摘要:论述了核机电组二回路水的非凡要求及凝水精处置对核电站的重要性，并介绍了加入年夜亚湾核电站凝水精处置投标的五家外国公司(GEC、Kennicott、Filter、Graver及Kopec)装备特点，重点叙述了各公司凝水精处置系统再生操作中的树脂分手技术及交叉污染率。
要害词:凝聚水精处置树脂分手技术核电站凝汽器蒸汽发生器交叉污染
收稿日期:1994-10-05


比来笔者加入了广东深圳年夜亚湾核电站1,2号机凝聚水精处置系统的招标评标工作，经由过程此次性招标，从一个方面反映了凝聚水精处置技术的成长情况，笔者想经由过程对国外各投标厂商的凝水精处置技术特点比力和介绍，使国内同对今朝凝水精处置技术成长有进一步领会。同时，我国今朝高参数、年夜容的火机电组成长相当迅速，核机电组的建设也已起步，经由过程对年夜亚湾凝水精处置系统引进技术特点的情况介绍、可以深化它对提高热力系统水汽品、延长机组运行寿命和保证热力装备平安经济运行的熟悉。
众所周知，年夜亚湾核电站是我国改造开放以来年夜的中外合资项目，整个工程投资达40亿美元。两台900MW压水堆核机电组于1994年2月和5月前后投进商运行。由于各类缘由，两台核机电组均未设置凝水精处置装配，这就给机组的平安经济运行带来十分严重的影响。
a.在机组安装竣事，初度启动时代，花了年夜的时间进行系统冲洗，如1号机在初度启动时，光冲洗系统至水及格就花了近一个月时间，而每台机组每少发电，就少一百万美元的收进。
b.由于凝汽器的泄漏，给机组的平安经济运行带来了很年夜的威胁。以1号机为例，该机组自1993年8月至1994年4月不到一年的时间内，凝汽器就发生了5次泄漏，其中3次使机组强制停运，两次降负荷运行。3次停运时间共达39天，其中用于系统冲洗时间为18天，直接经济损失达人平易近币三亿多元。若设凝水精处置装配，凝汽器小漏时可以维持机组正常运行，年夜漏时可保证机组平安停堆并节省重新启动时系统冲洗时间。
c.从此每次机组年夜小修后，若没有凝聚水精处置装配，仍将花费年夜时间用于系统冲洗。在机组启动时，改善蒸汽发生器水需冲洗7天，有凝水精处置装配只需一至两天。
d.凭据法国EDF的划定，为保证蒸汽发生器的平安运行，蒸汽发生器二次侧含Na应小于5μg/L。凭据法国的运行经验，其水应经常控制Na低于lμg/1的水平。众所周知，核电站二次回路的水较年夜容高参数火电厂更为严酷，是以不设凝水精处置装备是没法保证核电厂平安运行的。
是以，广东年夜亚湾核电合营公司作出了经由过程招标，引进两套凝聚水除盐装配的决议。

1核机电组二回路水的非凡要求
凭据蒸汽发生器二次侧水中Na应低于5μg/L的划定，应经由过程蒸汽发生器盐类平衡计较，来肯定凝聚水除盐装配出口的水尺度。
年夜亚湾核电站蒸汽发生器盐类平衡计较:
蒸发:Qv=5800t/h
排污:QP=70t/h
凝聚水流:Qc=3460t/h
蒸发器蒸汽带水:0.25
设蒸汽含Na为Cv，凝聚水含Na为Cc,蒸汽发生器含Na为Cp，可得出下列平衡式:
Qc·Cc Cv(Qv一Qc)=Qv·Cv十Qp·Cp
已知Cp=5μg/L，代进上式可算得Cc=117μg/L
从计较的成效可知，只有凝聚水除盐出口Na低于0.117μg/L时，才能保证蒸汽发生器Na低于5μg/L。是以，对年夜亚湾核电站的凝水精处置装配的出水尺度，作了以下严酷的划定:
阳离子电导<0.08μS/cm;
Na <0.1μg/L;
C1一≤0.1μg/L;
SO42≤0.2μg/L;
Fe≤1μg/L:
SS≤1μg/L;
Si02≤2μg/L。
按法国EDF的划定，年夜亚湾核机电组二回路侧给水pH为9.6-9.8。从今朝情况看，给水pH经常维持在9.7，此时给水的加氨为3.3mg/L，若精处置混床连结氢型运行，每台机组天天需加25的氨水1.1t，如采用氨型运行，则将使再生酸碱、树脂消耗和加氨年夜年夜下降。
