核电厂凝结水精处理系统运行研究分析

核电厂凝结水精处理系统运行研究分析
发布时间：2022-03-01T13:41:12.658Z 来源：《建筑学研究前沿》2021年17期作者：文志豪
[导读] 凝结水精处理系统用以除去凝结水中的悬浮杂质和离子性杂质，从而达到减少热力系统设备腐蚀和结垢，延长设备使用寿命的目的。

江苏核电有限公司江苏连云港市 222000
摘要：凝结水精处理系统用以除去凝结水中的悬浮杂质和离子性杂质，从而达到减少热力系统设备腐蚀和结垢，延长设备使用寿命的目的。

本文针对精处理系统的设备参数及现场布置进行分析研究，结合系统正常运行期间存在过的问题及隐患，提出了相应改善措施，减少了凝结水的浪费，达到节能减排的目的。

关键字：精处理系统；树脂；杂质
1.系统简述与功能参数
1.1 系统介绍
凝结水精处理系统用于提供稳定地经过过滤悬浮物（氧化铁、氧化铜等）和溶解性矿物质（钠、硅、硫酸盐、氯化物等）含量极低的除盐水。

1.2 功能
用以去除凝结水中的悬浮杂质和离子性杂质，从而达到减少热力系统设备腐蚀和结垢，延长设备使用寿命的目的。

1.3 设备参数及布置
1.3.1 前置阳床的设备结构
五台前置阳床并联布置，其中四台连续运行，一台备用，接受轴封冷却器的凝结水。

为柱形容器，设备直径 DN3400。

内衬 2 层总厚度大于 4.88mm 连续硫化的无硅天然橡胶衬里，每毫米厚度能承受 3000 伏电火花试验而不被击穿，橡胶衬里溶出物在允许范围内。

前置阳床树脂装载高度为 1600mm。

采用较高交联度凝胶强酸阳树脂。

顶部进水装置采用挡板+多孔板装水帽型式，底部出水装置采用蝶形多孔板 +双速水帽，同时保证排脂率 99.9%。

排空装置采用“T”型绕丝装置以防止树脂反洗时逃逸。

每台设一个人孔门、四个窥视孔。

窥视孔为透明、防腐的钢化玻璃材料。

每套前置阳床进口配备气动对夹式蝶阀及电动对夹式蝶阀，出口配备气动对夹式蝶阀。

进口和出口设压力变送器，出水管上设置阴电导和比电导。

前置阳床的排气管设液位变送器。

每台出口设置取样阀。

1.3.2 高速混床设备结构
五台混床阳床并联布置，其中四台连续运行，一台备用，接受阳床出水。

为柱形容器，设备直径 DN3400。

内衬 2 层总厚度大于 4. 8mm 连续硫化的无硅天然橡胶衬里，每毫米厚度能承受 3000 伏电火花试验而不被击穿，橡胶衬里溶出物在允许范围内。

每台设一个人孔门、四个窥视孔。

窥视孔为透明、防腐的钢化玻璃材料。

每套高速混床进口配备气动对夹式蝶阀及电动对夹式蝶阀，出口配备气动对夹式蝶阀。

混床进口和出口设压差变送器，进口压力变送器及出口就地压力表，出口还设置钠表、硅表、阳电导及比电导。

高速混床的排气管设液位变送器。

每台出口设置取样阀。

1.3.3 树脂捕捉器
每台前置阳床/高速混床出口配有树脂捕捉器，防止树脂颗粒进入混床 /泄露。

当捕捉器完全堵塞时，能完全承受管道内压力而不致破裂。

每台树脂捕捉器设置手动排放阀。

捕捉器前后设压差表接管，并设置反冲洗管路。

壳体为碳钢衬胶，每台内部装有 7 根 S31608 材质滤元，缝隙宽度 0.2 ± 0.02mm。

滤元缝隙面积满足在处理最大凝结水流量时，缝隙流量不超过 1m/s 的要求。

1.3.4 前置阳床用阳再生塔
前置阳床再生单元设置 2 台前置阳床用阳再生塔，交替使用。

