2015年3月7日 星期六

龍門電廠參觀

今年3月7日,跟核能流言終結者去了趟龍門核能電廠(核四),
非常難得有機會可以這麼靠近核電機組。
這篇在拖了很久後才寫出來,龍門電廠也還是處於完工封存的狀態,
希望更多人能夠理性了解核電廠。

那天的天氣是陰陰的,但還好沒有下大雨。

從公館集合出發到了龍門電廠,還只能從龍門施工處的大門進去,
因為電廠還算是施工中的地方。
一開始先是龍門電廠的現況簡報,包含規劃、施工過程...
後續改善過的缺點跟增加的安全設計。

簡報完手機就被收去保管了,收去保管並不是因為有什麼見不得人的東西不能拍,
主要原因一是基於保安,部分跟安全相關的設施會基於保護設計細節理由禁止拍攝,
這次參訪有去參觀冷卻水的泵房,曾經看過國家地理頻道的節目拍美國的核電廠,
泵房就是基於保安理由只能遠拍。
另一個原因是有些設備外觀跟安裝方式會牽涉到廠商的智慧財產權,
要經過設備廠商同意才可以讓照片流出。
所以這篇,就盡量敘述清楚,讓讀的時候能有點畫面。

因為我們人很多,有兩部遊覽車,因此分成兩批走不同路線,
遊覽車在參觀移動過程前後都會有廠方的車輛帶路、跟隨,確保安全。

(抽水機房與碼頭)

我這批第一個參觀的點就是冷卻水抽水機房與重件碼頭,
位置在電廠外,濱海公路的另一端,跟電廠之間有專用的連絡道路。
這是臺灣的電廠比日本福島第一核電廠安全的地方之一,
電廠本身距離海岸線不管是水平還是垂直的距離都很遠。
而且泵房是在完全水密的建築內,日本由於核電廠是民營電力公司經營的,
所以福島為了追求運作效率,將電廠蓋得離海邊很近,
且冷卻水泵也是直接露天安裝。

首先抵達抽水機房的外面,機房建築本身是耐海嘯衝擊的混凝土建築,
位在碼頭防波堤形成的港灣內,這樣的設計盡量減少可能跑進來的垃圾跟生物,
防波堤是設計過的,港灣內的海水流速很緩慢,而且水也很乾淨。
機房建築的下方是一個超大蓄水池,港灣內的海水,經過一層柵欄後進入蓄水池,
柵欄的功能是攔阻體積較大的物體,上方有清除雜物用的設備(有點像大樓洗窗戶的軌道車),
柵欄以下的蓄水池結構,也是能抵擋海嘯衝擊的堅固結構。
而蓄水池的功用,是我沒想過的,因為考量萬一真的有海嘯時,海水會先往後退,
蓄水池的容量就是經過計算後,最大可能的海嘯讓海水後退到海嘯衝擊的這段時間設計,
水量足夠供應電廠冷卻用二十多分鐘,可以做到讓電廠機組完全不缺冷卻水。

進入抽水機房,首先看到的是魚梯,雖然前面提到的東西已經能夠擋掉很多雜物,
但還是有可能會有較小的魚游進蓄水池,魚梯就可以讓被抽水吸起來的魚游出去。
機房建築內分成兩區,分別供應兩部反應器機組的冷卻水,
每部機組都有六組獨立的水泵與相關機電設備,分別在六個獨立的水密艙內,
水密艙的水密門平常是保持關閉的,確保當海嘯衝擊泵房淹水時,水泵還是可以持續運作。
每部反應器使用的六個水泵除了故障、維修時可以備援外,平常也會自動輪流運轉,
而在緊急情況下,只要有一部水泵能夠運轉,就可以讓反應器不至發生危險。

此外,機房內可以看到的各種管線,都是防水設計的,
前面提到進水過程有重重避免雜物、魚類吸入的機制,水泵本身也有再次過濾的機構,
且有自動噴除雜物的功能設計,讓整體的妥善律跟維護需求都達到更好的狀況。

看完水泵跟機房後,到碼頭邊看看,碼頭其實很空,
除了岸上幾個施工過程中換下的零星部件(比如說管溝,因為後來更新成更高規格的)。
這個碼頭除了興建電廠時運送設備外,未來運轉時補充燃料,甚至是除役後的運輸需求,
都可以透過這邊搭配與電廠本身的專用聯絡道進行,算是比現存三廠都還好的設計。

(生水池)

離開碼頭邊後搭車回到電廠,到電廠的最高處,也就是生水池的位置,
臺灣所有的核電廠都有生水池,且水池本身與管線都有相當的抗震能力,
這也是日本所沒有,而在311後派員來觀摩的設計,
在喪失所有動力與水源的情況下,生水池內的水,可以藉由重力灌入反應器爐心,
避免爐心失水,且生水池的容量足夠灌滿反應器若干次,爭取應變搶修時間。
目前日本一些準備恢復運轉的核能電廠,也想辦法在高處增建了生水池。

往生水池的路上,比反應器廠房高的地方還有開關廠與氣渦輪發電機,
臺灣的四個核能電廠,還有部分火力電廠都有氣渦輪發電機。
這也是國外不一定有的的,因為核能與火力機組,在沒發電或準備啟動時,
需要電源維持一些週邊設備運轉。
考慮臺灣的地理環境,電力調度可能有時沒有那麼方便(比如89年的729大停電),
因此核能跟部分的火力電廠會有氣渦輪發電機。
在臺灣的各個核能電廠中,氣渦輪發電機都裝在廠區中比較高的位置,
是眾多的備用電力來源之一,對海嘯也有很好的防範能力。

