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摘 要：从安全的角度，介绍了某核电站凝结水精处理系统形式设置的主要特点，针对其树脂分离再生的工艺特点进行了分析，并简述了系统调试运行过程中需重点关注的问题。
关键词：核电站 凝结水精处理系统 形式设置 工艺特点
中图分类号：TL4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）03（b）-00-01
核电站为提高蒸汽发生器的可靠性，对其给水质量提出了很高的要求，而蒸汽发生器的给水由两部分组成：除盐系统的补给水和经汽轮机做功的蒸汽排入凝汽器冷却后的凝结水。其中，凝结水占蒸汽发生器给水总量的90%以上[1]，因此，凝结水的质量在很大程度上决定着蒸汽发生器的给水质量。为了提高凝结水的质量，故设置凝结水精处理系统。该文将以国内某核电厂为背景，对凝结水精处理系统形式设置及工艺的主要特点进行介绍及分析，深化我们对提高热力系统水汽品质和保证热力设备安全运行的认识。
1 系统形式设置特点分析
根据蒸汽发生器对二回路给水品质的高要求，为了延长混床的运行周期，并使热力系统与凝结水精处理系统在运行方式上具有一定的安全性和灵活性，此工程采用全流量的中压旁流式前置阳床与混床串联的精处理系统，凝结水精处理采用旁流式精处理系统。核电厂的设计中，改阀门控制为净凝结水泵控制，直观上看，要比火电厂的设计复杂，但恰恰就是这一微小的差别，却大幅度提升了核电机组的安全性。在有阀旁路系统中，在精处理装置与旁路阀的运行和切换过程中，经常存在不确定因素造成凝结水断流现象等，会对机组产生不利影响。
1.1 全流量处理
当系统需要进行全流量处理时，只要按照对应流量选择净凝结水泵的出力就可以达到全流量处理的目的，其机制是：当进行凝结水处理时，净凝结水泵启动，净凝结水泵入口处压力降低导致无阀旁路与精处理装置进口交界处的水流往净凝结水泵入口回填，从而形成了主凝结水在凝结水精处理系统的流量，此流量就等于净凝结水泵的出力。然而，为了确保凝结水得到全部处理，考虑将约5%的净凝结水自动返回至凝结水精处理装置的入口处，净凝结水泵的出力设计为主凝结水系统总额定流量的105%。
1.2 其他形式设置特点分析
（1）目前凝结水精处理系统常用的阴树脂降解温度为60 ℃，阳树脂降解温度为130 ℃，当温度高于60 ℃时，阴树脂降解会产生大量的硫酸根离子，严重影响出水品质，所以凝结水精处理装置在热力系统中一般都设置在凝结水泵之后，低压加热器之前，这里的水温不高于60 ℃，能满足树脂正常运行的基本要求。（2）该电站凝结水精处理系统采用先进的中压高速混床系统，在混床出口母管上设有为克服精处理系统阻力损失的净凝结水泵，将精处理后的凝结水送回至主凝结水母管，净凝结水泵出口母管上装有压力调节阀门，根据凝结水精处理装置阻力损失的变化，调节净凝结水系统的压力，使旁路式精处理系统得以精确运行，使下游的水汽系统不受污染。同低压混床系统相比，省去了二次升压设备与系统，不仅使系统简化，占地少，节省了投资，而且还可以提高系统运行的安全可靠性。
2 树脂分离再生工艺特点分析
在凝结水精处理系统中，为了使混床出水品质达到较高的要求，混床的运行周期得以延长，需对系统工艺各个方面进行改进，诸如：严格控制混床的进水水质、选用优质均粒树脂、提高再生剂的纯度等，除了这些以外，关键是要选择合适的分离再生设备和设计合理的再生工藝，目前国内外采用的技术有水力二次分离的机械分离、中间层树脂层抽出法、高塔分离法等[2]，下文就该核电厂的高塔分离法及其他成熟的工艺特点进行分析。
