DE2136185B2 - Process for cleaning blowdown water in steam power plants with nuclear reactors - Google Patents
Process for cleaning blowdown water in steam power plants with nuclear reactorsInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Reinigen von Abschlämmwasser in Dampfkraftanlagen mit Druckwasser-Reaktoren, bei dem durch Aufkonzentrierung von vorhandenen und laufend entstehenden Verunreinigungen im Wasserkreislauf anfallende Abschlämmwassermengen abzuführen sind. Im allgemeinen pflegt man die Abschlämmwassermengen zunächst in einem Entspannungsgefäß auf niedrigeren Druck zu bringen, danach die Abschlämmung über einen Laugenkühler auf Temperaturen von beispielsweise 40° C abzukühlen, dann jedoch die Abschlämmung zu verwerfen. Dadurch können mitunter erhebliche Wasserverluste auftreten. Ein weilerer Nachteil besteht darin, daß bei Leckagen zwischen Primär- und Sekundärkreislauf das Abschlär.imwasser in der Aufbereitungsanlage tür radioaktive Abwasser weiter verarbeitet werden muß. Wird die Kapazität dieser Anlage dabei überschritten, so muß das Kraftwerk abgestellt werden.The invention relates to a method for cleaning blowdown water in steam power plants with pressurized water reactors, in which the concentration of existing and continuously emerging Contaminants in the water cycle, quantities of blow-down water are to be discharged. In general, the amounts of drainage water are maintained first to bring it to a lower pressure in an expansion vessel, then blow down using a caustic cooler to cool to temperatures of, for example, 40 ° C, but then the blowdown to discard. This can lead to significant water losses. There is a slight disadvantage in the fact that in the event of leaks between the primary and secondary circuit, the Abschlär.imwasser in the treatment plant for radioactive wastewater must be processed further. Will the capacity of this facility exceeded, the power plant must be shut down.
Hierzu ist beispielsweise aus der Zeitschrift »Mitteilungen der VGB 50, Heft 6, Dezember 1970, Seite 483« bekannt, zur Kondensataufbereitung einer Kraftwerksanlage für die Beseitigung suspendierter Stoffe Elektromagnetfilter einzusetzen und zur Beseitung ionogen gelöster Stoffe ein lonenaustausch-Mischbettfilter zu verwenden.For example, from the magazine "Mitteilungen der VGB 50, Issue 6, December 1970, page 483" known for the condensate treatment of a power plant for the removal of suspended substances electromagnetic filter use and an ion exchange mixed bed filter to remove ionically dissolved substances use.
Die Erfindung betrifft ein derartiges Verfahren zum Reinigen von Abschlämmwasser in Dampfkraftanlagen mit Kernreaktoren unter Verwendung eines Elektromagnetfilters und eines Ionenaustausch-Mischbettfilters, wobei das Abschlämmwasser während des Filterbetriebes mittels des Elektromagnetfilters und anschließend mittels des lonenaustausch-Mischbettfilters gereinigt und in den Kreislauf zurückgeleitet wird.The invention relates to such a method for cleaning blowdown water in steam power plants with nuclear reactors using an electromagnetic filter and an ion exchange mixed bed filter, wherein the blowdown water during the filter operation by means of the electromagnetic filter and is then cleaned by means of the ion exchange mixed-bed filter and returned to the circuit.
Das Neue besteht erfindungsgemäß darin, daß man das Elektromagnetfilter (4) von Zeit zu Zeit mit dem Abschlämmwasser bei gleichzeitiger Entmagnetisierung der im Elektromagnetfilter befindlichen Stahlkugein rückspült.The novelty of the invention is that the electromagnetic filter (4) from time to time with the Blow-down water with simultaneous demagnetization of the steel balls in the electromagnetic filter backwashed.
Im Gegensatz zur Kondensataufbereitung in einem Kraftwerk enthält das Abschlämmwasser eines Kernkraftwerkes einen hohen Anteil an Verunreinigungen. Dieser Hohe Anteil an Verunreinigungen kommt dadurch zustande, daß das abgeschlämmte Wasser stufenweise entspannt wird und dabei zum größten Teil verdampft, so daß sich die Verunreinigungen in dem übrigbleibenden Wasser aufkonzentrieren. Eine Reinigung dieses Abschlämmwassers in Verbindung mit einer Rückführung des gereinigten Wassers in den Kreislauf der Kernkraftwerkanlage ist mit Hilfe der bekannten Filter (Permanent- oder Elektromagnetfilter) auch in Verbindung mit einem lonenaustausch-Mischbettfilter nur für sehr kurze Zeit möglich, da infolge der hohen Verunreinigungen im Abschlämmwasser die eingesetzten Filter ;n kurzen Zeiten regeneriert werden müssen.In contrast to the treatment of condensate in a power plant, the blowdown water of a nuclear power plant contains a high level of impurities. This high level of impurities comes due to the fact that the drained water is gradually relaxed and thereby for the most part evaporates so that the impurities concentrate in the remaining water. A cleaning this blowdown water in connection with a return of the purified water to the circuit the nuclear power plant is also in Connection with an ion exchange mixed-bed filter is only possible for a very short time, because of the high Impurities in the blow-down water the filters used; n short times must be regenerated.
