一种模块式放射性废物处理中心布置方法与流程

本发明属于核电厂设计技术领域，涉及一种模块式放射性废物处理中心布置方法。

背景技术：

传统的核电厂主要依靠核岛内放射性废物处理设施处理运行过程中产生的放射性废物，并设置废物辅助厂房和废物暂存库辅助处理放射性固体废物。

不同于传统单堆或双堆核电机组在核岛内部设置核废物处理设施，鉴于现阶段大多数核电厂址多机组设置，厂址地形条件愈加要求严格，厂址内布置空间受限，而且核电厂多机组设置需要处理的放射性废物量较大，因此如果每台机组均设置废物处理设施，废物处理设备的利用率较低，且不便于先进废物处理技术的采用和更新换代，不利于实现废物的最小化。同时，随着核废物处理工艺技术的研发和创新，核废物处理工艺的设备和布置逐渐呈现出集成化、模块化特点。

因此，综合多机组设施和核废物处理工艺技术的特点，有必要开发一种模块式放射性废物处理中心的布置方法，以适应当前核电厂区多机组设置的废物处理要求、复杂的厂址地形条件和核废物处理工艺技术发展要求。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种模块式放射性废物处理中心布置方法，以能够适应当前核电厂区多机组设置的废物处理要求、复杂的厂址地形条件和核废物处理工艺技术发展要求。

为实现此目的，在基础的实施方案中，本发明提供一种模块式放射性废物处理中心布置方法，所述的布置方法是将每种放射性废物的接收区模块、暂存区模块、处理工艺区模块、减容及封装区模块按放射性废物处理工艺流程和处理废物的辐射剂量率高低依次分区布置，

每种放射性废物的接收区模块、暂存区模块、处理工艺区模块、减容及封装区模块与废物桶暂存区模块、卫生出入口模块和辅助设备区模块通过设置通道相连，并组合布置，从而综合形成所述的放射性废物处理中心。

在一种优选的实施方案中，本发明提供一种模块式放射性废物处理中心布置方法，其中所述的组合布置是根据废物处理设备和厂址条件等要求组合布置。

在一种优选的实施方案中，本发明提供一种模块式放射性废物处理中心布置方法，其中每种所述的放射性废物的接收区模块、暂存区模块、处理工艺区模块、减容及封装区模块，以及废物桶暂存区模块、卫生出入口模块和辅助设备区模块的大小、数目、种类、空间结构和内部设备布置可进行组合、增减和调整。

在一种更加优选的实施方案中，本发明提供一种模块式放射性废物处理中心布置方法，其中所述的组合、增减和调整是根据放射性废物处理工艺需求和厂址条件的组合、增减和调整。

在一种优选的实施方案中，本发明提供一种模块式放射性废物处理中心布置方法，其中所述的放射性废物处理中心可以紧邻核岛主厂房布置，也可以独立于机组布置于厂址其他适应区域。

本发明的有益效果在于，利用本发明的模块式放射性废物处理中心布置方法，能够适应当前核电厂区多机组设置的废物处理要求、复杂的厂址地形条件和核废物处理工艺技术发展要求。

本发明的模块式放射性废物处理中心布置方法所构建的放射性废物处理中心包含针对每种放射性废物的接收区、暂存区、处理工艺、减容及封装工艺模块，以及为废物处理中心服务的卫生出入口、辅助设备区、废物桶暂存区等模块。以上各个功能模块可随厂址条件、废物处理工艺、辐射防护等要求调整、组合。放射性废物处理中心的功能区、辐射分区划分清晰，设备布置紧凑、灵活，可适应不同的厂址要求和多堆型核废物的处理需求；可有效避免废物处理工艺系统设备和厂房布置空间的重复配置；可有效简化核岛三废处理工艺流程，同时便于采用成熟可靠、先进的处理工艺进行处理技术的更新换代，最终有效减少最终送往处置场处置的固体废物体积，提高核电厂废物处理系统的经济性和安全性。

附图说明

图1为利用本发明的模块式放射性废物处理中心布置方法所构建的一种示例性的模块式放射性废物处理中心的平面布置示意图。

图2为利用本发明的模块式放射性废物处理中心布置方法，国内某核电厂已具体实施的模块式放射性废物处理中心的平面布置示意图。

图3为图1、图2的模块式放射性废物处理中心对应的放射性废物处理流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步的说明。

利用本发明的模块式放射性废物处理中心布置方法所构建的一种示例性的模块式放射性废物处理中心的平面布置如图1所示，其对应的放射性废物处理流程如图3所示。该模块式放射性废物处理中心包括废树脂接收区模块1、浓缩液接收区模块2、废过滤器芯接收区模块3、技术废物接收区模块4、废树脂暂存区模块5、浓缩液暂存区模块6、废过滤器芯暂存区模块7、废树脂处理工艺区模块8、浓缩液处理工艺区模块9、废过滤器芯处理工艺区模块10、技术废物处理工艺区模块11、减容及封装工艺区模块12、废物桶暂存库模块13、辅助设备区模块14、卫生出入口模块15。

技术废物处理工艺区模块11处理的放射性废物活度浓度相对较低，处理工艺集中布置，其布置区域允许工作人员进入。

废树脂处理工艺区模块8、浓缩液处理工艺区模块9处理的废树脂和浓缩液的活度浓度相对较高，主要采用遥控操作，这两个模块正常情况下不允许工作人员进入。

减容及封装工艺区模块12的处理工艺是所有处理流水线的终端工艺。因此，减容及封装工艺区模块12的布置方案在满足剂量分区的前提下，最大限度地考虑了各条流水线操作的便捷性，并满足最终通往减容及封装工艺区模块12过程中避免辊道间交叉的工艺要求。

