核电站凝结水精处理系统(ATE)

秦山第二核电厂凝结水精处理系统改造作者：尹峰戴恒才来源：《城市建设理论研究》2015年第01期[摘要]:蒸发器水质问题是影响秦山第二核电厂安全稳定运行的重大缺陷之一，经过近几年的观察、试验，结合外部经验和系统实际情况，对系统实施有针对性的改造，使二回路水质有了明显改善和提高，为机组的长期安全稳定运行提供了有力的保障。

[关键词]：水质；凝结水精处理系统；离子交换树脂；再生；树脂分离中图分类号：C35文献标识码： A长期以来，蒸发器水质超标问题一直列为秦山二期十大缺陷之一，由于钠离子偏高导致WANO化学指标大大超过世界中值水平，蒸发器长期在这种水质下运行对传热管寿命存在严重的威胁。

为此，公司领导非常重视，成立专门水质小组致力于改善电厂的水质问题。

经过近两年的观察、试验，结合外部经验以及本电厂的实际情况，对现有系统进行改造和运行方式的改进，取得了良好的效果。

一、精处理系统简介秦山第二核电厂精处理系统流程为阳床+混床，各设置5台，四用一备。

这种设置具有以下优点：1、由于设置前置阳床，混床处理的是酸性水，增加了去除阴离子的能力，阴树脂的工作交换容量也因此提高。

2、前置阳床去除了凝结水中大部分的氨，使混床运行周期大大提高，再生次数减少，减少了树脂的破碎。

3、进入混床的铁含量低，有效减少混床阴树脂的铁污染，混床出水CL-、SO42-就比较低。

4、由于有前置氢，绝大部份钠离子已被除去，再加上混床中已无氨离子与钠离子竞争，混床出口钠离子的泄漏也减少了。

再生采用体外再生方式，设置树脂分离塔、阳再生塔、阴再生塔兼混合塔，再生剂为浓硫酸和氢氧化钠，树脂采用气水输送方式。

设计满负荷运行流量为2800t/h，运行方式为全流量处理。

二、存在的问题秦山二期二回路水质控制设计了凝结水精处理系统（ATE），在二回路启动和正常运行期间进行全流量处理。

电厂运行初期，按照设计运行方式运行时，蒸汽发生器水质长期维持在2区，甚至有时会到3区，也就是Na+维持在15-20ppb之间，虽然满足机组满功率运行时技术规范的要求，但与其他电厂相比，Na+离子明显高出同类电厂的数倍，对蒸发器传热管寿命存在严重的威胁。

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。

凝结水精处理系统混床再生后出水钠离子含量高的原因分析作者：石磊来源：《科技视界》2019年第02期【摘要】本文首先简单介绍了凝结水精处理系统的功能，组成，工作原理。

然后介绍了二回路对水质的要求。

ATE投运后阳床和混床的工作原理和再生方式，ATE在实际投运后带来的问题，对二路水质的影响。

通过研究分析造成ATE混床再生后出水钠离子含量高的原因及最后的解决方案。

【关键字】再生;分离;氨化中图分类号： TE934.4;X741 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）02-0223-004【Abstract】This paper introduces the condensate polishing syatem function， composition，working principle.Then introduces the two loop on water quality.After operation ATE cation bed and mixed bed regeneration principle and working mode，ATE brings in the practical problems in operation the impact on the two loop water quality.Through the research and analysis of the cause of ATE mixed bed regeneration water sodium ion content is high and the final solution.【Key words】Regeneration; Separation; Ammoniation0 前言核电厂对二回路水质的要求很高，水质的好坏严重影响机组的安全运行。

二回路水质要求指标中氧含量小于5PPb，钠离子的含量小于3PPb，如果二回路水中钠离子含量超标会导致蒸汽发生器排污水钠含量高，高浓度的钠离子会增加蒸汽发生器传热管的腐蚀，从而大大增加了传热管的破裂风险。

