CN109979635A - 新型压水堆核电厂蒸汽发生器排污水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于压水堆核电厂蒸汽发生器排污水的净化除盐处理技术领域，具体涉及一种新型压水堆核电厂蒸汽发生器排污水处理系统，目的在于解决蒸汽发生器排污系统具有频繁更换失效树脂，造成水质波动，在消耗高额树脂采购费用的同时产生大量固体废物的问题。其特征在于：它包括排污水辐射监测仪表、热交换器、减压阀、前置过滤器、第一排污水切换阀、第二排污水切换阀、第一树脂捕集过滤器、可再生混床除盐床、可再生阳床除盐床、第二树脂捕集过滤器、第三树脂捕集过滤器和水封管。由于本发明采用与ATE系统相同的树脂型号与再生技术，故可以达到很高出水水质。同时，因树脂的循环使用，使固体废物的产生降低到极低的程度，社会效益、经济效益显著。
Description
技术领域
本发明属于压水堆核电厂蒸汽发生器排污水的净化除盐处理技术领域，具体涉及一种新型压水堆核电厂蒸汽发生器排污水处理系统。
背景技术
现有的M310核电机组，其蒸汽发生器排污系统的排污水处理，主要设备设置在核岛内，在正常运行功率下排污水经过降温、减压、过滤除盐后排向凝汽器复用，当排污水不能回到凝汽器时则排向常规岛废液排放系统。
蒸汽发生器排污系统除盐装置设置采用前置阳床+混床的方式进行，均使用一次性的抛弃型树脂。不论是前置阳床或混床，当运行到树脂失效时，都必须进行更换，前置阳床卸出失效的阳树脂后重新装填新的H型树脂；混床卸出失效树脂后重新装填新的H型阳树脂和OH型阴树脂组成的混合树脂。卸出的失效树脂均作为废物处理。
由于系统中使用的树脂均被设计成一次性使用，不具有回收循环再生的特点；混床树脂因需要避免自然分层，还被设计成阴、阳树脂真实密度一样的方式，不具备水力分离的条件。
以一个2台百万千瓦机组的M310核电站为例，每年将产生约42m3的废弃排污系统废树脂和约250万的采购费用，且使用完毕抛弃后这些树脂的处理对环境也有潜在污染。为解决这一问题，有必要设计一种除盐树脂可再生的蒸汽发生器排污系统，不仅可以降低树脂的采购费用及后期管理成本，而且还可以降低核电站废物产出量，减小对环境影响。
发明内容
本发明的目的在于解决蒸汽发生器排污系统具有频繁更换失效树脂，造成水质波动，在消耗高额树脂采购费用的同时产生大量固体废物的问题。
本发明是这样实现的：
一种新型压水堆核电厂蒸汽发生器排污水处理系统，包括排污水辐射监测仪表、热交换器、减压阀、前置过滤器、第一排污水切换阀、第二排污水切换阀、第一树脂捕集过滤器、可再生混床除盐床、可再生阳床除盐床、第二树脂捕集过滤器、第三树脂捕集过滤器和水封管；蒸汽发生器来排污水通过管路流入热交换器的入口处，在管路上设置有排污水辐射监测仪表，用于监测排污水的放射性数值；热交换器接收蒸汽发生器来排污水，将排污水降温后通过管路传输给前置过滤器，在管路上设置有减压阀，用于降低排污水的压力；前置过滤器接收经过减压的排污水，将排污水中的大颗粒进行过滤后通过管路排出；前置过滤器的出口分别通过管路与第一除盐床和可再生阳床除盐床连接；在前置过滤器与第一除盐床之间的管路上设置有第一排污水切换阀；在前置过滤器与可再生阳床除盐床之间设置有第二排污水切换阀；第一树脂捕集过滤器通过管路与第二除盐床的出口连接，用于过滤第一除盐床和第二除盐床中流出的树脂；可再生阳床除盐床接收前置过滤器处理后的排污水，对于排污水中的阳离子进行处理，通过管路将处理后的排污水传输给第三树脂捕集过滤器；第三树脂捕集过滤器接收可再生阳床除盐床处理后的排污水，将排污水中的树脂进行过滤后通过管路传输给可再生混床除盐床；可再生混床除盐床接收来自第三树脂捕集过滤器处理后的排污水，对排污水中的阴离子和阳离子进行处理，将处理后的排污水传输给第二树脂捕集过滤器；第二树脂捕集过滤器接收来自可再生混床除盐床处理后的排污水，将排污水中的树脂进行过滤后通过管路传输给水封管；水封管用于保证可再生混床除盐床和可再生阳床除盐床内部处于正压。