在生水池附近,還有一個可以鳥瞰整個廠區與海岸的觀景台,
看完生水池後停留了一下,雖然天氣陰陰的,但風景真的很不錯,
也有看到廢料處理廠通風塔(所謂的煙囪)上的老鷹休息站。
想要繼續有美好的自然風景、環境...核能真的是有其必要性的。

(汽機廠房)

接下來又搭遊覽車到了核電廠的核心地帶...反應器廠房與汽機廠房,
這塊區域外圍又有另外一層圍籬圍起來,非常注重安全。
此區域的地基也是特別深入地底的岩盤上,是整個電廠最穩固、最不怕地震的區域。
比較可惜的是我們只能進入汽機廠房參觀,不能進到反應器廠房,
同樣是基於核子設施維安考量。

汽機廠房與反應器廠房平常都是維持負壓的,換氣對外排放的氣體都是經過過濾、檢測,
避免把輻射塵排入大氣中,進出的話要從兩座廠房中間的人員進出廠房。
人員進出廠房除了要掃識別證外,進去還要踩過刷鞋機把鞋底刷乾淨,
因為愈少灰塵進入廠房內,廠房維持得愈乾淨,就愈少可能的輻射塵。
過了刷鞋機後是偵測區域,除了有偵測整個環境的輻射劑量外,
也有未來工作人員離開廠房時詳細檢查的儀器,還有洗除輻射塵的淋浴間。
(不用想太恐怖,就跟在外面走一走難免皮膚上會有灰塵汙垢一樣,洗洗澡就好)
檢測儀器的敏感度都很高,機乎是設定在略高於背景值就會有反應的程度,
因此有使用一些具微弱放射性的醫療顯影劑,
或是那種給光照一下可以夜光一段時間的手錶或適品,在檢測區待一下都可能觸發警報。

往汽機廠房走去,然後搭了一臺非常大的電梯,我們一群三四十人可以一起進去,
這大型電梯除了給人員搭乘外,也是設計成大修其間可以載運一些設備機具的。
到了樓上的汽輪機廠房,首先看到的是很高的天花板與充足的照明,
因為是負壓空調的廠房,裡面的空氣很乾淨,氣溫也很舒服。
接著看到的是牆上各式各樣的管線與設備,
我記得曾經看網路上有人質疑過為什麼管路會那麼複雜,
其實這是工業級的廠房,各種線路、管路都是走明管的,這樣比較方便檢修,
有問題時也才能及時發現,所以剛開始看到會覺得跟家裡管線都在牆壁內感覺很不一樣。

我們先繞過氣水分離器與汽輪機,來到發電機這邊,
週圍的地面都相當乾淨,有清洗時用的排水孔,
還有準備給一些維修工具使用的凹槽、定位標線。
龍門電廠的使用的發電機與汽輪機是目前業界單一機組功率最大的,
發電機本體其實...沒有很大,比想像中小(但也不小了),
臺電的人員介紹了一下目前封存的處理方式,內部灌氦氣、冷卻水管路接臨時管,
定期轉動...等等。(定期轉動是為了避免自然重力造成軸承歪掉)

看完發電機後換看汽輪機,因為沸水式反應器是直接產生蒸氣推動器輪機,
所以運轉過程中汽機、管路週邊是會有放射線的,
(但隨蒸氣管路帶進來的都是短半衰期的核種,停機24小時後就可以檢修汽機與管線了)
因此汽輪機與氣水分離器是在一個圍起來房間內以屏蔽輻射,
這個房間的頂板是一片一片可以吊起的,上面都有編號,
未來如果有維修需要...可以由上方的門式吊車將頂板吊離,維修完成後再歸位。

基於萬一管線破損的安全考量,目前核能發電廠使用的蒸氣溫度、壓力都比火力發電低,
汽輪機轉速也較低(核能1800rpm,火力3600rpm)。
但核電機組的功率又很大,所以汽輪機就真的非常大了,
龍門電廠的汽輪機組有一具高壓渦輪、三具低壓渦輪,高壓渦輪的體積較小,
低壓渦輪為了充分利用體積較大的低壓蒸汽中的能量,就真的非常大台了。
目前機組封存中的,汽輪機一樣要定期轉動,同時注意每次停下的轉軸角度,避免損壞,
汽輪機組的旁邊是氣水分離器(很大的圓筒形,我記得有的書上會寫蒸氣鼓),
其用途是確保蒸氣乾燥,不然小水滴高速擊中汽輪機葉片是可能造成葉片損壞的。

(結語)

參觀完汽機廠房,就回到早上簡報的會議室吃午餐、準備下午的座談了,
座談主要就是給大家問問題、心得交流,還有臺電人員講講一些甘苦談,
最後也有參觀了一下龍門施工處的展示館。
其實看下來,龍門電廠(核四)真的比現在運轉中的三個核電廠都高級許多,
而且一些防護措施也比國外進步多了(比如那個真的很誇張的冷卻水泵房,還有生水池)。
除此之外,龍門電廠採用的ABWR(進步型沸水式反應器),是屬於業界第3+代的反應器,
其本身的安全性就已經比臺灣其它三個廠、日本福島第一核電廠使用的第2代反應器安全,
在結構設計上較為簡單、明確,且對於外力冷卻的需求也降低了,
在操作程序與邏輯上,也更能避免人為疏失所可能發生的問題。

就考量環保與風險來說,核能發電還是一個非常乾淨且穩定的發電方式,
希望龍門電廠能早日啟封運轉。

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