从大亚湾核电站凝结水精处理系统招标看国际凝水精处理技术的发展

电力18讯：    摘 要:阐述了核电机组二回路水质的特殊要求及凝水精处理对核电站的重要性，并介绍了参加大亚湾核电站凝水精处理投标的五家外国公司(GEC、 Kennicott、Filter、Graver及Kopec)设备特点，重点叙述了各公司凝水精处理系统再生操作中的树脂分离技术及交叉污染率。
关键词:凝结水精处理  树脂分离技术  核电站  凝汽器  蒸汽发生器  交叉污染
收稿日期:1994-10-05


    最近笔者参加了广东深圳大亚湾核电站1,2号机凝结水精处理系统的招标评标工作，通过这次国际性招标，从一个方面反映了国际凝结水精处理技术的发展情况，笔者想通过对国外各投标厂商的凝水精处理技术特点比较和介绍，使国内同行对目前凝水精处理技术发展有进一步了解。同时，我国目前高参数、大容量的火电机组发展相当迅速，核电机组的建设也已经起步，通过对大亚湾凝水精处理系统引进技术特点的情况介绍、可以深化它对提高热力系统水汽品质、延长机组运行寿命和保证热力设备安全经济运行的认识。
    众所周知，大亚湾核电站是我国改革开放以来最大的中外合资项目，整个工程投资达40亿美元。两台900MW压水堆核电机组于1994年2月和5月先后投入商业运行。由于各种原因，两台核电机组均未设置凝水精处理装置，这就给机组的安全经济运行带来十分严重的影响。
    a.在机组安装结束，初次启动期间，花了大量的时间进行系统冲洗，如1号机在初次启动时，光冲洗系统至水质合格就花了近一个月时间，而每台机组每少发一天电，就少一百万美元的收入。
    b.由于凝汽器的泄漏，给机组的安全经济运行带来了很大的威胁。以1号机为例，该机组自1993年8月至1994年4月不到一年的时间内，凝汽器就发生了5次泄漏，其中3次使机组强迫停运，两次降负荷运行。3次停运时间共达39天，其中用于系统冲洗时间为18天，直接经济损失达人民币三亿多元。若设凝水精处理装置，凝汽器小漏时可以维持机组正常运行，大漏时可保证机组安全停堆并节省重新启动时系统冲洗时间。
   c.今后每次机组大小修后，若没有凝结水精处理装置，仍将耗费大量时间用于系统冲洗。在机组启动时，改善蒸汽发生器水质需冲洗7天，有凝水精处理装置只需一至两天。
    d.根据法国EDF的规定，为保证蒸汽发生器的安全运行，蒸汽发生器二次侧含Na量应小于5μg/L。根据法国的运行经验，其水质应经常控制Na低于lμg/1的水平。众所周知，核电站二次回路的水质较大容量高参数火电厂更为严格，因此不设凝水精处理设备是无法保证核电厂安全运行的。
    因此，广东大亚湾核电合营公司作出了通过国际招标，引进两套凝结水除盐装置的决定。

1 核电机组二回路水质的特殊要求
    根据蒸汽发生器二次侧水中Na应低于5μg/L的规定，应通过蒸汽发生器盐类平衡计算，来确定凝结水除盐装置出口的水质标准。
    大亚湾核电站蒸汽发生器盐类平衡计算:
    蒸发量:Qv=5800t/h
    排污量:QP = 70t /h
    凝结水流量:Qc= 3460t/h
    蒸发器蒸汽带水:0.25%
    设蒸汽含Na量为Cv，凝结水含Na量为Cc,蒸汽发生器含Na量为Cp，可得出下列平衡式:
    Qc・Cc +Cv (Qv一Qc) = Qv・Cv十Qp・Cp
    已知Cp = 5μg/L，代入上式可算得Cc =117μg/L
    从计算的结果可知，只有凝结水除盐出口Na低于0. 117μg/L时，才能保证蒸汽发生器Na低于5μg/L。因此，对大亚湾核电站的凝水精处理装置的出水标准，作了如下严格的规定:
    阳离子电导<0. 08μS/cm;
    Na+<0. 1μg/L;
    C1一≤0.1μg/L;
    SO42≤0. 2μg/L;
    Fe≤1μg/L:
    SS≤1μg/L;
    Si02≤2μg/L。
    按法国EDF的规定，大亚湾核电机组二回路侧给水pH为9.6-9.8。从目前情况看，给水pH经常维持在9. 7，此时给水的加氨量为3. 3mg/L，若精处理混床保持氢型运行，每台机组每天需加25%的氨水1. 1t，如采用氨型运行，则将使再生酸碱、树脂损耗以及加氨量大大降低。
    但是据离子平衡计算，在凝结水pH为9. 6，混床氨型运行的条件下，要满足凝混床出水Na+,Cl-小于或等于0. lμg/L的要求，树脂分离后的交叉污染指标要分别达到阴中阳不大于0.008%，阳中阴不大于0.08%的水平，而目前几家投标公司的最好水平分别是K