核电站固体废物处理系统水泥固化线的设计

核电厂放射性废物水泥固化处理技术简介摘要：放射性废物是核能利用的必然产物，是指含有放射性物质或被放射性物质所污染，活度或活度浓度大于规定的情节解控水平，且所引起的照射未被排除的废弃物。

我国的放射性废物主要来源于核电厂和核燃料循环设施。

20世纪80年代初，我国开始关注和启动有关放射性废物水泥固化处理研究和应用。

90年代中期，水泥固化处理技术日趋成熟，在秦山核电厂和大亚湾核电厂配套建设了低中水平放射性废物水泥固化系统。

同期也编制并颁布实施了废物固化体性能要求和检验方法的相关标准。

随着核电事业的快速发展，绝大多数核电厂配套建设了放射性废物水泥固化生产线，主要用于低中水平放射性浓缩液和废树脂的固化处理，以及其他固体废物的固化处理。

关键词：放射性；废物处理；水泥固化一、工艺流程放射性废物的固化处理，就是将废物加工成能满足废物储存、运输、处置要求的，具有一定机械性能且结构稳定的废物体。

水泥固化通常是将放射性废物、水泥基料、外加水和其他固化外加剂混合搅拌为均匀的水泥浆体，在合适的养护条件下，经过不少于28天的养护后形成坚硬的废物固化体。

水泥固化的工艺流程如下图所示：可以看出，水泥固化的主要过程包括放射性废物废物和各种固化物料的计量，加料和混合搅拌，水泥浆体的凝结和养护。

根据搅拌和加料方式的不同，水泥固化技术可以分为桶外搅拌、桶内搅拌。

桶内搅拌是以标准的废物桶作为混合容器，将废物、水泥、外加剂、水等按照规定的加料顺序加入废物桶后，按照设定的搅拌方式搅拌均匀。

该方法有弃桨和提桨两种工艺。

弃桨是指水泥浆搅拌完成后，将搅拌桨留在废物桶内不再复用，提桨是指搅拌完成后，将搅拌桨提起，冲洗后重复使用。

该方法的优点不需要专门的混合容器，有利于搅拌桨的清洗和维护。

缺点是对废物桶的填充率有要求，对加料顺序、加料量、搅拌方式和搅拌速率有一个相对严格的控制，既要防止搅拌时水泥浆的外溅，又要保证合适的废物填充率。

桶外搅拌是将水泥、外加剂、水等在混合容器内按照规定的加料顺序和搅拌方式，搅拌均匀后将水泥浆输送到废物桶。

机械与设备福清 1、2 号机组 TES 系统水泥固化线的改造分析何泰烽 卢 胡 孙宇宝 粟路雨 孙建国 侯晓宇（福建福清核电有限公司，福建 福清 350318）【摘 要】福清 1、2 号机组 TES 系统桶外搅拌装置在调试过 程中，发生 2 起排料不完全的问题以及废树脂固化体养护 8 天仍未 初凝的现象。

经过调研了国内在建和运行电厂的 TES 系统水泥固化 系统的情况，决定对福清 1、2 号机组 TES 水泥固化系统进行改造， 采用更为成熟可靠的固化技术，保证 TES 系统运行的安全性，从而 保障福清 1、2 号机组的正常运行。

【关键词】水泥固化线；改造；桶内搅拌 前言 水泥固化线属于固体废物处理系统(TES)的一部分， 其主要功能 是将浓缩液、 废树脂与水泥干混料混合均匀装入 400L 钢桶或将废过 滤器芯子用水泥湿混料固定到 400L 钢桶形成固化体，将 400L 钢桶 封盖并送到放射性固体废物暂存库暂存。

若钢桶外表面剂量率高于 2mSv/h 则将其装入屏蔽容器后再送到放射性固体废物暂存库[1]。

福清核电 1、2 号机组 TES 系统水泥固化线在设计之初，为响应 国家核安全局在二代改进型核电厂审评原则中对废物最小化的要 求，确保本工程的固体废物产生量不高于国内同期建设的核电厂， 在 2008 年 1 月，CNPE 参考岭澳二期的桶外搅拌工艺，上报了桶外 搅拌的 TES 系统水泥固化方案。

