王宇宙

（江蘇核電有限公司，江蘇 連云港 222042）

一回路冷卻劑凈化系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行

王宇宙

（江蘇核電有限公司，江蘇 連云港 222042）

介紹了一回路冷卻劑凈化系統(tǒng)（KBE）的結(jié)構(gòu)及性能特點(diǎn)，研究分析了氨對(duì)硼酸型態(tài)及陰陽(yáng)樹(shù)脂的影響，冷卻劑貯存系統(tǒng)（KBB）的設(shè)計(jì)缺陷。整理繪制了機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中堿金屬、溶解氫的趨勢(shì)圖，結(jié)合機(jī)組在實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)的陰樹(shù)脂排帶造成冷卻劑氯離子超標(biāo)、總堿金屬偏離、溶解氫濃度下降等實(shí)際案例，總結(jié)優(yōu)化了陽(yáng)樹(shù)脂氨鉀飽和的開(kāi)始時(shí)間、加鉀量和氨濃度的控制；以及在不改變KBE初始設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上增加KBE除堿金屬功能，優(yōu)化堿金屬偏離的糾正措施。并根據(jù)實(shí)際運(yùn)行結(jié)果對(duì)PUROLITE和BAYER兩家公司生產(chǎn)的核級(jí)樹(shù)脂性能進(jìn)行了對(duì)比。

一回路；冷卻劑凈化系統(tǒng)（KBE）；樹(shù)脂

1 一回路水化學(xué)特點(diǎn)

田灣核電廠是采用俄羅斯WWER-1000反應(yīng)堆的NPP-91標(biāo)準(zhǔn)型核電廠，屬于壓水堆型。一回路系統(tǒng)又稱(chēng)主冷卻劑系統(tǒng)，它包括：反應(yīng)堆冷卻劑回路；穩(wěn)壓和卸壓系統(tǒng)；應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)的非能動(dòng)部分。主要有給蒸汽發(fā)生器二次側(cè)給水傳遞反應(yīng)堆產(chǎn)生的熱量；補(bǔ)充控制棒控制反應(yīng)性變化；壓力控制和屏障放射性產(chǎn)物釋放等功能。

相對(duì)于歐美核電站，作為WWER機(jī)組的田灣核電站一回路水化學(xué)有兩個(gè)特點(diǎn)：一是在一回路冷卻劑中添加氨水，通過(guò)氨水輻照分解產(chǎn)生氫，來(lái)控制冷卻劑中的氫濃度，同時(shí)氨對(duì)pH值有一定的緩沖作用，有利于穩(wěn)定pH值。二是以KOH作為pH值控制劑，在WWER機(jī)組總堿金屬濃度是以鉀、鈉、鋰的摩爾濃度之和來(lái)計(jì)算的。在機(jī)組功率運(yùn)行水平后，總堿金屬濃度應(yīng)與“硼酸－總堿金屬”協(xié)調(diào)曲線的A區(qū)吻合（見(jiàn)圖1）[1]。

圖1 硼酸－總堿金屬協(xié)調(diào)曲線Fig.1 Coordinated cure of boric acid and total alkaline metal

2 一回路凈化系統(tǒng)簡(jiǎn)介

一回路凈化系統(tǒng)（KBE）主要作用是凈化一回路冷卻劑中以陰、陽(yáng)離子形式存在的溶解產(chǎn)物（碘、氯、鉬、釕、鍶、銫等），去除懸浮狀態(tài)的放射性腐蝕產(chǎn)物。盡量把釋熱元件上的沉淀物降到最低限度以及降低一回路設(shè)備和管道的放射性污染水平。下泄冷卻劑在再冷卻器之后，通過(guò)凈化系列，返回到容積和硼控系統(tǒng)中的下泄再生熱交換器，連續(xù)進(jìn)行冷卻劑的凈化。

一回路凈化系統(tǒng)（KBE）由兩個(gè)凈化系列KBE10和KBE50組成。KBE10凈化系列由陽(yáng)床（KBE10AT001）和陰床(KBE10AT002)串聯(lián)連接組成，KBE50凈化系列是一個(gè)混床（KBE50AT001）,系統(tǒng)流程圖見(jiàn)圖2。

