（福建福清核电有限公司 福建省福清市 350318）
摘要：在核电站运行当中，将生成一定量的凝结水，需要进行及时的处理。在本文中，将就核电站凝结水处理的特殊性进行一定的研究。
关键词：核电站；凝结水处理；特殊性
1 引言
在核电站运行过程当中，在汽轮机做功完成之后，蒸汽即会从凝汽器在冷却后形成凝结水，并作为蒸汽发生器的给水进行应用。在该过程当中，为了保证给水质量能够满足要求，即需要能够做好凝结水的净化处理。
2 核电站凝结水处理要求
在核电站运行当中，其生成的凝结水当中具有NH4OH等化学药品、来自蒸汽发生器的给水、凝汽器泄漏情况下进入的海水冷却水、水汽系统设备的金属腐蚀产物以及补给水当中存在的含盐量以及悬浮物等物质类型。尤其是在生产当中为了对水pH值进行调节所加入的NH4OH，则会因此使凝结水当中具有较高的NH4OH浓度。同时，为了保证核电站蒸汽发生器所具有的水质具有较高的纯度，核电站在实际运行当中在凝结水处理的出水水质方面则具有着非常高的要求，可以说，同热力发电厂相比，各类水质指标都要高出接近一个数量级，而在火力发电厂当中，在凝结水以及炉水处理出水方面，对SO4-2、Cl-都没有要求。该种情况的存在，即需要以更为可靠的技术做好凝结水的处理。
3 凝结水处理系统
在核电站当中，对凝结水进行处理主要有前置氢型阳床加氢型混床、氢型混床以及铵型混床等系统类型。在实际工作当中，铵型混床在从氢型混床向铵型混床进行过渡的过程当中，将出现Na+的泄漏峰情况，并因此使出水方面Na+不能够对小于0.1μmL/L的要求进行满足。同时，因其在离子交换能力方面能力相对不足，在出水当中，其中的其余离子浓度则可能存在不能够满足要求的情况，对此，在核电站当中，不适合使用铵型混床。氢型混床方面，在具有较好混合的情况下，其中强酸阳树脂将对凝结水当中NH4+的进行去除，但在该过程当中，将会对凝结水当中的无机阳离子产生影响。该种特点的存在，则使得在以该方式对核电站凝结水进行单独处理时，无法实现其出水水质的保证。而在前置氢型阳床加氢型混床当中，其则能够首先去除到凝结水当中的NH4+，处于后方的氢型混床即能够对其余的无机阳离子进行去除。同时，前氢型阳床出水酸性水在ROH离子交换方面也具有着积极的作用。对此，在目前核电站运行当中，最好的选择即通过前置氢型阳床加氢型混床系统的应用处理凝结水。
4 处理系统存在问题
在核电站前置氢型阳床加氢型混床系统实际应用当中，同普通火力发电站当中的混床处理系统类似，在实际应用当中也存在着强碱阴树脂同强酸阳树脂间分离同混合之间的矛盾情况，以及在运行当中存在的树脂扰动等问题。其中最为关键的一项内容，即在处理系统正式投运之后，发生器当中的SO4-2将出现超出标准的情况，且超出幅度非常大，甚至会超出至几十倍。该种问题存在的主要原因有：第一，离子交换器衬胶。衬胶由碳黑以及天然橡胶等材料组成，通过硫磺硫化方式的应用对胶板的硬度进行控制。在该种情况下，衬胶当中则具有着存在硫化物或者SO4-2S的可能，即混床在实际运行当中则将不断的向外实现SO4-2的释放，并使其进入到系统蒸汽发生器当中；第二，破碎强酸阳树脂。在强酸阳树脂破碎、以及离子交换树脂的过程中，则可以在漏过树脂捕捉器的情况下进入到蒸汽发生器当中，在高温、高压的环境下对磺酸基以及TOC进行释放，其中，磺酸基还将实现对硫酸根的转化；第三，强酸阳树脂溶出物。根据相关试验发现，在水中，新旧离子交换树脂存在融出无机离子以及TOC的情况。对于大部分强酸阳树脂来说，都会存在一定溶出物的生成。其中，强酸阳树脂溶出物具有酸性pH值，溶出物主要为无机阴离子，其中具有着较大含量的SO4-2，并可能出现进入到蒸汽发生器的情况；第四，操作问题。很多操作问题也可能导致该问题的出现，如在混床当中，没有做好树脂材料的均匀混合，则会使其中具有较大湿度比的强酸阳树脂因此处于混床的底部位置，在设备运行当中，这把阳树脂的溶出物则会出现进入到蒸汽发生器的情况。此外，在混床运行当中，如果在布水方面不合理，混床内部的树脂材料则会因此出现扰动情况，水可能出现短路或者偏流问题，在对离子交换产生影响的情况下使SO4-2进入到蒸汽发生器当中。
5 问题解决方式
通过前置氢型阳床的设置，即能够对凝结水当中NH4OH浓度较高的问题进行解决，而通过对混床进水布水装置的改善以及对混床直径的减小，则能够有效实现树脂扰动情况的降低。对于混床树脂的再生分离问题，可以通过锥体分离、高塔分离等方式进行解决处理。而对于混床运行过程当中所出现的树脂混合问题，则可以在混床的底部位置对压缩空气混合装置进行设置，在再一次混合树脂的情况下使其在混合方面具有均匀的特点，也可以通过均粒树脂的应用实现树脂混合效果的改善。在核电站混床处理系统运行当中，其中存在的一项严重问题即系统在投运后，使发生器当中SO4-2的超标问题。对于该问题，则需要从以下几个方面入手解决：第一，对具有较高抗压强度以及渗磨圆球率的树脂材料进行选择，以此对树脂在破碎之后渗漏进入到蒸汽发生器的可能性进行降低。也可以做好树脂捕捉器等过滤设备的选择与使用，以此也能够起到减少树脂因破碎进入到发生器的几率。此外，需要做好氢型混床以及前置氢型阳床的反冲洗工作引起重视，对树脂以及破碎树脂的溶出物进行最大程度的去除，以此对树脂溶出物以及破碎树脂进入到发生器的几率进行降低；第二，对具有较高交联度的树脂进行使用，对树脂SO4-2以及其余类型溶出物进入到发生器的几率进行降低。以16%交联度的超凝胶强酸阳树脂为例，其在实际应用当中即具有着少量的溶出物，SO4-2进入到蒸发器的几率也将随之降低；第三，衬胶筛选。对SO4-2含量少、或者不含SO4-2的衬胶进行选择，使其因此具有更少的SO4-2释放量；第四，空气二次混合装置设置。可以在混床的底部位置对具有高处理效率的二次混合装置进行设置，以此保证混床底部的强碱阴树脂以及强酸阳树脂能够在此装置当中混合均匀，通过两者间的交换去除掉溶出的SO4-2。
6 结束语
在上文中，我们对核电站凝结水处理的特殊性进行了一定的研究。在实际工作当中，需要能够充分依据核电站凝结水相关要求，以科学方式的应用做好其处理，保证其能够满足生产需求。
参考文献
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[3]崔绍波.凝结水处理混床出水试验分析[J].华电技术.2011(11)
论文作者:张少伦,李爱俊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/10
标签：树脂论文; 凝结水论文; 核电站论文; 发生器论文; 强酸论文; 水处理论文; 蒸汽论文; 《电力设备》2017年第36期论文;