压水堆核电站水化学

压水堆核电站水化学SUE/SCB/CCS朱兴宝压水堆核电站概述压水堆核电站主要由“核岛（反应堆及一回路系统）——常规岛（二回路系统）——汽轮发电机”组成。压水堆核电站一回路主系统流程由三组“反应堆压力容器→热段→蒸发器→过度段→反应堆冷却剂泵→冷段→反应堆压力容器”环路组成压水堆核电站二回路系统主要流程为由“凝结水泵→凝结水处理装置→低压加热器→除氧器→给水泵→高压加热器→蒸汽发生器→饱和蒸汽→汽轮机（发电机）→凝汽器→凝结水泵”环路组成在压水堆核电站中，反应堆堆芯中核裂变反应产生的热量将一回路中的水加热后，传送到蒸汽发生器；蒸汽发生器的主要作用是将一回路中水的热量传给二回路的水，使其汽化，产生饱和蒸汽。压水堆核电站的水的预处理与除盐

淡水水源的预处理与除盐

原水→预处理（混凝、澄清、过滤或超滤）→清水箱→清水泵→活性炭过滤器→阳床→除碳器→中间水箱→中间水泵→阴床→混合床→除盐水箱。海水水源的预处理与除盐

海水的含盐量很高，一般在数万mg/L，这给水的预处理与除盐带来困难。现在可采用海水淡化技术制取淡水。压水堆核电站的水的预处理与除盐核电站常用反渗透技术将海水淡化:

海水→海水泵→混凝沉淀池→砂滤池→清水池→超滤进水泵→超滤自清洗器→超滤膜组件→超滤产水箱→一级提升泵→保安过滤器→一级高压泵（带能能回收装置）→一级海水反渗透膜组件→一级反渗透箱→二级提升泵→保安过滤器→二级反渗透高压泵→二级反渗透膜组件→二级反渗透水箱→除盐水生产系统（阳床→除碳器→中间水箱→中间水泵→阴床→混合床→除盐水箱）。反渗透技术的优点是：启动和停止操作简单；可采用模块式；与热力法相比不需要大量蒸汽且比较经济。反渗透的缺点为预处理要求严格，反渗透膜需要定期更换。压水堆核电站的水的预处理与除盐除盐水分配系统供一回路（核岛）除盐水分配系统：除盐水泵→除盐水箱（pH值等于7）→供一回路（核岛）系统。供二回路除盐水分配系统：除盐水泵→除盐水箱（加氨调节pH值等于9）→供二回路系统。压水堆核电站一回路水化学一回路水化学要解决两个问题：减少腐蚀和降低辐射污染。硼对中子的俘获截面比其它元素的大，性能好，所以选择硼酸（H3BO3）作中子慢化剂。氢氧化锂（LiOH）调节冷却剂的pH值，用氢氧化锂中和硼酸，保持一回路冷却剂为偏碱性（300℃下一回路要求pH值为7.0，但该温度下纯水的pH值为5.5）压水堆核电站一回路水化学水辐射分解产生的氧的去除。反应堆功率运行时，一回路冷却剂由于经受γ射线为主的混合射线的辐照而引起水的辐照分解，总反应式为：H2O+γ=H2+1/2O2为了抑制水的辐射分解而产生的对结构材料完整性有害的氧，通过“化学和容积控制系统”向“反应堆冷却剂系统”加入氢气。一回路升温期间，当温度小于于120℃，采用向一回路添加联胺的方法去除水中的氧压水堆核电站一回路水化学其它有害杂质:氯化物\氟化物等.一回路水的化学测试，连续监测硼的浓度、溶解的H2的浓度。实验室监测Li+,Na+,Cl-,F-,Ca+2,Mg+2,Al+3,SiO2的浓度反应堆硼和水补给系统”补给水水箱中的化学规范：SCμs/cmDOmg/kgCl+Fmg/kgSiO2mg/kgCa2+

mg/kgMg2+

mg/kgAl3+

mg/kgNa+mg/kgSO42-mg/kg<1.0<0.1<0.1<0.1<0.020<0.020<0.020<0.015<0.05压水堆核电站二回路水化学二回路水化学的主要目的就是要对二回路设备和材料的腐蚀限制到最低限度，特别是降低对蒸汽发生器的腐蚀二回路水化学的基本任务是：确定化学添加调节剂的种类和浓度；确定在回路中化学杂质的浓度限值；确定可实现的最好的化学条件，减少腐蚀现象和提高安全水平。压水堆核电站二回路水化学二回路水采用全挥发处理，pH值确定为9.7左右，控制给水单位联胺的浓度为：30--200mg/kg