圖2 KBE凈化系統(tǒng)流程圖Fig.2 Flow chart of primary loop coolant purification system

每個(gè)樹(shù)脂床可以裝填1.3 m3的樹(shù)脂，混床裝填的陰陽(yáng)樹(shù)脂比例為4∶9（除鹽床參數(shù)見(jiàn)表1、圖3）[2]。

圖3 KBE離子交換器結(jié)構(gòu)圖Fig.3 Structure of ion-exchanger of KBE system

表1 KBE離子交換器參數(shù)Table 1 Parameters of ion-exchanger of KBE system

3 凈化系統(tǒng)裝填樹(shù)脂的選擇

用于放射性水處理的離子交換樹(shù)脂通常是強(qiáng)酸或強(qiáng)堿性核級(jí)樹(shù)脂，WWER機(jī)組一回路凈化系統(tǒng)裝填的樹(shù)脂也是如此。采用強(qiáng)酸或強(qiáng)堿性樹(shù)脂主要有以下幾點(diǎn)原因。

1) 強(qiáng)酸（堿）性樹(shù)脂交換速度快，交換能力強(qiáng)，對(duì)選擇性低的離子，如硅酸根、銫離子等也有去除效果，而弱酸（堿）性樹(shù)脂則難以做到這一點(diǎn)。

2) 對(duì)pH的變化不敏感。在壓水堆運(yùn)行過(guò)程中，冷卻劑硼酸濃度變化很大，因此pH也隨之變化。而弱酸（堿）性樹(shù)脂電離度小，對(duì)pH的變化很敏感，特別在中性溶液中性交換容量很低；相反，強(qiáng)酸（堿）性樹(shù)脂在很寬的pH范圍內(nèi)都具有良好的離子交換作用，穩(wěn)定性好。

3) 強(qiáng)酸（堿）性樹(shù)脂的耐熱性、耐輻照性，都較弱酸（堿）性樹(shù)脂為佳。

然而，強(qiáng)酸（堿）性樹(shù)脂不足之處是交換容量較弱酸（堿）性樹(shù)脂稍低，也不如后者容易再生。但因?yàn)榉派湫詷?shù)脂再生廢液處理十分困難，很不經(jīng)濟(jì)，又因?yàn)楹穗姀S一回路水的化學(xué)純度很高，進(jìn)入樹(shù)脂床前一般都經(jīng)過(guò)過(guò)濾或蒸發(fā)等預(yù)處理，另外樹(shù)脂的運(yùn)行周期相當(dāng)長(zhǎng)，所以樹(shù)脂失效后即作廢處理。這就在一定程度上彌補(bǔ)強(qiáng)酸（堿）性樹(shù)脂的缺陷。

普通商品樹(shù)脂含有少量有機(jī)或無(wú)機(jī)雜質(zhì)，如磺酸、銨、銅、鐵、鋁等。當(dāng)樹(shù)脂與水接觸時(shí)，這些雜質(zhì)可能釋出影響水質(zhì)。一回路冷卻劑的水質(zhì)要求很高，普通離子交換樹(shù)脂不宜應(yīng)用，需使用核級(jí)樹(shù)脂，田灣核電站使用的核級(jí)樹(shù)脂規(guī)格要求見(jiàn)參考文獻(xiàn)[1]。

田灣核電站1號(hào)機(jī)組使用的核級(jí)樹(shù)脂開(kāi)始選用的是PUROLITE公司的NRW100R（陽(yáng)樹(shù)脂）和NRW600R、NRW600OH/4192R（陰樹(shù)脂），2號(hào)機(jī)組使用的是BAYER公司的MonoPlus S 200KR（陽(yáng)樹(shù)脂）、MonoPlusM800 KR（陰樹(shù)脂）。我們統(tǒng)計(jì)整理了兩個(gè)機(jī)組在運(yùn)行期間氯離子的平均濃度，以對(duì)比二者樹(shù)脂的性能（見(jiàn)表2），時(shí)間段以MCL狀態(tài)至一回路冷卻劑中硼酸濃度降低至4.5 g/L為區(qū)間。

