水處理系統(tǒng)ppt課件(已修改)
2025-05-16 03:28 本頁(yè)面
【正文】 壓水堆放射性水處理系統(tǒng) ? 循環(huán)凈化冷卻劑，保持規(guī)定的水質(zhì) ? 處理堆排放的冷卻劑并加以回收利用 ? 處理放射性廢液 冷卻劑水質(zhì)惡化的原因及后果 回路結(jié)構(gòu)材料的腐蝕 大型壓水堆主回路系統(tǒng)每天可產(chǎn)生數(shù)十克腐蝕產(chǎn)物 , 腐蝕產(chǎn)物的積累不僅會(huì)惡化傳熱條件 , 提高冷卻劑及設(shè)備表面的輻射劑量 , 甚至有可能造成堆芯燃料組件局部流道阻塞 . 裂變產(chǎn)物從元件中逸出 使冷卻劑的放射性水平大大提高 , 對(duì)核電站的運(yùn)行維護(hù)以及環(huán)境保護(hù)都十分不利 . 中子反應(yīng)的影響 例如 10B (n,α)反應(yīng)可生成 7Li , 7Li能逐漸改變冷卻劑的 pH值 . 1 冷卻劑循環(huán)凈化系統(tǒng) 系統(tǒng)功能 減少反應(yīng)堆冷卻劑中裂變產(chǎn)物和腐蝕產(chǎn)物雜質(zhì)的數(shù)量 , 使主系統(tǒng)的放射性在允許水平 . 保持冷卻劑內(nèi)合適的腐蝕抑制劑的濃度 (pH值 ), 減少冷卻劑對(duì)設(shè)備和管系的腐蝕 . 調(diào)節(jié)冷卻劑中硼濃度 , 控制堆芯反應(yīng)性 . 系統(tǒng)工藝 在化學(xué)和容積控制系統(tǒng)中 , 由反應(yīng)堆高壓回路引出的一股下泄流 , 經(jīng)再生和下泄熱交換器冷卻并降壓后 , 順次通過前置過濾器、混合離子交換器和后過濾器 , 經(jīng)噴嘴霧化后噴入容積控制箱 , 而后再經(jīng)泵加壓通過再生熱交換器的被加熱側(cè)升溫補(bǔ)入主回路. 前置過濾器去除冷卻劑中懸浮腐蝕產(chǎn)物顆粒 。 離子交換器去除可溶性裂變產(chǎn)物和腐蝕產(chǎn)物 。 系統(tǒng)中設(shè)有并聯(lián)的除鋰離子交換器和除硼的離子交換器 , 分別用于去除冷卻劑中超限值的鋰離子和硼酸離子 . 后過濾器的作用 是防止細(xì)碎樹脂漏入主回路 。 在 容積控制箱中將凈化流霧化 的目的在于除去部分裂變氣體。 一般凈化流量為主回路流量的 ％ , 對(duì)一座百萬千瓦級(jí)的壓水堆來說 , 約在 1020噸 /小時(shí)左右 , 可使所有的冷卻劑能在一天內(nèi)得到一到兩次凈化 . 系統(tǒng)組成及其各部性能 前置過濾器 前置過濾器置于鋰 硼型混合樹脂床之前的機(jī)械過濾器 , 具有截獲不溶性腐蝕產(chǎn)物和放射性物質(zhì)的功能 . 在水處理中常采用 高溫過濾器 或 電磁過濾器 . 高溫過濾器 用于高溫過濾的設(shè)備是由抗腐蝕的惰性陶瓷材料所構(gòu)成 , 它們可有效地除去 的懸浮物質(zhì)點(diǎn) , 水冷反應(yīng)堆開發(fā)早期階段 , 采用多層不銹鋼網(wǎng)過濾器 . 目前采用高溫磁性過濾器 . 其特點(diǎn)是利用反應(yīng)堆一、二回路系統(tǒng)冷卻劑中的腐蝕產(chǎn)物 85%以上是磁性的 Fe3O4或含有 Co, Ni, Cr的 Fe3xCOxO4固態(tài)懸浮物 . 磁性過濾曾用過永久性磁鐵 . 