凝结水精处理系统在岭澳核电站二期中的应用摘要：文章阐述了深圳岭澳核电站二期2X1000MW 凝结水精处理系统与设备的特点以及高塔别离法等关键技术的实际应用。

关键词：凝结水；精处理系统；树脂别离核电机组设置全流式凝结水精处理系统，该系统的主要特点是水量大、进水DH值高、水质要求严格、平安系数高、稳定性要求高。

凝结水精处理系统〔简称ATE系统〕的功能是去除凝结水中的悬浮杂质和离子性杂质，保证二回路水质到达要求及WANO化学指标要求，从而到达减少热力系统设备腐蚀和结垢、延长设备使用寿命的目的，在机组启动时可以大大减少系统冲洗时问，使机组尽快投入运行并节约除盐水用量；在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的热力系统，并给运行人员较充裕的时间采取相应的措施。

因此，研究凝结水精处理系统在核电站中的应用具有十分广阔的前景和深远的意义。

1 概述核电站通常由一回路和二回路系统两局部组成。

核电站的核心是反响堆，在核电站汽水循环过程中，由于核反响堆具有强放射性，流经反响堆的冷却剂带有一定的放射性，因此从反响堆流出来的冷却剂不能泄漏流人蒸汽发生器的二次侧水中，否那么会引起放射性污染二回路系统。

而防止反响堆内的冷却剂泄漏流人蒸汽发生器的二次侧水中的关键是要控制好给水水质，以防止蒸汽发生器的管板发生晶间腐蚀或应力腐蚀而损坏，而且蒸汽发生器管道不易更换，因此，对蒸汽发生器给水水质的要求比对常规的高参数火电机组给水水质的要求高。

2 主工艺流程凝结水精处理系统采用中压旁流式精处理系统，见图1，即凝结水精处理通过将全流量的凝结水精处理系统设置在主凝结水系统的旁流位置来实现。

考虑有5％～10％净凝结水返回主凝结水管并随同未经处理的凝结水进入精处理装置的人口母管，凝结水主回路上不再设旁路隔离阀。

凝结水精处理工艺系统由两局部组成，一局部为凝结水精处理局部，另一局部为凝结水精处理体外再生局部。

该装置的优点：为了保证系统的平安，旁路上不设置阀门，这样，在凝结水精处理系统出现故障时，水流会自动经过无阀旁路而不会导致因系统失水带来的事故；另一方面，由于设计了凝升泵，当开动凝升泵时，精处理系统的运行阻力将被克制而使凝结水经过床层处理后送出，系统的运行平安得到最大的保障。

凝结水精处理系统自动控制及逻辑优化发布时间：2021-04-26T03:13:01.674Z 来源：《建筑学研究前沿》2020年27期作者：陈果[导读] 凝结水精处理系统（ATE）作为二回路重要的水处理系统，其主要功能是除去凝结水中的离子态及悬浮状杂质，确保二回路水质满足蒸汽发生器的要求。

本文对凝结水精处理系统的自动控制的实现进行了阐述。

福建福清核电有限公司福建福清 350318摘要：凝结水精处理系统（ATE）作为二回路重要的水处理系统，其主要功能是除去凝结水中的离子态及悬浮状杂质，确保二回路水质满足蒸汽发生器的要求。

本文对凝结水精处理系统的自动控制的实现进行了阐述。

关键词：凝结水；精处理系统；自动控制；逻辑优化1.凝结水精处理系统自动控制简介1.1控制系统简介某核电机组ATE控制系统为冗余系统，采用罗克韦尔公司ControlLogix 1756-L61系列PLC控制器[3]及远程输入输出模块等组成，现场配置两台上位机，能够对系统的所有被控对象进行监视及控制。