雖然兩家樹(shù)脂都符合技術(shù)規(guī)格，但從表中的數(shù)據(jù)可以看出，2號(hào)機(jī)組無(wú)論是凈化系統(tǒng)出口還是冷卻劑中的氯離子都小于1號(hào)機(jī)組。所以我們認(rèn)為，BAYER的樹(shù)脂比PUROLITE的樹(shù)脂使用性能有一定的優(yōu)越性，故擬以后兩個(gè)機(jī)組都使用BAYER公司的核級(jí)樹(shù)脂。

表2 1、2號(hào)機(jī)組氯離子平均濃度統(tǒng)計(jì)對(duì)比Table 2 Comparison of average concentration of chloride ion in unit 1 and unit 2單位：μg/L

4 氨對(duì)冷卻劑凈化系統(tǒng)的影響

WWER機(jī)組是利用氨輻照分解產(chǎn)生氫來(lái)維持一回路冷卻劑中溶解氫的濃度（2.2～4.5 mg/ L）。盡管氨本身不會(huì)對(duì)反應(yīng)堆材料腐蝕和安全造成直接的影響，但如果一回路冷卻劑中氨濃度不能維持在正常的范圍，將會(huì)直接導(dǎo)致冷卻劑中的溶解氫、溶解氧濃度偏離，這樣氨濃度的偏離就形成了連鎖反應(yīng)，造成其他指標(biāo)偏離。特別需要注意的是凈化系統(tǒng)是否穩(wěn)定運(yùn)行也和氨有直接的關(guān)系[3]。

4.1 氨對(duì)硼酸型態(tài)的影響

在堿—硼酸溶液中，硼酸以多種型態(tài)存在，如正硼酸、單硼酸根離子、三硼酸根離子等。隨著硼酸溶液中OH－的變化，不同型態(tài)的硼酸根濃度會(huì)有大的變化，我們利用數(shù)學(xué)模型統(tǒng)計(jì)了不同氨濃度下不同型態(tài)的硼酸根濃度變化情況（見(jiàn)圖4、表3）。

圖4 不同氨濃度下硼酸根型態(tài)變化趨勢(shì)圖Fig.4 Changing tendency for boric radical morphology at different ammonia concentration

4.2 硼酸對(duì)陰樹(shù)脂的作用

多硼酸根對(duì)樹(shù)脂吸附的陰離子有較強(qiáng)的洗脫能力，巴布科克·威爾科克斯公司的核電廠曾經(jīng)發(fā)生過(guò)在一回路冷卻時(shí)，為控制游離氧，向含硼冷卻劑中加入大量聯(lián)氨，導(dǎo)致凈化系統(tǒng)離子交換樹(shù)脂中的殘余氯被洗脫下來(lái)。在田灣核電站也曾出現(xiàn)在氨鉀飽和期間氨濃度過(guò)大，以致KBE10AT001樹(shù)脂失效，氯離子大量泄漏到冷卻劑中（數(shù)據(jù)見(jiàn)表4）。

表3 不同氨濃度下多硼酸根濃度的變化Table 3 Changing of multi-boric radical at different ammonia concentration氨濃度單位：mg/L

4.3 氨對(duì)陽(yáng)樹(shù)脂的作用

WWER機(jī)組一回路凈化系統(tǒng)的陽(yáng)樹(shù)脂是NH4－K型離子交換樹(shù)脂，對(duì)于冷卻劑中的氨、鉀濃度變化具有緩沖性能。所以，KBE除具有其他機(jī)組凈化系統(tǒng)的功能外，還可以穩(wěn)定冷卻劑中的鉀濃度。通過(guò)改變冷卻劑中的氨濃度，可以破壞離子交換柱中的NH4－K平衡，以調(diào)整冷卻劑中的鉀濃度。如當(dāng)冷卻劑中的總堿金屬偏低時(shí)，提高氨濃度使交換柱中鉀離子釋放到冷卻劑中；當(dāng)冷卻劑中總堿金屬偏高時(shí)，降低氨濃度使交換柱吸附鉀離子。在機(jī)組實(shí)際運(yùn)行中，我們也是常用這種手段來(lái)調(diào)控冷卻劑中的總堿金屬。

