压水反应堆水处理系统
压水堆核电厂：反应堆硼和水补给系统(REA)
SED TEP RAZ
161VB 202VB 163VB 160VB 1RCV154VP
正常下泄
1REA 164VB
9REA 005BA
电加热器
TEP 回收的硼酸
PTR001BA
RIS
1REA190VB
9REA180VB
到 2 号机
192VB
194VB 059VB 159VB
RIS
9REA 003BA 3 81m
1REA130VD
到 1RCP 系统卸压箱 到 1RCP 稳压器先导安全阀
1REA353VD
TEP
2REA139VD 不合格的水 送去再处理 到 2 号机 2REA010VD 9REA003VD 9REA002VD 2REA006VD 2REA001PO
1REA355VD 1REA351VD
到 1RCP 稳压器先导隔离阀 到 1RRA 系统先导安全阀
019VP
154VB
060VB
9REA178VB 9REA 068VB 9REA052VB 9REA067VB
053VB
SED
228VB 062VB
RCV001PO
0016VD
0015VD
060 MD
1REA 006BA 3 0.02m
9REA179VB
054VB
RCV002PO
1REA003PO 058VB 158VB
1REA006VD 1REA001PO 1REA007VD 1REA002PO
1REA010VD
9REA146VD
到 1RCP002PO3 号轴封
1REA 131VD
1REA139VD
9REA 002BA 3 300m
压水反应堆水化学
压水反应堆水化学压水反应堆水化学是指压水反应堆中与水相互作用的化学过程。
压水反应堆是一种核反应堆设计，它使用水作为冷却剂和减速剂，以控制和稳定核裂变反应过程。
在这种反应堆中，水化学是非常重要的，因为它涉及到核反应堆的燃料元素、冷却剂、结构材料和放射性废物的相互作用。
压水反应堆中的水化学主要包括废水处理、燃料元素的溶解、燃料包壳的腐蚀以及水母质的行为等方面。
首先，压水反应堆中产生的废水需要进行处理，以去除放射性核素和其他污染物。
废水处理过程中通常包括沉淀、滤过、吸附等步骤，以确保废水在放出环境之前达到安全标准。
其次，压水反应堆的燃料元素需要在水中溶解，以促进核反应的进行。
在核反应堆中，燃料棒是由铀或钚等放射性元素制成的。
当燃料棒置于水中时，水化学过程会导致铀或钚等元素从燃料棒中溶解出来。
这些溶解的放射性核素需要通过适当的措施进行处理和隔离，以防止对环境和人类健康造成危害。
此外，压水反应堆中的燃料包壳也需要注意腐蚀问题。
由于水中存在氧气和其他溶解的气体和离子，燃料包壳可能会受到腐蚀。
腐蚀会导致燃料包壳的退化和开裂，进而影响核反应堆的安全和性能。
因此，需要进行适当的防腐蚀处理，以延长燃料包壳的寿命并确保堆的运行稳定。
另外，由于压水反应堆使用的是轻水，水中的氢原子和氧原子之间的化学相互作用也需要考虑。
例如，氧原子可以与金属材料反应形成氧化物，从而引起材料的腐蚀。
此外，水中的氢原子还可以与放射性核素发生还原反应，导致核素的转化和迁移。
这些水中的行为和反应需要加以研究和管理，以确保核反应堆的安全运行和废物的处理。
总之，压水反应堆水化学是一个复杂而关键的领域，涉及到核反应堆的运行安全、废物处理和环境保护等方面。
从废水处理到燃料元素的溶解、燃料包壳的腐蚀以及水质的行为，都需要进行综合研究和管理，以确保核反应堆的安全性和可持续性发展。
第六章 压水反应堆水处理系统
R A M R M A
精品课件
