第6期 2012年6月 广东水利水电 GUANGD0NG WATER RESOURCES AND HYDROPOWER No.6 Jun.2012 滨海核电站用水合理性分析与控制指标研究 曹雪芹,黄本胜,邱 静 (广东省水利水电科学研究院,广东省水动力学应用研究重点实验室,广东广州 510635) 摘要:制定滨海核电站用水效率的控制性指标,促进区域水资源的合理配置和核电厂址资源的正确利用,对滨海核电 项目水资源管理体系的建立具有重要意义。该文对国内现役核电机组用水资料进行分析,分析不同堆型不同阶段的用水 合理性,并提出用水效率管理的控制性指标,为核电项目水资源管理政策和技术体系建设提供参考。 关键词:滨海核电站;用水合理性:控制指标 中图分类号:TV213 文献标识码:B 文章编号:1008—0112(2012)06—0012—03 目前我国滨海核电厂址的规划选址工作已基本完 该海水、淡水并举的取用水模式是我国各种型号机组 滨海核电项目正常运行期运作的主流模式。 成,可供进一步选用的厂址已非常有限,今后一个时 期滨海核电建设发展的主要任务是识别已选厂址的合 理性、适宜性,滨海核电项目水资源管理的主要任务 是做好水资源保障和监管,确保项目和区域的整体供 水安全。滨海核电项目水资源管理的政策建设、技术 标准体系建设、管理方式方法构建亟待更深入的研究, 以对滨海核电建设和管理实施科学、有力的水资源指 导和监管。开展用水合理性分析与控制指标研究是核 电行业落实最严格水资源管理制度迫切需要开展的工 作,为建立具有前瞻性、科学性的核电站用水效率评 价技术标准体系服务,成果对正确引导核电建设的布 局、设计、评价、监管意义重大,促进区域水资源的 合理配置和核电厂址资源的正确利用,为核电项目的 科学合理用水提供技术指导。 1 滨海核电站用水工艺及用水特点 图1核电站用水工艺示意 2 滨海核电站历史用水资料调研分析 2.1 研对象及资料 本文典型核电站运行期历史用水资料的调研对象 选取大亚湾核电站、岭澳核电站一期、秦山核电站三 期、田湾核电站;施工期用水资料的调研对象选取岭 澳核电站一期、岭澳核电站二期、红沿河核电站一期、 阳江核电站及防城港核电站;我国现役核电站调试期 滨海核电站正常运行期的用水可分为3个回路, 见图1。一回路(Primary Water Loop)为核蒸汽供应系 统,俗称为核岛,一回路将核反应堆的热量带到核反 应堆外;二回路(Secondary Water Loop)为蒸汽和动力 转换系统,俗称为常规岛,二回路将一回路的热量带 到二回路,由于被一回路内的水加热,二回路内的水 用水资料的统计、保存条件不十分理想,故调试期用 水资料的调研对象选取岭澳核电站一期工程。调研对 象说明见表1。 表1 国内典型滨海核电站历史用水资料调研对象一览表 阶段 调研对象 变为高压蒸汽;三回路为常规岛循环冷却系统,排出 一回路和二回路的热量,确保一回路和二回路安全运 滨海核电站常规岛循环冷却水、核岛重要厂(安 行,并冷却二回路的冷端。 全厂)用水取用海水,且按直流冷却方式建设,生活 用水、化学水原水、其他厂用水(主要是轴封冷却水 和辅助设备用水)则取用淡水。在当前技术条件下, 收稿日期-2012—02—29:修回日期:2012—04—11 岭澳核电站一期工程、岭澳核电站二期工程、红沿河核电 胞l_别 站期工程、阳江核电站、防城港核电站 一调试期 岭澳核电站一期工程 运行期 核电站、岭澳核电站一期、泰山核电站t期、田湾 作者简介:曹雪芹(1985一),女,硕士,助理T程师,从事水文水资源研究。 ・12・ 2012年6月 第6期 曹雪芹,等:滨海核电站用水合理性分析与控制指标研究 \咖*旺 ∞ 加∞舳 ∞∞加0 2.2施工期用水量分析 滨海核电项目施工期要完成的建设任务主要是厂 房土建和设备安装,从第1台机组的第1罐混凝土浇 筑算起,施工期长达46个月,其中大部分的土建施工 在前24个月完成,后22个月主要进行设备安装。此 外,不同机型、装机容量的大小、地形条件、各辅助 建筑物的设计方案、工程施工方案、气象条件及用水 习惯等都会对用水总量产生较大的影响。与一般建筑 工地用水相比,除人员较多、建筑工程量较大外基本 无其他差异。 本文收集了岭澳核电一期、岭澳核电二期、红沿 河核电一期、阳江核电、以及防城港施工期的用水资 料并对其进行分析,最大用水量见图2。 图2典型核电站施工期实际年最大用水量 由于阳江核电及防城港核电站目前仍处于施工期, 所收集到的用水资料,阳江核电站截止到2011年10 月,防城港核电站截止到201 1年7月。根据前几个月 的用水情况,估计阳江核电站201 1用水总量不会超过 120万m ,防城港核电站2011年用水总量不会超过 40万m。。 根据典型核电站施工期实际用水量分析,建议以 施工高峰期总用水量不超过125万m /a为2台100万 kW级机组施工总用水量的参考控制指标。 2.3调试期用水量分析 目前,在建的核电站调试期用水量资料均无保存, 在建的核电站红沿河刚开始调试资料不全,阳江核电、 台山核电以及防城港核电仍处于土建施工期。