高速混床运行流速60

高速混床运行流速60--80米/小时，比阴阳固定床20-30米/小时的运行流速高很多，比浮床运行流速40--60米/小时也高。

凝结水精处理系统功能是在机组尖峰和正常运行条件下将凝结水进行处理。

当机组正常运行时，去除凝结水中的硅、铜、铁和溶解性杂质；当凝汽器泄漏时，保护给水和凝结水系统免受因凝汽器泄漏而被污染；当机组启动或非正常运行时，去除凝结水中高含量的金属氧化物杂质为提高混床运行周期、减少运行成本，国外大部分电厂凝结水精处理混床采用氨化运行，而国内电厂由于设备选型、树脂、酸碱再生剂选择没有达到氨化运行要求、运行人员没有进行严格培训，使得凝结水精处理混床多数采用氢运行。

1 氨化混床运行原理凝结水的pH值一般在9.0～9.4之间，水中绝大部分离子为NH4+，其NH4+是由给水、凝结水为调节锅炉给水pH值而加入一定的氨形成。

只有给水、炉水保持较高pH值，才不至于使热力系统设备及管道腐蚀。

凝结水精处理混床运行方式分为氢运行(H+/OH-)和氨化运行(NH4+／OH-)。

H+／OH-型混床反应的产物为H2O，其反应式如下：RSO3H+R≡NOH+NaCl＝RSO3Na+R≡NCl+H2O至于NH4+／OH-型混床，离子交换反应产物为NH4OH，反应式如下：RSO3NH4+R≡NOH+NaCl＝RSO3Na+R≡NCl+NH4OH因NH4OH的电离度比H2O大得多，因此逆反应倾向比较大，出水中容易发生Na+和Cl-漏过现象。

氨化运行是阳树脂在运行一段时间后，阳树脂呈RSO3NH4形态，同时用来转换水中阳离子，但转换Na+能力明显降低，水中NH4+又保留下来。

氨化混床运行三个阶段：第一阶段为H+／OH-运行方式，混床投入运行后，吸收凝结水中的阳、阴离子，出水质量与氢型混床相同。

运行时间根据进水pH值决定，一般为7～8d。

有些电厂在氢运行时，运行周期达到11 d。

第二阶段为氨化阶段[1]。

此阶段指从氨穿透开始直至阳树脂完全被氨化。

在此阶段，净化混床出水中氨泄漏量逐渐上升，pH值、电导率也随之上升(图1)，Na+泄漏也逐渐上升(图2、图3)，但不超过1 μg／L。

如果混合树脂的分离及再生不好，残留的Na+没全部除去，这些残留钠将在此阶段释放出，而使净化混床出水的钠泄漏增大，甚至超出标准，本阶段的运行时间长短与第一阶段相似。

第三阶段为NH4+／OH-运行方式。

在这一阶段中，树脂处于与进水离子完全平衡状态。

在阶段的呈钠型阳树脂的质量分数／％初期可能出现一个漏Na+量稍高于1 μg／L的小尖峰，以后又恢复并一直稳定在0.5 μg／L左右。

这个小尖峰是残留的钠型树脂被完全氨化而置换出来的Na+所引起的，一般控制在小于5 μg／L，是净化混床进入NH4+／OH-方式运行的标志。

此阶段净化混床出水含氨量与进水相同，pH值随含氨量的不同而为9.3～9.5，电导率为6～6.5 μS／cm，运行时间为30～40 d，参见图4～图6[2]。

2 氮化运行基本要求2.1 阳、阴树脂再生度混床内的阳、阴树脂再生度最低值需根据凝结水pH值确定，见表1。

表1 氨化混床正常运行所要求的树脂再生度凝结水PH值阴树脂的再生度/% 阳树脂的再生度/%8.0 99.47 89.29.0 99.67 92.29.2 99.79 95.59.4 99.87 97.09.6 99.92 98.12.1.1 提高阴、阳树脂再生度的方法提高阴、阳树脂分离率，使得阴阳树脂不会在再生时出现交*污染。

