某蒸汽發(fā)生器排污系統(tǒng)（APG）中鈉離子濃度超標,無法滿足世界核運營者協(xié)會（WANO）國際先進化學(xué)指標。本文對核電廠二回路存在鈉離子帶入的可能原因以及凝結(jié)水精處理系統(tǒng)（ATE）運行前、后水質(zhì)指標的差異進行分析,得出ATE的樹脂再生性能直接決定了蒸汽發(fā)生器排污水鈉離子濃度的高低。同時ATE再生時,最大化地去除油污以及適當?shù)亟档突齑碴帢渲偕鷷r的堿耗量,使得ATE運行時,蒸汽發(fā)生器排污水中鈉離子濃度滿足WANO國際先進化學(xué)指標。 

【文章來源】：核動力工程. 2020,41(06)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

3ATE混床陰樹脂再生Na OH消耗量趨勢圖

圖2 3ATE混床陰樹脂再生Na OH消耗量趨勢圖從圖2可以看出，3#機組ATE系統(tǒng)混床陰樹脂再生時，最初采取設(shè)計規(guī)定值的Na OH消耗量約1.8 m3進行再生，隨后進行2倍設(shè)計消耗量進行再生，最后降低Na OH消耗量直至1.3 m3時，方才使得下游APG系統(tǒng)水中鈉離子濃度滿足WANO先進的鈉含量要求值。

ATE投運初期即全流量運行，陽床樹脂再生進度無法完全滿足全流量運行要求，投運初期部分陽床制水量較高，陽床失效后仍運行，陽離子、部分油污進入混床，導(dǎo)致混床陽樹脂失效加快，且樹脂受油污染較嚴重。離子交換樹脂的交換過程分為膜擴散、顆粒擴散、交換反應(yīng)、顆粒擴散、膜擴散5個階段[2]。樹脂顆粒（圖1a）受油污染后，油分子會在樹脂顆粒表面形成一層包裹油膜[2]（圖1b），堵塞樹脂空隙或孔穴，阻礙了離子膜擴散過程，導(dǎo)致交換過程無法進行，從而使樹脂失去交換能力，具體表現(xiàn)為樹脂交換能力下降或喪失。另一方面，油分子之間的引力會導(dǎo)致樹脂顆�；ハ辔�、粘附在一起，形成陰陽樹脂抱團現(xiàn)象[2]（圖1c），引起混床樹脂難以分離，破壞正常水流走向，從而影響混床樹脂的分離乃至再生、運行效率。同時油的密度較小，加上其疏水性，會出現(xiàn)油污染樹脂顆粒漂浮現(xiàn)象，加大了混床樹脂分離難度。某CPR1000核電廠ATE系統(tǒng)混床再生采取高塔分離法，將混床樹脂輸送至分離塔中，通過水力分層原理和陰陽樹脂的比重不同以及樹脂粒徑差異對陰陽樹脂進行分離，而油污染的樹脂顆粒大大增加了分離的難度，同時陰陽樹脂分離過程中托脂流量是針對正常未被油污染樹脂分離傳輸進行設(shè)計控制，此流量若不進行干預(yù)，在分離塔內(nèi)進行陰樹脂傳輸時，陽樹脂也會隨陰樹脂一起傳至陰樹脂再生塔內(nèi)，使得分離塔陰樹脂內(nèi)混有陽樹脂，在陰樹脂進行再生時，陽樹脂會變?yōu)殁c型樹脂混在陰樹脂中，在制水時，會導(dǎo)致鈉離子釋放到水中導(dǎo)致鈉離子濃度升高[3]。由于樹脂油污染以及沾污，再生過程中再生液Na OH（堿液）與樹脂表面油發(fā)生皂化反應(yīng)生成脂肪酸鈉（R-COONa),R-COONa會隨著油脂繼續(xù)包裹在樹脂表面，再生后的混床樹脂傳輸進入床體投運后，溫度上升，流速加快，R-COONa也會發(fā)生水解反應(yīng)：

【參考文獻】：
期刊論文
[1]凝結(jié)水精處理系統(tǒng)混床再生后出水鈉離子含量高的原因分析[J]. 石磊.  科技視界. 2019(02)
[2]凝結(jié)水精處理系統(tǒng)油污染樹脂復(fù)蘇[J]. 彭章華,崔煥芳,王廣珠,羅純?nèi)?陳平,張清瑜.  中國電力. 2015(11)
[3]秦山三核凝汽器泄漏對WANO化學(xué)性能指標的影響及其對策[J]. 田民順,游兆金,劉祖潔.  中國核工業(yè). 2010(06)



本文編號：3560759