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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(1)

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

  所属频道:  火力发电    关键词:  水质控制 反渗透 化学除盐

摘要:本文分析了秦山地区3 个核电站二回路水质控制处理系统设计和运行中碰到的主要问题,提出了进一步提高秦山三期二回路水质的一些措施;同时,结合近年来发展起来的最新水处理技术,试图总结出一些能进一步提高电站二回路水质的系统设计和运行的基本原则,以供秦山一、二期水质处理系统的技术改造和将来核电站类似系统的设计作参考。

关键词: 水质控制 反渗透 混床 精处理

1 概述

秦山地区是我国重要的核电基地,目前包括有秦山一、二、三期3 个核电站共5 个机组,其中秦山一期设有1 台装机容量为300MW 的压水堆机组;秦山二期设有2 台装机容量为600MW 的压水堆机组,另有2 台650MW 机组正在建设;秦山三期设有2 台700MW 的重水堆机组。经过多年的运行实践,这些电站的二回路水质控制处理系统已逐渐暴露出一些问题,有的已使电站WANO 化学性能指标受到严重影响。本文从分析目前这些电站的水质处理系统的设计和运行状况出发,结合近年来发展起来的最新水处理技术,提出了一些能进步提高电站二回路水质的系统设计和运行的建议,以供秦山一、二、三期水质控制处理系统的技术更新改造和将来核电站类似系统的设计作参考。

2 二回路系统概括及其水质规范

相对于压水堆电站和重水堆电站的一回路系统来说,重水堆电站和压水堆电站的二回路系统流程的差别并不大,如图1 所示,其简要流程均为:由蒸汽发生器产生的高温高压蒸汽在经过高压缸做功后进入汽水分离/再热器,分离出湿分并经再热的蒸汽继续进入低压缸做功,低压缸排出的乏汽在冷凝器内被海水冷却成凝结水,这些凝结水会同从水处理厂过来的除盐水被凝结水泵唧送到凝结水精处理系统,经过净化的或直接从精处理系统旁路过来的凝结水经化学加药后通过低压加热器后送到除氧器,除氧给水再通过高压加热器后被送回蒸汽发生器再次被另一侧的一回路高温高压水加热成高温高压蒸汽。由于秦山地区的核电站均采用了再循环式蒸汽发生器,当二回路的水在蒸汽发生器内加热成蒸汽时,其留下部分水(即炉水或排污水)中的杂质就被浓缩起来,因此需要按一定的速率排走炉水以维持较低的炉水中的杂质。由于炉水中杂质浓度的高低对蒸汽发生器寿命有着重大影响,加上控制了蒸汽发生器炉水水质即控制了整个二回路系统的水质,因此维持良好的追求更好的蒸汽发生器炉水水质就成了二回路水质控制处理系统设计和运行的目标。

表1:三个核电站二回路热力系统设计材质情况

图 1:压水堆或重水堆电站二回路系统示意图

3 二回路水质控制处理系统的分析

二回路水质规范是考虑了二回路热力系统材质、水处理系统能达到的水质和分析仪器的监测精度等因素后制定的,秦山地区三个核电站二回路热力系统的材质如表1 所示,其相应的水质规范如表2 所示。一般来说,二回路热力系统内的杂质一般分为离子类杂质和腐蚀产物二类。从图一可以看出,蒸汽发生器内的离子类杂质主要由补给水品质、精处理混床出水品质(如果投运)和蒸汽发生器的排污速率决定;而腐蚀产物则主要来自二回路热力系统,其含量的多少取决于二回路系统的pH 值和水中所含的溶解氧量。下面本文将就秦山地区三个核电站的除盐系统、凝结水精处理、控制pH 的化学加药和排污等的设计运行进行分析讨论。

来源:秦山第三核电有限公司
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