首先应选择质量、性能优良的树脂，选择均粒树脂，要求阳、阴树脂均一系数不大于1.1；树脂要求强度高，耐冲击，树脂不易破碎，强渗磨圆球率不小于90％；阴、阳树脂有效粒径之差的绝对值小于0.1mm；树脂粒径、工交符合国家验收标准。

要保证树脂输送彻底(即失效树脂和再生好树脂输送完全)。

树脂输送管道在设计时最好采用双管，使得树脂送出、送入完全分开，且树脂输送管不宜过长，不允许有死角，采用弯曲半径大的弯头，树脂输送管还应设计反冲洗水。

阴、阳树脂分离要彻底，再生前阳、阴树脂分离率要保证为阴中阳小于0，15％，阳中阴小于3％。

近年来国内凝结水精处理大多采用先进的分离技术，如英国KENNICOTT公司锥斗分离法(Conesep‘S’)和美国USFILTER公司高塔分离法(FullSep)。

树脂再生所用的酸、碱必须达到一定的纯度[3]，才能保证树脂达到一定的再生度，凝结水精处理的再生剂质量要求见表2。

表2 氨化运行再生药齐的质量要求盐酸硫酸氢氧化纳杂质质量浓度/(mg·L-1) 杂质质量浓度/(mg·L-1) 杂质质量浓度/(mg·L-1)铁<11 铁<100 氯化物<50硫酸盐<480 砷<0.005 碳酸盐<2200氯化物<1 铅<0.005 氯酸盐<10砷<0.1 硫酸盐<1700铅<0.002 金属氧化物<0.022硅<0.0383 氨化混床运行优点①混床运行周期长，再生次数少，运行人员劳动强度降低。

②酸碱耗少，具有明显的经济效益。

③避免氨被混床去除造成的浪费。

4 混床氨化运行注意事项4.1 确定氨化混床的适用范围实践证明氨化混床可以适应机组短期停运后启动的水质工况，但在凝汽器泄漏及机组长期停运启动时，应将氨化混床撤出运行系列，投入备用的氢型混床。

4.2 运行转型过程中的水质控制运行氨化床以H+／OH-型方式投运，利用凝结水中的氨在运行过程中进行转型。

运行氨化床在转型过程中，当入口水质超过允许值时(如Na+含量过高)，转型后的盐型树脂量(如RNa型)将超过氨化混床的允许值，从而也可导致氨化混床的失效。

转型阶段，混床入口水含Na+量的极限允许值可按下式计算：ρ(Na+)r=5.882×10(6-pH)×KNH4Na·ρ(Na+)q·ρ(NH3)r式中：ρ(Na+)r——转型阶段氨化混床入口水Na+的质量浓度允许值，lμg／L；ρ(Na+)q—氨化混床出水Na+的质量浓度控制值，lμg／L；ρ(NH3)r——氨化混床入口水NH3的质量浓度，μg／L；KNH4Na——选择分数；pH——氨化混床运行pH值；[R Na]／[R NH4]——一定出水水质条件下，氨化混床要求阳树脂型态的比值。

