华龙一号蒸汽发生器排污系统优化研究

期刊: 环球科学 DOI: PDF下载

田菁

海南核电有限公司,海南 昌江 572700

摘要

华龙一号蒸汽发生器排污系统(简称APG系统)的主要功能是收集、处理并净化蒸汽发生器的排污水、清除二次侧水的有害堆积物及杂质与检测蒸汽发生器传热管的泄漏情况。


关键词

蒸汽发生器;排污系统;氨化

正文

一、蒸汽发生器排污系统运行

(一)蒸汽发生器排污系统简介

每个机组设置了两列除盐序列,每列由一台阳床除盐器与一台混床除盐器组成。蒸汽发生器的二次侧排污水汇合后,经过再生式热交换器冷却与前置过滤器过滤,在阳床除盐器与混床除盐器实现水质净化过程后,经过后置过滤器返回凝结水抽取系统的凝汽器补水室并随主给水返回蒸汽发生器二次侧。

为有效满足蒸汽发生器水化学的要求,防止凝汽器泄漏的未经处理的水进入二回路的蒸汽发生器,华龙一号蒸汽发生器排污系统按照最大排污量59t/h设计,每一列除盐序列的设计处理能力为29.5t/h。运行过程中,阳床除盐器与混床除盐器的出口处设置有电导率仪,如阳离子电导率超过1QQ图片20230708110059.png,电导率仪将发出报警信号,提醒操作员投入备用树脂床并更换废树脂。

(二)蒸汽发生器排污系统运行中的问题

在实际运行过程中,在更换某一列的失效树脂或一列除盐装置故障时,蒸汽发生器排污系统需要减小至最大排污量的一半即29.5t/h运行或者开启除盐装置旁路阀运行。此时,排污处理能力降低,一定程度上将影响SG排污水水质。

蒸汽发生器排污系统现存问题的主要解决方向

针对频繁更换树脂导致的成本高昂问题,主要解决方向有使用电去离子法代替传统树脂过滤法与除盐床氨化运行法。

电去离子法(EDI)是一种新型膜分离脱盐技术,通过将混床离子交换树脂填充在电渗析的淡水室中,将电渗析法和离子交换法有机结合,通过在电场作用下使水中离子定向迁移,并通过阳、阴离子膜对阳、阴离子的选择性透过特性及离子交换树脂对水中离子的去除功能,从而实现对二次侧排污水净化过程。不仅可以实现对排污水的连续净化,同时,通过水电解产生的氢离子和氢氧根离子对装填树脂进行连续再生,省去了固体废物处理系统处理废树脂、核岛除盐水系统冲洗树脂的过程。

二、氨化方式运行

(一)氨化运行原理

采用氨化运行方式时,阳床除盐器中发生的反应如下:

QQ图片20230708110203.png

三、氨化运行问题及改进措施

(一)氨化运行存在的主要问题

QQ图片20230708110307.png

(二)针对氨化运行问题的改进措施

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在此基础上,可保留混床(阴床)除盐器处的阳离子电导率仪,通过检测混床除盐器出水口中阳离子杂质浓度,可在混床除盐器失效时及时收到报警信号并更换树脂。

结论

根据以上分析与核电厂实际运行数据,可认为APG系统的氨化运行时完全可行的,通过改变阳床除盐器的运行方式与混床除盐器的树脂配置,无需进行大规模的系统改动,只需关注SG排水的水质与离子浓度,就可实现保持SG水质合格且成本下降、工作寿期延长的目的。

参考文献:

[1]崔怀明,余小权,鲜麟,等.华龙一号PRS系统改进和分析[J].核动力工程, 2020(0z2):041.


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