核电站二回路水质的特殊要求

1、1核电机组二回路水质的特殊要求根据蒸汽发生器二次侧水中Na应低于5|ig/L的规定，应通过蒸汽发生器盐类平衡计算， 来确定凝结水除盐装置出口的水质标准。大亚湾核电站蒸汽发生器盐类平衡计算：蒸发量:Qv=5800t/h排污量:QP = 70t /h凝结水流量:Qc= 3460t/h蒸发器蒸汽带水：0.25%设蒸汽含Na量为Cv，凝结水含Na量为Cc,蒸汽发生器含Na量为Cp，可得出下列平衡式：Qc-Cc +Cv （Qv 一 Qc） = Qv-Cv 十 Qp-Cp已知Cp = 5Rg/L，代入上式可算得Cc =117g/L从计算的结果可知，只有凝结水除盐出口 Na低于0. 117|ig/L时，才能

2、保证蒸汽发生器Na 低于5|ig/L。因此，对大亚湾核电站的凝水精处理装置的出水标准，作了如下严格的规定阳离子电导0. 08S/cm;Na+0. 1Rg/L;C1 一0.1|ig/L;SO420. 2|ig/L;Fe1g/L:SS1|ig/L;Si022|ig/L。按法国EDF的规定，大亚湾核电机组二回路侧给水pH为9.6-9.8。从目前情况看，给水pH 经常维持在9. 7,此时给水的加氨量为3. 3mg/L，若精处理混床保持氢型运行，每台机组每 天需加25%的氨水1. 1t，如采用氨型运行，则将使再生酸碱、树脂损耗以及加氨量大大降低。但是据离子平衡计算，在凝结水pH为9. 6,混床氨型运行的

3、条件下，要满足凝混床出水 Na+,Cl-小于或等于0. l|ig/L的要求，树脂分离后的交叉污染指标要分别达到阴中阳不大于 0.008%，阳中阴不大于0.08%的水平，而目前几家投标公司的最好水平分别是Kennicott公 司阴中阳小于0.07%，阳中阴小于0.4%,Filter公司阴中阳大于0.1%,阳中阴小于0.1%。因此， 在pH 9.6的条件下要实现凝混氨型运行是很困难的。2各公司的技术特点参加大亚湾核电站凝水精处理投标的共有五家外国公司，他们分别是英国 GEC公司和 Thompson Kennicott、公司、美国的Filter公司和Graver公司以及韩国的Kopec公司。各公司的

4、凝水除盐主系统设置见表1。2.1凝结水除盐主系统技术特点2.1.1单一中压混床系统系统流程为凝结水泵混床树脂捕捉器增压泵疑结水系统。其优点为设备少、系统简单、投资省。在火力发电厂，特别是力热系统为有铜系统时，因 给水pH必须维持得低一些，采用单一中压混床系统是可取的。缺点为出水水质难以满足核电机组高标准的水质要求。在无铜系统电厂中，因给水pH高， 混床运行周期短，比如当给水pH为9.6时，混床只能运行34h，造成再生频繁。运行成本 高，树脂破损及更换频率也高。2.1.2阳床+混床系统系统流程为凝结水泵邛日床、混床树脂捕捉器后置过滤器（也可不设广增压泵凝结水系 统。这种系统的优点是：由于有前置阳

5、床，出水水质高。混床处理的是酸性水，增加了去除阴离子的能力，阴树脂的工作交换容量也因此提高。混床运行周期大大提高，若凝结水pH为9.6，混床的运行周期为单一混床的30-40倍。混床中可提高阴树脂的比例，这次参加投标的几家公司阴阳树脂比均为3:1，而且还可高 一些。.进入混床的铁含量大为减少，80%的铁被阳床除去，由于阴树脂比例增加以及铁污染减 小，混床出水cl-、S042-就比较低。混床再生次数少，阴阳树脂的破裂相对减少，减少了价格较贵的阴树脂的补充量。由于有前置氢，绝大部份钠离一子已被除去，再加上混床中已无氨离子与钠离子竞争， 混床出口钠离子的泄漏也减少了。缺点是一次投资大，占地面积也较多。

6、由于前置阳床系统有如上优点，5家公司有4家都选择了这种系统。2.2体外再生系统各公司体外再生系统的主要设备如表2所示。2.3再生技术特点凝水精处理系统出水水质好坏，取决于树脂的再生，而再生技术中，最关键也是最令工程 技术人员伤脑筋的是树脂分离技术。下面介绍几家公司的再生分离技术。2.3.1中t抽出法（Kopec公司）中间抽出法是将混床失效树脂输送至阳再生罐反洗分层，将上部阴树脂抽至阴再生罐，然 后再将中间的混层树脂（约5-10X）抽离中间树脂贮存塔，这部分树脂不进行再生处理，留待 与下一次失效再生的树脂重新混合。碎树脂的处理，Kopec主要是靠再生罐内反洗的方法去 除。这种方法的优点是操作比较