表3[1]是按上式计算的，不同出水控制值下，氨化混床转型期间入口水Na+含量的极限值。

表3 氨化混床转型期间入口水Na+含量的极限值pH值8.8 9.0 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6 ρ(NH3)r/(μg／L)ρ(Na+)q/μg／L 200 300 400 500 800 1200 1600 2000 ≤1.0转 1.44 1.36 1.44 1.43 1.82 2.16 2.29 2.28≤2.0型阶段允许入口ρ(Na+)q/μg／L 2.87 2.72 2.88 2.86 3.63 4.33 4.58 4.55≤3.0 4.31 4.08 4.32 4.29 5.45 6.49 6.87 6.83 ≤4.0 5.74 5.43 5.76 5.73 7.26 8.65 9.17 9.10 ≤5.07.18 6.79 7.20 7.14 9.08 10.82 11.46 11.38 ≤6.08.61 8.15 8.63 8.57 10.90 12.98 13.75 13.65 ≤7.010.05 9.15 10.07 10.00 12.71 15.15 16.04 15.93 ≤8.011.48 10.87 11.51 11.43 14.53 17.31 18.33 18.20 ≤9.012.92 12.23 12.95 12.86 16.34 19.47 20.62 20.48 ≤10.014.36 13.59 14.39 14.29 18.16 21.64 摘要：阐述了核电机组二回路水质的特殊要求及凝水精处理对核电站的重要性，并介绍了参加大亚湾核电站凝水精处理投标的五家外国公司(GE C、 Kennicott、Filter、Graver及Kopec)设备特点，重点叙述了各公司凝水精处理系统再生操作中的树脂分离技术及交叉污染率。

关键词：凝结水精处理树脂分离技术核电站凝汽器蒸汽发生器交叉污染最近笔者参加了广东深圳大亚湾核电站1，2号机凝结水精处理系统的招标评标工作，通过这次国际性招标，从一个方面反映了国际凝结水精处理技术的发展情况，笔者想通过对国外各投标厂商的凝水精处理技术特点比较和介绍，使国内同行对目前凝水精处理技术发展有进一步了解。

同时，我国目前高参数、大容量的火电机组发展相当迅速，核电机组的建设也已经起步，通过对大亚湾凝水精处理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质、延长机组运行寿命和保证热力设备安全经济运行的认识。

众所周知，大亚湾核电站是我国改革开放以来最大的中外合资项目，整个工程投资达40亿美元。

两台900MW压水堆核电机组于1994年2月和5月先后投入商业运行。

由于各种原因，两台核电机组均未设置凝水精处理装置，这就给机组的安全经济运行带来十分严重的影响。

a.在机组安装结束，初次启动期间，花了大量的时间进行系统冲洗，如1号机在初次启动时，光冲洗系统至水质合格就花了近一个月时间，而每台机组每少发一天电，就少一百万美元的收入。

b.由于凝汽器的泄漏，给机组的安全经济运行带来了很大的威胁。

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次使机组强迫停运，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，直接经济损失达人民币三亿多元。

若设凝水精处理装置，凝汽器小漏时可以维持机组正常运行，大漏时可保证机组安全停堆并节省重新启动时系统冲洗时间。

c.今后每次机组大小修后，若没有凝结水精处理装置，仍将耗费大量时间用于系统冲洗。

在机组启动时，改善蒸汽发生器水质需冲洗7天，有凝水精处理装置只需一至两天。

d.根据法国EDF的规定，为保证蒸汽发生器的安全运行，蒸汽发生器二次侧含Na量应小于5μg/L。

根据法国的运行经验，其水质应经常控制Na低于lμg/1的水平。

众所周知，核电站二次回路的水质较大容量高参数火电厂更为严格，因此不设凝水精处理设备是无法保证核电厂安全运行的。

因此，广东大亚湾核电合营公司作出了通过国际招标，引进两套凝结水除盐装置的决定。

1 核电机组二回路水质的特殊要求根据蒸汽发生器二次侧水中Na应低于5μg/L的规定，应通过蒸汽发生器盐类平衡计算，来确定凝结水除盐装置出口的水质标准。

大亚湾核电站蒸汽发生器盐类平衡计算：蒸发量：Qv=5800t/h排污量：QP = 70t /h凝结水流量：Qc= 3460t/h蒸发器蒸汽带水：0.25%设蒸汽含Na量为Cv，凝结水含Na量为Cc，蒸汽发生器含Na量为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，代入上式可算得Cc =117μg/L从计算的结果可知，只有凝结水除盐出口Na低于0. 117μg/L时，才能保证蒸汽发生器Na低于5μg/L。