精处理系统介绍及调试问题处理
产业与科技论坛2019年第18卷第24期
□郑华智
【内容摘要】本文介绍了江苏核电有限公司二期工程3号机组凝结水精处理系统主要构成，以及在调试过程中出现的前置阳床 在投运过程中引起的蒸汽发生器给水、排污水及蒸汽阳电导率波动问题，调试系统工程师通过对存在的问题进行
的分析，并根据精处理系统前置阳床投运程控步序、系统流程及现场设备实际安装情况采取的优化措施，最终有效
解决了前置阳床投运造成的蒸汽发生器给水、
排污水及蒸汽阳电导率波动问题。【关键词】精处理系统；前置阳床投运；水质波动
【作者简介】郑华智，中核集团江苏核电有限公司工程师
一、工程概况
江苏核电有限公司田湾核电站规划容量为8ˑ1 000MW
级压水堆机组，其中一期工程（1、
2号机组）2ˑ1 000MW 级压水堆机组为俄罗斯VVEＲ－1000/428型反应堆装置，两台机组已于2007年全部投入商业运行。田湾核电站3、 4号机组扩建工程核岛继续采用俄罗斯设计制造的VVEＲ－1000/428型反应堆。2台机组一次性规划，一次性建设。
二、凝结水精处理系统介绍大容量锂离子电池
（一）凝结水精处理主系统。江苏核电二期工程3号机组凝结水精处理系统采用旁流式运行方式，主运行系统系统设置五台前置阳床，其中四台连续运行，一台为备用；
设置五台高速混床，其中四台连续运行，另一台作为备用；并设置3台净凝结水泵。
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该工程凝结水精处理系统的主运行系统示意图如图1所示。 图1
1．前置阳床的作用。接收来自主凝结水泵的凝结水；去除凝结水中溶解性阳离子杂质；去除凝结水中颗粒性杂质。大理石清洗剂
2．混床的作用。接收阳床处理后的凝结水；去除凝结水中阳床漏出的溶解性阳离子杂质；去除凝结水中的溶解性阴离子杂质；去除凝结水中透过阳床的颗粒性杂质。
（二）再生辅助系统。江苏核电二期工程3号机组凝结水精处理系统设有两套完整的体外再生装置，其中一套用于 一套用于混床阳、阴树脂的擦洗、分层、分离和再生。前置阳床的体外再生装置为两台
交替使用的再生塔；混床体外再生装置为三塔式包括一台树脂分离塔，
一台阳树脂再生塔和一台阴树脂再生兼贮存塔。当电导率或压差等参数达设定值时，凝结水精处理前置
阳床退出运行，将失效树脂用水力输送至体外再生系统，并进行彻底的化学再生。
当电导率、钠或二氧化硅等参数达设定值时，凝结水精
处理高速混床退出运行，
将失效树脂用水力输送至体外再生系统，以进行分离和彻底的化学再生。
凝结水精处理再生系统采用自动程序控制。
1．前置阳床树脂再生塔作用。接收从阳床送出的阳树脂；按程控使用压缩空气擦洗、
水力反洗、水力正洗的方法对阳树脂附着物进行清理；采用盐酸溶液对阳树脂进行再生；冲洗阳树脂至电导率合格；贮存树脂至下一个阳床树脂再生周期；将阳树脂送回前置阳床。
服装道具制作2．高速混床再生树脂分离塔作用。接收从混床送出的树脂；按程序使用压缩空气擦洗、水反冲洗、水正冲洗的方法
对树脂外表面附着物进行清理；通过水反洗将阳、阴树脂分层；将两种树脂分离。
3．高速混床阴树脂再生塔作用。接收从分离塔送出的阴树脂；按程控使用压缩空气擦洗、水力反洗、水力正洗的方法对树脂外表面附着物进行清理；采用氢氧化钠溶液对阴树脂进行再生；冲洗阴树脂至电导率合格；贮存阴树脂至下一
个阴床树脂再生周期；将阴、
阳树脂送回高速混床。4．高速混床阳树脂再生塔作用。接收从分离塔送出的阳树脂；按程控使用压缩空气擦洗、
