凝结水回收装置,凝结水精处理系统

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核电站凝结水处理的特点及必要性


  核电站蒸汽发生器的给水是由汽轮机做完功的蒸汽冷却的凝结水和除盐系统的补给水组成。凝结水占蒸汽发生器给水总量的90%以上,因此,蒸汽发生器给水的质量在很大程度上取决于凝结水的质量。

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凝结水

  1、压水堆核电站凝结水处理的必要性

  1.1、压水堆核电站蒸汽发生器特殊材质对给水质量的要求

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凝结水

  压水堆核电站蒸汽发生器对给水质量的要求很高,这主要是由核电站蒸汽发生器的特殊要求所决定的。蒸汽发生器的管材要兼顾核电站一回路冷却液和二回路除盐水的使用条件,因此,只能采用价格昂贵的合金材料,如镍基合金等。镍基合金对除盐水中的SO4-2、Na+、Cl–等微量离子,很敏感,尤其在蒸汽发生器中浓缩的情况下,会引起镍基合金管材的晶间应力腐蚀和管端与管板缝隙处的凹陷损坏。而蒸汽发生器一旦发生泄漏等故障,由于有放射性问题,无法更换管子,只能堵管,维修的条件非常困难。所以,对蒸汽发生器排污水的水质要求很高,要尽可能的降低杂质的浓度。

  为了保证压水堆核电站蒸汽发生器的给水质量,除了加强蒸汽发生器的排污外,就必须设置凝结水处理装置,以去除凝结水中的悬浮性杂质和溶解性的盐类。

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凝结水

  1.2、压水堆核电站的水汽质量与火力发电机组水汽质量的比较

  我国某1000MW压水堆核电站二回路水汽质量采用了《化学与放射化学技术规范》标准,与火力发电机组水汽质量采用的《GB/T12145--1999火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》的标准相比,压水堆核电站二回路蒸发器排污水的要求是:[Na+]<3μg/Lg,[Cl-]<2μg/Lg,[SO4-2]<2μg/Lg,而火力发电机组炉水的要求是:[Cl-]≦0.5mg/L,对[Na+]和[SO4-2]没有提出要求;压水堆核电站二回路凝结水处理混床出水质量的要求是:[Na+]<0.1μg/Lg,[Cl-]<0.1μg/Lg,[SO4-2]<0.2μg/Lg,而火力发电机组凝结水处理混床出水质量的要求是:[Na+]≦5μg/L,对[SO4-2]和[Cl-]没有提出要求。可见,压水堆核电站二回路水汽质量要求要比火力发电机组高出几十倍至百倍,有些火力发电机组没有要求的,压水堆核电站也提出了要求。

  300MW及以上火力发电机组规定都设置凝结水处理装置,那么,水汽质量要求更高的压水堆核电站二回路更应该设置凝结水处理装置。

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凝结水

  2、压水堆核电站凝结水中杂质的种类

  核电站凝结水含有一定量的各类杂质,尤其是含有较高浓度的NH4OH。杂质主要有以下几大类:

  2.1、给水、蒸汽发生器加入的NH4OH等化学药品

  为了热力设备的防腐防垢,通常都会向给水、蒸汽发生器加入的化学药品如NH3、N2H4和磷酸盐等。尤其是为了维持给水、蒸汽发生器的pH值,例如12.7~18.3MPa的汽包炉为了防止给水系统的腐蚀,必须加入NH3使给水的pH维持在8.8~9.3之间;采用磷酸盐处理时,必须使炉水的pH值维持在9~10之间;压水堆核电站的蒸汽发生器中的pH值高达9.7。因此,蒸汽凝结为凝结水后,也含有一定量的NH4OH,导致混床树脂要交换的阴、阳离子浓度相差十分悬殊,对凝结水处理混床的运行有重大的影响。

  2.2、凝汽器泄漏时进入凝结水的冷却水

  凝汽器当用淡水作冷却水时,其允许泄漏率一般应小于0.02%;当用海水作冷却水时,要求泄漏率小于0.0004%。当凝汽器管因腐蚀或机械磨损而产生小孔或破裂时,冷却水中的悬浮物和盐类就会进入凝结水,这些悬浮物和盐类就要依靠凝结水处理混床来去除。当然,如果凝汽器管泄漏严重时,凝结水处理混床也只能抵挡很短的时间,必须停机抢修了。

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