可是据离子平衡计较，在凝聚水pH为9.6，混床氨型运行的条件下，要知足凝混床出水Na ,Cl-小于或等于0.lμg/L的要求，树脂分手后的交叉污染指标要划分到达阴中阳不年夜于0.008，阳中阴不年夜于0.08的水平，而今朝几家投标公司的好水等分别是Kennicott公司阴中阳小于0.07，阳中阴小于0.4,Filter公司阴中阳年夜于0.1,阳中阴小于0.1。是以，在pH9.6的条件下要实现凝混氨型运行是很坚苦的。

2各公司的技术特点
加入年夜亚湾核电站凝水精处置投标的共有五家外国公司，他们划分是英国GEC公司和ThompsonKennicott、公司、美国的Filter公司和Graver公司和韩国的Kopec公司。
各公司的凝水除盐主系统设置见表1。
2.1凝聚水除盐主系统技术特点
2.1.1单一中压混床系统
系统流程为凝聚水泵~混床~树脂捕捉器~增压泵~凝聚水系统。
其点为装备少、系统简单、投资省。在火力发电厂，非凡是力热系统为有铜系统时，因给水pH必需维持得低一些，采用单一中压混床系统是可取的。
错误谬误为出水水难以知足核机电组高尺度的水要求。在无铜系统电厂中，因给水pH高，混床运行周期短，好比当给水pH为9.6时，混床只能运行34h，造成再生频仍。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
系统流程为凝聚水泵~阳床、混床~树脂捕捉器~后置过滤器(也可不设)~增压泵~凝聚水系统。
这类系统的点是:
a.由于有前置阳床，出水水高。
b.混床处置的是酸性水，增加了往除阴离子的能力，阴树脂的工作交换容也是以提高。
c.混床运行周期年夜年夜提高，若凝聚水pH为9.6,混床的运行周期为单一混床的30-40倍。
d.混床中可提高阴树脂的比例，此次加入投标的几家公司阴阳树脂比均为3:1,而且还可高一些。
e.进进混床的铁含年夜为削减，80的铁被阳床除往，由于阴树脂比例增加和铁污染减小，混床出水cl-、S042-就比力低。
f.混床再生次数少，阴阳树脂的破裂相对削减，削减了价格较贵的阴树脂的弥补。
g.由于有前置氢，尽年夜部份钠离一子已被除往，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削减了。
错误谬误是一次投资年夜，占地面积也较多。
由于前置阳床系统有如上点，5家公司有4家都选择了这类系统。
2.2体外再生系统
各公司体外再生系统的主要装备如表2所示。
2.3再生技术特点
凝水精处置系统出水水黑白，取决于树脂的再生，而再生技术中，要害也是令工程技术人员伤脑子的是树脂分手技术。下面介绍几家公司的再生分手技术。
2.3.1中t抽出法(Kopec公司)
中心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，然后再将中心的混层树脂(约5-10X)抽离中心树脂贮存塔，这部门树脂不进行再生处置，留待与下一次失效再生的树脂重新夹杂。碎树脂的处置，Kopec主要是靠再生罐内反洗的方式往除。这类方式的点是操作比力简单，可节省再生时间。当采用强度高，粒度平均且比重差较年夜的树脂，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身分的影响，树脂分手效果较着下降，使出水水遭到影响。国内有的电厂采用在中心树脂贮存罐内轮回清洗以断根碎树脂的方式，但效果其实不理想。
2.3.2FULLSEg法(Filter公司)
FULLSEP法(完全分手法)是Filter公司新推出的一种再生分手方式，其特点在于其分手罐(SPT)的非凡结构(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，然后起头反洗分层，由于SPT的非凡结构，分层时的反洗流很是平均，以后逐渐下降反洗流直至其上升流速接近于零，以使树脂平均分手沉降，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，当树脂层平均下降至SPT底部约0.55m时，经由过程液位开关遏制树脂输送，此时，留在SPT内的夹杂树脂约为1M3.