2.1 分离塔独特的结构
高塔分离法的特点在于其混床树脂分离塔具有独特的结构。分离塔设计成下部为DN1700的长圆柱体、上部为DN1700 /DN2800的倒立锥形筒体，分离塔内主要有上部布水装置及下部布水装置，上部布水装置为T型绕丝母支管式，绕丝缝隙宽度小于0.4 mm，下部配/排水装置为蝶形孔板加小阻力双流速水帽，保证了冲洗时大流量的需要，有利于杂质的快速排出，此设备内部装置布水均匀，集水均匀，运行阻力小，可避免在局部产生过高的流速与偏流、紊流现象发生，最大程度地解决了树脂的磨损，提高了树脂利用率，确保制水品质，延长了制水周期。
2.2 混床树脂采用两步分离工艺
混合树脂分离采用了两步分离工艺。混合树脂进行了空气擦洗之后，进行首次分离，均匀的柱状反洗水流通过分离塔底部的布水装置进入分离塔，使阴阳树脂充分地膨胀，并保证阴树脂上升的速度大于阳树脂的上升速度，首次分离工艺中分5次逐步减小反洗水流量，使阴阳树脂逐步分离，均匀沉降，使得阳树脂缓慢沉降在分离塔的下部，阴树脂则缓慢沉降在分离塔的上部。二次分离是阴树脂输送完毕后进行，二次分离又分为4个流量等级，此时的反洗流速比起首次分离时有所降低，目的是为了避免小颗粒阳树脂因水流扰动被带入到上部的阴树脂层中，这样既减小了树脂的交叉污染率又减少了树脂的耗费，由此来看，两步分离工艺中，逐步调整反洗水流量等级，以及在二次分离中减小反洗水流速，是比较科学合理的。
2.3 光电检测系统检测树脂界面
混合树脂分离后采用先将阳树脂从塔底部输送至阳树脂再生罐的方法，在输送过程中，阴阳树脂界面缓慢下降，树脂界面采用“光电”检测系统双重监测。此监测系统由电导检测装置和光电检测装置组成。电导检测装置由电导电极与相关的放大电路组成，其原理是根据阴阳树脂与水混合后的体电阻不同来判断树脂的分界面，阳树脂水溶电阻率较低，阴树脂的较高[3]。
3 调试运行需重点注意的问题
3.1 树脂的混合
树脂混合的步骤中，特别需注意的是在进水后，首先要进行加压排水，将塔内水位降低至树脂层上一定的高度，这时才开启罗茨风机进行擦洗，充分搅动树脂，使树脂混合均匀，先排水再擦洗的目的是避免高液位时，空气扰动出现树脂的分层现象。擦洗结束后从上部进水，将擦洗出的腐蚀产物和其他污染物排出。
3.2 树脂分离过程中反洗流量及时间的设定
混合树脂分离采用了两步分离工艺，首次分离和二次分离步骤中都分为多个流量等级，逐步降低反洗水的流量，使树脂均匀、平稳沉降，并且在反洗的过程中，每一流量级要持续一定时间，使树脂在该流量平台上有一个动态平衡状态。所以，调试人员应通过试验确定反洗流量和时间分布，使其符合混合树脂的沉降速率。
4 结语
该核电站凝结水精处理系统的形式设置科学合理，其设计理念符合核电设计的安全性，其采用的高塔分离法在树脂分离技术中具有相当的优势，较高的树脂分离再生水平，能满足蒸汽发生器对二回路给水品质的高要求。在系统调试和运行过程中，对工艺环节以及运行控制方面进行必要的关注和管理，能使精处理系统的优越性得到充分的发挥。
参考文献
[1] 韩巍，文功谦，曹聪敏，等.核电站凝结水处理技术的特点及选择[J].江西电力，2008（32）：33-39.
[2] 杨德全.从大亚湾核电站凝结水精处理系统招标看国际凝结水精处理技术的发展[J].华东电力，1995（1）：10-13.