但在该套设备的调试过程中出现了 一系列问题，对设备的可靠性、稳定性形成严峻挑战。

1 桶外搅拌水泥固化线调试出现的问题 1.1 调试过程中出现的问题 2014 年，通过对福清核电 TES 系统水泥固化线的调试，调试人 员对系统设备和固化配方进行了全面的验证，发现该套水泥固化线 不论在设备的成熟性、配方的有效性以及设备与配方的匹配性上都 存在诸多问题。

1.1.1 设备的成熟性问题 桶外混合器由于其搅拌桨结构不尽合理，每次搅拌排料后，混 合器搅拌轴与桨叶的连接处总会残留湿混料，且无法通过混合器内 的冲洗装置清洗干净。

核电厂TES水泥固化线控制策略研究与应用Research and Application of the Control Strategyfor TES Cement Solidification Line in Nuclear Power Plant壤蕊杰1林#2糾錦潯1i M1 (深圳中广核工程设计有限公司1，广东深圳518172;深圳行健自动化股份有限公司2，广东深圳518000)摘要：在对ISA - S88标准和核电厂固体废物处理系统进行简述的基础上，对固体废物处理工艺——水泥固化线的控制策略进行了 详细研究，并对其应用S88标准技术的合理性及适用性进行了分析。

最后通过这套典型的机-电-仪综合自动化控制系统在核电厂 的成功实施，论证了该控制策略的实际应用效果，并形成一定的标准化设计方法，对其他类似系统具有指导意义。

关键词：I S A-S88批量控制顺序控制核电厂C P R1000数字化仪控系统控制策略中图分类号：TH -3 ;TP273 文献标志码： A D O I：10.16086/j. cnki. issnlOOO -0380.201511008A bstract：Based on the brief descriptions of ISA -S88 standard and the solid waste treatment system of nuclear power plant, the control strategy of solid waste technological process, i. e. , the cement solidification line is researched in detail; and the rationality and applicability of applying S88 standard are analyzed. Through successfully implementing this machine-electricity-instrument integrated automation control system in nuclear power plant, the practical application effects of this control strategy is proved; and certain standardized design method is form ed; it possesses guiding significance to other similar systems.Keywords ：ISA - S88 Batch control Sequential control Nuclear power plant CPR1000 Digital I&C system Control strategy〇引言水泥固化线作为一种核电厂运行期间产生的固体 废物的处理工艺，长期以来被国外供货商垄断，但近一 两年来，具有自主知识产权的固体废物处理系统自主 化设计方案相继在国内多个CPR1000项目上成功实 施，彻底打破了国外供货商的垄断局面。

工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald63核电厂的运行与维护会产生相应的放射性废物，包括蒸残液、废树脂及废过滤器芯等，这些放射性废物经过处理，在核电厂储存一段时间后送至放射性处置场处置。

核电厂通常采用的处理方法是水泥固化法。

目前，国内已运行的及在建的所有压水堆核电站都采用了水泥固化技术处理放射性废物。

1 水泥固化原理水泥固化法是以硅酸盐水泥基材作为放射性废料的固化材料，通过机械固化、吸附固化和化学固化对废料中核素离子起到固化作用。

固化放射性废物的水泥固化体是一个不均匀的多相体系，由固相、少量液体和空气组成。

其中，固相主要由各种水化产物、残余熟料和废物等构成，而少量液体则存在于体系的孔隙中。

整个体系对于核素的滞留作用主要有三种：固溶作用、吸附作用和包容作用。

水泥固化法具有处理过程简单，加工技术良好，固化产品的热稳定性、化学稳定性和生物化学稳定性良好等优点。

2 水泥固化处理工艺国内已运行及在建的核电厂均采用水泥固化线进行放射性废物的固化处理，实现了放射性废物固化处理的自动化，按照水泥固化处理工艺的不同，可以分为桶内搅拌水泥固化线和桶外搅拌水泥固化线。