前置阳床用阳再生塔的反洗膨胀高度大于树脂总体积的 65%，设计保证树脂充分擦洗、再生的要求，满足完成阳树脂的彻底再生，并满足树脂贮存功能。

采用向下冲洗技术，小阻力双速水帽的结构设计能保证下冲洗时大流量的特点，利于杂质的快速排出。

2）保证设计了特定情况下以及周期定向反洗清除顽渍的灵活手段程序。

3）合理设置流量表测点，使每个再生步骤的工艺水流量能够监测和调节。

各容器内部装置能保证配水均匀、集水均匀，且内部装置的支撑不妨碍水和树脂的自由和均匀分配，可避免在局部产生过高的流速和偏流。

排
空装置设置能有效阻止树脂泄露。

前置阳床用阳再生塔出口管设电导测点，进水总管上设流量测量装置接口。

1.3.5 树脂分离塔
树脂分离塔接受来自混床的失效树脂，能通过空气擦洗、水力筛分，进行阳阴树脂分离。

在分离塔内，先对阴、阳树脂进行擦洗，然后通过反洗使阳、阴树脂分层。

分层后阴树脂在塔的上部，而阳树脂则在下部。

上部阴树脂送至阴再生塔再生，再生剂为高纯度烧碱（NaOH）。

底部阳树脂送至再生塔再生，再生剂为盐酸（HCl）。

再生剂将通过一定的配药装置分别进入各再生塔。

而在反洗分层后位于阳，阴树脂交界面处的混脂层则留在分离塔内，待与下一次混床失效树脂再生时一并处理。

1.3.6 混床用阴树脂再生塔
混床用阴树脂再生塔的配备能满足完成接受自树脂分离塔送出的阴树脂的彻底再生的要求，同时能够接受从混床用阳树脂再生塔送
来的再生好的阳树脂，并将再生好的阴、阳树脂混合均匀，储存备用。

在容器的侧壁上有五个窥视孔，第一个位于容器的下部以便能够看到树脂是否完全送出，第二个位于容器的中部以观察阴树脂界面，第三个位于容器的中部以观察阳树脂界面，第四个窥视镜用于观察阴阳树脂混合界面，第五个窥视镜用于观察阴树脂反洗膨胀位置。

1.3.7 混床用阳树脂再生塔
混床用阳树脂再生塔的配备能满足完成接受自树脂分离塔送出的阳树脂的彻底再生的要求，并将再生好的阳树脂输送至混床用阴树脂再生塔中进行混合。

设备的侧壁上有三个窥视孔，第一个位于容器的下部以便能够看到树脂是否完全送出，第二个位于容器的中部以观察正常的树脂界面，第三个窥视镜用于观察阴树脂反洗膨胀位置。

2.结论
凝结水精处理系统是 3、4 号机组二回路的重要组成部分，在二回路水质监测、净化上起着重要作用。

通过对系统运行的分析、研究，可以分析出以下结论：
（1）凝结水精处理系统的净化效率与温度、压力、树脂数量、树脂密度及树脂是否再生充分相关，通常我们温度、压力、树脂数量、树脂密度都是不变的，所以树脂是否再生充分就是关键所在；
（2）树脂再生是否充分则与进酸（碱），擦洗时长、擦洗时除盐水流量相关，若进酸（碱）不够，则树脂再生不充分，若进酸（碱）超标，或擦洗不充分，则再生好的树脂会遗留残酸、残碱，接入凝结水系统会导致水质恶化；
（3）树脂再生作为树脂循环利用的关键步骤，在其树脂运输过程中，因冲洗时长的长短，易造成树脂卡在阀门结合面导致阀门密封不严，造成了二回路介质的流失，适度延长水气输送时间有利于避免此类情况。

参考文献
[1]管国斌，精处理凝结水系统，系统规程江苏核电有限公司 2020-04-15. [2] 袁轲，二回路系统流程图，江苏核电有限公司FDG-3/4-00000-002.2018-04-10. [3]杨森，凝结水精处理系统总结，2017-07-20.
[4]吕春杉，田湾 3、4号机组常规岛设备与系统，培训教材，江苏核电有限公司 2017-07-20.。