[3] 邓正富.现代电厂的凝结水精处理[J].四川电力，2003（3）：38-39.
关键词：核电站 凝结水精处理系统 形式设置 工艺特点
中图分类号：TL4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）03（b）-00-01
核电站为提高蒸汽发生器的可靠性，对其给水质量提出了很高的要求，而蒸汽发生器的给水由两部分组成：除盐系统的补给水和经汽轮机做功的蒸汽排入凝汽器冷却后的凝结水。其中，凝结水占蒸汽发生器给水总量的90%以上[1]，因此，凝结水的质量在很大程度上决定着蒸汽发生器的给水质量。为了提高凝结水的质量，故设置凝结水精处理系统。该文将以国内某核电厂为背景，对凝结水精处理系统形式设置及工艺的主要特点进行介绍及分析，深化我们对提高热力系统水汽品质和保证热力设备安全运行的认识。
1 系统形式设置特点分析
根据蒸汽发生器对二回路给水品质的高要求，为了延长混床的运行周期，并使热力系统与凝结水精处理系统在运行方式上具有一定的安全性和灵活性，此工程采用全流量的中压旁流式前置阳床与混床串联的精处理系统，凝结水精处理采用旁流式精处理系统。核电厂的设计中，改阀门控制为净凝结水泵控制，直观上看，要比火电厂的设计复杂，但恰恰就是这一微小的差别，却大幅度提升了核电机组的安全性。在有阀旁路系统中，在精处理装置与旁路阀的运行和切换过程中，经常存在不确定因素造成凝结水断流现象等，会对机组产生不利影响。
1.1 全流量处理
当系统需要进行全流量处理时，只要按照对应流量选择净凝结水泵的出力就可以达到全流量处理的目的，其机制是：当进行凝结水处理时，净凝结水泵启动，净凝结水泵入口处压力降低导致无阀旁路与精处理装置进口交界处的水流往净凝结水泵入口回填，从而形成了主凝结水在凝结水精处理系统的流量，此流量就等于净凝结水泵的出力。然而，为了确保凝结水得到全部处理，考虑将约5%的净凝结水自动返回至凝结水精处理装置的入口处，净凝结水泵的出力设计为主凝结水系统总额定流量的105%。
1.2 其他形式设置特点分析
（1）目前凝结水精处理系统常用的阴树脂降解温度为60 ℃，阳树脂降解温度为130 ℃，当温度高于60 ℃时，阴树脂降解会产生大量的硫酸根离子，严重影响出水品质，所以凝结水精处理装置在热力系统中一般都设置在凝结水泵之后，低压加热器之前，这里的水温不高于60 ℃，能满足树脂正常运行的基本要求。（2）该电站凝结水精处理系统采用先进的中压高速混床系统，在混床出口母管上设有为克服精处理系统阻力损失的净凝结水泵，将精处理后的凝结水送回至主凝结水母管，净凝结水泵出口母管上装有压力调节阀门，根据凝结水精处理装置阻力损失的变化，调节净凝结水系统的压力，使旁路式精处理系统得以精确运行，使下游的水汽系统不受污染。同低压混床系统相比，省去了二次升压设备与系统，不仅使系统简化，占地少，节省了投资，而且还可以提高系统运行的安全可靠性。
2 树脂分离再生工艺特点分析
在凝结水精处理系统中，为了使混床出水品质达到较高的要求，混床的运行周期得以延长，需对系统工艺各个方面进行改进，诸如：严格控制混床的进水水质、选用优质均粒树脂、提高再生剂的纯度等，除了这些以外，关键是要选择合适的分离再生设备和设计合理的再生工藝，目前国内外采用的技术有水力二次分离的机械分离、中间层树脂层抽出法、高塔分离法等[2]，下文就该核电厂的高塔分离法及其他成熟的工艺特点进行分析。
