核电凝结水精处理

核电厂凝结水精处理系统运行研究分析发布时间：2022-03-01T13:41:12.658Z 来源：《建筑学研究前沿》2021年17期作者：文志豪[导读] 凝结水精处理系统用以除去凝结水中的悬浮杂质和离子性杂质，从而达到减少热力系统设备腐蚀和结垢，延长设备使用寿命的目的。

江苏核电有限公司江苏连云港市 222000摘要：凝结水精处理系统用以除去凝结水中的悬浮杂质和离子性杂质，从而达到减少热力系统设备腐蚀和结垢，延长设备使用寿命的目的。

本文针对精处理系统的设备参数及现场布置进行分析研究，结合系统正常运行期间存在过的问题及隐患，提出了相应改善措施，减少了凝结水的浪费，达到节能减排的目的。

关键字：精处理系统；树脂；杂质1.系统简述与功能参数1.1 系统介绍凝结水精处理系统用于提供稳定地经过过滤悬浮物（氧化铁、氧化铜等）和溶解性矿物质（钠、硅、硫酸盐、氯化物等）含量极低的除盐水。

1.2 功能用以去除凝结水中的悬浮杂质和离子性杂质，从而达到减少热力系统设备腐蚀和结垢，延长设备使用寿命的目的。

1.3 设备参数及布置1.3.1 前置阳床的设备结构五台前置阳床并联布置，其中四台连续运行，一台备用，接受轴封冷却器的凝结水。

为柱形容器，设备直径 DN3400。

内衬 2 层总厚度大于 4.88mm 连续硫化的无硅天然橡胶衬里，每毫米厚度能承受 3000 伏电火花试验而不被击穿，橡胶衬里溶出物在允许范围内。

前置阳床树脂装载高度为 1600mm。

采用较高交联度凝胶强酸阳树脂。

顶部进水装置采用挡板+多孔板装水帽型式，底部出水装置采用蝶形多孔板 +双速水帽，同时保证排脂率 99.9%。

排空装置采用“T”型绕丝装置以防止树脂反洗时逃逸。

每台设一个人孔门、四个窥视孔。

窥视孔为透明、防腐的钢化玻璃材料。

每套前置阳床进口配备气动对夹式蝶阀及电动对夹式蝶阀，出口配备气动对夹式蝶阀。

进口和出口设压力变送器，出水管上设置阴电导和比电导。

前置阳床的排气管设液位变送器。

核电站凝结水精处理系统可去除凝结水中的悬浮杂质和离子性杂质，保证二回路水质达标，从而减少热力系统设备腐蚀和结垢，延长设备使用寿命，在机组启动时可大大减少系统冲洗时间，使机组尽快投入运行并节约除盐水用量；当凝汽器发生一定范围的海水泄漏时，阻止海水中的杂质进入常规岛热力系统，并给运行人员较充裕的时间采取相应措施。

核电站与常规火电厂的凝结水精处理系统组成、功能类似，核电站凝结水精处理系统的处理水量是相同单机容量火电机组的1倍左右，出水水质要求更高，在系统连接上核电站与火电厂差别最大的是旁路系统。

火电厂的凝结水精处理系统串联在凝结水主回路中，系统带1个旁路阀组，旁路阀全关、部分关、全开等状态可使凝结水全部处理、部分处理、不处理，设检修旁路阀，在主旁路自动阀门检修或故障时，人工启闭检修旁路完成相应功能（见图1）。

图1 火电厂凝结水精处理系统的旁路示意为保证核电站二回路的供水安全，其旁路与火电厂有较大差异。

核电站凝结水精处理系统并联在凝结水管上，凝结水精处理设备对凝结水进行旁流处理，即主旁路是无阀旁路。

除主旁路外，凝结水精处理系统还设置系统内循环旁路、阳床旁路。

笔者对核电站凝结水精处理系统的各旁路系统进行详细分析。

1 凝结水精处理系统主旁路如图1所示，火电厂的凝结水精处理系统直接串联在凝结水主回路中，再设置含阀门组的旁路系统。

这种连接方式可能存在的风险是凝结水精处理系统发生故障或操作失误停运时，旁路阀错误关闭，造成凝结水断流，酿成严重事故，此类故障在火电厂的运行中已有发生，如同类事故发生在核电站将引发严重后果。