本发明还包括排污系统树脂再生装置，与可再生混床除盐床和可再生阳床除盐床通过管路形成封闭式回路连接；失效的可再生阳床除盐床树脂输送到排污系统树脂再生装置进行再生，同时从排污系统树脂再生装置回送备用树脂；失效的可再生混床除盐床树脂输送到排污系统树脂再生装置进行再生，同时从排污系统树脂再生装置回送备用树脂；排污系统树脂再生装置为核电厂内现有设置。
如上所述的污水辐射监测仪表、热交换器、减压阀、前置过滤器、第一排污水切换阀、第二排污水切换阀、第一除盐床、第二除盐床和第一树脂捕集过滤器位于核电厂核岛中；可再生阳床除盐床、第二树脂捕集过滤器、第三树脂捕集过滤器和排污系统树脂再生装置位于核电厂常规岛中。
如上所述的热交换器用于换热，确保排污水温度在60℃以下。
如上所述的减压阀将排污水压力减至1.4MPa以下。
如上所述的可再生混床除盐床和可再生阳床除盐床的体积各为9643L，运行流速约20.23m/h，树脂层高度约2600mm。
本发明的有益效果是：
由于本发明采用与ATE系统相同的树脂型号与再生技术，故可以达到很高出水水质。同时，因树脂的循环使用，使固体废物的产生降低到极低的程度，社会效益、经济效益显著。截止目前为止，国内外相同类型机组未有使用与本发明相同或类似的处理方案的记录。
附图说明
图1是本发明的新型压水堆核电厂蒸汽发生器排污水处理系统的主视图。
其中：1.排污水辐射监测仪表，2.热交换器，3.减压阀，4.前置过滤器，5.第一排污水切换阀，6.第二排污水切换阀，7.第一除盐床，8.第二除盐床，9.第一树脂捕集过滤器，10.可再生混床除盐床，11.可再生阳床除盐床，12.第二树脂捕集过滤器，13.第三树脂捕集过滤器，14.排污系统树脂再生装置，15.水封管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步描述。
如图1所示，一种新型压水堆核电厂蒸汽发生器排污水处理系统，包括排污水辐射监测仪表1、热交换器2、减压阀3、前置过滤器4、第一排污水切换阀5、第二排污水切换阀6、第一树脂捕集过滤器9、可再生混床除盐床10、可再生阳床除盐床11、第二树脂捕集过滤器12、第三树脂捕集过滤器13和水封管15。蒸汽发生器来排污水通过管路流入热交换器2的入口处，在管路上设置有排污水辐射监测仪表1，用于监测排污水的放射性数值。热交换器2接收蒸汽发生器来排污水，将排污水降温后通过管路传输给前置过滤器4，在管路上设置有减压阀3，用于降低排污水的压力。前置过滤器4接收经过减压的排污水，将排污水中的杂质进行过滤后通过管路排出。前置过滤器4的出口分别通过管路与第一除盐床7和可再生阳床除盐床11连接。在前置过滤器4与第一除盐床7之间的管路上设置有第一排污水切换阀5。在前置过滤器4与可再生阳床除盐床11之间设置有第二排污水切换阀6。第一树脂捕集过滤器9通过管路与第二除盐床8的出口连接，用于过滤第一除盐床7和第二除盐床8中流出的树脂。