但永久性磁鐵的磁性會(huì)隨著冷卻劑溫度的升高不斷下降 . 近年來對(duì)永久性磁鐵的材料進(jìn)行了很大改進(jìn)以減少溫度的影響 . 但也有采用電磁過濾器 . 內(nèi)裝直徑為 6毫米鐵素體鋼小球 . 在直流電場(chǎng)下 , 小鋼球均成為小磁性體 . 試驗(yàn)結(jié)果表明 : 試驗(yàn)中如含有 Fe3O4等懸浮物固體 , 尺寸小于 , 濃度 40 μg/kg, 以 30cm/sec流速流經(jīng)過濾器 , 過濾效率通常是 97%, 有時(shí)高達(dá)%, 如濃度為 25 μg/kg, 過濾效率下降到72%. 低溫過濾器 目前廣泛應(yīng)用于壓水反應(yīng)堆處理系統(tǒng)的是低溫 (60℃ )過濾器 . 一般由 不銹鋼環(huán) , 不銹鋼網(wǎng)或高分子聚合物有孔纖微板 組成 . 主要功能是除去以懸浮物固體和膠體形式存在于水中的腐蝕產(chǎn)物和粉碎的離子交換樹脂微粒 (化容系統(tǒng)凈化器后過濾器 ). 鋰型和硼酸型混合離子交換器 冷卻劑中都加入硼酸作為反應(yīng)性補(bǔ)償控制手段 , 同時(shí)還要加入一定量的 pH控制劑 (LiOH), 這就要求凈化系統(tǒng)的離子交換樹脂在吸附雜質(zhì)的同時(shí) , 不改變冷卻劑中硼和 pH控制劑的含量 . 因此，混合離子交換器必須 采用硼酸型陰離子樹脂和 pH控制劑相應(yīng)的陽(yáng)離子交換樹脂 (如鋰型陽(yáng)離子樹脂 )混合組成 . 實(shí)現(xiàn)去除冷卻劑中的雜質(zhì)如腐蝕產(chǎn)物和放射性物質(zhì). 運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明 , 此混合床對(duì)各種離子 (除銫外 )的交換作用都十分令人滿意 . 其中對(duì)腐蝕產(chǎn)物中的 Ni2+, Cr2+, Fe2+以及 I的去污因子可達(dá)到數(shù)百以上 . 但是,這種混合床對(duì)于 Cs, Mo, Y和惰性氣體等去除效果不理想 . 綜上所述 , 鋰 —硼酸型樹脂能有效地去除冷卻劑中大多數(shù)放射性核素 , 但設(shè)計(jì)時(shí)考慮到輻照等原因 , 樹脂的工作交換容量宜取理論值的 50%70%, 凈化效率以 90%計(jì) (Cs, Mo, Y和惰性氣體除外 ), 以留有充分的余地 . 雖然 , 混床對(duì)冷卻劑總放射性的去除率并不高 , 如對(duì)冷卻劑放射性組分中的惰性氣體的放射性水平 , 但是 , 在保持冷卻劑的化學(xué)水質(zhì)和減少活化腐蝕產(chǎn)物的累積方面效果顯著 . 在一回路凈化系統(tǒng)中 , 混床的使用周期很長(zhǎng) , 更換樹脂的原因常常不是因?yàn)轱柡?,而是由于表面劑量過大或樹脂層壓降過高所致 , 施塔德電廠的混床連續(xù)運(yùn)行了 3年仍無需更換 . 除鋰離子交換器 冷卻劑循環(huán)凈化系統(tǒng)還備有兩種離子交換器 , 一種是 H＋ 型陽(yáng)離子樹脂交換器 , 另一種是 OH型陰離子交換器 . 其主要功能在于維持合適的冷卻劑水質(zhì) . 在冷卻劑中
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