核电站的凝结水精处理系统一般采用中压旁流式精处理系统，见图2。

图2 核电站凝结水精处理系统旁路示意凝结水精处理系统是主凝结水管路的旁路装置。

凝结水主回路上没有设旁路隔离阀和其他装置，为使凝结水流经凝结水精处理装置，系统设置了升压泵作为系统运行动力。

即凝结水泵输出的凝结水，如不需处理则直接通过凝结水精处理主旁路流至低压加热器；当需要对凝结水进行处理时，如凝结水精处理设备处于热备用状态，则只需启动系统内的升压泵及打开相应阀门，精处理装置即可对主凝结水泵来凝结水进行净化处理，处理后的凝结水流入低压加热器等后续设备。

核电厂凝结水精处理系统运行优化摘要：核电厂凝结水精处理系统（ATE）通过前置阳床、高速混床及相应过滤器除去二回路凝结水中的离子态及悬浮状杂质，在机组启动阶段、正常运行、及凝汽器发生轻微泄漏等工况下防止蒸汽发生器传热管不被腐蚀的重要作用。

本文主要介绍了福清核电站凝结水精处理系统（ATE）运行优化。

关键词：核电；凝结水精处理；系统优化一、凝结水精处理系统概述福清核电站已运行的1～4号机组各配有一套凝结水精处理系统（ATE），由五台前置阳床、五台高速混床、三台净凝结水泵及与其相连的管道、阀门所组成，系统流程示意图见图1。

图1 凝结水精处理系统流程示意图其主要功能为保证二回路水质满足化学和放射化学技术规范，并尽可能低的水平，防止蒸汽发生器内杂质离子浓缩对传热管的腐蚀。

所以必须保证其在水质控制上的“绝对安全”。

福清核电站对凝结水精处理系统出水的水质要求参照《化学和放射化学技术规范》【1】执行，详见表1。

表1 凝结水精处理混床出口的水质要求二、系统运行优化1 切床优化凝结水精处理系统在核电机组启动升功率及正常运行阶段，根据化学及放射性技术规范要求，应尽可能的降低二回路杂质离子水平，使其蒸汽发生器排污（APG）离子水平在如图1所示的1区水平。

图1 P>25%Pn的RP模式钠和电导率运行区域图根据强酸型树脂强酸性阳树脂，在稀溶液中对常见阳离子的选择性顺序为【2】：Fe3+＞Al3+＞Ca2+＞Mg2+＞（K+≈NH4+）＞Na+＞H+凝结水精处理除盐床失效过程中最先漏出钠离子有害离子，福清核电阳床切换标准为阴电导≥0.3S/cm，正常一般维持在在0.05-0.06S/cm水平，根据运行经验当电导超过该水平后很快便失效，因此当阳床出水电导高于正常水平后应提前干预切床，可防止钠离子泄漏进二回路，有利于二回路水质。

2.加药模式优化为防止二回路管道及设备腐蚀，二回路通过加氨溶液提高pH的方式遏制管路及设备腐蚀，根据化学和放射性技术规范，控制二回路pH值期望值范围为9.6-9.8，然而在期望值范围内通过加大加氨量增大pH值，其结果使前置阳床失效速率大大加大，最终导致再生工作频率加大。

核电厂凝结水精处理系统设计优化发布时间：2021-03-12T07:11:50.628Z 来源：《建筑学研究前沿》2020年25期作者：张良权张皓[导读] 能够对凝结水中的杂质进行有效的处理，但是在核电站的凝结水处理系统中还是存在很多的问题。