桶内搅拌水泥固化线和桶外搅拌水泥固化线的原理示意图见图1。

2.1 桶内搅拌固化线桶内搅拌是将废物、水泥和添加剂分别加入到废物桶内，放入搅拌桨进行搅拌。

充分搅拌均匀后提出搅拌桨，然后盖上桶盖。

整条固化线由7段不同的辊道组成，装有水泥的钢桶从起始工位经过渡工位被输送到取封盖工位，揭去桶盖后，送到搅拌工位，加入放射性废液[1]。

放射性废液经计量罐逐罐计量，借助重力作用进入桶中，与添加剂混合均匀。

由螺旋输送器将干料，逐渐加入桶中，与废液在桶内混合均匀。

为避免废液因来不及被水泥吸收而溢出，废液的添加分3～4次进行。

每次加完废液后，插入搅拌桨进行搅拌。

随着废液的增加，逐渐增加搅拌桨的插入深度。

最后一次加废液后，搅拌桨浸没在液面之下并高速旋转，将废液与水泥充分混合均匀。

水泥固化线工艺方案设计作者：王冲宋真刘宇昊马兴均来源：《科技视界》2018年第01期【摘要】水泥固化线是某废物处理中心建设的一个重要系统，根据以往固化生产线的优缺点及放射性废液水泥固化线生产的需要，确定了该生产线的工艺方案。

该工艺方案包含水泥粉料接下料、计量与输送、蒸残液输送与计量、废树脂输送与计量、水泥固化体的生产、输送与贮存四个子项。

本文通过对方案中的工艺流程进行了详细的阐述，确定了该工艺方案基本合理，基本满足现有的工艺要求，提高了自动化水平。

【关键词】水泥固化；放射性废液处理；放射性废树脂处理；工艺方案中图分类号： TL941 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）01-0191-002【Abstract】The concrete curing line is a waste treatment center construction is an important system， based on past the advantages and disadvantages of curing production line and the needs of the radioactive waste liquid cement curing line production， the processing plan of the production line is determined.The process plan includes four sub-items， including the preparation of cement powder，measuring and conveying， transpiration and measurement， waste resin conveying and measurement， the production， transportation and storage of cement solidified body.Through the detailed elaboration of the technological process in the scheme， this paper determines the basic reasonableness of the process plan， basically meets the existing technological requirements， and improves the automation level.【Key words】Cement solidification； Disposal of radioactive waste liquid； Radioactive waste resin treatment； The processing plan0 前言放射性废液（废树脂）水泥固化线（简称水泥固化）是某废物处理中心建设的一个重要系统，该系统包含水泥粉料接下料及计量和输送、蒸残液输送与计量、废树脂输送与计量、水泥固化体的生产及输送和贮存四个子项。

核电厂水泥固化线废滤芯固化装置移动灌浆站的调试文章主要介绍海南昌江核电厂改造后的TES水泥固化线废滤芯固化简易工艺，移动灌浆站设备组成，移动灌浆站水泥、减水剂、水供给系统调试过程和整体测试。

标签：水泥固化线；滤芯固化；移动灌浆站；调试前言海南昌江核电厂TES系统水泥固化线经过改造后废滤芯固化装置采用由西屋电气公司设计、供货的移动灌浆站。

该装置按设定的配比将水泥干料、水和减水剂攪拌均匀后，使用螺杆输送泵通过穿墙管线输送至水泥固化线充注站上400L钢桶，将钢桶中使用滤芯定位支架固定的废滤芯灌浆固化。

1 移动灌浆站设备组成根据设备功能，将其分为移动水泥料仓、搅拌灌浆和控制3个单元模块，每个单元可以独立移动，各单元接口结构简单、可靠，可实现快速连接，组装如图1所示。

移动水泥料仓主要为搅拌灌浆单元连续提供水泥干料；搅拌灌浆单元将水泥干料通过计量装置和输送装置进入搅拌器，水泥干料与计量后的水和减水剂在搅拌器内充分混合，形成均匀湿混料，通过螺杆输送泵、输送软管，连续向400L 钢桶内灌浆。

控制单元主要实现整个系统的电气控制功能，提供系统状态显示及报警，控制水和减水剂供给，提供外部与内部设备间的接口，提供快捷清洗。

2 移动灌浆站调试了解调试目的、运行准则，文件、耗材、工器具准备完成，试验条件具备后，将设备组装置初始状态。

2.1 计算550TZ水泥干料平均输送流量值将水泥输送/计量通道充满水泥干料后，运行550TZ三次，每次1min，称量每次输出的水泥干料重量并记录。

每次1min水泥干料重量分别为44.22kg、44kg、43.38kg，平均值为43.87kg，对应的水泥干料流量为2653.2kg/h、2640kg/h、2602.8kg/h，平均值为2632kg/h。