Demgegenüber wird beim erfindungsgemäßen Verfahren das Abschlämmwasser zunächst in einem Elektromagnetfilter mit aufmagnetisierten Stahlkugeln weitgehend gereinigt und dann anschließend in einem lonenaustausch-Mischbettfilter von den ionogen gelösten Stoffen befreit. Außerdem wird von Zeit zu Zeit das Elektromagnetfilter durch Entmagnetisieren der im Elektromagnetfilter enthaltenen Stahlkugeln und durch Spülung des Elektromagnetfilters mit dem anfallenden Abschlämmwasser das Elektromagnetfilter ohne jeglichen mechanischen Eingriff automatisch gespült. Das während der Spülung anfallende Wasser besitzt einen gegenüber dem Abichlämmwasser nochmals wesentlich erhöhten Verschmutzungsgrad und kann dann einemIn contrast, in the method according to the invention, the blowdown water is initially in one Electromagnetic filter with magnetized steel balls largely cleaned and then subsequently in one Ion exchange mixed bed filter freed from the ionogenic dissolved substances. Also, from time to time the Electromagnetic filter by demagnetizing the steel balls contained in the electromagnetic filter and through Rinsing of the electromagnetic filter with the resulting blow-down water, the electromagnetic filter without any mechanical intervention flushed automatically. The water produced during rinsing has a compared to the Abichlämmwasser again significantly increased degree of pollution and can then a
2(i Neutralisationsbecken bzw. einer Wasseraufbereitungsanlage zugeführt werden. Es wird also keinerlei Frischwasser zum Rückspülen des Elektromagnetfilters benötigt und trotzdem kann die anfallende Schmutzwassermenge durch das erfindungsgemäße Verfahren wesentlich verringert werden.2 (i neutralization basins or a water treatment system Fresh water is required for backwashing the electromagnetic filter and the amount of dirty water that accumulates can nevertheless can be significantly reduced by the method according to the invention.
Die Erfindung soll anhand eines BeispiHs eingehend erläutert werden.The invention will be explained in detail using an example.
Im Zuge einer Abschlämmleitung ist eine Reinigungseinricntung mit einem Elektromagnetfilter in Verbin-In the course of a blowdown line there is a cleaning facility with an electromagnetic filter in connection
m dung mit einem Mischbettfilter von solcher Ausbildung angeordnet, daß zumindest ein wesentlicher Teil des in der Abschlämmwassermenge enthaltenen Wrssers in den Kreislauf rückführbar ist. Wenn jetzt also das Abschlämmwasser durch Elektromagnetfilter oder inm dung with a mixed-bed filter of this type arranged that at least a substantial part of the water contained in the amount of waste water in the cycle is traceable. So if now the blowdown water through electromagnetic filters or in
V) ähnlicher Weise wirksame Filter sowie Mischbett-oder Pulverharzfilter so weit gereinigt wird, daß es in den Kreislauf zurückgeführt werden kann, so läßt sich der Zusatzwasserbedarf erheblich reduzieren. Bei Leckagen zwischen Primär- und Sekundärkreislauf können die dabei eingeschleppten und gelösten Aktivitätsträger aus dem Wasser beseitigt werden, so daß der Betrieb aufrecht erhalten werden kann. Lediglich die anfallenden wesentlich geringeren Spül- und Regenerierwässer müssen in der Aufbereitungsanlage für radioaktive Abwässer weiter verarbeitet werden. V) similarly effective filters as well as mixed-bed or powder resin filters are cleaned to such an extent that they can be returned to the circuit, so the additional water requirement can be reduced considerably. In the event of leaks between the primary and secondary circuits, the entrained and released activity carriers can be removed from the water so that operation can be maintained. Only the much lower rinsing and regeneration water that arises has to be processed further in the treatment plant for radioactive waste water.
So zeigt die Figur ein Ausführungsbeispiel in seinen für die Erfindung wesentlichen Teilen in stark vereinfachter schematischer Darstellung.Thus, the figure shows an embodiment in its essential parts for the invention in strong simplified schematic representation.
Das in den Dampferzeugern durch Aufkonzentrierung der vorhandenen Verunreinigungen anfallende Abschlämmwasser wird einem nicht näher dargestellten Entspannungsgefäß sowie einem Laugenkühler entnommen und über die Leitung 1 mit der Meßblende 2 und dem Absperrventil 3 der Reinigungseinrichtung zugeführt. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Verunreinigungen hauptsächlich aus Eisenoxiden und Salzen bestehen, so daß zur Rückgewinnung des Wassers eine elektromagnetische Abscheidung in Verbindung mit einem Mischbettfilter im wesentlichen als ausreichend zu erachten ist. Die Abschlämmung gelangt demgemäß in das Elektromagnetfilter 4 und verläßt dieses, von ferritischen Verunreinigungen befreit, über die Leitung 5.That which occurs in the steam generator due to the concentration of the existing impurities Blow-down water is taken from an expansion vessel (not shown) and a lye cooler and via line 1 to the measuring orifice 2 and the shut-off valve 3 of the cleaning device fed. The invention is based on the knowledge that the impurities mainly consist of iron oxides and salts exist, so that an electromagnetic separation in Connection with a mixed bed filter is essentially to be regarded as sufficient. The drainage accordingly arrives in the electromagnetic filter 4 and leaves it from ferritic impurities freed, via line 5.