福建福清核电有限公司福建福清 350318摘要：结水精处理系统会消耗大量的除盐水，占电厂除盐水消耗总量的50%以上，且设备再生过程中产生的酸碱废水也是高盐废水的重要来源。

对此，可通过增大周期制水量和减少自用水量大幅度降低自用水耗。

采用西安热工研究院有限公司研发的凝结水精处理系统节水减排降耗新技术，其中包括高速混床运行优化技术、精处理混床智能控制技术、提高高速混床布水均匀性技术以及再生废液中氯离子减排技术，显著地提高了凝结水设备的周期制水量，降低水耗，同时大幅节约除盐水和新鲜水，减少废水排放量和酸碱用量，并且能够极大地降低废水零排放工程的造价和运行费用。

这种过程节水法已在国内三十多家大型发电厂成功应用，是一种低成本的节水方式，具有良好的推广应用前景。

关键词：凝结水；精处理；优化引言凝结水处理系统是核电站当中十分重要的系统之一，对于这一个系统主要是结余凝结水泵和低压加热器两者之间，对二回路当中杂质可以进行一个树脂交换处理，而且可以提供一个有效的发生器供水当中的水质要求，确保蒸汽核电站的主回路强放射性，并且蒸汽发生器发生故障，就没有办法对管子进行更换，只能以堵管的方式进行维护，并且在维护过程当中非常欠缺，因此为了能够在一定的程度上保持供水的一个质量问题，就需要加强对污水的处理，设置凝结水处理系统，能够对凝结水中的杂质进行有效的处理，但是在核电站的凝结水处理系统中还是存在很多的问题。

1凝结水精处理系统作用凝结水杂质一般有3个来源，一是凝汽器泄漏，二是水汽系统金属腐蚀产物带入，三是空气漏入及补给水带入。

对于高参数机组，蒸汽溶解带盐能力很高，为了保证汽轮机不积盐，机组安全、经济运行，需要通过凝结水精处理系统去除凝结水中悬浮物、腐蚀产物及其他杂质，降低凝结水系统的含盐量和电导率。

凝结水精处理存在问题及对策分析摘要：随着当前社会的不断发展，各行业对水质提出了更加严格的要求：相关发电企业在进行各类高参数机组建设研究的过程中，要做好凝结水精处理研究工作，安装现代化的处理装置，全面提高系统水质处理效果。