2.2 根据配方计算减水剂和水的流量期望值海南昌江核电工程使用水泥为PSB 42.5石井牌，减水剂为BASF Genium C333。

根据配方文件，水泥与减水剂比例为0.8，水灰比为0.28。

核电废树脂处理水泥固化工艺流程下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!随着核电站的建设和运行，核电废物处理成为一个重要的环保问题。

水泥固化线工艺方案设计水泥固化线是一种新型的固化材料，它可以为建筑和工业建设提供更强的抗拉强度、抗断裂能力、抗腐蚀性能和耐久性，并具有极高的耐寒性。

水泥固化线工艺方案的设计是使用现代设计方法，以满足各个工艺要求的中心思想。

水泥固化线工艺方案设计的第一步是明确项目的目的和技术要求，以便确定该工艺方案应具备的必要条件。

它应该考虑以下因素：现场条件、环境因素、水泥固化线配比设计、施工方案。

其次，根据前次条件分析，分析出控制水泥固化线工艺重要参数，包括水泥固化线的成分、比例、施工温度、时间，以及固化环境等，并确定它们之间的关系。

最后，根据以上参数分析和历史工艺方案设计，确定本次水泥固化线工艺方案，保证工艺质量达到预期要求。

水泥固化线工艺方案设计应考虑多种因素，如水泥固化线配伍材料、配合比设计、施工方案、施工环境及固化等。

合理选择水泥固化线原材料及配比，使之具有良好的流动性、固化形态稳定性和抗裂性能。

此外，水泥固化线的配比设计应考虑配比的准确性、经济性和适用性，它们应满足工作现场的施工要求，延长水泥固化线的使用寿命和使用安全性。

施工方案是水泥固化线工艺方案设计的重要组成部分，施工方案要结合水泥固化线施工地形、地质环境、运行条件，确定操作方法，以及施工过程中的技术措施，并对满足施工要求、提高施工效率有重大影响。

施工方案还应考虑水泥固化线的固化前条件、施工温度、施工时间、固化环境因素、维护、验收等，以确保施工质量。

本次水泥固化线工艺方案设计，在明确项目目的和技术要求的基础上，考虑水泥固化线原材料及配比、施工方案、施工环境及固化等因素，分析出控制工艺重要参数，根据前次工艺方案设计结果，确定本次水泥固化线工艺方案。