PLC的编程软件为Rslogix5000，编程语言采用梯形图[4]。

具体硬件配置见图1。

图1：PLC硬件配置图现场硬件配置包含一对冗余控制器，分别安装于不同的冗余机架上。

在一对冗余机架中，首先开启的机架将成为主机架。

从机架会在通电之后与主机架进行同步。

位于主机架上的控制器成为主控制器，为当前控制系统的控制器[5]。

主机架组件出现故障时，会将控制切换到从控制器。

1.2自动控制的必要性（1）占用大量人力，以前置阳床的再生为例，包含充水、排水等18个步骤，每个步骤都要开启或者关闭几个阀门，还要启动停止相关的泵和风机，并且每个步骤的时间都有较为严格的控制。

（2）系统投运时需严格按照阀门、设备开闭先后顺序操作，手动操作时，容易产生由于人因失误导致的事故，导致设备损坏。

（3）手动操作ATE系统再生、运行需耗费大量时间，无法满足系统及时投运的需要。

（4）再生树脂时，需严格控制流量、时间、压力等参数，手动操作阀门、设备，无法严格控制树脂再生效果，将直接影响ATE系统运行的稳定性及效率、效果。

关于凝结水精处理系统树脂再生的经验小结——钠离子浓度超标分析与处理摘要：凝结水精处理系统（ATE）混合离子交换器（混床）出水钠离子浓度超标，二回路水质不合格将严重制约机组整体功率上升，现场紧急组织分析原因，并采取有效处理措施，使得混床出水水质合格，可为后续核电厂凝结水精处理系统的调试提供参考。

关键词：凝结水精处理、树脂再生、再生水平、酸耗1 背景描述福清核电1号机组凝结水精处理系统（ATE）中离子交换过滤器采用陶氏的凝胶型均粒树脂，阳树脂为强酸性，阴树脂为强碱性。

【1】在现场调试过程中，严格按照设计参数执行再生操作，前置阳床出水水质均合格，高速混床出水钠离子浓度在0.147~0.213ppb之间波动，超标。

需分析水质不合格原因，并采取有效措施。

2 过程分析与解决措施离子交换树脂使用一段时间后，吸附的杂质接近饱和状态，就要进行再生处理，用化学药剂将树脂所吸附的离子和其他杂质洗脱除去，使之恢复原来的组成和性能。

树脂的再生特性与它的类型和结构有密切关系。

强酸性和强碱性树脂的再生比较困难，再生剂用量需成倍高于理论值；而弱酸性或弱碱性树脂则较易再生，所用再生剂量只需稍多于理论值。

【2】凝胶型和交联度高的树脂更需要较长的再生反应时间。

混合离子交换器（混床），就是把阴阳离子交换树脂置于同一交换器中，运行前，先将其分别再生成OH型和H型，然后混合均匀。

混床可以看作由许许多多阴阳树脂紧密交错排列而组成的无数微型复床，反复进行脱盐，经H型离子交换树脂产生的H+和经OH型离子交换树脂产生的OH-都不会累积起来，而是马上相互中和生成H2O，基本上消除了反离子的影响，这就使得交换反应进行得非常彻底，出水水质好。

经整体分析，影响混床出水钠离子超标原因，主要有以下几个方面：a、混床内阴阳树脂混合不均匀，大部分阴树脂沉积在床体底部，导致阳离子泄露；b、混床运行流速不足，水流无法刺穿树脂表面水膜，导致钠离子浓度偏高；c、阴阳树脂体外分离不彻底，阴树脂混杂大量阳树脂，阴树脂受到交叉污染；d、阳树脂再生度不足。

对国内某核电厂凝结水精处理系统ATE在调试期间漏酸的质量事件的调查过程地讨论【摘要】ATE系统对核电站常规岛部分具有重要作用。

某核电厂在调试阶段将用于树脂再生的浓硫酸泄露，造成了一定影响和经济损失。

调查组在成立后，联合厂家、安装、监理、采购与调试等部门确定了四个可能的原因，逐一调查。

最终找到了了根本原因，并且还找到了一些管理上的次要原因，并制订了相应的整改措施。

由于调试涉及安装、设计、采购等建造全过程，因此调试质量事件应及时反馈核电站建造所有单位，做好经验反馈工作，找出各自的管理漏洞，举一反三，制定整改措施，不断增强质量控制工作。