5 氨鉀飽和方案的優(yōu)化

5.1 氨鉀飽和開(kāi)始時(shí)間的選擇

原技術(shù)規(guī)程要求“反應(yīng)堆轉(zhuǎn)入最低可監(jiān)測(cè)功率水平時(shí)，開(kāi)始對(duì)KBE10AT001和KBE50AT001的陽(yáng)樹(shù)脂進(jìn)行氨、鉀飽和”。但是在實(shí)際運(yùn)行中我們發(fā)現(xiàn)，完成氨鉀飽和約需兩周的時(shí)間，其間機(jī)組早已到達(dá)了100%功率，高濃度的鉀和氨影響到冷卻劑中硼酸－總堿金屬以及氫氣濃度。鑒于此，我們采取在熱態(tài)階段硼酸飽和結(jié)束后立即開(kāi)始氨鉀飽和，這樣雖然在換水過(guò)程中損失一部分KOH和氨水，但是提前完成氨鉀飽和更有利于控制一回路水質(zhì)。

續(xù)表

表4 樹(shù)脂失效時(shí)KBE凈化系統(tǒng)出口指標(biāo)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)Table 4 Statistics of index data of KBE purification system outlet at time of resin failure

5.2 加鉀量的優(yōu)化

在反應(yīng)堆運(yùn)行過(guò)程中，由于10B（n，α）7Li反應(yīng)，冷卻劑中鋰濃度將逐漸增大，以及氨、金屬雜質(zhì)離子不斷置換出陽(yáng)樹(shù)脂中的鉀離子，總堿金屬的下降速度低于硼酸稀釋速度，圖5是1號(hào)機(jī)組在一個(gè)運(yùn)行周期中堿金屬濃度的變化趨勢(shì)。

圖5 一回路硼酸－堿金屬濃度的變化趨勢(shì)圖Fig. 5 Tendency for boric acid and alkali concentration of primary coolant

從圖5中可以看出在機(jī)組運(yùn)行期間，隨著硼酸濃度的不斷稀釋?zhuān)c離子濃度基本保持在一個(gè)水平，而鋰離子濃度卻明顯地升高，總堿金屬的下降坡度也明顯低于硼酸濃度。所以如果在機(jī)組運(yùn)行初期將總堿金屬控制在“硼酸－總堿金屬”最佳曲線周?chē)?，那么在運(yùn)行后期隨著堿金屬濃度不斷升高，更早出現(xiàn)“硼酸－總堿金屬”曲線偏離。針對(duì)這種特性，我們決定在氨鉀飽和后期，加鉀量始終控制堿金屬濃度在A區(qū)的下限，這樣在今后的運(yùn)行過(guò)程中，既拓展了總堿金屬偏離到B區(qū)的空間，延緩了偏離時(shí)間，同時(shí)增大了氨濃度的調(diào)整幅度，更有利于通過(guò)調(diào)整氨濃度來(lái)控制冷卻劑中的鉀濃度和氫濃度。

表5是我們統(tǒng)計(jì)機(jī)組氨鉀飽和后的加鉀量在優(yōu)化前后，在硼酸濃度為5.5 g/L時(shí)，總堿金屬在“硼酸－總堿金屬”曲線中的位置（A區(qū)上限是0.450，下限是：0.292）。

從表5中可以看出，在機(jī)組運(yùn)行到硼酸濃度為5.5 g/L時(shí)，優(yōu)化加鉀量前的總堿金屬已經(jīng)貼近了A區(qū)的上限，需要調(diào)整氨濃度或啟動(dòng)除鹽床除堿金屬；而優(yōu)化后的總堿金屬距上限有0.15 mmol/L的距離，距偏離到B區(qū)還有相當(dāng)大的空間。

