核电厂除盐水生产系统设计分析
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 综上所述，采用反渗透工艺具有如下的优点： a.后续离子交换除盐设备运行周期长，再生次数 少； b.出水水质好且稳定； c.再生酸碱耗量低，运行成本低； d.废水排放量少，保护环境； e.占地面积小，工作人员劳动强度低； f. 提高了水处理装置运行的灵活性和可靠性。
因此，反渗透系统的设置是非常必要的。
核电厂除盐水生产系统设计分析
核电厂除盐水生产系统设计分析
摘要
• 本文主要阐述了核电厂除盐水系统的功能，除 盐水的水质标准，除盐水设计规模的确定原则 。结合具体工程设计实例，分析了核电厂除盐 水处理工艺设计中应重点考虑的几个问题，着 重阐明采用反渗透工艺的必要性，并提出了相 应的节水措施。
核电厂除盐水生产系统设计分析
• M310、AP1000堆型除盐水出力的确定 • VVER-1000型除盐水出力的确定 • 除盐水水箱的设定：
除盐水箱的调节容积应配合除盐水的总出力，满 足最大一台机组启动工况的最高用水量。
4. 已建和在建核电厂除盐水工艺简介和方案分析
4.1 已建和在建核电厂除盐水典型工艺简介 • 淡水水源的除盐工艺：
• 为了维持热力系统的正常水汽循环，需要用除盐 水来补充水汽的损失。补充的除盐水量决定了除 盐水生产系统的设计规模。
• 目前，我国核电厂的堆型均为压水堆机组，其水 汽系统流程图见图1-1。
1. 概述
图1-1 压水堆核电厂水汽系统流程图
1. 概述
• 上图中可以看出，进入核电厂蒸发器的工质为凝 结水和除盐水，水汽系统中的主要杂质来源为凝 汽器冷却水的渗漏和除盐水含有的杂质。
4.2除盐水工艺方案分析
• 采用反渗透（RO）工艺的原因有三： • A．进水含盐量 ：采用反渗透系统，提高了除盐
水的产水品质，阳、阴、混床运行周期延长。 • B. 进水有机物 。 • C. 产水TOC。
4.3 反渗透工艺设置的必要性
• 事实证明，除盐水工艺采用反渗透系统，产水水质 在含盐量和TOC的控制上都达到了一个较高的水平。
目录
1 概述 2 除盐水水质 3 除盐水设计规模 4 已建和在建核电厂除盐水工艺简介和方案分析 5 水的回收和利用 6 工程实例 7 结论
1. 概述
• 在核电厂中，蒸发器、汽轮机及其附属设备组成 一个热力系统。水和蒸汽是热力系统的工作介质， 水还是某些热力设备的冷却介质。因此，水质的 优劣是影响核电厂安全经济运行的重要因素。
5. 水的回收和利用
• 采用反渗透系统的工艺虽然具有如上优点，但水的 利用率较低。如在预处理阶段采用超滤，整个除盐 系统的水的利用率会更低。因水资源的紧张而不采 用反渗透工艺是得不偿失的，我们可以通过采取回 收超滤废水和回收反渗透浓水来增加水的利用率。
• 超滤系统不添加任何化学药剂的反冲洗水、快冲水， 除水中悬浮物较超滤进水高外，其余水质指标均远 低于原水的各项指标，可回收到淡水厂的预处理系 统，重新处理使用。
• 对于除盐水系统来说，应根据不同的水源水质特点 和用户对除盐水水质的需求制定盐工艺都会选择反渗透技术。因反渗 透系统成熟、可靠，并具有传统离子交换技术无可 比拟的优越性，从而得到日益广泛的应用，但是由 于反渗透系统水的利用率低，在淡水资源缺乏的地 区其应用在一定程度上受到限制。
• 进入蒸发器的水质不合格会引起热力设备的腐蚀、 磨蚀、结垢、积盐等现象。
1. 概述
• 应对措施为： ① 提高除盐水的产水品质； ② 设置凝结水精处理系统净化凝结水； ③ 对给水进行一些必要的化学加药处理，防止腐 蚀结垢现象的发生。
1. 概述
• 二回路水化学的设计控制要点： ① 高品质的除盐水； ② 凝结水精处理； ③ 较高的pH—化学加药； ④ 溶解氧的控制—热力除氧、化学除氧。
5. 水的回收和利用
• 反渗透浓水除了它的盐分较高外，其余水质与预 处理产水水质相近，回收反渗透系统的浓水，可 用于如下用途：