该分手方式有以下特点:
a.反洗流平均。
b.在反洗沉降和树脂转移时，内部扰动小。
c.SPT的高度高，中下部截面积很小，阴阳树脂的接触面积也小。
d.留下约lm3的夹杂树指在SPT内使交叉污染减小。
该分手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的地方，一是在阴树脂进碱竣事后用氨水进行清洗，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再生更有用地将Cl一置换出来，以保证出水品。
采用FULLSEP法分手树脂时，必需连结比力准确的阴阳树脂体积。另外，还要求采用均粒树脂，以保证有秀的分手效果。
2.3.3CONESEP法(Kennicott公司)
CONESEP(锥形分手法)是Kennicott公司的利技术，顾名思义，该方式是将失效树脂送进底部为锥体的分手罐中，反洗分层后，从锥形罐底部将阳树脂抽至阳再生罐，在阳树脂转移进程中，从锥形罐底部引进一股向上的水畅通流畅过树脂床，其流与转移的树脂体积相等，以维持阴阳树脂的界面稳定层。在树脂转移的管路上，装有一非凡的导电度表，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，凡是后者约贮存0.9m3的夹杂树脂，待下一批失效树脂进进分手罐后，将混脂罐的树脂也输到分手罐。
在输脂进程中，树脂交壤面能沿着罐体开稳下降，并随锥体面积的缩小而不竭的缩小，仗交壤面夹杂树脂的体积也不竭减小，以到达削减树脂交叉污染的目的。
为提高树脂转移导电度检测的活络度，该公司还在树脂转移水中加人约2mg/L的CO2气体，以下降阴树脂的导电度。
CONESEP法的点以下:
a.可到达很高的树脂分手度。交叉污染指标为，阴中阳小于0.07，阳中阴小于0.4。
b.可肆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手效果。
c.只需一只阴再生兼树脂分手罐，一只阳再生兼夹杂罐。
d.因分手罐底部为锥形，树脂在分手及再生后能完全转移至运行床。该方式的不足的地方是碎树脂的往除不够理想。
GEC完全采用Kennicott公司的技术，故不再赘述。
2.3.4SEPREX法(Graver公司)
该公司今朝采用的SEPREX法(浓碱分手法)已过改良，与之前的方式的年夜区分是采用了Kennicott的锥形分手技术，这是一个很重要的技术改良。
a.SEPREXI法
与CONESEP法不异，但没有混脂塔，也没有加CO2以提高检测活络度。这在一定水平上影响了树脂的分手效果，其交叉污染指标为，阴中阳小于0.1，阳中阴小于0.8。
b.SEPREXB法
定期(通常是采用SEPREX法4-5周期后)用12—16NaOH将分手罐中的阴树脂上浮(此时阳树脂已抽走)，哄骗阴阳树脂的比重差，使混在阴树脂中的碎阳树脂沉降，然后从锥底排出。
改良的SEPREX法具有锥形分手法的点，而且能较好地将碎树脂往除。
错误谬误是碱耗年夜、树脂易破裂、操作复杂。采用年夜孔树脂能削减树脂的破裂。
由于核电厂及高参数常规电厂对给水品的要求日益严酷，凝聚水精处置显得十分重要，它也是当前水处置技术中的高技术，非凡是在再生分手技术方面，技术复杂，性很强，且处在不竭的改良和成长中。看本文能抛砖引玉，使我国电厂的凝水精处置技术日益完善，遇上水平。