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
超
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
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-2
] 为0.1µg/L,以3635m
3
/h计,则每小时漏
过为[ SO
4
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] 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
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] 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
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] 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