• 1) 反渗透浓水在内陆核电厂中可作为循环冷却水 系统的补充水，但反渗透浓水的含盐量较高，要 考虑结垢的问题。
• 2) 反渗透浓水可回用于过滤器的反冲洗。 • 3) 对反渗透浓水进一步脱盐，整个反渗透系统的
过滤+离子交换； 过滤+反渗透+离子交换。 • 以海水淡化为水源的除盐水工艺： 二级反渗透+一级除盐+混床。
4.2除盐水工艺方案分析
• 例举核电厂除盐水处理工艺，由于进水水质的不 同，采用的处理工艺也不尽相同。
• 岭澳核电站由于水源水质好，含盐量低，COD低， 采用传统的离子交换除盐工艺，就能得到满足水 质要求的除盐水；相比较而言，秦山二扩、福清 一期、田湾3、4号机组的除盐水生产系统工艺都 采用了反渗透+离子交换的工艺。
• 要点：除盐水的水质、水量、处理工艺及节 水问题
2. 除盐水水质
• 不同堆型的核电机组对除盐水水质的要求不同。 • 经不同工艺处理后的除盐水水质指标不同，需根
据进水水质及用户对水质的需求，合理制定合适 的除盐水工艺以满足用户的需求。
2.1国内主流堆型的除盐水水质指标
2.2除盐水水质对比分析
• 四种堆型对除盐水的水质要求各不相同，AP1000 最高、EPR和M310堆型的除盐水水质指标较高， VVER稍次之。
3. 除盐水设计规模
3.1 已建和在建核电厂除盐水设计规模
3.2除盐水设计规模的确定
• 除盐水处理系统的设计出力应根据核岛、常规岛 及其他辅助系统除盐水用量资料经计算确定。
• 除盐水用户用水量的前提下，可计算出除盐水的 设计规模，确定设计出力。
3.2除盐水设计规模的确定
• DL5068-2014《发电厂化学设计规范》包含了核 电厂常规岛化学设计的相关要求，依据该规范并 结合我们的设计经验，在用户用水资料不全的情 况下，可根据蒸汽发生器连续蒸发量进行估算。
• 以秦山核电一期300MWe机组除盐水系统为例进行 说明。
• 改造前除盐水主要工艺为：过滤+阳、阴、混床
• 改造后：过滤+反渗透+阳、阴、混床
• 现经过10年的运行，目前整个除盐系统的运行状况 依然良好，改造后的系统减轻了运行人员的工作量， 提高了系统的管理和控制水平，并取得了良好的经 济效益。
4.3 反渗透工艺设置的必要性
因此，反渗透系统的设置是非常必要的。
核电厂除盐水生产系统设计分析
核电厂除盐水生产系统设计分析
摘要
• 本文主要阐述了核电厂除盐水系统的功能，除 盐水的水质标准，除盐水设计规模的确定原则 。结合具体工程设计实例，分析了核电厂除盐 水处理工艺设计中应重点考虑的几个问题，着 重阐明采用反渗透工艺的必要性，并提出了相 应的节水措施。
核电厂除盐水生产系统设计分析
• M310、AP1000堆型除盐水出力的确定 • VVER-1000型除盐水出力的确定 • 除盐水水箱的设定：
除盐水箱的调节容积应配合除盐水的总出力，满 足最大一台机组启动工况的最高用水量。
4. 已建和在建核电厂除盐水工艺简介和方案分析
4.1 已建和在建核电厂除盐水典型工艺简介 • 淡水水源的除盐工艺：
• 为了维持热力系统的正常水汽循环，需要用除盐 水来补充水汽的损失。补充的除盐水量决定了除 盐水生产系统的设计规模。
• 目前，我国核电厂的堆型均为压水堆机组，其水 汽系统流程图见图1-1。
1. 概述
图1-1 压水堆核电厂水汽系统流程图
1. 概述
• 上图中可以看出，进入核电厂蒸发器的工质为凝 结水和除盐水，水汽系统中的主要杂质来源为凝 汽器冷却水的渗漏和除盐水含有的杂质。
4.2除盐水工艺方案分析
• 采用反渗透（RO）工艺的原因有三： • A．进水含盐量 ：采用反渗透系统，提高了除盐
水的产水品质，阳、阴、混床运行周期延长。 • B. 进水有机物 。 • C. 产水TOC。
4.3 反渗透工艺设置的必要性
• 事实证明，除盐水工艺采用反渗透系统，产水水质 在含盐量和TOC的控制上都达到了一个较高的水平。
目录
1 概述 2 除盐水水质 3 除盐水设计规模 4 已建和在建核电厂除盐水工艺简介和方案分析 5 水的回收和利用 6 工程实例 7 结论
