ⅲ单体式，主要机型分别为M310、AES-91、AP1000、EPR，福清核电1～4号机组、方家山核电主要应用的是型号为M310的碘吸附器，田湾核电1～4号机组应用的是型号为AES-91的碘吸附器，三门核电和海阳核电应用的碘吸附器机型为AP1000器，台山核电应用的碘吸附器型号为EPR。

三、結语

总而言之，按照核电十三五规划，当前我国正处于核电事业发展的关键时期，随着科学技术水平和可持续发展意识的不断提升，应从明确气载污染物控制值、优化动态包容范围设置以及合理应用碘吸附器等方面，实现针对气载污染物动态包容的核电站通风系统的具体设置，严格落实安全生产责任制。

参考文献：

[1]康斌，马屹松.核电站通风系统对气载污染物的动态包容[J].暖通空调，2019，49（02）：30-32.

[2]刘爽.核设施事故排放气载放射性污染物扩散模拟研究[D].哈尔滨工程大学，2017.