水力反洗、水力正洗的方法对树脂外表面附着物进行清理；采用盐酸溶液对阳树脂进行再生；冲洗阳树脂至电导率合格；将阳树脂送至阴树脂再生塔。
三、凝结水精处理系统运行参数
（一）前置阳床。*正常凝结水量：993m 3/h ·台；*最大
凝结水量：1 040m 3
/
h ·台；*设计温度：55ħ；*运行温度：50ħ；*运行压力：2.55MPa ；*设计压力：3.5MPa ；*前置阳床树脂装载高度1 600mm 。
（二）高速混床。*正常凝结水量：993m 3/h ·台；*最大
凝结水量：1 040m 3
/h ·台；*设计温度：55ħ；*运行温度：50ħ；*运行压力：2.55MPa ；*设计压力：3.5MPa ；*高速混床树脂装卸高度1 200mm ，
阳阴树脂比例为1ʒ2。（三）前置阳床树脂再生塔。*运行压力：0.517MPa ；*设计压力：0.689MPa ；*运行温度：40ħ；*设计温度55ħ；*再生剂：5%HCl 。
（四）高速混床树脂分离塔。*运行压力：0.517MPa ；*
2019年第18卷第24期产业与科技论坛
设计压力：0.689MPa；*运行温度：40ħ；*设计温度55ħ。
（五）混床阳树脂再生塔。*运行压力：0.517MPa；*设计压力：0.689MPa；*运行温度：40ħ；*设计温度55ħ。
（六）混床阴树脂再生塔。*运行压力：0.517MPa；*设计压力：0.689MPa；*运行温度：40ħ；*设计温度55ħ。
四、精处理系统运行方式
凝结水精处理系统为永久性设置的系统，用以除去凝结水中的离子态、悬浮状杂质，确保达到蒸汽发生器规定的给水水质。
当一台前置阳床失效后，先投入备用阳床，然后将失效阳床中的树脂送至体外再生装置进行擦洗和再生，并将已再生好的阳树脂送入卸空的阳床备用。阳树脂的再生剂为盐酸（HCl），通过配酸装置将盐酸送入再生塔，使阳树脂得以彻底的再生。
当一台高速混床失效后，先投入备用混床，然后将失效的阳、阴树脂全部送至树脂分离塔，同时将贮存在再生系统内并已再生好的备用树脂送入卸空的混床备用。在分离塔内，先对阳、阴树脂进行擦洗，然后通过反洗使阳、阴树脂分层。分层后阴树脂在塔的上部，而阳树脂则在下部。上部阴树脂送至阴再生塔再生，再生剂为高纯度烧碱（NaOH）。底部阳树脂送至阳再生塔再生，其再生剂为盐酸（HCl）。再生剂将通过一定的配药装置分别进入各再生塔。而在反洗分层后位于阳、阴树脂交界面处的混脂层则留在分离塔内，待与下一次混床失效树脂再生时一并处理。阳、阴树脂分别再生结束后，将阳树脂送入阴再生塔（兼树脂贮存塔）中贮存备用。
五、精处理系统调试过程中出现的问题及采取的解决问题的措施
混凝土泊松比（一）调试过程中出现的问题。江苏核电二期工程3号机组自小修结束启动后，精处理系统阳床每次投运过程中均引起二回路水质不同程度波动，其中蒸汽发生器给水阳电导从0.06us/cm最大上涨至0.19us/cm，给水水质进入一级偏离水平，排污水阳电导从0.12us/cm最大上涨至0.23us/cm，蒸汽阳电导从0.08us/cm最大上涨至0.29us/cm，而后逐渐回落至正常水平。