7、简单，可节省再生时间。当采用强度高，粒度均匀且比重差 较大的树脂，并保证树脂体积比准确时，树脂的交叉污染较低。但树脂运行一段时间后，受 碎树脂增加及树脂比变化等因素的影响，树脂分离效果明显降低，使出水水质受到影响。国 内有的电厂采用在中间树脂贮存罐内循环清洗以清除碎树脂的方法，但效果并不理想。FULLSEg 法（Filter 公司）FULLSEP法（完全分离法）是Filter公司最新推出的一种再生分离方法，其特点在于其分离罐 （SPT）的特殊结构（见附图）。SPT高12. 2m，其下半部直径为1. 524m,失效树脂输至SPT后，先将SPT内水排至锥形上 部，然后开始反洗分层，由于SPT的特殊

8、结构，分层时的反洗流量非常均匀，之后逐渐降低 反洗流量直至其上升流速接近于零，以使树脂均匀分离沉降，然后将阴树脂抽至阴再生罐。 阴树脂抽出后，再进行第二次反洗分层，然后从SPT底部将阳树脂抽至阳再生罐，当树脂层 均匀下降至SPT底部约0.55m时，通过液位开关停止树脂输送，此时，留在SPT内的混合 树脂约为1 M3.该分离方法有如下特点：反洗流量均匀。在反洗沉降和树脂转移时，内部扰动小。SPT的高度高，中下部截面积很小，阴阳树脂的接触面积也小。留下约lm3的混合树指在SPT内使交叉污染减小。该分离技术可保证阴阳树脂的交叉污染小于0.1%。Filter公司在再生方面也有其独到之处，一是在阴树脂进

9、碱结束后用氨水进行清洗，将阴树脂中的Na型阳树脂转变为氨型;二是用高纯度的硫酸钱对凝汽器发生泄漏后的失效阴树 脂进行清洗，将阴树脂中的C1置换出来，然后再用NaOH进行再生，比直接用NaOH再生 更有效地将Cl 一置换出来，以保证出水品质。采用FULLSEP法分离树脂时，必须保持比较准确的阴阳树脂体积。另外，还要求采用均粒 树脂，以保证有良好的分离效果。CONESEP 法（Kennicott 公司）CONESEP（锥形分离法）是Kennicott公司的专利技术，顾名思义，该方法是将失效树脂送入 底部为锥体的分离罐中，反洗分层后，从锥形罐底部将阳树脂抽至阳再生罐，在阳树脂转移 过程中，从锥形罐底

10、部引入一股向上的水流通过树脂床，其流量与转移的树脂体积相等，以 维持阴阳树脂的界面不乱层。在树脂转移的管路上，装有一特殊的导电度表，当导电度下降 时，阳再生输脂进口阀关闭，混脂罐（interfacevessel进口阀打开，将分界面的阴阳树脂送至 混脂罐，通常后者约贮存0. 9m3的混合树脂，待下一批失效树脂进入分离罐后，将混脂罐 的树脂也输到分离罐。在输脂过程中，树脂交界面能沿着罐体开稳下降，并随锥体面积的缩小而不断的缩小，仗 交界面混合树脂的体积也不断减小，以达到减少树脂交叉污染的目的。为提高树脂转移导电度检测的灵敏度，该公司还在树脂转移水中加人约2mg/L的CO2气 体，以降低阴树脂的导电

11、度。CONESEP法的优点如下：可达到很高的树脂分离度。交叉污染指标为，阴中阳小于0.07%，阳中阴小于0.4%。可任意改变阴阳树脂的比例，不因阴阳树脂比例或体积变化而影响分离效果。只需一只阴再生兼树脂分离罐，一只阳再生兼混合罐。因分离罐底部为锥形，树脂在分离及再生后能完全转移至运行床。该方法的不足之处是 碎树脂的去除不够理想。GEC完全采用Kennicott公司的技术，故不再赘述。SEPREX 法（Graver 公司）该公司目前采用的SEPREX法（浓碱分离法）已经过改进，与以前的方法的最大区别是采用了 Kennicott的锥形分离技术，这是一个很重要的技术改进。SEPREX I 法与CONESEP法相同，但没有混脂塔，也没有加CO2以提高检测灵敏度。这在一定程度上 影响了树脂的分离效果，其交叉污染指标为，阴中阳小于0.1%，阳中阴小于0.8%。SEPREX B 法定期（一般为采用SEPREX法4-5周期后）用12%16% NaOH将分离罐中的阴树脂上浮（此时 阳树脂已抽走），利用阴阳树脂的比重差，使混在阴树脂中的碎阳树脂沉降，然后从锥底排 出。改进的SEPREX法具有锥形分