根据现 场调研,据技术人员介绍冷试阶段用水量一般为2 000 ~3 000m /d,即年用水量为73—109.5万m 。根据 收集的岭澳核电一期工程的用水资料,岭澳一期1号 机组于2001年初进入冷试阶段,标志着调试用水的高 峰期来临,该年岭澳一期调试用水量为105万m ,与 技术人员介绍的情况是相符合的。 2.4运行期用水量分析 本文对运行的大亚湾核电站、岭澳核电一期、秦 山三期及田湾核电站的运行期资料进行了分析。 1)大亚湾核电站、岭澳核电一期 根据大亚湾核电站1994~2010年厂区用水量、岭 澳核电一期2002~2010年厂区用水量计算单位装机用 水量,历年单位装机用水量见图3,两核电站的历年单 位装机用水量的平均值分别为0.009m /(s・GW)和 0.010m /(S・GW),峰值分别为0.014m /(S・GW)和 0.017m /(s・GW)。同时考虑两核电站的年发电量计 算单位发电用水量,历年单位发电用水量见图4,两 核电站的单位发电用水量的平均值分别为 0.040 5m /(MW・h)和0.036 5m /(MW・h),峰值 分别为0.065 9In /(MW・h)和0.052 lm /(MW・h)。 00 J 8 00I6 0 00I4 00 0l2 00l0 O 008 旺0 006 90o4 0002 ” 。“ mo 年 m 鳓 ∞ ∞ ∞ 加 图3大亚湾核电站、岭澳核电一期历年实际单位装机用水量 当前我国滨海核电站规划采用的主流机型中,二 代加CPRl000机组主要以岭澳核电站(一期)为翻版, 图3、图4的信息可以为二代加机组用水控制指标的 制定提供参考;广东大亚湾核电用水基地的水务管理 水平居全国核电企业前列,面向全国应有的取用水定 额标准以在大亚湾核电和岭澳核电一期的历史峰值基 础上上浮为宜,可考虑上浮30%,将单位装机取水量 0.022m /(S・GW)、单位发电用水量Q085 7m3/(MW・h) 作为现阶段滨海核电二代加CPR1000机组用水量的考 核指标 =- ● 富 薹 ● 暑 皿删 -芒 旺 ・l3・ 2012年6月 第6期 广东水利水电 No.6 Jun.2012 位发电用水量的平均值分别为0.132 9 m。/(MW・h)和 0.051 6 m /(MW・h),峰值分别为0.153 4 m /(MW・h) 和0.053 i m /(MW・h)。 0 ● 0 秦山核电站三期采用加拿大坎杜6重水堆机组,田 湾核电站采用俄罗斯AES一91型压水堆机组,图5和图6 三 血 * 征 蠹 的信息可以为加拿大坎杜6重水堆机组和俄罗斯AES一91 :班L 型压水堆机组用水控制指标的制定提供参考;取用水定 额标准以在秦山核电三期和田湾核电的历史峰值基础上 上浮为宜,可考虑上浮30%。将单位装机用水量0.051 20()4 2o05 2()o6 2o07 2oo8 2009年 图5 秦山核电三期、田湾核电站历年实际单位装机用水量 0.18 二}0.16 0.14 m /(s・GW)、单位发电用水量0.199 5 m /(MW・h)作 为现阶段滨海核电加拿大坎杜6重水堆机组用水量的考 核指标;将单位装机用水量0.014 m3/(S・GW)、单位发 邑O12 0.1 唧008 电用水量0.069 1 m3/(MW・h)作为现阶段滨海核电俄罗 斯AES一91型压水堆机组用水量的考核指标(见表 2) 茎o06 004 0.02 岳0 图6秦山核电三期、田湾核电站历年实际单位发电用水量 表2运行期不同堆型评价指标 3结论 0.199 5m /(MW・h)作为加拿大坎杜6重水堆机组运 本文通过收集典型核电的历史用水资料,并对其 进行分析计算,在此基础上提出滨海核电站用水合理 性分析与用水效率管理评价考核指标,及其合理的取 值范围。 1)建议以施工高峰期总用水量不超过125万m /a 行期的用水量的参考控制指标;单位装机取用水量 0.014m /(S・GW)、单位发电取用水量Q069 1IT13/(MW・ h)可以作为俄罗斯AES一91型压水堆机组运行期的用 水量的参考控制指标。 参考文献: 为2台100万kW级机组施工总用水量的参考控制指 标。 [1] 黄本胜,邱静,曹雪芹,等.滨海核电站用水合理性分 析与控制指标研究[R].广州:广东省水利水电科学研 究院,2011. 2)拟初定以2 000~3 000m /d,作为调试期用水 的参考值。 3)建议以实 棚用水量不程i (122n13/(s・GW)、 单位发电取用水量不超过0.085 7m /(MW・h)作为二 代加CPR1000运行期的用水量参考控制指标;单位装 机取用水量0.05lm /(S・GW)、单位发电取用水量 ・[2] 水利部水资源管理中心.水资源论证案例汇编[A]. 2011. [3] 邱静,黄本胜,马瑞,等.滨海核电厂用水合理性分析 [J].广东水利水电,2010,(10):4—8. (本文责任编辑马克俊) 14・