在水质净化系统中，其交换原理 可用下式表示：
精品课件
⊙ 离子交换树脂的选择性
化学置换反应规律： （1）离子电荷 ①在低浓度水溶液中，交换离子的电荷越大，越易被树脂吸 附，对阳离子有下列顺序：
对阴离子则有：
②高浓度的低价离 子往往具有较高的交换“势”，这就是 树
脂的再生原理。
精品课件
（2）离子半径与水合作用 原子序数越大，水合能越小，因此有以下选择性 吸附顺序：
活度系数越高，交换“势”也越大。
精品课件
6.2.4 离子交换树脂的交换容量与净化 效率
⊙ 离子交换树脂的交换容量
离子交换树脂的交换容量系指单位体积或重量树脂能够交换的 离子数量。交换容量可用下面两种方法表示： （1）总交换容量 单位体积或重量的离子交换剂中交换基团的总数，毫克当量/ 毫升湿树脂。 （2）工作交换容量 穿透容量，动态条件下单位体积或重量树脂中能够参加交换反 应的基团数。工作交换容量与总交换容量之比称为离子交换树 脂的利用率。
• 在反应堆回路传热表面的沉积，使传热 效率降低
• 积累过多时，可能造成堆芯局部流道阻 塞或换热面过热，引起严重事故
• 在停堆检修时，沉积的活化腐蚀产物的 放射性，会给维修工作带来很多麻烦
–及时有效地除去冷却剂中腐蚀产物，避免 腐蚀产物在回路中的过量积聚
精品课件
机械过滤的应用 • 冷却剂净化 • 主泵轴封水过滤 • 离子交换器后过滤 • 燃料水池澄清过滤 • 试剂的过滤 • 补给水、二路蒸汽发生器排污水和汽轮机
⒈ 溶胀
树脂一经浸入水中，水即扩散到树脂网状结 构
的空隙中，离解，形成水合离子，树脂体积也因此
压水反应堆水处理系统介绍
离子交换基团的引入
• 强酸性阳离子交换树脂
白球的磺化反应是在加热条件下, 在二氯乙烷和
浓硫酸作用下完成的
• 强碱性阴离子交换树脂 向白球上引进季铵基团则要先经氯甲基化, 然后再 用叔胺(R3N)处理
离子交换树脂的主要物理性能
外形和颗度 离子交换树脂是一种半透明的网状球形物质, 颜 色有白、黄、黑和赤褐色数种. 树脂的颜色与性能 关系不大. 在使用过程中, 随着树脂渐趋饱和, 颜色
离子交换机理
若将含有M±离子的溶液在一定的温度下, 以一 定的速度通过结构为R-A±型树脂床, 并测量进、 出口溶液浓度的变化, M±离子能被相当彻底地去 除,以后树脂逐渐饱和, 交换能力下降, 直至完全失 效.这一离子交换过程表示为: RA M RM A
离子交换树脂的选择性 离子电荷 在低浓度水溶液中, 交换离子的电荷越大, 越易被 树脂吸附, 对阳离子有下列顺序: Th4+＞A13+＞Ca2+＞Na+ 对阴离子则有： PO43-＞SO42- ＞NO3
但在高浓度水溶液中, 选择性差别缩小, 高浓度的 低价离子往往具有较高的交换“势”, 这就是树脂 的再生原理.
离子半径与水合作用 低浓度水溶液中, 相同电荷的离子, 水合半径越小, 或离子的水合能越小, 就越容易被交换吸附. 原子 序数越大, 水合能越小, 越易吸附. 选择性吸附顺序:
Cs Rb K Na Li
往往逐渐加深.
树脂颗粒大小对树脂的交换能力、净化效率、
水流通过树脂层的压力降以及水流分布的均匀程度
பைடு நூலகம்
都有一定影响。树脂颗粒越小，离子在其内的扩散
路程越短，交换过程就越迅速、越充分。但颗粒过
压水堆一回路系统及重要设备概述
压水堆一回路系统及重要设备概述简介压水堆一回路系统是一种应用广泛的核能发电系统，它是通过将核反应堆产生的热能转化为蒸汽驱动涡轮，最终产生电能。
本文将对压水堆一回路系统的结构和重要设备进行概述，旨在帮助读者对该系统有一个基本的了解。