【关键词】调试；漏酸；根本原因分析；管理漏洞0 绪论凝结水处理系统（以下简称ATE）为永久性设置的系统，用以除去凝结水中的离子态、悬浮状杂志，确保达到蒸汽发生器规定的给水水质。

对于核电站常规岛部分具有重要意义。

其主要功能如下[1]：1）在机组启动阶段，凝结水精处理系统的投入，可使凝结水较快地达到回收指标，从而减少凝结水的排放量，并缩短机组的启动时间；2）在机组正常运行期间，凝结水精处理系统的投入，可除去凝汽器水侧或汽侧因微量泄漏而进入凝结水的杂志（特别是对于那些虽能检测到的微量泄漏，但又难于堵漏的情况），确保给水水质；3）在凝汽器突然发生较大泄漏事故时，凝结水精处理系统的投入，可为应付紧急停机提供足够的停机时间。

1 事故过程简介在某在建核电厂的调试阶段，ATE中和用浓硫酸计量泵出口管道上的缓冲塑料短管在凌晨12点突然断裂（如图1），造成ATE系统跑酸。

第二天9点左右工作人员到现场发现漏酸，并立即关闭出口阀门，将浓碱与漏出的浓硫酸在中和池中中和。

据事后统计，本次事件漏酸量为10吨左右，且两台酸计量泵泵壳、一台碱储罐底部及部分管道表面油漆被腐蚀，造成直接经济损失20多万元。

事故发生后，依据《工程公司质量事故（事件）管理办法》，成立了事故调查组。

事故调查组制订了调查大纲，联合并立即确定了调查大纲。

2020年第24期/总第318期0引言核电厂二回路良好的水化学工况取决于系统设计、结构、设备材料等，在电厂设计完成投运后水化学管理就成了水质控制的关键手段。

近几年，随着对二回路系统水化学控制的不断改进，二回路系统水质已得到明显改善，减少了二回路系统设备的腐蚀，保障着核电厂的安全稳定运行。

1二回路水化学控制优化1.1水化学管理理念提升二回路系统化学控制的目的是降低系统设备的腐蚀，减少腐蚀产物转移到蒸汽发生器内，降低蒸汽发生器二次侧的杂质离子浓度，改善传热管的缝隙化学环境，从而避免蒸汽发生器传热管的晶间腐蚀和应力腐蚀开裂。

目前，核电厂水化学管理的关键已经从控制水质的不超标转变为尽量降低系统杂质离子的含量。

因为只有在系统使杂质离子控制在尽量低的水平，才能有效地降低二回路系统的腐蚀，防止蒸汽发生器传热管的腐蚀开裂。

[1]核电厂化学人员对重要系统的关键参数建立了趋势跟踪，全面了解电厂的化学状态，当实验室检测的化学参数与前几次数据结果和化学控制规范指标比较时，发现化学数据超出期望值/控制值或者对比近几次分析数据有明显异常或者有劣化趋势，则立即确认取样的代表性和分析结果的准确性，比较在线仪表与化学离线分析数据，以判断超值数据的正确性，再结合系统设备的运行状况变化，判断是否为化学偏离或异常，如判断为化学偏离或异常则根据化学异常管理流程，立即汇报处理并分析出现异常的原因，根据纠正行动的等级采取相应的纠正措施，在规定的纠正时间内将化学参数恢复到正常的化学控制值范围内。

对于长期存在的异常情况，化学人员联合运行、维修人、设备管理人员成立了专项工作小组，共同商讨对策，研究解决，分析化学异常的原因，并决策下一步的纠正行动，直至异常化学参数恢复到正常控制值范围内。

核电厂二回路系统水化学控制优化昌桐刘慧宇郑文君摘要核电厂二回路水化学控制在电厂运行过程中起到关键作用，良好的水化学控制方法可以最大限度地降低二回路系统设备特别是蒸汽发生器的腐蚀，提高核电厂运行的安全性和可靠性。

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。