表5 加鉀量對(duì)“硼酸－總堿金屬”協(xié)調(diào)曲線的影響Table 5 Effect of adding potassium amount to coordination curve of boric and alkali concentration

5.3 加氨量的優(yōu)化

原規(guī)程要求KBE樹(shù)脂的氨鉀飽和時(shí)“控制反應(yīng)堆冷卻劑中的氨濃度穩(wěn)定在20～30 mg/L，同時(shí)加入氫氧化鉀，用氨和鉀飽和KBE10AT001和KBE50AT001的樹(shù)脂”。“如果冷卻劑與交換柱出口的氨濃度差不超過(guò)5 mg/L，鉀離子濃度差不超過(guò)2.5 mg/L, 則認(rèn)為KBE陽(yáng)樹(shù)脂已轉(zhuǎn)為氨－鉀態(tài)?！?/p>

實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)如果控制冷卻劑中的氨濃度在20～30 mg/L，一回路凈化系統(tǒng)運(yùn)行會(huì)出現(xiàn)異常，KBE陰樹(shù)脂容易發(fā)生排帶反應(yīng)，氯、氟、硝酸根、硫酸根等陰離子雜質(zhì)會(huì)從樹(shù)脂上洗脫下來(lái)反釋放進(jìn)入冷卻劑中，造成冷卻劑中的陰離子濃度升高。

圖6是優(yōu)化加氨量之前氨鉀飽和時(shí)冷卻劑中氯離子濃度的變化圖，從圖6中可以看到當(dāng)冷卻劑中的氨濃度提高到20～30 mg/L時(shí)，冷卻劑中的氯離子明顯升高到50～80 μg/L，接近100 μg/ L的限值。為避免在氨鉀飽和時(shí)因加氨量過(guò)大造成陰床樹(shù)脂失效，我們決定每次加氨量以15 mg/ L左右為目標(biāo)值。優(yōu)化加氨量后，凈化系統(tǒng)及冷卻劑中的氯離子濃度明顯降低，凈化系統(tǒng)工作穩(wěn)定，優(yōu)化后的效果見(jiàn)圖7。

圖6 優(yōu)化前氨鉀飽和時(shí)冷卻劑中氯離子濃度趨勢(shì)圖Fig.6 The tendency of coolant chloride ion concentration at time of ammonia-potassium saturation before executing optimization program

6 堿金屬偏離糾正措施的優(yōu)化

6.1 原糾正堿金屬偏離方案的缺陷分析

KBE原設(shè)計(jì)沒(méi)有除堿金屬功能，WWER機(jī)組去除堿金屬的手段除了換水外可以通過(guò)調(diào)節(jié)氨濃度和通過(guò)冷卻劑貯存系統(tǒng)（KBB）的陽(yáng)床來(lái)完成。在堿金屬濃度升高時(shí)，一般先采用降低冷卻劑中的氨濃度使樹(shù)脂吸附冷卻劑中的鉀離子以達(dá)到降低堿金屬濃度的目的。但是冷卻劑中的溶解氫是靠氨水輻照分解產(chǎn)生的，隨著氨濃度的下降，氫濃度也逐漸降低。在機(jī)組運(yùn)行后期，溶解氫已經(jīng)接近允許值下限，不能再降低氨濃度，這時(shí)需啟動(dòng)KBB陽(yáng)床除堿金屬。

在實(shí)際運(yùn)行中我們發(fā)現(xiàn)KBB除鹽床設(shè)計(jì)存在缺陷，KBB除鹽床接在除氣器后，工作壓力是1.25 MPa（KBB離子交換器參數(shù)見(jiàn)表6、圖8），而一回路的壓力在15 MPa以上，當(dāng)KBB除鹽床工作時(shí)，隨著壓力降低氫氣的溶解度下降，冷卻劑中的溶解氫變成氣體釋放出來(lái)，以致冷卻劑中的溶解氫濃度快速下降。為了保持氫濃度，只有增大加氨量，但是提高氨濃度同時(shí)又置換出更多的KBE陽(yáng)樹(shù)脂吸附的堿金屬，以至于出現(xiàn)氫濃度下降大于除堿金屬的速度，如此惡性循環(huán)，很難兼顧既維持氫濃度又降低堿金屬濃度。