。(是无铜系统)二回路的化学监测项目及规范

除氧器（溶解氧表、pH表）——高压加热器（浊度仪、电导率表、pH表、溶解氧表、联胺表）——蒸汽发生器（钠表、电导率表）——汽轮机——凝汽器——凝结水泵（钠表、电导率表）——凝结水处理系统（钠表、电导率表、硅表、氯离子、硫酸根离子）——低压加热器——（除氧器）。压水堆核电站二回路水化学压水堆核电站二回路水化学除盐水（加药前）化学规范参数SCμs/cmCl+Fμg/kgNaμg/kg溶解SiO2

μg/kg总SiO2

μg/kg悬浮物μg/kg期望值<2+2<2<50限值<0.2<100<5<20<50分析频率连续1次/月连续连续+1次/月1次/月1次/月压水堆核电站二回路水化学给水化学规范参数pH值溶解氧μg/kg联胺μg/kg氨mg/kg期望值9.730~2002~5限值9.6-9.8<5>20分析频率连续连续连续1次/周压水堆核电站二回路水化学凝结水（未处理的）化学规范参数溶解氧μg/kgCCμs/cmNaμg/kg期望值<5<100<0.2<1限值<12<20<0.5<5分析频率连续连续连续连续连续备注P≧40%时P<40%时热停堆或热不用压水堆核电站二回路水化学蒸汽发生器排污水化学规范参数pHCCμs/cmNa+

μg/kgCl-

μg/kgSO42-

μg/kg溶解SiO2μg/kg悬浮物期望值9.4～9.7<0.5<5<5<10<1.0<1.0限值9.3～9.8<1.0<20分析频率连续连续连续1次/周1次/周1次/周1次/月压水堆核电站二回路水化学根据蒸汽发生器排污水的电导率和Na+的测定值规定不同的运行期限区域：区域域值运行期限第一区域Na+<5μg/kg，CC<0.5μs/cm正常功率运行第二区域Na+<20μg/kg，CC<1.0μs/cm允许功率运行第三区域Na+<100μg/kg，CC<4μs/cm功率运行期限1周第四区域Na+<300μg/kg，CC<7μs/cm功率运行期限24小时第五区域Na+>300μg/kg，CC>7μs/cm立即停堆压水堆核电站二回路水化学蒸汽发生器排污系统在海水泄漏时的化学规范区域域值运行期限第一区域Na+<5μg/kg，CC<0.5μs/cm正常功率运行第二区域Na+<20μg/kg，CC<1.0μs/cm允许功率运行第三区域Na+<100μg/kg，CC<4μs/cm功率运行期限1周第四区域Na+<300μg/kg，CC<7μs/cm功率运行期限24小时第五区域Na+>300μg/kg，CC>7μs/cm立即停堆附录1与火力发电机组水汽质量的对比补给水（一级除盐加混床出水）

SCμs/cm

溶解SiO2

μg/kg总

SiO2μg/kg

Na+

μg/kgCl-

μg/kgF-μg/kg

SO42-μg/kg

悬浮物μg/kg

压水堆核电站二回路期望值<0.1<50<1<2<2<2<50限值<0.2<20<2火力发电机组期望值≤0.2标准值≤0.3≤20*与火力发电机组水汽质量的对比给水质量的对比pH溶解氧μg/kg

联胺μg/kg氨mg/kgSCμs/cm悬浮铁μg/kg压水堆核电站二回路期望值9.6~9.8<150~1002~510~18<2限值9.5~10<330~200pH需要量火力发电机组期望值CC≤0.2标准值9.0~9.5≤7*10~50*CC≤0.3Fe≤20*与火力发电机组水汽质量的对比二回路蒸发器排污水与火力发电机组炉水对比CCμs/cmNa+

μg/kg

pH氨mg/kg溶解SiO2

μg/kg悬浮物mg/kg

Cl-μg/kgSO42-

μg/kg压水堆核电站二回路期望值<0.5<39.4~9.7pH需要量

<40

<1<2<2限值视具体情况确定9.1~9.8火力发电机组期望值标准值SC<60

9.0~9.5≤200*≤500*与火力发电机组水汽质量的对比蒸汽质量的对比CCμs/cmNa+

μg/kgCl-μg/kg溶解SiO2μg/kg总铁μg/kg压水堆核电站二回路期望值<0.2<0.2<10限值<10<30<20火力发电机组期望值≤0.3≤5标准值≤0.