可再生阳床除盐床11接收前置过滤器4处理后的排污水，对于排污水中的阳离子进行处理，通过管路将处理后的排污水传输给第三树脂捕集过滤器13。第三树脂捕集过滤器13接收可再生阳床除盐床11处理后的排污水，将排污水中的树脂进行过滤后通过管路传输给可再生混床除盐床10。可再生混床除盐床10接收来自第三树脂捕集过滤器13处理后的排污水，对排污水中的阴离子和阳离子进行处理，将处理后的排污水传输给第二树脂捕集过滤器12。第二树脂捕集过滤器12接收来自可再生混床除盐床10处理后的排污水，将排污水中的树脂进行过滤后通过管路传输给水封管15。水封管15用于保证可再生混床除盐床10和可再生阳床除盐床11内部处于正压。
本发明还包括排污系统树脂再生装置14，与可再生混床除盐床10和可再生阳床除盐床11通过管路形成封闭式回路连接。失效的可再生阳床除盐床11树脂输送到排污系统树脂再生装置14进行再生，同时从排污系统树脂再生装置14回送备用树脂；失效的可再生混床除盐床10树脂输送到排污系统树脂再生装置14进行再生，同时从排污系统树脂再生装置14回送备用树脂。排污系统树脂再生装置14为核电厂内现有设置。
所述的污水辐射监测仪表1、热交换器2、减压阀3、前置过滤器4、第一排污水切换阀5、第二排污水切换阀6、第一除盐床7、第二除盐床8和第一树脂捕集过滤器9位于核电厂核岛中；可再生阳床除盐床11、第二树脂捕集过滤器12、第三树脂捕集过滤器13和排污系统树脂再生装置14位于核电厂常规岛中。
所述的热交换器2用于换热，确保排污水温度在60℃以下。减压阀3将排污水压力减至1.4MPa以下。可再生混床除盐床10和可再生阳床除盐床11的体积各为9643L，运行流速约20.23m/h，树脂层高度约2600mm。
本发明的工作过程如下：
1.实时监测污水辐射监测仪表1的读数；
2.当污水辐射监测仪表1的读数小于设定的阈值时，表明蒸汽发生器来排污水中的放射性废物未超标，蒸汽发生器来排污水通过管路输送给热交换器2，经降温后的排污水通过减压阀3进行减压，随后输送给前置过滤器4。此时，第一排污水切换阀5关闭，第二排污水切换阀6开启，使得排污水经过管路传输给可再生阳床除盐床11。可再生阳床除盐床11将排污水中的阳离子进行处理，第三树脂捕集过滤器13防止可再生阳床除盐床11漏出的树脂进入下游的可再生混床除盐床10，可再生混床除盐床10对排污水中的阳离子和阴离子进行处理，第二树脂捕集过滤器12防止可再生混床除盐床漏出的树脂进入系统下游凝汽器中，经可再生阳床和混床处理后的排污水通过水封管15传输给凝气器。通过排污系统树脂再生装置14实现可再生混床除盐床10和可再生阳床除盐床11中树脂的再生；
3.当污水辐射监测仪表1的读数大于设定的阈值时，表明蒸汽发生器来排污水中的放射性废物超标，此时关闭第二排污水切换阀6，打开第一排污水切换阀5，使得来排污水流入第一除盐床7和第二除盐床8进行处理，避免高放射性废液对常规岛可再生阳床和混床设备产生污染。
上面结合实施例对本发明的实施方法作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明说明书中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。
Claims (6)
