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秦山核电站二回路水质控制处理系统(化学除盐)设计运行的分析探讨(5)

北极星电力网技术频道    作者:游兆金   2011/3/17 14:39:22   

经过上面三次阴阳树脂的分离,阴阳树脂的分离率达到了99%以上,有效地保证了混床的出水品质。

虽然秦山三期的凝结水精处理系统能生产出优良的出水,但由于目前的设计容量为仅为3 x 33.3%,只用于凝汽器泄漏时的短期运行,没有能力进行连续凝结水全流量处理,因此往往不得不依靠降低功率隔离凝汽器的方法来查漏,由于属于间歇式微漏,往往需要很长时间才能查到漏点,这给电站带来了较大的经济损失,同时也严重影响了电站化学性能指标。

3.2.5 对以后精处理系统设计或运行的建议

从以上秦山地区三个电站凝结水精处理系统的工艺可以看出,秦山一、二、三期的凝结水精处理系统各有特点。从系统的简洁性来说,秦山一、三期的精处理系统比秦山二期的要简洁得多,而秦山三期使用的是高压系统,因此对混床本体上阀门要求的严密性则是三个电站中要求最高的,稍有泄漏就会损害低压的体外再生系统,为此可能采用秦山一期的方式较好;从影响混床出水品质的树脂分离效果来说,虽然秦山三期分离工艺较复杂(有二、三次分离),但分离要彻底的多,因此采用秦山三期的CONSEP 分离工艺是最能保证混床出水品质的,事实上,这种二次三次分离的思路对秦山二期进一步提高分离效果有一定的借鉴作用;另外,秦山二期的系统由于设置了前置阳床,因此更有能力维持在腐蚀相对较小的较高二回路水的pH 运行,应该是比较好的,但如果要维持全流量运行的成本将很高、化学污染也会比较严重,而且在凝汽器不泄漏时,如果补给水品质足够好,完全可以利用类似秦山一期的方式对凝结水进行小流量处理同时维持在腐蚀相对较小的较高pH 运行,一旦发现凝汽器泄漏后则稍微降低二回路水的pH 值同时对凝结水进行全流量处理。综合上述,笔者认为,秦山地区的凝结水精处理系统较为理想的设计应为:

􀂄 能够对凝结水进行连续全流量处理;

􀂄 采用低压无前置过滤的混床系统;

􀂄 阴阳树脂分离采用 CONSEP 工艺;

在对凝结水进行处理的电站,二回路水的 pH 值的规定是凝结水全流量处理要求低pH 值和二回路热力系统防腐要求高pH 值之间的妥协。这是由于维持较高的pH 值(9.5以上)会导致额定流量运行的混床运行周期缩短,而较低的二回路pH 值会使二回路热力系统腐蚀增大,因此混床的运行方式建议采用凝汽器不泄漏时维持较高的二回路pH值(9.55-9.65)同时对凝结水进行小流量处理,在凝汽器泄漏时则对凝结水进行全流量处理同时维持稍低的二回路pH 值(9.30-9.40)这种模式。

3.3 二回路化学加药处理和蒸汽发生器排污

3.3.1 二回路化学加药处理

二回路化学加药的主要目的是控制二回路热力系统的腐蚀。良好的二回路腐蚀控制,不仅减少了自身热力系统设备管道内表面的腐蚀,同时也向蒸汽发生器提供了优质的给水。秦山地区核电站二回路化学加药处理均为全挥发处理,即只向二回路添加挥发性碱化剂和除氧剂。秦山一、二期均采用氨作为碱化剂来提高给水pH 值,而秦山三期采用莫福啉作碱化剂;对于除氧剂,与国内外其他压水堆核电站一样,三个电站均采用联氨,其控制浓度也基本相同,因此在此不再作讨论。由于用于提高pH 值的碱化剂是氨,尽管热力系统汽相部分的腐蚀速率在pH 值9.5以下仍然较大,但如果要维持对凝结水进行大流量处理期间,那就不得不将二回路热力系统给水pH 值维持在9.3 左右运行。这是由于氨在高温下挥发性很大,当氨在汽、液两相中分配时,大部分氨都跑到了蒸汽中,液相中所含的碱化成分氨很少,使得与湿蒸汽相接触的二回路蒸汽回路的腐蚀仍然较大。为了使整个二回路热力系统的腐蚀速率降低,秦山三期采用了挥发性较小的莫福啉作为碱化剂,虽然在同样的pH 条件下莫福啉的防腐效果比氨好,但这种物质使凝结水精处理床运行周期大大缩短,且在高温下容易分解成有机物。为此国外从上世纪八十年代开始试用了乙醇胺,这种物质因具有挥发性低、防腐效果好和仅稍微缩短凝结水精处理床运行周期等优点,从而九十年代在日、美等国得到较广泛使用。表3 是这三种碱化剂的性能比较表,表4 是氨和乙醇胺的实际试验效果对照表:

来源:秦山第三核电有限公司
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