壓水堆核電廠硼回收系統(tǒng)TEP8

1、硼回收系統(tǒng)（TEF）一、系統(tǒng)的功能1. 接收來自核島疏水和排氣系統(tǒng)（RPE的一回路含氫冷卻劑，為反應(yīng)堆冷卻劑排水提供足夠的貯存容積；2. 處理收集的廢液并分離為水和硼酸，以供一回路復(fù)用；圖1 TEP 原理圖1653. 接收化學(xué)和容積控制系統(tǒng)（RCV的下泄流，直接除硼；二、系統(tǒng)的組成TEP系統(tǒng)由前置貯存，凈化除氣、中間貯存、蒸發(fā)分離、蒸餾液監(jiān)測濃縮液監(jiān)測以 及除硼七部分組成，系統(tǒng)流程原理如圖1所示，圖2、圖3、圖4為TEP系統(tǒng)流程。1. 前置貯存箱（TEP 001 BA及008 BA）前置貯存箱的容積為8om,正常運(yùn)行時，每個暫存箱接收對應(yīng)機(jī)組一回路排出的可 復(fù)用的冷卻劑。箱內(nèi)采用氫氣覆蓋，其壓

2、力在0.120.32MPa間變化，以防止空氣進(jìn)入。 為減少廢氣量，箱內(nèi)氮?dú)饬勘３趾愣?，不進(jìn)行換氣。每臺暫存箱配置一臺供料泵（TEP 001 PO或002 PO,供料泵還兼作循環(huán)泵以盡量減少沉淀物在箱底部沉積。必要時，每臺供料泵可以從另一個暫存箱吸水，水泵的額定流量為27.2m3/h。abs）如下:箱體設(shè)有壓力測量和壓力保護(hù)，壓力整定值（P1：0.11MPa , 低低壓力信號引起供料泵停運(yùn)且兩個控制室報警；P2：0.12MPa , 低壓力信號（相應(yīng)于低水位）開啟氮?dú)夤?yīng)閥注入氮?dú)獠⑾騼蓚€控 制室報警；P3: 0.32MPa ,高壓力信號向兩個控制室報警，操作員將過剩氮?dú)馀诺絋EG含氫廢氣處理系統(tǒng)

3、；P4： 0.33MPa ,高高壓力信號向兩個控制室報警，在沒有 N5信號時自動向TEG含氫 廢氣處理系統(tǒng)排氣；P5： 0.34MPa ,安全閥241VY開啟，將箱內(nèi)氣體排至 DVN煙囪； 箱體設(shè)有水位測量，其整定值如下（壓力為絕對值） ：N1：相當(dāng)于5m?，最低水位信號引起供料泵停運(yùn)和兩個控制室報警，此時箱內(nèi)壓力 0.12mPa。N2：相當(dāng)于10m5,水位信號引起脫氣器停運(yùn)，此時箱內(nèi)壓力0.13MPa。N3:相當(dāng)于20M5，水位信號引起供科泵和脫氣器啟動，此時箱內(nèi)壓力0.15MP&N4:相當(dāng)于52m3，水位信號引起兩個控制室報警，此時箱內(nèi)壓力0.32MPa。N5:相當(dāng)于75卅，為最大

4、可用容積，N5信號出現(xiàn)時開啟液體安全閥并關(guān)閉氣體安 全閥，將箱內(nèi)液體排到貯存箱房間的地坑。正常運(yùn)行期間，用于覆蓋的氮?dú)鈹?shù)量是常量。液體體積在1028朋之間變化，從20斥到28m體積增量是除氣塔從啟動到達(dá)生產(chǎn)狀態(tài)期間產(chǎn)生的。2 凈化段 凈化段由過濾器，除鹽裝置和除氣器組成。工藝流程如圖2 所示。（ 1 ） 過濾器過濾器為細(xì)網(wǎng)眼機(jī)械過濾器，除鹽床進(jìn)料過濾器（TEP001及002 FI）用于去除排出液中直徑大于5卩m雜質(zhì)進(jìn)入除氣塔。過濾器的濾芯可由遠(yuǎn)距離操作進(jìn)行更換，流體 通過過濾器的流速為 1 cm/s ，使過濾器效率達(dá)到98%，每臺過濾器允許的最大壓降為2.5bar ，以保證最大的過濾效率， 并

5、防止流量或壓力迅速變化時引起積累在濾芯上的固 體突然釋放。（2）（5）除鹽裝置除鹽裝置的作用是使排出液中離子狀態(tài)的裂變產(chǎn)物和腐蝕產(chǎn)物與樹脂中的離子進(jìn) 行交換，從而達(dá)到降低放射性的目的。其離子交換的化學(xué)反應(yīng)式為：R-A士 +B士 <-> R-B 士+A士式中，R為不溶性樹脂本體（高分子化合物），A士為交換基因中起交換作用的離子， B士為溶液中被交換的離子。衡量一個離子交換樹脂床的功效常用去污因子表示。去污因子是樹脂床進(jìn)出口液體中特定核素的濃度或放射性強(qiáng)度之比。由于排出液中含有的陽離子雜質(zhì)多于陽離子雜質(zhì)（不包括硼酸），所以排出液首先通過陽離子交換樹脂（簡稱陽床），而后再通過裝有陽離子和

6、陰離子交換樹脂的混合床（簡稱混床）。陽床（TEP 001 DE或002 DE）裝有強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂（H+型磺酸樹脂），有較 強(qiáng)的去除陽離子雜質(zhì)的能力，并對銫具有高選擇性和較好的攔截的作用?；齑?TEP 003 DE或004 DE)按一定比例裝入 口型磺酸樹脂和強(qiáng)堿性陽離子樹脂 (四元銨)，具有較徹底去除弱堿性陽離子(如碲和鉬)的能力。(6) 除氣裝置除氣裝置用以去除溶解在排出液中的氫， 裂變氣體及其它氣體， 能使除氣器入口放 射性為1 x 1013Bq/m3 (約250 ci/m 3)的氣體的除氣因子達(dá)到 106，除氣塔用熱力除氣法， 見圖3流程：進(jìn)料經(jīng)再生式熱交換器 (TEP001 EX

7、)加熱至7095C后進(jìn)入除氣器 (TEP 001 DE)。為了增加氣體的擴(kuò)散面積，進(jìn)料從除氣器上部噴入，在下部由輔助蒸汽分配 系統(tǒng)(SVA的蒸汽加熱，使料液處于飽合狀態(tài)，正常加熱蒸汽流量小于2.5t/h，由除氣器頂部壓力控制。 不凝結(jié)氣體 (氫、 氮、氪、氙)和蒸汽從頂部進(jìn)入排氣冷凝器(TEP001 CS中，冷凝器由RRI水冷卻，維持1.35bar (絕壓)。凝結(jié)水靠重力流回除氣器， 而不凝結(jié)氣體定期排往 TEG含氫廢氣處理系統(tǒng)。除氣后的液體由泵TEP 003 PO以27.2m/h的流量，經(jīng)再生式熱交換器( TEP 001 EX)冷卻至5075C,再經(jīng)TEP 001 RF降 溫至50C以下，送

8、至中間貯存箱。在啟動加熱階段，或去污因子不滿足時，可以進(jìn)行 再循環(huán)。除氣器也可用以在反應(yīng)堆開蓋前進(jìn)行一回路冷卻劑的除氣， 然后再返回 RCV002 BA。3 中間貯存箱本系統(tǒng)共有3個中間貯存箱(TEP002, 003, 004 BA為兩個系列共用，每個容積 350M?為一回路提供了只夠的容量。每個箱的頂部向TEG含氧廢氣處理系統(tǒng)連續(xù)排氣。泵TEP 007 PO,其額定流量為100nVh。水泵的作用是在取樣前將箱內(nèi)液體進(jìn)行循環(huán)使 之混合均勻；將一個箱內(nèi)液體轉(zhuǎn)送至另一個，將REA系統(tǒng)除鹽水貯存箱(REA001, 002BA)內(nèi)的水排至中間貯存箱； 當(dāng)蒸發(fā)裝置不能使用時或貯存箱內(nèi)的水含量過高時，可將

9、中間貯存箱內(nèi)的液體送往 TEU系統(tǒng)的工藝排水箱。 SA水疏水結(jié)凝SVA -'C S/A365 VV001DZTERywsnnctT線管環(huán)循再001RF圖3脫氣單元中間儲存罐RRI再生換熱器4. 蒸發(fā)裝置蒸發(fā)裝置的作用是將可復(fù)用的一回路排水分離成硼含量低于5ppm,氧含量低于0.1PPm的蒸溜水和7000 ppm的濃硼酸溶液，分別送往蒸餾液和濃縮液監(jiān)測槽。流程見 圖4。蒸發(fā)裝置由兩個相同的系列組成，料液由供料泵TEP 005 PO通過再生式的熱交換器( TEP 003 EX)升溫后送至蒸發(fā)器，蒸發(fā)器的加熱器(001 RE采用列管式，殼程道入SVA蒸汽。蒸汽冷凝水收集在冷凝水平衡槽(013

10、 BA中，經(jīng)冷凝水冷卻器(TEP007RF)冷卻后送回SVA系統(tǒng)。在加熱器TEP 001 RE里，蒸發(fā)反應(yīng)堆冷卻劑產(chǎn)生的水蒸汽經(jīng)過蒸發(fā)器TEP 001 EV進(jìn)行初步的汽液分離，水蒸汽從蒸發(fā)器頂部排出進(jìn)入旋風(fēng)分離器TEP 003 ZE后，進(jìn)一步分離水蒸汽中的含硼液滴，在旋風(fēng)分離器后設(shè)置一臺泡罩塔(TEP 001 ZE),水蒸汽與逆流而下的水接觸， 有效地將氣相中夾帶的含硼酸的霧沫洗滴下來。水蒸汽進(jìn)入冷凝汽TEP 003 CS進(jìn)行冷凝，冷凝成的蒸溜液經(jīng)冷卻器TEP 003 RF冷卻后，注入蒸餾液監(jiān)測槽TEP 005, 006 BA中，不凝結(jié)氣體從冷凝器（TEP 003 CS頂部排至TEG含氧廢氣

11、排放部分；濃縮液經(jīng)冷卻劑（005 RF）冷卻后，自流入 TEP 007，016 BA即濃縮液監(jiān)測 槽中。所有的冷卻水由 RRI 系統(tǒng)提供。5 蒸溜液監(jiān)測箱兩個容積為70m3的相同的蒸餾液監(jiān)測箱（TEP 005，006 BA）接收經(jīng)蒸發(fā)器分離的 蒸餾液。每一個箱的浮動頂蓋由 SED系統(tǒng)的除鹽水作潤濕劑的彈性膜確保其密封性。每個監(jiān)測槽配備一臺水泵（TEP012，013 PO,額定流量為27.2m3/h，水泵的作用是：在 取樣前將箱內(nèi)液體混合均勻；將液體從一個箱轉(zhuǎn)送到另外一個箱；將液體送至REA除鹽水貯存箱；當(dāng)硼濃度高于 5 ppm時通過除鹽器（陰床）除硼后再送往REA系統(tǒng)，蒸餾液需再處理是時可返回

12、中間貯存箱。6 濃縮液監(jiān)測箱兩個容積為5m的相同的濃縮液監(jiān)測槽（TEP 007，016 BA），具有與蒸餾監(jiān)測箱相 同的密封頂蓋，以防止空氣混入箱內(nèi)。一臺輸送泵（TEP014 PO其功能是：取樣前混合濃縮液，并經(jīng)過濾器 005 FI過濾；輸送濃縮液到 REA系統(tǒng)作為補(bǔ)給硼酸用；輸送濃 縮液至TEU化學(xué)疏水槽（005007 BA ）再處理；輸送濃縮液到中間貯槽，以便蒸發(fā)處 理；將不能復(fù)用的濃縮液送到TES系統(tǒng)固化處理。7 除硼段設(shè)有三臺除硼床（陰床 TEP 005DE 006DE, 007DE）。其中006 DE用于蒸餾液的凈 化同時也可作為 005, 007DE的備用；005DE用于1 RCV系統(tǒng)除硼，007DE用于2 RCV 系統(tǒng)除硼。在必要時也可以互換使用。171teg001RE二 mnrp泡罩塔ZE003CS含氧排氣一水結(jié)凝液縮濃003ZE汽水分離器001EVUFRC0回流管線TEP089VDW |tEP007BA>TEP953VB 十TEP955VBTEP016B-A蒸餾液儲罐02/03/04BA圖4蒸發(fā)裝置表1硼回收系統(tǒng)參數(shù)流體反應(yīng)堆冷卻劑預(yù)計待處理