background image

氢型混床(RH/ROH)即使在混合很好的情况下,其中的强酸阳树脂(RH)由于主要承

担了去除凝结水中的NH

4

+

,影响了去除凝结水中的其它无机阳离子,因此,将其单独用来

进行核电站的凝结水处理可能无法保证其出水水质。 

前置氢型阳床加氢型混床(RH --RH/ROH)系统中,前置氢型阳床可首先将凝结水中

的NH

4

+

去除,则后面的氢型混床(RH --RH/ROH)中的RH可以去除余下的无机阳离子;前

置氢型阳床出水的酸性水,也更有利于氢型混床(RH --RH/ROH)中的ROH的离子交换。 
    因此,核电站凝结水处理采用前置氢型阳床加氢型混床(RH --RH/ROH)系统。 

凝结水处理混床与热力系统的连接,主要有低压(1-1.3MPa)凝结水处理混床系统、

中压(3.5-3.9MPa)凝结水混床处理系统等。核电站采用中压(3.5-3.9MPa)凝结水混床处理系
统。 

因此,核电站凝结水处理采用中压(3.5-3.9MPa)的前置氢型阳床加氢型混床(RH 

--RH/ROH)系统。 

 

3 核电站“前置氢型阳床加氢型混床”凝结水处理系统存在的问题 

核电站“前置氢型阳床加氢型混床”凝结水处理系统和火力发电厂凝结水混床处理系统

一样,也存在混床使用的强酸阳树脂和强碱阴树脂混合与分离的矛盾;运行中树脂扰动的问
题等等。而最主要的是“前置氢型阳床加氢型混床”凝结水处理系统投运后,会导致蒸汽发
生器内的SO

4

-2

超过规定的2

μg/L标准的几倍至十几倍。 

“前置氢型阳床加氢型混床”凝结水处理系统投运后,会导致蒸汽发生器内的SO

4

-2

过规定的2

μg/L标准的原因有: 

3 . 1   离子交换器的衬胶 

衬 胶 由 天 然 橡 胶 、 碳 黑 、 Ba SO

4

  等组成,并采用硫磺硫化控制胶板的硬度。因

此,这样的衬胶中有可能存在SO

4

-2

或硫化物,前置氢型阳床和氢型混床运行时可能不断释

放出SO

4

-2

而 进 入 蒸 汽 发 生 器 。  

3.2  漏过树脂捕捉器的破碎强酸阳树脂 

离子交换树脂,尤其是强酸阳树脂破碎后,有可能漏过树脂捕捉器而进入蒸汽发生器中,

在高压、高温下分解释放出TOC和磺酸基,磺酸基再转化为硫酸根。据资料介绍,1ml强酸
阳树脂加热分解可释放1.8mmol[SO

4

-2

]。 

3.3  强酸阳树脂的溶出物 

试验研究证明,新、旧离子交换树脂在水中都会有TOC和无机离子溶出。

(1)

基本上所有

的新、旧强酸阳树脂都会有不同程度的溶出物;而且,强酸阳树脂的溶出物的pH值呈酸性,
溶出物主要是无机阴离子,特别是SO

4

-2

含量相对较大。这些SO

4

-2

会进 入 蒸 汽 发 生 器 。  

3.4  混床树脂混合、运行、设备等操作的不合理 

混床中树脂混合不均匀,会导致湿真比重大的一部分强酸阳树脂沉在混床的最底部,

在投入运行时,这部分强酸阳树脂的溶出物会进入蒸汽发生器。 

混床投入运行时,由于布水装置等布水不合理,导致混床内树脂的扰动、水的偏流或

短路,可能使得离子交换不充分,泄漏出的SO

4

-2

会进入蒸汽发生器。 

在饱和蒸汽压力为17Mpa情况下,SiO

2

、NaCI、Na

2

 SO

4

的分配系数分别为0.1、0.003、

0.00001。由于Na

2

 SO

4

的分配系数极小,微量的SO

4

-2

也会在蒸汽发生器中发生浓缩。 

一台1000MW核电站的蒸发器的水容积约为3×120 m

3

,排污率为1%左右。凝结水混床

处理水量最大为3635m

3

/h。如混床出水漏过[   SO

4

-2

] 为0.1µg/L,以3635m

3

/h计,则每小时漏

过为[   SO

4

-2

] 为363500µg,每天漏过[   SO

4

-2

] 为8724000µg。所以,一天进入蒸汽发生器内的

[   SO

4

-2

] 为8724000µg,则每天在蒸汽发生器内浓缩的[   SO

4

-2

] 浓度达24.2µg/L  ,比混床出水

的[   SO

4

-2

] 提高242倍。每天通过定期排污、连续排污毕竟有限,最终导致蒸汽发生器中的