压水堆一回路系统结构压水堆一回路系统由多个主要组件组成，包括主核反应堆、主循环泵、蒸汽发生器、冷却器、控制杆和涡轮机。
下面将对每个组件进行简要介绍。
主核反应堆主核反应堆是压水堆一回路系统的核心组件，它产生核链式反应，产生大量的热能。
主核反应堆由燃料棒、反应堆压力容器和反应堆堆芯组成，其中燃料棒是用于产生核反应的关键部分。
主循环泵主循环泵是负责将冷却剂水从主核反应堆中抽出并循环送回反应堆的设备。
主循环泵通过高压泵送液体冷却剂进入反应堆，同时承担了循环压力维持和热能传递的重要任务。
蒸汽发生器蒸汽发生器是将主循环泵中传回的高温高压冷却剂转化为蒸汽的装置。
首先，冷却剂通过蒸汽发生器中的热交换器，将其热能传递给辅助循环水，使其变为蒸汽。
然后，蒸汽被输送到涡轮机中驱动发电。
冷却器冷却器是用于将从蒸汽发生器中排出的过热的冷却剂冷却至常压状态的装置。
冷却器通常通过自然对流或强制对流的方式，利用环境的冷却效应将冷却剂降温。
降温后的冷却剂将返回主循环泵，再次循环。
控制杆控制杆是用于调节核反应堆中核链式反应的装置。
通过控制杆的升降，可以调节核反应堆的输出功率。
控制杆通常由各种吸中子材料制成，如硼化钡或碳化硼。
涡轮机涡轮机是压水堆一回路系统中的最后一个设备，它是通过蒸汽的压力和流速来驱动发电机，产生电能。
涡轮机的设计和工作原理与传统的蒸汽动力发电厂相似。
压水堆一回路系统的运行原理压水堆一回路系统的运行原理是基于核反应堆产生的热能驱动涡轮机工作。
下面将简要介绍一下压水堆一回路系统的运行过程。
1.主核反应堆中的核链式反应产生大量的热能，使冷却剂水的温度升高。
2.主循环泵将热能传递给反应堆中的冷却剂水，并将其循环送回反应堆。
核电站化学_压水反应堆水处理系统
2
Na Li
2
Ba
2
Sr
2
Ca
Mg
2
Be
2
I
Br Cl F
但随着温度或浓度增高, 同价离子交换“势”的差 别逐渐缩小, 甚至出现反常. 因此, 分离溶液浓度不 宜太高, 但树脂再生溶液浓度却应稍高些.
离子交换树脂的交换容量与净化效率
第五章 放射性污染处理 原则与控制
哈尔滨工程大学核科学与技术学院
教学目标
说出核电站化学去污原理和方法 描述核电站放射性废水、废气的产生、处理和控制
教学内容
系统和设备的化学去污 原理及方法 放射性气溶胶的去除 挥发性碘的除去 放射性惰性气体的去除 压水堆中的空气净化系 统
反应堆排水的处理 放射性废水的处理
但在高浓度水溶液中, 选择性差别缩小, 高浓度的 低价离子往往具有较高的交换“势”, 这就是树中, 相同电荷的离子, 水合半径越小, 或离子的水合能越小, 就越容易被交换吸附. 原子 序数越大, 水合能越小, 越易吸附. 选择性吸附顺序:
Cs Rb K
溶胀性和含水率 树脂一经浸入水中, 水即扩散到树脂网状结构的空 隙中, 这时交换基团发生离解, 形成水合离子, 使树 脂交联网孔增大, 树脂体积也因此增大, 这种现象称 为树脂的溶胀.
溶胀率: 溶胀前、后树脂的体积比, 即树脂层体积 变化的百分比.
若将干燥树脂直接浸入水中, 溶胀过程的应力往往 会使树脂崩裂. 通常树脂总要保持一定水分, 一般是 50%左右. 包装破坏或贮藏条件改变都能使树脂含水率发生变 化, 因此含水率也是鉴定树脂性能的指标之一. 树脂溶胀性和含水率均与交联度有关, 交联度越大, 溶胀性越小, 含水率也越低. 树脂的溶胀性还与交换基团和交换离子的特性有关, 交换基团的电离度越大, 或交换离子的水合度以及 水合离子的半径越大, 树脂的溶胀率也越高.