圖7 優(yōu)化后氨鉀飽和時(shí)冷卻劑及樹(shù)脂床出口的氯離子濃度趨勢(shì)圖Fig.7 The tendency of chloride ion concentration in coolant and resin bed outlet at time of ammonia-potassium saturation after executing optimization program

6.2 KBE凈化系統(tǒng)功能改造

如何在機(jī)組設(shè)備原設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上優(yōu)化一回路冷卻劑中總堿金屬的控制，我們認(rèn)為首先要從觀念上進(jìn)行改變，放棄以前以調(diào)整氨濃度控制堿金屬濃度為主要手段，凈化系統(tǒng)除鉀為后續(xù)手段的思路。把調(diào)整氨濃度作為輔助手段，以凈化系統(tǒng)除堿金屬為主要手段，不要在加氨量無(wú)法降低時(shí)再啟動(dòng)凈化系統(tǒng)。只有這樣才不會(huì)因除堿金屬而影響冷卻劑中溶解氫的濃度。但是，因?yàn)镵BB凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)上存在缺陷，所以我們決定借鑒兄弟核電站的經(jīng)驗(yàn)，給KBE增加除堿金屬的功能。

表6 KBB離子交換器參數(shù)表Table 6 Parameters of ion-exchanger of KBB system

大亞灣核電站的一回路凈化系統(tǒng)是由兩列并列的混床串聯(lián)一列未進(jìn)行鋰飽和的陽(yáng)床組成（見(jiàn)圖9），在一回路冷卻劑中的鋰離子偏高時(shí)啟動(dòng)陽(yáng)床除鋰。我們決定在不改變KBE原設(shè)計(jì)的前提下，KBE10系列仍然正常投運(yùn)凈化一回路冷卻劑，對(duì)KBE50的陽(yáng)樹(shù)脂不進(jìn)行氨鉀飽和（見(jiàn)圖10）。這樣在一回路冷卻劑中堿金屬發(fā)生偏高時(shí)，可以啟動(dòng)此KBE50去除冷卻劑中堿金屬的同時(shí)避免了冷卻劑中氫濃度的降低。

圖8 KBB離子交換器結(jié)構(gòu)圖Fig.8 Structure of ion-exchanger of KBE system

圖9 大亞灣核電站一回路凈化系統(tǒng)示意圖Fig.9 The primary loop purification system of DAYA Bay NPP

圖10 一回路凈化系統(tǒng)改造圖Fig.10 The flow process of primary loop purification system after modification

具體措施如下：

（1）在硼酸飽和時(shí)投運(yùn)混床KBE50，在床入口和出口的硼酸濃度達(dá)到平衡后，停運(yùn)KBE50立即置于備用，不進(jìn)行氨鉀飽和。

（2）當(dāng)總堿金屬濃度升高時(shí)，減少加氨量以降低冷卻劑中的堿金屬濃度。調(diào)整氨濃度時(shí)關(guān)注冷卻劑中的氫濃度變化，盡量保持一回路冷卻劑溶解氫濃度穩(wěn)定。

（3）當(dāng)氫濃度降低過(guò)多或者堿金屬濃度繼續(xù)升高時(shí)，則停用減少加氨量的控制方式，投運(yùn)KBE50去除堿金屬。在啟動(dòng)KBE50時(shí)為防止陰樹(shù)脂析出硼酸引起負(fù)反應(yīng)性，先以最小流量?jī)艋换芈防鋮s劑，逐漸加大流量，并保證控制保護(hù)系統(tǒng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)第10組的位置在82%±2%范圍內(nèi)，同時(shí)調(diào)整1KBE10床的流量以保持放射性處理床的總流量與規(guī)程的要求相一致。