1.一种新型压水堆核电厂蒸汽发生器排污水处理系统，其特征在于：它包括排污水辐射监测仪表(1)、热交换器(2)、减压阀(3)、前置过滤器(4)、第一排污水切换阀(5)、第二排污水切换阀(6)、第一树脂捕集过滤器(9)、可再生混床除盐床(10)、可再生阳床除盐床(11)、第二树脂捕集过滤器(12)、第三树脂捕集过滤器(13)和水封管(15)；蒸汽发生器来排污水通过管路流入热交换器(2)的入口处，在管路上设置有排污水辐射监测仪表(1)，用于监测排污水的放射性数值；热交换器(2)接收蒸汽发生器来排污水，将排污水降温后通过管路传输给前置过滤器(4)，在管路上设置有减压阀(3)，用于降低排污水的压力；前置过滤器(4)接收经过减压的排污水，将排污水中的杂质进行过滤后通过管路排出；前置过滤器(4)的出口分别通过管路与第一除盐床(7)和可再生阳床除盐床(11)连接；在前置过滤器(4)与第一除盐床(7)之间的管路上设置有第一排污水切换阀(5)；在前置过滤器(4)与可再生阳床除盐床(11)之间设置有第二排污水切换阀(6)；第一树脂捕集过滤器(9)通过管路与第二除盐床(8)的出口连接，用于过滤第一除盐床(7)和第二除盐床(8)中流出的树脂；可再生阳床除盐床(11)接收前置过滤器(4)处理后的排污水，对于排污水中的阳离子进行处理，通过管路将处理后的排污水传输给第三树脂捕集过滤器(13)；第三树脂捕集过滤器(13)接收可再生阳床除盐床(11)处理后的排污水，将排污水中的树脂进行过滤后通过管路传输给可再生混床除盐床(10)；可再生混床除盐床(10)接收来自第三树脂捕集过滤器(13)处理后的排污水，对排污水中的阴离子和阳离子进行处理，将处理后的排污水传输给第二树脂捕集过滤器(12)；第二树脂捕集过滤器(12)接收来自可再生混床除盐床(10)处理后的排污水，将排污水中的树脂进行过滤后通过管路传输给水封管(15)；水封管(15)用于保证可再生混床除盐床(10)和可再生阳床除盐床(11)内部处于正压。
2.根据权利要求1所述的新型压水堆核电厂蒸汽发生器排污水处理系统，其特征在于：它还包括排污系统树脂再生装置(14)，与可再生混床除盐床(10)和可再生阳床除盐床(11)通过管路形成封闭式回路连接；失效的可再生阳床除盐床(11)树脂输送到排污系统树脂再生装置(14)进行再生，同时从排污系统树脂再生装置(14)回送备用树脂；失效的可再生混床除盐床(10)树脂输送到排污系统树脂再生装置(14)进行再生，同时从排污系统树脂再生装置(14)回送备用树脂；排污系统树脂再生装置(14)为核电厂内现有设置。
3.根据权利要求2所述的新型压水堆核电厂蒸汽发生器排污水处理系统，其特征在于：所述的污水辐射监测仪表(1)、热交换器(2)、减压阀(3)、前置过滤器(4)、第一排污水切换阀(5)、第二排污水切换阀(6)、第一除盐床(7)、第二除盐床(8)和第一树脂捕集过滤器(9)位于核电厂核岛中；可再生阳床除盐床(11)、第二树脂捕集过滤器(12)、第三树脂捕集过滤器(13)和排污系统树脂再生装置(14)位于核电厂常规岛中。
4.根据权利要求1所述的新型压水堆核电厂蒸汽发生器排污水处理系统，其特征在于：所述的热交换器(2)用于换热，确保排污水温度在60℃以下。
5.根据权利要求1所述的新型压水堆核电厂蒸汽发生器排污水处理系统，其特征在于：所述的减压阀(3)将排污水压力减至不高于1.4MPa。
6.根据权利要求1所述的新型压水堆核电厂蒸汽发生器排污水处理系统，其特征在于：所述的可再生混床除盐床(10)和可再生阳床除盐床(11)的体积各为9643L，运行流速约20.23m/h，树脂层高度约2600mm。
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