M310压水堆系统简介
M310压⽔堆系统简介M310压⽔堆系统简介⼀、反应堆冷却剂系统（RCP），⼜称⼀回路系统。
该系统将堆芯内核裂变所释放的⼤量热能导出，通过蒸汽发⽣器将⼀回路热量传给蒸汽发⽣器⼆次侧给⽔，使之产⽣饱和蒸汽，送到汽轮发电机发电。
1.系统由堆和三个环路组成.每⼀环路上有⼀台蒸汽发⽣器、⼀台反应堆冷却剂泵。
在其中的⼀个环路上还连接有⼀台稳压器以及稳压器卸压箱。
（见图1）。
⼀回路也起到包容住放射性裂变产物的第⼆道屏障。
2.主要设备——反应堆反应堆中核燃料芯块叠置在锆—4合⾦包壳管中，装上端塞，把燃料封焊在⾥⾯，从⽽构成燃料棒。
包壳将核燃料及其裂变产物包容住，构成了强放射性的裂变产物与外界环境之间的第⼀道屏障。
在堆芯装⼊三种不同浓度的核燃料，分别为1.8%、2.4%和3.1%。
⾼浓度燃料组件布置在外区，中⼼区浓度最低。
每次换料时，取出中⼼区的燃料组件，将第⼆区燃料组件倒换到中⼼区，将外区燃料组件倒换到第⼆区。
⽽在外区装⼊新燃料，这样每年更换三分之⼀核燃料组件。
控制棒束组件⽤于反应性的控制，它由强烈吸收中⼦的银—铟—镉合⾦构成。
它在燃料组件的导向管内移动，并由在反应堆压⼒容器顶盖上⽅的驱动机构提升和下降。
当需紧急⾃动停堆时，控制棒束组件靠重⼒⾃动落下。
控制棒束组件⽤来控制由负荷变化或反应堆停堆时所引起的反应性急速变化。
另⼀⽅⾯，依靠溶于反应堆冷却剂中的硼酸浓度来控制反应性缓慢⽽长期的变化。
这两种控制反应性的⽅式互为补充，相互结合确保堆芯反应性的调节和控制。
——蒸汽发⽣器它为⾃然循环型，由垂直的U型管束的蒸发段和汽⽔分离段组成。
⽤⼀回路的⽔加热⼆回路给⽔，使之产⽣饱和蒸汽并进⾏汽⽔分离和⼲燥后输送到汽轮机⾼压缸。
——反应堆冷却剂泵（⼜称主泵）⽤于克服⼀回路中设备和管道阻⼒，保证冷却剂的循环，它为⽴式离⼼泵，由泵体、电机、密封组件和飞轮组成。
主泵轴上有三级轴封，同时⽤⾼压⽔注⼊泵轴泵和密封组件之间，⽤于限制冷却剂从泵轴中泄漏。
简述压水堆本体结构的主要组成部分
简述压水堆本体结构的主要组成部分
压水堆本体结构的主要组成部分包括：
1. 反应堆压力容器（RPV）：也称为核心容器，是反应堆核心的
外部壳体，用于容纳核燃料和控制棒，并承受反应堆内部高温和高压环境。
2. 燃料组件：包括核燃料棒和燃料组件支撑结构。
核燃料棒是
由核燃料颗粒填充的金属或陶瓷材料制成的长型管状结构，用于容纳和控制核燃料。
燃料组件支撑结构用于支撑和固定核燃料棒。
3. 控制棒：用于调节和控制反应堆的核反应速率。
控制棒一般
由吸中子材料制成，如银、铁、钼等。
通过上下移动控制棒的位置，可以调节核反应堆的功率。
4. 冷却剂循环系统：用于将冷却剂（一般为水）从反应堆核心
带走核热，通过冷却剂的循环来控制反应堆温度。
冷却剂循环系统包括主冷却剂循环系统和辅助冷却剂循环系统。
5. 蒸汽发生器：将反应堆冷却剂中的热量转化为蒸汽，用于驱
动汽轮机发电。
蒸汽发生器由冷却剂侧和蒸汽侧组成，通过传热管将反应堆冷却剂的热量传递给水蒸气。
6. 蒸汽涡轮机：将蒸汽能量转化为机械能，驱动发电机发电。
7. 辅助系统：包括冷却水系统、氢气系统、废水处理系统等，
用于维持反应堆正常运行的各种辅助功能。
以上是压水堆本体结构的主要组成部分，这些组成部分共同协作，实现核能的发电过程。
压水堆一回路系统及重要设备概述
压水堆一回路系统及重要设备概述1. 引言压水堆（Pressurized Water Reactor, PWR）是一种常见的核能发电装置，其一回路系统是保证核能转换和发电的关键部分。
本文档将对压水堆一回路系统及其重要设备进行概述。
2. 压水堆一回路系统简介压水堆一回路系统由以下几个主要部分组成：2.1. 核反应堆核反应堆是压水堆一回路系统的核心组件，用于产生核反应并释放能量。
核反应堆中的燃料棒在核反应过程中会释放出热量，这种热量将被用于产生蒸汽，进而驱动涡轮发电机组。
2.2. 主循环系统主循环系统承载着燃料棒所释放的热量，并通过循环泵将热交换介质（水）送往蒸汽发生器。