圖11 優(yōu)化前一回路溶解氫濃度趨勢(shì)圖Fig.11 Tendency of dissolved hydrogen before executing optimization program

圖12 優(yōu)化后一回路溶解氫濃度趨勢(shì)圖Fig.12 Tendency of dissolved hydrogen after executing optimization program

通過(guò)采取以上方案，既可以有效地降低一回路總堿金屬的濃度而且維持冷卻劑中的溶解氫濃度在合理水平，圖11、12是除堿金屬措施優(yōu)化前后，一回路冷卻劑中溶解氫濃度的趨勢(shì)圖。從圖12中可以看出，采用KBE50去除冷卻劑中的堿金屬，溶解氫濃度保持穩(wěn)定。

7 建議

（1）根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，在氨鉀飽和時(shí)控制一回路冷卻劑中的氨濃度在15 mg/L左右，在機(jī)組運(yùn)行時(shí)控制氨濃度在3～10 mg/L,可維持冷卻劑中的氫濃度在合格范圍，且不影響KBE系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

（2）氨濃度的變化幾乎影響一回路冷卻劑所有水質(zhì)指標(biāo)，建議在一回路安裝在線氨表，這樣可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)一回路冷卻劑中的氨濃度。

（3）采取KBE50去除冷卻劑中的堿金屬。一回路只有KBE10單列凈化系統(tǒng)運(yùn)行，存在樹(shù)脂失效，無(wú)備用冷卻劑凈化系統(tǒng)可用的風(fēng)險(xiǎn)。在決定采用KBE50凈化系統(tǒng)除堿金屬前，我們考察大亞灣核電站冷卻劑凈化系統(tǒng)的樹(shù)脂裝填量，兩列混床的樹(shù)脂裝填總量不到2 m3，而KBE10的樹(shù)脂裝填總量是2.6 m3，所以從樹(shù)脂量上來(lái)說(shuō)，KBE10應(yīng)該可以滿足運(yùn)行需要，另外，可以使用KBB凈化系統(tǒng)作為應(yīng)急備用。為了更好地保證一回路水質(zhì)，今后將同俄羅斯設(shè)計(jì)院協(xié)商改造KBE凈化系統(tǒng)，將KBE50混床改為陽(yáng)床，KBE10陰陽(yáng)離子交換器由串聯(lián)同時(shí)運(yùn)行改為兩個(gè)混床并可單床運(yùn)行。

[1] 一回路水化學(xué)工況標(biāo)準(zhǔn)[S].俄羅斯：水壓機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)局，2007-05-18：8,27.

[2] 駱純珊.田灣核電站W(wǎng)WER系統(tǒng)與運(yùn)行（第三冊(cè)）[G].連云港：江蘇核電有限公司，2006:22-23.

[3] 李鋒.田灣核電站水化學(xué)及水質(zhì)控制[D].連云港：江蘇核電有限公司，2003:32-33.

Optimized operation of the primary loop coolant purifi cation system

WANG Yu-zhou
(Jiangsu Nuclear Power Co.，Ltd.，Lianyungang of Jiangsu Prov. 222042，China)

This article introduced the structure and characteristics of the primary loop coolant purification system. It studied the effect of ammonia to boric morphology, anion and cationic resin, and analysed the design defect of boric storage system. The tendency chart, for alkali and dissolved hydrogen during normal operation, was plotted. Water chemistry method, such as the start time for saturated potassium ammonia in resin bed, the amount of potassium and ammonia concentration added to primary coolant, was optimized based on actual cases such as coolant chloride above-norm caused by anion resin displacement, alk ali metal deviation, dissolved hydrogen concentration decline. On the basic of KBE initial design, the function of removing alkali metal was added and corrective measures for alkali metal deviation was optimized. In accordance with actual operation results of the resin bed, the performance of resins produced by PUROLITE and BAYER respectively was compared.

primary system; coolant purification system (KBE); resin

TL33

A

1674-1617(2009)02-0116-10

2009-01-07

王宇宙（1972—），男，山東人，高級(jí)工程師，本科，從事核電水化學(xué)研究。