2.1 分离塔独特的结构
高塔分离法的特点在于其混床树脂分离塔具有独特的结构。分离塔设计成下部为DN1700的长圆柱体、上部为DN1700 /DN2800的倒立锥形筒体，分离塔内主要有上部布水装置及下部布水装置，上部布水装置为T型绕丝母支管式，绕丝缝隙宽度小于0.4 mm，下部配/排水装置为蝶形孔板加小阻力双流速水帽，保证了冲洗时大流量的需要，有利于杂质的快速排出，此设备内部装置布水均匀，集水均匀，运行阻力小，可避免在局部产生过高的流速与偏流、紊流现象发生，最大程度地解决了树脂的磨损，提高了树脂利用率，确保制水品质，延长了制水周期。
2.2 混床树脂采用两步分离工艺
混合树脂分离采用了两步分离工艺。混合树脂进行了空气擦洗之后，进行首次分离，均匀的柱状反洗水流通过分离塔底部的布水装置进入分离塔，使阴阳树脂充分地膨胀，并保证阴树脂上升的速度大于阳树脂的上升速度，首次分离工艺中分5次逐步减小反洗水流量，使阴阳树脂逐步分离，均匀沉降，使得阳树脂缓慢沉降在分离塔的下部，阴树脂则缓慢沉降在分离塔的上部。二次分离是阴树脂输送完毕后进行，二次分离又分为4个流量等级，此时的反洗流速比起首次分离时有所降低，目的是为了避免小颗粒阳树脂因水流扰动被带入到上部的阴树脂层中，这样既减小了树脂的交叉污染率又减少了树脂的耗费，由此来看，两步分离工艺中，逐步调整反洗水流量等级，以及在二次分离中减小反洗水流速，是比较科学合理的。
2.3 光电检测系统检测树脂界面
混合树脂分离后采用先将阳树脂从塔底部输送至阳树脂再生罐的方法，在输送过程中，阴阳树脂界面缓慢下降，树脂界面采用“光电”检测系统双重监测。此监测系统由电导检测装置和光电检测装置组成。电导检测装置由电导电极与相关的放大电路组成，其原理是根据阴阳树脂与水混合后的体电阻不同来判断树脂的分界面，阳树脂水溶电阻率较低，阴树脂的较高[3]。
3 调试运行需重点注意的问题
3.1 树脂的混合
树脂混合的步骤中，特别需注意的是在进水后，首先要进行加压排水，将塔内水位降低至树脂层上一定的高度，这时才开启罗茨风机进行擦洗，充分搅动树脂，使树脂混合均匀，先排水再擦洗的目的是避免高液位时，空气扰动出现树脂的分层现象。擦洗结束后从上部进水，将擦洗出的腐蚀产物和其他污染物排出。
3.2 树脂分离过程中反洗流量及时间的设定
混合树脂分离采用了两步分离工艺，首次分离和二次分离步骤中都分为多个流量等级，逐步降低反洗水的流量，使树脂均匀、平稳沉降，并且在反洗的过程中，每一流量级要持续一定时间，使树脂在该流量平台上有一个动态平衡状态。所以，调试人员应通过试验确定反洗流量和时间分布，使其符合混合树脂的沉降速率。
4 结语
该核电站凝结水精处理系统的形式设置科学合理，其设计理念符合核电设计的安全性，其采用的高塔分离法在树脂分离技术中具有相当的优势，较高的树脂分离再生水平，能满足蒸汽发生器对二回路给水品质的高要求。在系统调试和运行过程中，对工艺环节以及运行控制方面进行必要的关注和管理，能使精处理系统的优越性得到充分的发挥。
参考文献
[1] 韩巍，文功谦，曹聪敏，等.核电站凝结水处理技术的特点及选择[J].江西电力，2008（32）：33-39.
[2] 杨德全.从大亚湾核电站凝结水精处理系统招标看国际凝结水精处理技术的发展[J].华东电力，1995（1）：10-13.
[3] 邓正富.现代电厂的凝结水精处理[J].四川电力，2003（3）：38-39.