2.3. 蒸汽发生器蒸汽发生器是压水堆一回路系统中重要的设备之一，其工作原理是通过将冷却剂（水）与次级循环系统中的次级循环介质（一般为轻水）进行热交换来产生蒸汽。
蒸汽发生器中的蒸汽将被送至涡轮发电机组进行发电。
2.4. 涡轮发电机组涡轮发电机组是压水堆一回路系统中最终将核能转换为电能的设备。
蒸汽通过传输管道进入涡轮发电机组，使涡轮叶片旋转，进而驱动发电机转子产生电能。
3. 压水堆一回路系统中的重要设备3.1. 循环泵循环泵是主循环系统中的核心设备之一。
其主要任务是将主循环介质（冷却剂）从蒸汽发生器中抽取出来，并通过一系列的管道再次注入到蒸汽发生器中，以保持核反应堆的正常工作温度。
3.2. 蒸汽发生器蒸汽发生器是将核能转换为电能的重要设备之一。
其工作原理已在第2.3节中进行了介绍。
3.3. 涡轮发电机组涡轮发电机组是将核能转换为电能的核心设备。
其工作原理已在第2.4节中进行了介绍。
3.4. 安全系统安全系统是压水堆一回路系统中必不可少的设备。
其主要任务是确保核反应堆在各种异常情况下的安全运行，并及时采取必要的措施，以防止事故发生。
常见的安全系统包括冷却剂循环中的紧急注入系统、燃料棒控制系统等。
3.5. 辅助系统压水堆一回路系统还包括一些辅助设备，用于支持主要设备的正常运行。
压水堆一回路系统及重要设备概述
压水堆一回路系统及重要设备概述核反应堆是核反应堆系统的核心部件，它负责维持并控制核裂变过程。
核燃料在反应堆中受到中子轰击发生裂变，产生大量热能。
目前常见的核反应堆设计包括压水堆、沸水堆、重水堆等。
蒸汽发生器是用于将反应堆中的热量传递到发电机的装置。
在压水堆系统中，蒸汽发生器的作用是将反应堆中加热的水与非加热的水进行热交换，使其产生蒸汽，然后将蒸汽送到涡轮发电机中以产生动力。
涡轮发电机是核反应堆系统中的动力转换装置，它将由蒸汽发生器产生的高温高压蒸汽转化为机械能，最终产生电能。
冷却系统是核反应堆系统的关键组成部分，它负责维持反应堆和其他设备的正常工作温度。
冷却系统通常包括冷却水循环系统、冷却塔、冷却泵等设备，以保证核反应堆系统的安全和稳定运行。
总的来说，压水堆一回路系统及其重要设备是核能发电的重要组成部分，它们的正常运行和安全性对于保障电力供应和保护环境都至关重要。
在设计和运行过程中，需要严格遵守相关安全标准和规定，确保系统的可靠性和安全性。
压水堆一回路系统及其重要设备在核能发电领域中起着至关重要的作用。
它的良好设计和运行能力对于安全性和可靠性都至关重要。
核反应堆作为系统的核心部件，必须具备完善的冷却系统来确保其热量从核反应堆中传递出去，并且必须要保证蒸汽发生器、涡轮发电机等核心设备的正常工作。
在此基础上，我们将对压水堆一回路系统及其重要设备的运行原理、特点和一些相关技术进行更深入的探讨。
首先，压水堆一回路系统具有较高的热效率和可靠性。
在压水堆核反应堆中，燃料棒中的核裂变过程会产生大量的热量。
这种高温高压的热量需要有效地传递出反应堆，通过蒸汽发生器加热自由升华能进行发电。
整个过程中要保持核反应堆和相关设备的温度在可控的范围内，确保系统安全运行。
此外，压水堆一回路系统在设计上便于控制和维护，较为安全稳定。
其次，蒸汽发生器是压水堆一回路系统的核心设备之一。
在这个设备中，蒸汽发生器会将反应堆中加热的水与非加热的水进行热交换，并将其转化为蒸汽。
水处理系统ppt课件
容积控制箱
功能：承担反应堆从冷态到热态零功率启动过程 中的最大温升速率和从热态零功率到冷停堆过程 中的最大降温速率所引起的水容积的变化.
变功率运行时, 承担负荷线性变化最大速率为 ±5%满功率/分的约40%的水容积变化.
当下泄流被雾化喷入容积控制箱上部空间时, 其余 部分裂变气体即会通过液滴表面扩散而出, 借此而 被除去. 短半衰期的裂变气体在容积控制箱滞留过 程中很快衰变了; 而对长期半衰期的核素(如85 Kr), 喷雾除气的效果被气体重新溶解抵消了许多, 因此, 喷雾除气对长半衰期裂变气体不明显.
除锂离子交换器
冷却剂循环净化系统还备有两种离子交换器, 一种 是H＋型阳离子树脂交换器, 另一种是OH-型阴离子 交换器. 其主要功能在于维持合适的冷却剂水质.