Das Elektromagnetfilter 4 arbeitet in der Weise, daß die zu reinigenden Wassermengen einen mit hartmagnetischen Stahlkugeln teilweise oder nahezu voll gefüllten Hohlraum durchsetzen, wobei mit verhältnismäßig hohen Erregerströmen eine starke Aufmagneti-The electromagnetic filter 4 works in such a way that the amount of water to be cleaned is partially or almost completely filled with hard magnetic steel balls Enforce cavity, whereby with relatively high excitation currents a strong magnetism
sierung der Stah!ki%eln vorzugsweise bis weit über deren magnetische Sättigung hinaus erfolgt, so daß sich dann die magnetisierbaren Verunreinigungen an die hartmagnetischen Kugeln anlegen. Von Zeit zu Zeit ist eine Spülung des Elektromagnetfilters erforderlich; ■-, beim Spülvorgang kann dabei zerhackter Gleichstrom abnehmender und abwechselnd entgegengerichteter Polarität zur Entregung des Filters verwendet und gleichzeitig Spülwasser unter solchem Druck und in solche Menge zugeführt werden, daß die Stahlkugeln m aufgewirbelt werden und eine tanzende Bewegung ausführen.The steel brackets are preferably well above whose magnetic saturation takes place, so that the magnetizable impurities then adhere to the Apply hard magnetic balls. From time to time it is necessary to flush the electromagnetic filter; ■ -, During the flushing process, the chopped direct current can decrease and alternate in opposite directions Polarity used to de-energize the filter and at the same time rinse water under such pressure and in such amount are supplied that the steel balls m be whirled up and perform a dancing movement.
Vom Elektromagnetfilter 4 aus gelangt das Abschlämmwasser über die Leitung 5 zum Mischbettfilter 6, wobei das so gereinigte Wasser über die Leitungen 16 \-Ί und 7 in den Maschinenkondensator oder in den Kondensatstrang geleitet und somit in den Kreislauf zurückgeführt wird. Enthält das Wasser im wesentlichen nur oxidische Verunreinigungen, so kann oie Rückführung unter Umgehung des Mischbettfilters 6 bei 2« geschlossenem Absperrventil 8 und geöffnetem Absperrventil 9 über die Bypaßleitung 10, die Rückschlagklappe 11 und das Dreiwegeventil 12 sowie die Leitung 7 in den Kreislauf erfolgen. Ionogene Verunreinigungen werden dagegen durch das Miscbbettfilter 6 beseitigt, dem aus Sicherheitsgründen noch ein Harzfänger 13 nachgeschaltet sein kann.From the electromagnetic filter 4, the blow-down water reaches the mixed-bed filter 6 via line 5, whereby the purified water is passed through lines 16 \ - Ί and 7 into the machine condenser or into the condensate line and thus returned to the circuit. If the water contains essentially only oxidic impurities, then the return can take place by bypassing the mixed-bed filter 6 with the shut-off valve 8 closed and the shut-off valve 9 open via the bypass line 10, the non-return valve 11 and the three-way valve 12 as well as the line 7 into the circuit. Ionic impurities, on the other hand, are removed by the mixed bed filter 6, which can be followed by a resin trap 13 for safety reasons.
Die Spülung und Regenerierung des Elektromagnetfilters 4 wird mit dem über die Leitung 1 vom Laugenkühler herangeführten Wasser vorgenommen. Das Mischbettfilter 6 wird, wie durch die Leitung 14 angedeutet ist, mit Natronlauge und außerdem, wie durch die Leitung 15 angedeutet ist, mit Salzsäure oder Schwefelsäure regeneriert.The flushing and regeneration of the electromagnetic filter 4 is carried out with the via line 1 from Caustic cooler brought water made. The mixed bed filter 6 is, as through the line 14 is indicated with sodium hydroxide solution and also, as indicated by line 15, with hydrochloric acid or Sulfuric acid regenerates.
Die Spül- und Regenerierwässer können von der Austrittsleitung 16 bei geöffnetem Ventil 17 über die Leitung 18 zu einem Neutralisationsbecken abgeleitet werden. Bei Leckagen zwischen Primär- und Sekundärkreislauf erfolgt die Ableitung dieser Wässer bei jetzt geöffnetem Ventil 19 über die Leitung 20 zur Abwasseraufbereitung. Mit 21 ist eine Leitung bezeichnet, die zum Hauptkühlwasserauslauf führt.The rinsing and regeneration water can from the outlet line 16 with the valve 17 open via the Line 18 can be derived to a neutralization basin. In the event of leaks between the primary and secondary circuit this water is discharged with the valve 19 now open via line 20 to Wastewater treatment. With a line 21 is referred to, which leads to the main cooling water outlet.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OF | Willingness to grant licences before publication of examined application | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |