壓水堆核電站水化學(xué)

壓水堆核電站水化學(xué)SUE/SCB/CCS朱興寶壓水堆核電站概述壓水堆核電站主要由“核島（反應(yīng)堆及一回路系統(tǒng)）——常規(guī)島（二回路系統(tǒng)）——汽輪發(fā)電機(jī)”組成。壓水堆核電站一回路主系統(tǒng)流程由三組“反應(yīng)堆壓力容器→熱段→蒸發(fā)器→過度段→反應(yīng)堆冷卻劑泵→冷段→反應(yīng)堆壓力容器”環(huán)路組成壓水堆核電站二回路系統(tǒng)主要流程為由“凝結(jié)水泵→凝結(jié)水處理裝置→低壓加熱器→除氧器→給水泵→高壓加熱器→蒸汽發(fā)生器→飽和蒸汽→汽輪機(jī)（發(fā)電機(jī)）→凝汽器→凝結(jié)水泵”環(huán)路組成在壓水堆核電站中，反應(yīng)堆堆芯中核裂變反應(yīng)產(chǎn)生的熱量將一回路中的水加熱后，傳送到蒸汽發(fā)生器；蒸汽發(fā)生器的主要作用是將一回路中水的熱量傳給二回路的水，使其汽化，產(chǎn)生飽和蒸汽。壓水堆核電站的水的預(yù)處理與除鹽

淡水水源的預(yù)處理與除鹽

原水→預(yù)處理（混凝、澄清、過濾或超濾）→清水箱→清水泵→活性炭過濾器→陽(yáng)床→除碳器→中間水箱→中間水泵→陰床→混合床→除鹽水箱。海水水源的預(yù)處理與除鹽

海水的含鹽量很高，一般在數(shù)萬(wàn)mg/L，這給水的預(yù)處理與除鹽帶來(lái)困難?，F(xiàn)在可采用海水淡化技術(shù)制取淡水。壓水堆核電站的水的預(yù)處理與除鹽核電站常用反滲透技術(shù)將海水淡化:

海水→海水泵→混凝沉淀池→砂濾池→清水池→超濾進(jìn)水泵→超濾自清洗器→超濾膜組件→超濾產(chǎn)水箱→一級(jí)提升泵→保安過濾器→一級(jí)高壓泵（帶能能回收裝置）→一級(jí)海水反滲透膜組件→一級(jí)反滲透箱→二級(jí)提升泵→保安過濾器→二級(jí)反滲透高壓泵→二級(jí)反滲透膜組件→二級(jí)反滲透水箱→除鹽水生產(chǎn)系統(tǒng)（陽(yáng)床→除碳器→中間水箱→中間水泵→陰床→混合床→除鹽水箱）。反滲透技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：?jiǎn)?dòng)和停止操作簡(jiǎn)單；可采用模塊式；與熱力法相比不需要大量蒸汽且比較經(jīng)濟(jì)。反滲透的缺點(diǎn)為預(yù)處理要求嚴(yán)格，反滲透膜需要定期更換。壓水堆核電站的水的預(yù)處理與除鹽除鹽水分配系統(tǒng)供一回路（核島）除鹽水分配系統(tǒng)：除鹽水泵→除鹽水箱（pH值等于7）→供一回路（核島）系統(tǒng)。供二回路除鹽水分配系統(tǒng)：除鹽水泵→除鹽水箱（加氨調(diào)節(jié)pH值等于9）→供二回路系統(tǒng)。壓水堆核電站一回路水化學(xué)一回路水化學(xué)要解決兩個(gè)問題：減少腐蝕和降低輻射污染。硼對(duì)中子的俘獲截面比其它元素的大，性能好，所以選擇硼酸（H3BO3）作中子慢化劑。氫氧化鋰（LiOH）調(diào)節(jié)冷卻劑的pH值，用氫氧化鋰中和硼酸，保持一回路冷卻劑為偏堿性（300℃下一回路要求pH值為7.0，但該溫度下純水的pH值為5.5）壓水堆核電站一回路水化學(xué)水輻射分解產(chǎn)生的氧的去除。反應(yīng)堆功率運(yùn)行時(shí)，一回路冷卻劑由于經(jīng)受γ射線為主的混合射線的輻照而引起水的輻照分解，總反應(yīng)式為：H2O+γ=H2+1/2O2為了抑制水的輻射分解而產(chǎn)生的對(duì)結(jié)構(gòu)材料完整性有害的氧，通過“化學(xué)和容積控制系統(tǒng)”向“反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)”加入氫氣。一回路升溫期間，當(dāng)溫度小于于120℃，采用向一回路添加聯(lián)胺的方法去除水中的氧壓水堆核電站一回路水化學(xué)其它有害雜質(zhì):氯化物\氟化物等.一回路水的化學(xué)測(cè)試，連續(xù)監(jiān)測(cè)硼的濃度、溶解的H2的濃度。實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)Li+,Na+,Cl-,F-,Ca+2,Mg+2,Al+3,SiO2的濃度反應(yīng)堆硼和水補(bǔ)給系統(tǒng)”補(bǔ)給水水箱中的化學(xué)規(guī)范：SCμs/cmDOmg/kgCl+Fmg/kgSiO2mg/kgCa2+

mg/kgMg2+

mg/kgAl3+

mg/kgNa+mg/kgSO42-mg/kg<1.0<0.1<0.1<0.1<0.020<0.020<0.020<0.015<0.05壓水堆核電站二回路水化學(xué)二回路水化學(xué)的主要目的就是要對(duì)二回路設(shè)備和材料的腐蝕限制到最低限度，特別是降低對(duì)蒸汽發(fā)生器的腐蝕二回路水化學(xué)的基本任務(wù)是：確定化學(xué)添加調(diào)節(jié)劑的種類和濃度；確定在回路中化學(xué)雜質(zhì)的濃度限值；確定可實(shí)現(xiàn)的最好的化學(xué)條件，減少腐蝕現(xiàn)象和提高安全水平。壓水堆核電站二回路水化學(xué)二回路水采用全揮發(fā)處理，pH值確定為9.7左右，控制給水單位聯(lián)胺的濃度為：30--200mg/kg

。(是無(wú)銅系統(tǒng))二回路的化學(xué)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及規(guī)范

除氧器（溶解氧表、pH表）——高壓加熱器（濁度儀、電導(dǎo)率表、pH表、溶解氧表、聯(lián)胺表）——蒸汽發(fā)生器（鈉表、電導(dǎo)率表）——汽輪機(jī)——凝汽器——凝結(jié)水泵（鈉表、電導(dǎo)率表）——凝結(jié)水處理系統(tǒng)（鈉表、電導(dǎo)率表、硅表、氯離子、硫酸根離子）——低壓加熱器——（除氧器）。壓水堆核電站二回路水化學(xué)壓水堆核電站二回路水化學(xué)除鹽水（加藥前）化學(xué)規(guī)范參數(shù)SCμs/cmCl+Fμg/kgNaμg/kg溶解SiO2

μg/kg總SiO2

μg/kg懸浮物μg/kg期望值<2+2<2<50限值<0.2<100<5<20<50分析頻率連續(xù)1次/月連續(xù)連續(xù)+1次/月1次/月1次/月壓水堆核電站二回路水化學(xué)給水化學(xué)規(guī)范參數(shù)pH值溶解氧μg/kg聯(lián)胺μg/kg氨mg/kg期望值9.730~2002~5限值9.6-9.8<5>20分析頻率連續(xù)連續(xù)連續(xù)1次/周壓水堆核電站二回路水化學(xué)凝結(jié)水（未處理的）化學(xué)規(guī)范參數(shù)溶解氧μg/kgCCμs/cmNaμg/kg期望值<5<100<0.2<1限值<12<20<0.5<5分析頻率連續(xù)連續(xù)連續(xù)連續(xù)連續(xù)備注P≧40%時(shí)P<40%時(shí)熱停堆或熱不用壓水堆核電站二回路水化學(xué)蒸汽發(fā)生器排污水化學(xué)規(guī)范參數(shù)pHCCμs/cmNa+