在冷却剂中, 10B(n,α)反应将生成7Li, 特别在堆芯 运行初期, 7Li的生成量相当大, 需要适时地使净化 流通过H+型阳树脂床, 以除去冷却剂中多余的7Li, 故常将其称为除锂离子交换器. 该离子交换器除了对锂有很好的吸附作用外, 还能 吸附Li型和硼酸型混合离子交换器所不易吸附的 Mo, Y, Cs等. 这些微量放射性元素的浓度远小于水 中锂浓度, 所以最终该床吸附的元素主要仍是锂.
由堆中排出的冷却剂有很强的放射性, 未经严格处 理是绝对不能向环境排放的. 经过处理的冷却剂, 完全可以满足堆补给水的要求. 将堆排水处理后重 新补回堆内, 既减少了对环境的污染, 又可使排出 的水复用, 节省水资源.
出于冷却剂硼浓度控制的要求, 必须使复用补水的 硼含量降低到允许程度. 因此, 堆排水系统除了处 理之外, 还有一个硼水分离任务, 即生产合格的堆 补给水和浓硼酸. 再生硼酸的浓度应符合堆浓硼酸 贮存要求, 有的取4%, 有的取12%, 主要考虑到 硼酸水溶液的结晶温度. 4％硼酸的结晶温度为 15℃,一般无需进行特殊加热保温, 但设备容量要 大些. 12%硼酸的结晶温度为50℃, 为避免硼酸 结晶, 需将所有的管道及设备的温度保持在50℃ 以上, 虽然比较麻烦, 但设备容积相对可以小些.
核电站化学_压水反应堆水处理系统共73页文档
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
核电站化学_压水反应堆水处理系统
36、“不可能”这个字(语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
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谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。————周 恩来
核电站化学_压水反应堆水处理系统
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
压水堆核电厂反应堆换料水池和乏燃料水池的冷却及处理系统（PTR）8页
压水堆核电厂反应堆换料水池和乏燃料水池的冷却及处理系统（PTR）8页反应堆换料水池和乏燃料水池的冷却及处理系统（PTR）反应堆换料水池和乏燃料水池的冷却和处理系统（PTR）的作用主要就是保证乏燃料元件贮存池的持久冷却，和反应堆换料水池的注水、排水和净化。
一．系统功能PTR系统为核燃料厂房的乏燃料水池和反应堆厂房的反应堆换料水池服务。
1)冷却功能：冷却乏燃料贮存水池，排出乏燃料水池燃料组件的剩余热功率。
在压力容器开盖以后，RRA不能投入运行时，可作为RRA的备用。
2)净化功能：采用过滤和除盐方法去处腐蚀产物、裂变产物及悬浮物，净化乏燃料水池和反应堆换料水池3)充水和排水保持乏燃料水池中贮存隔室的水位，当水池贮存有乏燃料组件时，不能把隔室的水排空。
乏燃料转运舱和乏燃料容器装载井的充水和排水。
在停堆换料或停堆检查时，对反应堆换料水池进行充水和排水。
安装水阀门后，对反应堆换料腔内的“压力容器”隔离和“堆内构件”隔室进行充水和排水。
4)安全功能：保持乏燃料水池内乏燃料组件处于次临界。
事故情况下，通过RCV向RCP紧急提供1380m3的1.025%的硼酸浓液（2200±100PPm。
）水屏蔽，对操作人员提供辐射防护。
二．功能的实现1．乏燃料水池冷却的功能实现：乏燃料水池的水通过浸入水下的管道，开阀门001 VB进入泵001 PO或002 PO的吸113入口，经热交换器001 RF或002 RF冷却，过024 VB 010 VB返回水池，正常运行时，都是经泵001 PO，交换器001 RF这个系列，流量360M3/h,(60 M3/h给于除盐正常过滤回路)。
另一系列的泵002 PO，交换器002 RF备用。
两系列都投入为水池冷却时，001 DI，005 DI，006 DI都投入工作。
本系统可与RRA系统并联，作为RRA的备用。
贮存有乏燃料组件时冷却回路连续运行。
水池设计基本原则：正常运行工况，水池内乏燃料组件剩余热功率达最大值，一个冷却系列冷却，水温<60℃。
压水堆核电厂：设备冷却水系统(RRI)6页
设备冷却水系统（RRI）一、系统功能：RRI的主要功能：(1)冷却各种核岛热交换器(2)经过由安全厂用水系统（SEC）冷却的热交换器将热负荷传递至最终热阱——海水。
(3)在核岛热交换器和海水之间形成屏障，防止放射性流体不可控制地释放到海水中，避免每个核岛热交换器由于海水冷却而产生腐蚀污垢等问题。
二，系统组成系统包括两个独立的安全系列，一个公用环路以及在两个机组之间还有设备冷却水系统的公共部分。
运行特性设备冷却水系统的热交器的工作台数取决于在不同运行工况下所排放的热量。
设备冷却水系统泵的工作台数取决于所需要的总热量。
在带功率运行的情况下，排放的热量实际上是常量，主要用户是主泵，非再生热交换器和控制棒驱动机构。
在反应堆降温时，排放的热量是变化的，而最重要的用户是余热排出系统。
在更换燃料时，一回路水温被维持在60℃，那时，设备冷却水系统所需排放的热量比反应堆降温工况时少得多。
1.安全系列设冷水与反应堆安全设施有关的部分是有100%的冗余度，设计考虑了单一故障准则及厂内、厂外电源丧失的情况，供水回路由两个独立的系列组成，两个独立系列分别由电源LHA、LHB供电，每个安全系列分别由两台100%的离心泵，两台50%容量的RRI/SEC热交换器。
一个波动箱和相应的管道和仪表组成。
波动箱接在泵的吸入端，提供泵的吸入压头，并对水的膨胀、收缩和可能的泄漏提供补偿，它的排气管接到核辅助厂房通风系统（DVN），因为它可能带有放射性。
补水来自核岛除盐水分配系统（SED），水箱中的水过满时能使多余的水排放到核岛排气及疏排水系统（RPE）。
缓蚀剂通过加药系统（SIR）注入RRI系统，其中化学药品是磷酸三钠Na3PO4，目的调节PH值，从而减少冷却水对设备的腐蚀。
121RRI处在一回路和海水系统间密封回路冷却水系统，它的设计压力必须考虑在大多数运行情况下，不能向一回路系统泄漏，同时不能低于海水侧压力，使海水有可能漏入，引起核设备的结垢和腐蚀。
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主要目的： 去除微量的放射性核素
运行环境： 在含有常量浓度的阳离子(如Li+, NH4+) 和阴离子(如硼酸离子)溶液中进行. 微量放射性元素在离子交换过程中的行为 在正常情况下, 一回路冷却剂中单个放射性核素的 浓度还不到μg/kg级水平, 其行为十分复杂. 它们除 了以离子态形式存在外. 还可以其它多种形式出现, 如中性分子(I2), 络合物, 胶体粒子(粒径10-3--1微米) 以及悬浮固体粒子(粒径大于1微米)等.
总交换容量 指树脂完全失效、全部交换基团都起作用时的交 换能力. 可用单位体积或重量的离子交换剂中交换 基团的总数表示,单位一般为毫克当量/毫升湿树脂.
工作交换容量 又称穿透容量, 在动态条件下单位体积或重量树脂 中能够参加交换反应的基团数, 单位也为毫克当量 /毫升湿树脂.
工作交换容量除了与交换过程的物理化学条件有 关外, 还取决于出水的水质要求. 出水水质越高, 工 作交换容量越低. 工作交换容量与总交换容量之比称为离子交换树 脂的利用率.
树脂的机械强度与交联度有关, 交联度越大, 机械 强度越好. 在实际操作条件下树脂会磨损破碎, 年损 耗率一般为3-7%. 为防止破碎树脂颗粒流出, 在净化 树脂床后, 设有高效率过滤器.
离子交换机理
若将含有M±离子的溶液在一定的温度下, 以一 定的速度通过结构为R-A±型树脂床, 并测量进、 出口溶液浓度的变化, M±离子能被相当彻底地去 除,以后树脂逐渐饱和, 交换能力下降, 直至完全失 效.这一离子交换过程表示为: R A M R M A
压水反应堆水处理系统
通过加入适量表面活性剂并连续搅拌, 可得到一定 颗粒度的聚合体小球, 通常称为白球. 这是一种三度空 间的网状结构聚合体, 其中苯乙烯的长链被二乙烯苯 “交联”成一个整体. 聚合物中二乙烯苯的百分含量称 为交联度. 一般商品树脂的交联度为8-10%.
向聚合体骨架上引进各种交换基团, 可以得到不同 性能的离子交换树脂, 根据交换基团的酸碱性强弱, 这 些树脂分别称为强酸(碱)性树脂或弱酸(碱)性树脂. 其 中强酸和强碱性树脂已在核工业中广泛应用.
强酸性阳离子交换树脂离子交换时溶胀率的大小顺 序为: H L i N a N H 4 K
强碱性阴离子交换树脂离子交换时溶胀率的大小顺 序为: O H H C O 3 C O 3 2 S O 4 2 C l N O 3
热稳定性和机械强度
温度对树脂机械强度和交换容量有很大影响, 温 度过高易使交换基团分解, 温度过低树脂的强度降 低.当水温达到零度时, 其内部水分的冻结能将树脂 胀裂, 因此不可将树脂存放在冰点温度以下.
离子交换基团的引入
• 强酸性阳离子交换树脂 白球的磺化反应是在加热条件下, 在二氯乙烷白球上引进季铵基团则要先经氯甲基化, 然后再 用叔胺(R3N)处理
离子交换树脂的主要物理性能
外形和颗度
离子交换树脂是一种半透明的网状球形物质, 颜 色有白、黄、黑和赤褐色数种. 树脂的颜色与性能 关系不大. 在使用过程中, 随着树脂渐趋饱和, 颜色 往往逐渐加深.
树脂颗粒大小对树脂的交换能力、净化效率、 水流通过树脂层的压力降以及水流分布的均匀程度 都有一定影响。树脂颗粒越小，离子在其内的扩散 路程越短，交换过程就越迅速、越充分。但颗粒过 小将引起树脂床压降剧增，逆洗时容易流失。
常用树脂的粒度在16-50目之间，相应的颗粒直 径为0.3-1.2毫米.
溶胀性和含水率
树脂一经浸入水中，水即扩散到树脂网状结构 的空隙中，这时交换基团发生离解，形成水合离子， 使树脂交联网孔增大，树脂体积也因此增大，这种 现象称为树脂的溶胀.
溶胀率: 溶胀前、后树脂的体积比，即树脂层体积 变化的百分比。
树脂溶胀性和含水率均与交联度有关，交联度越大, 溶胀性越小， 含水率也越低。
树脂的溶胀性还与交换基团和交换离子的特性有关， 交换基团的电离度越大，或交换离子的水合度以及 水合离子的半径越大， 树脂的溶胀率也越高。
离子交换的净化效率和去污因子
净化效率定义：流经树脂床后溶液中杂质被去除 的份额, 常用百分数表示.
C1和C2分别为树脂床进出口溶液中核素浓度, 或进 出口料液的比放放射性.
去污因子定义：树脂床进出料液中特定核素的浓 度或放射性强度之比.
2 核级离子交换树脂性能
核工业应用的离子交换树脂在性能上的要求: 出水水质纯度高 。无论从补给水的纯度, 还是从废 水处理的放射性物质去除的程度考虑, 都必须优于商 用树脂. 通常采用核级强酸和强碱性树脂, 它们具备 交换速度快、交换能力强、对选择性低的离子，如 硅酸根, 铯离子等也有较好的去除效果.
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但随着温度或浓度增高, 同价离子交换“势”的差 别逐渐缩小, 甚至出现反常. 因此, 分离溶液浓度不 宜太高, 但树脂再生溶液浓度却应稍高些.
离子交换树脂的交换容量与净化效率
离子交换树脂的交换容量：单位体积或重量树脂 能够交换的离子数量. 在树脂网状结构中，交换基 团的密度越高, 交换容量就越大.
离子半径与水合作用 低浓度水溶液中, 相同电荷的离子, 水合半径越小, 或离子的水合能越小, 就越容易被交换吸附. 原子 序数越大, 水合能越小, 越易吸附. 选择性吸附顺序:
C s R b K N a L i
R a 2 B a 2 S r 2 C a 2 M g 2 B e 2
对pH值变化不敏感。 在反应堆运行中, 冷却剂中硼 酸的浓度变化很大, pH值随之变化. 强酸(碱)性树脂 在很宽pH值范围内都具有良好的离子交换作用.
稳定性好, 耐热性能、耐辐照性能都较强, 机械强度 高, 树脂的磨损率低.
核级树脂杂质含量低, 颗度均匀, 转型率高.
3 放射性核素的离子交换过程
离子交换树脂的选择性
离子电荷 在低浓度水溶液中, 交换离子的电荷越大, 越易被 树脂吸附, 对阳离子有下列顺序:
Th4+＞A13+＞Ca2+＞Na+ 对阴离子则有：
PO43-＞SO42- ＞NO3-
但在高浓度水溶液中, 选择性差别缩小, 高浓度的 低价离子往往具有较高的交换“势”, 这就是树脂 的再生原理.