考虑处理放射性废物的辐射剂量率高低，分区布置放射性废物的废树脂接收区模块1、浓缩液接收区模块2、废过滤器芯接收区模块3、技术废物接收区模块4、废树脂暂存区模块5、浓缩液暂存区模块6、废过滤器芯暂存区模块7、废树脂处理工艺区模块8、浓缩液处理工艺区模块9、废过滤器芯处理工艺区模块10、技术废物处理工艺区模块11、减容及封装工艺区模块12。以上各模块与废物桶暂存区模块13、卫生出入口模块15和辅助设备区模块14通过设置通道相连，并根据废物处理设备和厂址条件要求组合布置，从而综合形成所述的放射性废物处理中心。

废树脂接收区模块1、浓缩液接收区模块2、废过滤器芯接收区模块3、技术废物接收区模块4、废树脂暂存区模块5、浓缩液暂存区模块6、废过滤器芯暂存区模块7、废树脂处理工艺区模块8、浓缩液处理工艺区模块9、废过滤器芯处理工艺区模块10、技术废物处理工艺区模块11、减容及封装工艺区模块12、废物桶暂存区模块13、辅助设备区模块14、卫生出入口模块15的大小、数目、种类、空间结构和内部设备布置可根据放射性废物处理工艺需求和厂址条件进行组合、增减和调整，以适应处理工艺技术的改进和更新换代。

上述示例性的模块式放射性废物处理中心的平面布置已在国内某核电厂具体实施，用于处理该核电厂6台机组产生的废树脂、浓缩液、废过滤器芯、技术废物类低、中放射性废物，所形成的具体的平面布置如图2所示。该核电厂对应的放射性废物处理流程如图3所示：其中废树脂、浓缩液采用干燥、初压、超压装桶、水泥固定贮存减容工艺；废过滤器芯采用装屏蔽桶、水泥固定贮存工艺；技术废物采用分拣、初压、超压装桶减容、水泥固定工艺贮存工艺。

根据本发明所述方案，分析和研究该核电厂放射性废物处理流程，通过增减和调整废物处理功能模块，该具体实施的模块式放射性废物处理中心由下列功能模块组成：针对废树脂和浓缩液的废树脂和浓缩液接收区模块1、废树脂和浓缩液暂存区模块2、废树脂处理工艺区模块4和浓缩液处理工艺区模块5；针对废过滤器芯的废过滤器芯接收区模块3和废过滤器芯处理工艺区模块7；针对技术废物的技术废物接收区模块11和技术废物处理工艺区模块10；共用的减容及封装工艺区模块6、废物桶暂存区模块12、卫生出入口模块9和辅助设备区模块8。

该废物处理中心的整体布局和各模块布置情况如图3所示，具体解释如下。技术废物接收区模块11和技术废物处理工艺区模块10处理的废物活度浓度相对较低，处理工艺集中布置，其布置区域允许工作人员进入，该区域紧邻卫生出入口模块9、废树脂处理工艺区模块4、浓缩液处理工艺区模块5送桶端布置。

浓缩液和废树脂的活度浓度相对较高，主要采用遥控操作，其处理工艺模块废树脂处理工艺区模块4和浓缩液处理工艺区模块5内正常情况下不允许工作人员进入。

减容及封装工艺区模块6对应所有处理流水线的终端工艺，其布置方案在满足剂量分区的前提下，最大限度地考虑各条流水线操作的便捷性，并满足最终通往减容及封装工艺区模块6过程中避免辊道间交叉的工艺要求。

考虑处理废物的辐射剂量率高低，分区布置废树脂和浓缩液接收区模块1、废树脂和浓缩液暂存区模块2、废过滤器芯接收区模块3、废树脂处理工艺区模块4、浓缩液处理工艺区模块5、减容及封装工艺区模块6、废过滤器芯处理工艺区模块7、技术废物处理工艺区模块10、技术废物接收区模块11，它们之间通过设置通道与废物桶暂存区模块12、卫生出入口模块9、辅助设备区模块8相连。在此基础上，根据核电厂厂址地形条件等要求组合布置，综合形成图1、图2所示放射性废物处理中心。

该放射性废物处理中心的废树脂和浓缩液接收区模块1、废树脂和浓缩液暂存区模块2、废过滤器芯接收区模块3、废树脂处理工艺区模块4、浓缩液处理工艺区模块5、减容及封装工艺区模块6、废过滤器芯处理工艺区模块7、辅助设备区模块8、卫生出入口模块9、技术废物处理工艺区模块10、技术废物接收区模块11、废物桶暂存区模块12的大小、种类、数目、空间结构和内部设备布置可根据废物处理工艺需求和厂址条件进一步增减和调整，以适应处理工艺技术的改进和更新换代。

为满足该核电厂6台机组的核电厂废物处理要求，该放射性废物处理中心独立于6台核电机组，位于厂区西北角的三角形地带。通过上述各功能模块的组合布置，可充分有效利用厂址区域空间。

综上所述，依据本发明所述的方法布置的国内某核电厂放射性废物处理中心简化了核岛三废的处理工艺流程，实现了废物处理设备全厂址共用，能有效提高设备利用率；可避免单个机组单独设置固体废物处理设施带来的运行、管理、维修、建设等成本的增加；功能模块组合灵活多变，可适应不同的工艺流程的紧凑布置和不同的厂址地形条件；可便于采用先进的废物处理技术和工艺设备进行技术设备的更新换代，有利于实现废物的最小化和提高核电厂的安全性和经济性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。上述实施方式只是对本发明的举例说明，本发明也可以以其它的特定方式或其它的特定形式实施，而不偏离本发明的要旨或本质特征。因此，描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本发明的范围应由附加的权利要求说明，任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本发明的范围内。