趙文滔

中圖分類號(hào)：TM9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)：A 文章編號(hào)：1674-1145（2018）2-000-01

摘要 核電廠凝結(jié)水精處理系統(tǒng)可能因系統(tǒng)水壓試驗(yàn)不當(dāng)，導(dǎo)致混床出水裝置受損失效，需要設(shè)計(jì)一種特殊穩(wěn)態(tài)運(yùn)行模式，滿足機(jī)組燃料循環(huán)需求。本文首先對(duì)核電廠凝結(jié)水精處理系統(tǒng)的主要功能進(jìn)行分析，結(jié)合某核電廠實(shí)際情況，探討混床受損原因以及應(yīng)對(duì)措施。

關(guān)鍵詞 核電凝結(jié)水 精處理系統(tǒng) 特殊穩(wěn)態(tài)運(yùn)行

核電廠凝結(jié)水精處理系統(tǒng)主要有前置陽床、高速混床和在生裝置組成。某核電廠的凝結(jié)水精處理系統(tǒng)由于水壓試驗(yàn)不當(dāng)，導(dǎo)致5臺(tái)混床出水裝置嚴(yán)重受損，出水孔板脫焊，其中一臺(tái)已經(jīng)無法修復(fù)。經(jīng)過計(jì)算分析后，將“四用一備”的正常運(yùn)行模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤八挠昧銈洹碧厥膺\(yùn)行模式，從而使凝結(jié)水精處理系統(tǒng)能夠保持穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，滿足生產(chǎn)要求。因此，對(duì)凝結(jié)水精處理系統(tǒng)的特殊穩(wěn)態(tài)運(yùn)行模式進(jìn)行研究十分重要，是解決系統(tǒng)運(yùn)行問題的關(guān)鍵。

一、核電廠凝結(jié)水精處理系統(tǒng)的主要功能

核電廠的凝結(jié)水精處理系統(tǒng)屬于永久性裝置，主要功能是去除凝結(jié)水的懸浮狀、離子態(tài)雜質(zhì)，確保蒸汽發(fā)生器給水水質(zhì)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。某核電廠凝結(jié)水精處理系統(tǒng)包含5臺(tái)前置陽床和5臺(tái)高速混床，體外采用兩套完整再生裝置，每套裝置包括1臺(tái)陽樹脂再生塔、1臺(tái)樹脂分離塔、1臺(tái)陰樹脂再生塔以及1臺(tái)混合貯存塔。機(jī)組正常啟動(dòng)運(yùn)行后，凝結(jié)水精處理系統(tǒng)開始投入運(yùn)行，采用“四用一備”運(yùn)行方式，凝結(jié)水經(jīng)過前置陽床、高速混床處理后，經(jīng)水泵提升至凝結(jié)水主系統(tǒng)。如果前置陽床或高速混床的出水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，則該列裝置解列退出運(yùn)行，將備用設(shè)備投入使用。整套裝置安裝完畢后，要進(jìn)行水壓試驗(yàn)。該核電廠由于在水壓試壓中未安裝混床平衡管，平衡管接口處均采用盲板進(jìn)行臨時(shí)封堵，導(dǎo)致壓力平衡腔沒有充水，進(jìn)而導(dǎo)致出水孔板的單側(cè)受力過大，環(huán)焊縫出現(xiàn)脫焊，5臺(tái)混床均受到損傷，無法正常投入使用。

二、核電廠凝結(jié)水精處理系統(tǒng)的特殊穩(wěn)態(tài)運(yùn)行模式分析

（一）元素守恒計(jì)算分析方法

在上述核電廠1號(hào)機(jī)組的二回路熱力系統(tǒng)中，凝結(jié)水從凝汽器中被抽取出來，提升至出口母管的化學(xué)儀表出進(jìn)行分析檢測，若滿足水質(zhì)要求，直接泵送到二回路熱力系統(tǒng)，若水質(zhì)檢測不滿足要求，則投入凝結(jié)水精處理系統(tǒng)對(duì)二回路截止進(jìn)行凈化處理。由于5臺(tái)混床中有一臺(tái)受損嚴(yán)重，無法進(jìn)行修復(fù)，只能將“四用一備”運(yùn)行方式轉(zhuǎn)變?yōu)椤八挠昧銈洹?。需要采用元素守恒?jì)算方法對(duì)二回路中最難處理的Na+離子進(jìn)行分析計(jì)算。

