核电站蒸汽发生器排污水阳电导率波动问题探究

核电站蒸汽发生器排污水阳电导率波动问题探究
摘要：针对蒸（汽发生器排污系统出水阳电导出现规律性波动问题，经过运行
趋势分析确定与凝结水精处理系统存在直接关系，通过调整阳床树脂再生及投运
相关因素，最终确定了主要原因是阳床投运大流量冲洗时的阴离子析出。

关键词：阳电导率；波动；阳床；树脂再生
1.引言
压水堆核电站的能量传递是由燃料芯块通过燃料包壳传递给一回路冷却剂，
再由一回路冷却剂通过蒸汽发生器传热管传递给二回路给水，给水受热后产生蒸
汽继而进行后续的做工发电。

蒸汽发生器传热管的管材要兼顾核电站一回路冷却液和二回路除盐水的使用
条件，因此，只能采用价格昂贵的合金材料，如镍基合金，但这种镍基合金对除
盐水中的 SO42-、Na+、Cl–等微量离子很敏感，尤其在蒸汽发生器中浓缩的情况下，所以保证给水水质就变得十分重要。

2.运行问题及系统设置
2.1.运行问题
APG（蒸汽发生器排污系统）排污水阳电导存在规律性的波动，阳电导快速
上涨后缓慢下降。

经过对机组二回各系统运行趋势查找分析，波动现象与ATE系
统(凝结水精处理系统)阳床再生后投运时间点完全吻合。

根据系统运行趋势比对结果初步确定导致APG系统阳电导持续规律性波动与ATE系统存在直接关系。

2.2.ATE系统设置
某核电每台机组均配备一套全流量处理的ATE系统，主系统流程为：CEX（凝结水系统）→5套前置阳床→5套混床→3台升压泵→CEX。

凝结水经过前置阳床
处理后流入混床，混床处理后再通过升压泵返回主凝结水系统。

3.阴离子测量分析
通过阴离子数据测量判断引起APG阳电导存在规律性的波动具体离子，在ATE系统阳床投运后，对阳床出口、混床出口和APG出口阴离子进行连续取样测
量分析。

3.1.阳床出口测量
ATE阳床出口取样从阳床投入升压开始，每两分钟取样一次，现场对1号和3号两套阳床分别进行实验。

由实验数据得知，混床出口的Cl-含量存在波动，但波动范围较低。

由此可得出阳床一次
性释放的Cl-，在通过混床时大部分被混床截留，但仍有少量的Cl-从混床中逃逸。

虽然阳床有不同程度的SO42-释放，但混床出口的SO42-均小于仪器检测限（0.1 ppb），
说明混床对SO42-有很好的截留去除效果。

3.3.APG系统出口测量
为探寻ATE阳床对APG系统的Cl-与SO42-的影响情况，ATE阳床投入升压后30分钟开始，每30分钟对APG系统出口取样一次。

图4 APG出口Cl-和SO42-变化趋势
由实验数据得知，阳床并入系统后，APG的SO42-无增长趋势，可以说明ATE混床已将
阳床出口的SO42-几乎全部净化，未引起APG的SO42-上涨波动。

阳床投运后，APG的Cl-在约20min以后开始增长，符合二回路给水流程时间。

至此可确
定APG（蒸汽发生器排污系统）排污水阳电导规律性波动主要是由Cl-引起的，Cl-离子的主要来源ATE阳床。

4.阳床影响条件
现场对影响阳床出水水质相关因素进行对应调整实验，分别对再生用酸量、树脂传入阳
床后冲洗时间、运行阳床二次投运和除盐水置换已运行阳床共计4项因素进行变动相关性实验。

4.1.降低再生用酸量
在进酸再生自动清洗树脂步骤中，降低再生用酸量到原用酸量的70%，对比前后电导率
及氯离子变化趋势。

经过6套阳树脂再生实验数据得知，降低再生用酸量后，再生塔冲洗出
水氯离子含量平均值由88ppb下降到71ppb。

经过投运实验，APG阳电导波动现象仍存在，
且波动幅度基本不变。

4.2.延长树脂传入阳床后冲洗时间
在阳树脂传送过程中，延长阳树脂传入前置阳床后的冲洗时间，对比前后电导率及氯离子。

经过6套阳树脂再生实验数据得知，阳床正洗出水氯离子含量平均值由18ppb下降到
0.8ppb。

经过投运实验，APG阳电导波动现象仍存在，且波动幅度基本不变。

4.3.运行阳床二次投运
新再生阳床投运一段时间后，退出运行放置冷却。

检查重新投运放置冷却后的阳床对APG阳电导波动的影响。

经过3套运行阳床二次投运实验，APG阳电导波动现象完全消失。

ATE系统阳床树脂再生时冲洗流速约13.3 m/h,而投运时再循环流速约74.6m/h,两种冲洗
流速相差5倍。

洗水源氯离子含量均小于0.1ppb，再生结束后的低流量冲洗与投运后的高流
量“冲洗”出水指标不同。

4.4.除盐水置换已运行阳床
新再生阳床运行一段时间后退出静止冷却，将阳床内的置换成除盐水。

检查再次投运对APG阳电导波动的影响。

经过3套阳床除盐水置换实验，APG阳电导波动现象仍完全消失。

5.结语
ATE系统阳床内投运前的除盐水不会对APG系统出水阳电导引起波动。

阳床投运大流量
冲洗时阴离子析出是导致APG系统出水阳电导波动的主要原因。

ATE系统阳床投运引入杂质导致APG电导率波动为非持续性引入，针对ATE系统阳床会
有氯离子带入系统问题，建议可以增加一条大流量冲洗管线，投运前先进行短时大流量冲洗。

参考文献
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