1. 概述
• 在核电厂中，蒸发器、汽轮机及其附属设备组成 一个热力系统。水和蒸汽是热力系统的工作介质， 水还是某些热力设备的冷却介质。因此，水质的 优劣是影响核电厂安全经济运行的重要因素。
5. 水的回收和利用
• 采用反渗透系统的工艺虽然具有如上优点，但水的 利用率较低。如在预处理阶段采用超滤，整个除盐 系统的水的利用率会更低。因水资源的紧张而不采 用反渗透工艺是得不偿失的，我们可以通过采取回 收超滤废水和回收反渗透浓水来增加水的利用率。
• 超滤系统不添加任何化学药剂的反冲洗水、快冲水， 除水中悬浮物较超滤进水高外，其余水质指标均远 低于原水的各项指标，可回收到淡水厂的预处理系 统，重新处理使用。
• 对于除盐水系统来说，应根据不同的水源水质特点 和用户对除盐水水质的需求制定盐工艺都会选择反渗透技术。因反渗 透系统成熟、可靠，并具有传统离子交换技术无可 比拟的优越性，从而得到日益广泛的应用，但是由 于反渗透系统水的利用率低，在淡水资源缺乏的地 区其应用在一定程度上受到限制。
• 进入蒸发器的水质不合格会引起热力设备的腐蚀、 磨蚀、结垢、积盐等现象。
1. 概述
• 应对措施为： ① 提高除盐水的产水品质； ② 设置凝结水精处理系统净化凝结水； ③ 对给水进行一些必要的化学加药处理，防止腐 蚀结垢现象的发生。
1. 概述
• 二回路水化学的设计控制要点： ① 高品质的除盐水； ② 凝结水精处理； ③ 较高的pH—化学加药； ④ 溶解氧的控制—热力除氧、化学除氧。
5. 水的回收和利用
• 反渗透浓水除了它的盐分较高外，其余水质与预 处理产水水质相近，回收反渗透系统的浓水，可 用于如下用途：
• 1) 反渗透浓水在内陆核电厂中可作为循环冷却水 系统的补充水，但反渗透浓水的含盐量较高，要 考虑结垢的问题。
• 2) 反渗透浓水可回用于过滤器的反冲洗。 • 3) 对反渗透浓水进一步脱盐，整个反渗透系统的
过滤+离子交换； 过滤+反渗透+离子交换。 • 以海水淡化为水源的除盐水工艺： 二级反渗透+一级除盐+混床。
4.2除盐水工艺方案分析
• 例举核电厂除盐水处理工艺，由于进水水质的不 同，采用的处理工艺也不尽相同。
• 岭澳核电站由于水源水质好，含盐量低，COD低， 采用传统的离子交换除盐工艺，就能得到满足水 质要求的除盐水；相比较而言，秦山二扩、福清 一期、田湾3、4号机组的除盐水生产系统工艺都 采用了反渗透+离子交换的工艺。
• 要点：除盐水的水质、水量、处理工艺及节 水问题
2. 除盐水水质
• 不同堆型的核电机组对除盐水水质的要求不同。 • 经不同工艺处理后的除盐水水质指标不同，需根
据进水水质及用户对水质的需求，合理制定合适 的除盐水工艺以满足用户的需求。
2.1国内主流堆型的除盐水水质指标
2.2除盐水水质对比分析
• 四种堆型对除盐水的水质要求各不相同，AP1000 最高、EPR和M310堆型的除盐水水质指标较高， VVER稍次之。
3. 除盐水设计规模
3.1 已建和在建核电厂除盐水设计规模
3.2除盐水设计规模的确定
• 除盐水处理系统的设计出力应根据核岛、常规岛 及其他辅助系统除盐水用量资料经计算确定。
• 除盐水用户用水量的前提下，可计算出除盐水的 设计规模，确定设计出力。
3.2除盐水设计规模的确定
• DL5068-2014《发电厂化学设计规范》包含了核 电厂常规岛化学设计的相关要求，依据该规范并 结合我们的设计经验，在用户用水资料不全的情 况下，可根据蒸汽发生器连续蒸发量进行估算。
• 以秦山核电一期300MWe机组除盐水系统为例进行 说明。
• 改造前除盐水主要工艺为：过滤+阳、阴、混床
• 改造后：过滤+反渗透+阳、阴、混床
• 现经过10年的运行，目前整个除盐系统的运行状况 依然良好，改造后的系统减轻了运行人员的工作量， 提高了系统的管理和控制水平，并取得了良好的经 济效益。
4.3 反渗透工艺设置的必要性