提高水质量，改善水质的品质，同时安装相关的线路缓冲装置，保证机组的稳定运行。

关键词：凝结水；精处理；问题及对策1凝结水精处理的相关概述1.1作用。

凝结水主要包括汽轮机内蒸气做功产生的凝结水和锅炉的补给水：相关机械企业在进行生产建设的过程中，也要综合考虑凝结水的精处理工作。

了解凝结水在电厂运行过程中的实际作用，同时分析如何进行操作管理，才能够避免凝结水在后续应用过程中受到污染。

制定详细的管理计划，做好凝结水精处理工作，构建完善的处理系统去除热力系统中的一些腐蚀产物以及悬浮的杂质。

在进行处理的过程中，要考虑各种设备的具体使用情况，加大技术方面的引入力度缩短机组的启动运行时间，减少系统运行过程中的能源消耗和成本支出，全面提高企业的经济效益。

仔细观察当前机组的运行情况，要保证整个机组的安全连续性运行，同时要去除录入的一些年份和悬浮的杂质。

进行系统设计时要保证机组能够按照预定的程序停机处理，对各类参数进行合理的设计，全面提高锅炉汽水的品质。

对凝结水精处理系统的运行模式进行分析，对传统的运行内容进行系统化的设计，保证系统运行的安全性和稳定性。

关电力企业在进行凝结水精处理研究和系统设计时，要加大技术和设备方面的投入力度，可以安装相关的前置过滤器。

结合系统的运行情况，对设备的运行模式进行技术化的调整，充分发挥设备的技术使用效果。

1.2常见问题管理人员要了解精处理常见的问题并对问题进行分析，了解程控系统的基本运行模式，对涉及工艺和现场传感器的运行模式进行综合性的分析。

如果工作人员在这一过程中没有按照相关要求进行逐个操作，没有对设计控制模式进行设计和研究就会增加具体的工作量，而且会对后续日常运行管理工作造成不便影响。

核电厂水系统凝结水精处理
1、凝结水精处理系统的设计应满足机组启动及凝汽器泄漏时的水净化要求，其出水水质应满足核电厂二回路的水化学技术条件。

混床应按氢型运行方式设计。

2、凝结水精处理及再生系统宜按单元机组配置。

精处理系统宜采用“阳床-混床”工艺，系统容量的设计应符合下列规定：
（1）当冷却水采用海水时，宜采用全流量处理。

（2）当冷却水采用非海水时，系统容量应根据蒸汽发生器排污量、冷却水水质、凝汽器允许泄漏量及给水水质要求等因素，经技术经济比较确定，且不应小于机组最低功率运行时的凝结水流量。

（3）阳床及混床应设再生备用。

3、凝结水精处理装置与主凝结水管应采用旁流连接，精处理系统进出水母管之间的主凝结水管上不应设隔离阀。

精处理装置出口应设升压泵，其扬程不应小于凝结水精处理系统的阻力损失。

4、全流量精处理系统出力宜另计5％的凝结水回流量。

5、离子交换器树脂床层最小过流面的流速不应大于120m／h。

6、凝结水精处理树脂应采用体外再生。

7、蒸汽发生器排污水处理用树脂不应在常规岛相关水处理系统再生；常规岛内的失效树脂不宜在除盐系统再生。

核电站凝结水精处理系统问题及完善对策摘要：核电站运行生产期间为了能够提升蒸汽发生器的可靠型，对于系统给水质量提出了更为严格的要求，一般来说，蒸汽发生器中的给水成分由除盐系统的补给水以及汽轮机做功蒸汽排入冷凝器之后得出的凝结水这两部分组成，其中后者占据给水总量90%以上，由此可见，凝结水质量对于蒸汽发生器中给水质量具有决定性影响，为确保凝结水质量，核电站中必须配置凝结水精处理系统。

文章对凝结水精处理系统中现存常见问题，并提出相应的完善对策。

关键词：核电站；凝结水精处理系统；完善对策1 核电站凝结水精处理系统凝结水精处理系是核电站生产运行期间不可或缺的重要系统，该系统处于低压加热装置和凝结水泵设备之间，可以对二回路水当中存在的杂质离子，实施树脂交换净化处理，确保蒸汽发生器系统给水质量符合生产要求。

精处理系统可有效去除核电站热力系统在机组运行生产期间，或者机组启动停止期间产生的离子杂质或腐蚀物，大幅度降低蒸汽发生器给水系统中悬浮物含量。

如果系统运行期间凝汽器装置出现轻微的泄露问题，应用精处理系统可以将漏入的具有微量溶解属性的矿物质有效去除，避免常规岛热力系统运行时冷却水杂质进入其中。

如果凝汽器设备发生比较严重的泄露问题导致设备必须停机，运行精处理系统可为凝汽器设备的停止运行提供适当的缓冲。

机组设备启动的时候应用凝结水精处理系统，可有效缩短系统冲洗所用时间，令机组设备快速进入运行状态，显著节省除盐水的实际用量[1]。

由此可见，精处理系统的应用对于核电机组中二回路水质的提升大有裨益，其应用对于核电站机组设备的稳定安全运行也具有重大意义。

2 核电站凝结水精处理系统存在的问题及应对措施2.1 树脂输送问题及应对措施（1）问题描述当前精处理系统中的树脂高塔技术的应用已经相对成熟，确保树脂的输送质量也是系统运行的重要目标之一，但是部分精处理系统中进行树脂运输时候，管道中易残留部分失效树脂，此时再生树脂运输回精处理混床的时候，失效树脂就会对其造成污染，影响最终给水的质量，降低输送效率。