已知單臺(tái)混床的最大處理流量為1050.84t/h，凝結(jié)水精處理系統(tǒng)的最大給水流量為3467.82t/h，出口Na+離子控制值小于等于0.1μg/kg，出口母管預(yù)期值小于1μg/kg，排污水的Na+離子運(yùn)行限制為10μg/kg以內(nèi)，系統(tǒng)允許最大排污量為70t/h。經(jīng)過計(jì)算可以得出，出口母管的Na+離子期望值小于0.20μg/kg時(shí)凝結(jié)水精處理系統(tǒng)可以退出運(yùn)行。以此為依據(jù)，可以得出出口母管Na+離子期望值的限制條件，從而確定混床投用要求[2]。

（二）特殊穩(wěn)態(tài)運(yùn)行模式

核電廠機(jī)組二回路中的Na+離子來自多種渠道，除凝汽器泄漏帶來的Na+離子，其他渠道來源的鈉離子不會(huì)持續(xù)增加。當(dāng)機(jī)組功率達(dá)到75%FP時(shí)，采用最保守計(jì)算凝結(jié)水給水流量為滿功率時(shí)的額定流量，即使用正常運(yùn)行限制而不是期望值。因此，只有在系統(tǒng)投運(yùn)初期可以保證Na+離子不超過運(yùn)行限制，系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行后，其濃度可以快速降低到期望值以下，機(jī)組可以保持穩(wěn)定、連續(xù)運(yùn)行。通過查閱歷史數(shù)據(jù)可知，該廠凝結(jié)水出口母管的鈉離子最高濃度為0.689μg/kg，考慮到機(jī)組二回路屬于閉式循環(huán)系統(tǒng)，系統(tǒng)水質(zhì)較為穩(wěn)定。因此，在4臺(tái)混床可用情況下，能夠滿足二回路水質(zhì)處理要求。

（三）運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)及應(yīng)對(duì)措施

在核電廠機(jī)組正常運(yùn)行過程中，二回路水質(zhì)非常穩(wěn)定，僅在機(jī)組啟動(dòng)初期出現(xiàn)水質(zhì)惡化趨勢(shì)，需要投用凝結(jié)水精處理系統(tǒng)，待二回路水質(zhì)檢測合格后，凝結(jié)水精處理系統(tǒng)可以退出使用。凝汽器出現(xiàn)微量泄漏時(shí)水質(zhì)會(huì)出現(xiàn)惡化，此時(shí)采用“三用一備”方式可以滿足二回路水質(zhì)檢測要求。如果凝汽器出現(xiàn)鈦管破裂等嚴(yán)重異常問題，水質(zhì)會(huì)迅速惡化，Na+離子濃度超過1μg/kg，此時(shí)就需要采用“四用零備”模式進(jìn)行全流量處理，暫時(shí)維持水質(zhì)要求。與此同時(shí)，應(yīng)立即對(duì)凝汽器進(jìn)行檢查修復(fù)。因此，“四用零備”特殊運(yùn)行模式不會(huì)增加凝汽器泄漏風(fēng)險(xiǎn)，可以在凝汽器鈦管斷裂之外的情況下，滿足機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)的水質(zhì)凈化要求，即使發(fā)生鈦管破裂，也可以對(duì)事件后果進(jìn)行有效控制。

三、結(jié)語

綜上所述，通過對(duì)核電站凝結(jié)水精處理系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)功能和運(yùn)行模式進(jìn)行分析，可以找到滿足機(jī)組水質(zhì)凈化要求的關(guān)鍵點(diǎn)。通過采用元素守恒計(jì)算分析方法對(duì)“四用零備”特殊穩(wěn)態(tài)運(yùn)行模式進(jìn)行分析，可以證明該運(yùn)行模式能夠滿足系統(tǒng)運(yùn)行的水質(zhì)處理要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]張受衛(wèi)，陳周燕，尹林林.核電廠凝結(jié)水精處理后置過濾器設(shè)置必要性分析[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2015，41（05）：45-48.

[2]高雁，王博麒.小型核電廠凝結(jié)水精處理系統(tǒng)研究[J].中國科技信息，2012（07）：37-38.