（二）原因分析。通过调取、查询相关运行参数历史曲线，经过对比、分析，发现3号机组小修结束启动后，4台前置阳床入口调阀开度均由100%被不同程度关小，最小关至51%，且二回路水质波动的幅度与前置阳床入口每个调阀开度大小相关联：运行中的前置阳床入口调阀开度大，水质波动小；反之，前置阳床入口调阀开度小，水质波动大。前置阳床投运程控步序中，前置阳床冲洗再循环泵启动时，再循环阳床入口调阀设置为18%开度，再循环泵启动时出口流量为520t/h，而再循环冲洗时流经阳床流量为280t/h，之后再循环阳床入口调阀开大至30%，此时再循环阳床流量增加至520t/h。那么在开大再循环阳床入口调阀这段时间里，存在240t/h介质没有流经再循环阳床，这部分介质去哪了？
结合现场设备布置、系统流程及前置阳床投运程控步序，得出初步结论，精处理系统阳床投运过程中引起二回路水质波动的原因主要为：一是精处理系统前置阳床入口调阀开度小而导致限流，在前置阳床投运程控步序中，当前置阳床冲洗再循环泵启动瞬间，再循环泵出口流量为520t/h，而再循环冲洗
时流经阳床流量为280t/h，以往运行中的前置阳床入口调阀开度均设置为100%，多出的240t/h介质进入到其他运行阳床中进行净化，所以以往投运阳床过程中，二回路水质未出现波动现象。而现阶段阳床入口调阀均被关小而导致限流，由于限流作用在再循环泵出口管道与精处理入口母管交接处形成阻力（A点处），致使精处理系统入口母管阻力增加，部分凝结水从旁路进入给水，导致水质波动。二是前置阳床杂质含量高（如有机物TOC），在前置阳床投运过程中，杂质随着凝结水集中进入二回路，逐级加热分解产生二氧化碳和有机酸等产物，导致二回路水质波动。
（三）采取的解决措施。由于四台前置阳床开度在51% 57%之间，可以缓慢脉冲交替打开至最大开度，在保证阳床流量均衡的前提下开大至100%。阳床入口调阀在开的过程中和净凝泵出口调阀做好配合，防止单个阳床运行流量超过设计限值1 040m3/h，并保证净凝泵出口流量始终比凝结水流量大5%以确保凝结水全流量净化。具体操作为：在开大运行阳床入口调阀的过程中，应缓慢循环交替，如先打开LDB11AA201一个脉冲，再依次打开LDB12－15AA201一个脉冲，如此循环反复，直至运行调阀LDB11－15AA201打开至100%。在此过程中，如果出现四台阳床运行流量均衡且都超过1 040m3/h，此时需要缓慢关小净凝泵出口调阀一个脉冲，直至床运行流量小于1 040m3/h，脉冲关闭过程中需要有一定时间间隔，以保证凝结水始终处于全流量净化状态。为解决前置阳床内杂质含量高问题，在阳床树脂再生过程中，增加树脂冲洗步序时间，将阳床树脂电导率冲洗至尽量低水平，以减少残留在树脂床内的杂质；在前置阳床投运过程中，采取缓投方法，缓慢将前置阳床接入凝结水系统中。
通过以上措施，后续在投运前置阳床过程中未再发生水质偏离问题。
六、结语
江苏核电二期工程3号机组凝结水精处理系统在调试过程中出现了诸多问题，其中既有系统设计方面的问题，也有设备安装出现的问题，在运行过程中同时也出现过运行操作方面的问题。针对出现的问题进行的设计变更、运行方式优化，最终实现了百万千瓦级核电机组对凝结水的深程度净化要求。
【参考文献】
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［3］冯东膂．精处理控制系统存在的问题及改进方法［J］．中国高新技术企业，2016，1
［4］张玲，季媛媛，吴昉赟．核电厂凝结水精处理系统浓硫酸管道腐蚀泄露原因分析［J］．全面腐蚀控制，2018，1
［5］吴习．凝水精处理在氯碱行业中的运用［J］．化学工程与装备，2015，8
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