μg/kgCl-

μg/kgSO42-

μg/kg溶解SiO2μg/kg懸浮物期望值9.4～9.7<0.5<5<5<10<1.0<1.0限值9.3～9.8<1.0<20分析頻率連續(xù)連續(xù)連續(xù)1次/周1次/周1次/周1次/月壓水堆核電站二回路水化學(xué)根據(jù)蒸汽發(fā)生器排污水的電導(dǎo)率和Na+的測(cè)定值規(guī)定不同的運(yùn)行期限區(qū)域：區(qū)域域值運(yùn)行期限第一區(qū)域Na+<5μg/kg，CC<0.5μs/cm正常功率運(yùn)行第二區(qū)域Na+<20μg/kg，CC<1.0μs/cm允許功率運(yùn)行第三區(qū)域Na+<100μg/kg，CC<4μs/cm功率運(yùn)行期限1周第四區(qū)域Na+<300μg/kg，CC<7μs/cm功率運(yùn)行期限24小時(shí)第五區(qū)域Na+>300μg/kg，CC>7μs/cm立即停堆壓水堆核電站二回路水化學(xué)蒸汽發(fā)生器排污系統(tǒng)在海水泄漏時(shí)的化學(xué)規(guī)范區(qū)域域值運(yùn)行期限第一區(qū)域Na+<5μg/kg，CC<0.5μs/cm正常功率運(yùn)行第二區(qū)域Na+<20μg/kg，CC<1.0μs/cm允許功率運(yùn)行第三區(qū)域Na+<100μg/kg，CC<4μs/cm功率運(yùn)行期限1周第四區(qū)域Na+<300μg/kg，CC<7μs/cm功率運(yùn)行期限24小時(shí)第五區(qū)域Na+>300μg/kg，CC>7μs/cm立即停堆附錄1與火力發(fā)電機(jī)組水汽質(zhì)量的對(duì)比補(bǔ)給水（一級(jí)除鹽加混床出水）

SCμs/cm

溶解SiO2

μg/kg總

SiO2μg/kg

Na+

μg/kgCl-

μg/kgF-μg/kg

SO42-μg/kg

懸浮物μg/kg

壓水堆核電站二回路期望值<0.1<50<1<2<2<2<50限值<0.2<20<2火力發(fā)電機(jī)組期望值≤0.2標(biāo)準(zhǔn)值≤0.3≤20*與火力發(fā)電機(jī)組水汽質(zhì)量的對(duì)比給水質(zhì)量的對(duì)比pH溶解氧μg/kg

聯(lián)胺μg/kg氨mg/kgSCμs/cm懸浮鐵μg/kg壓水堆核電站二回路期望值9.6~9.8<150~1002~510~18<2限值9.5~10<330~200pH需要量火力發(fā)電機(jī)組期望值CC≤0.2標(biāo)準(zhǔn)值9.0~9.5≤7*10~50*CC≤0.3Fe≤20*與火力發(fā)電機(jī)組水汽質(zhì)量的對(duì)比二回路蒸發(fā)器排污水與火力發(fā)電機(jī)組爐水對(duì)比CCμs/cmNa+

μg/kg

pH氨mg/kg溶解SiO2

μg/kg懸浮物mg/kg

Cl-μg/kgSO42-

μg/kg壓水堆核電站二回路期望值<0.5<39.4~9.7pH需要量

<40

<1<2<2限值視具體情況確定9.1~9.8火力發(fā)電機(jī)組期望值標(biāo)準(zhǔn)值SC<60

9.0~9.5≤200*≤500*與火力發(fā)電機(jī)組水汽質(zhì)量的對(duì)比蒸汽質(zhì)量的對(duì)比CCμs/cmNa+

μg/kgCl-μg/kg溶解SiO2μg/kg總鐵μg/kg壓水堆核電站二回路期望值<0.2<0.2<10限值<10<30<20火力發(fā)電機(jī)組期望值≤0.3≤5標(biāo)準(zhǔn)值≤0.