水泥固化线工艺方案设计有助于提高施工质量，延长水泥固化线的使用寿命，为建筑及工业建设提供强耐抗性能的建筑材料。

核废水处理中的水泥固化与混凝土封存技术近年来，核能发展迅速，然而核能产生的废水处理一直是一个重要的问题。

核废水中含有大量的放射性物质，对环境和人体健康造成潜在风险。

因此，寻找一种有效的处理方法是至关重要的。

水泥固化与混凝土封存技术作为一种常见的核废水处理方法，具有较高的效率和安全性，在核能行业得到广泛应用。

水泥固化是指将核废水与水泥混合，并通过化学反应将其固化为一种固体物质。

核废水中的放射性物质主要以离子态存在，水泥中的主要成分——氢氧化钙（Ca(OH)2）能与离子形成稳定的化合物，从而将放射性物质固定在水泥中。

水泥固化技术不仅可以有效地固化核废水中的放射性物质，还能够降低废水的体积，减少对环境的影响。

混凝土封存技术是将固化后的核废水与水泥、砂子和骨料等混合，形成一种坚固的混凝土结构，用于封存核废水。

混凝土封存技术在核能行业中得到广泛应用的原因之一是其良好的抗压性能和耐久性。

混凝土结构可以有效地防止核废水的泄漏和扩散，保护环境和人体健康的安全。

在水泥固化与混凝土封存技术的应用过程中，还需要考虑一些关键因素。

首先，选择合适的水泥配方和混凝土配比非常重要。

不同类型的核废水可能含有不同种类和浓度的放射性物质，因此需要针对性地选择水泥和混凝土的成分，以确保固化效果。

其次，固化和封存过程需要在严格的工艺条件下进行，确保固化物质的质量和稳定性。

此外，固化后的水泥和混凝土结构需要进行长期的监测和维护，以确保其性能和安全性。

水泥固化与混凝土封存技术在核废水处理中具有许多优势。

首先，这种方法可以将放射性物质固定在固体中，避免了直接接触和扩散的风险。

其次，水泥和混凝土材料广泛存在于建筑行业中，具有成熟的生产工艺和供应链，使得这种技术的应用更加便利和经济。

此外，水泥固化与混凝土封存技术也可以与其他处理方法相结合，形成多重防护措施，提高核废水处理的效果。

然而，水泥固化与混凝土封存技术也存在一些挑战和局限性。

首先，该技术只能处理溶液型核废水，对于固体废物和气体废物的处理效果较差。

专利名称：核电站TES水泥固化线控制方法
专利类型：发明专利
发明人：薄晶杰,董孝胜,张学岭,田骏,刘锦洋,刘成,王钊申请号：CN201510898368.9
申请日：20151208
公开号：CN105489261A
公开日：
20160413
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种核电站TES水泥固化线控制方法，该控制方法包括：将废弃物加入到配料桶；将添加剂添加到该配料桶内；通过传输链将该配料桶传送到废弃物搅拌站；使搅拌器上封盖并使搅拌桨下降，与该金属桶形成密封；在该金属桶中加入石灰；启动搅拌器，使石灰和该废弃物充分搅拌；启动水泥加料装置，根据配方中的水灰比加入定量水泥，继续搅拌固化体；其中，该废弃物的加入量通过在线定体积计量。

本发明通过在线定体积计量，可快速、准确地加入废弃物，防止固化比例不均、废弃物溢出等问题。

申请人：中广核工程有限公司,中国广核集团有限公司
地址：518023 广东省深圳市福田区深南中路69号
国籍：CN
代理机构：广州三环专利代理有限公司
代理人：王基才
更多信息请下载全文后查看。

水泥固化线工艺方案设计1水泥固化线工艺方案介绍水泥固化线是指在表面处理工艺中，将水泥浆料与投料设备结合结实，并形成固化线的工艺。

固化线可以对地面进行固定处理，把固化线贯穿在投料设备之间，使其具有多方位的保护作用。

2水泥固化线工艺方案设计（1）水泥固化线是一种表面处理工艺，首先要使用低水量的水泥浆料施工，保证水泥浆厚度符合施工要求，表面光滑，抗弯性能controled好。

（2）然后统一采用高强度抛光筋，结合抛光灌缝技术，使其具有良好的紧固性能，使固化线与投料设备之间形成紧贴的连接，能够有效地防止漏斗、料带等设备之间断裂。

（3）然后将固化线与投料设备之间的接口处处理，使其具有较强的密封性能，避免出料口溢料，影响料流正常工作。

3水泥固化线工艺施工步骤（1）投料：根据固化线的施工规范，将水泥浆料均匀地投料在投料设备上，使浆体能够均匀涂布在表面上。

（2）定向投料：相对于投料设备，施工工人风驰电掣地将灌缝进行定向，使其位置和宽度符合要求。

（3）灌缝：使用高强度抛光筋进行灌缝，使其紧固牢固，以及填补空隙，使固化线与投料设备之间形成紧贴的连接。

（4）加固：将投料设备之间的表面处理进行加固，使其具有更强的紧固性和密封性，有效地防止出料口溢料。

4水泥固化线工艺施工检��（1）性能检查：施工完成之后，首先要通过检测投料设备之间的关系，确认固化线与投料设备之间的紧固性、抗弯性、密封性等性能达到要求。

（2）观察检查：投料设备之间的整个表面及接口处要用放大镜观察检查，看是否有空余空隙、错口、滴漏等缺陷问题。

（3）试验检查：合格的水泥固化线应具有良好的耐腐蚀性和耐湿热性，有效抗击环境恶劣因素，以及应力变化，所以要进行试验检查，进行综合应用性能测试。