SE465877B - Saett att avlaegsna korrosionsprodukter i en vattencirkulationskrets - Google Patents

Description

465 877 ' 2 Vid reningen av vattnet fångas jonogena korrosionsprodukter av icke kolloidal natur, liksom andra eventuellt förekommande jonogena förore- ningar av icke kolloidal natur, upp av jonbytarmassan och tränger infi det inre av jonbytarmassans korn, medan kolloidala korrosionsprodukter och eventuellt förekommande andra kolloidala föroreningar efter hand ansamlas på jonbytarmassakornens yta och blockerar en allt större del av jonbytar- massans elektriska laddning, så att dess förmåga att fullgöra sin primära uppgift att oskadliggöra de nämnda jonogena ämnena blir allt sämre sam- tidigt som packningstätheten hos skiktet av jonbytarmassa ökar och därmed tryckfallet över skiktet. Dessa förlopp leder till att jonbytarmassan för att kondensatreningsfiltret skall ha föreskriven reningseffekt och ge ett tillräckligt lågt tryckfall behöver ersättas med ny jonbytarmassa utan att den använda jonbytarmassan är tillnärmelsevis helt förbrukad.

Enligt den föreliggande uppfinningen åstadkommas en drastisk minskning av förbrukningen av jonbytarmassa, samtidigt som processen för beläggningen av kondensatreningsfiltrets stödmatriser elimineras.

Vad den föreliggande uppfinningen avser och vad som kännetecknar den fram- går av patentkrav 1. Normalt avlägsnas den i kondensatreningsfiltret upp- samlade reagerade jonbytarmassan från kondensatreningsfiltret då tryck- fallet över filtret har ett värde av 0,18-0,25 Ma.

Enligt den föreliggande uppfinningen anbringas således jonbytarmassan inte som beläggning i kondensatreningsfiltret på det konventionella sättet från en separat enbart för beläggningen anordnad cirkulationskrets, vilken tillföres jonbytarmassa, innan kondensatreningsfiltret kopplas in i vat- tencirkulationskretsen med bl a ångturbin och kondensor. I stället till- föres jonbytarmassan till den sistnämnda vattencirkulationskretsen och ges tillfälle att reagera med korrosionsprodukterna och de övriga förore- ningarna för att i det reagerade tillståndet samlas upp i kondensat- reningsfiltret, som då främst tjänstgör som ett mekaniskt filter. Genom att partiklarna av jonbytarmassan och korrosionsprodukterna resp de övriga föroreningarna på detta sätt under en relativt lång tid kommer i kontakt med varandra utnyttjas jonbytarmassan effektivt och ingen del av den avskärmas såsom i tidigare kända fall från kontakt med korrosionspro- dukterna och de övriga föroreningarna.

Fördelaktiga utföringsformer av uppfinningen framgår av underkraven. 465 877 Det är i och för sig känt tidigare att tillföra jonbytarmassa till en vattencirkulationskrets av ovan beskrivna slag, men då sker tillförseln under användning av ett filter som redan försetts med en beläggning av jonbytarmassa på konventionellt sätt för att täta uppkomna läckageställen i filtret och i omedelbar anslutning till filtret så att någon reaktion med korrosionsprodukter inte hinner förekomma under förflyttningen till filtret.

Uppfinningen skall förklaras närmare genom beskrivning av ett utförings- exempel under hänvisning till bifogade ritning, i vilken fig 1 schematiskt visar en kokarvattenreaktor för ett kärnkraftverk med vattencirkulations- krets och fig 2 schematiskt i större skala den del av vattencirkulations- kretsen där jonbytarmassan tillföres.

Den i fig 1 visade kokarvattenreaktorn har ett reaktorkärl 1 med bränsle- element 2, styrstavar 3 och huvudcirkulationskretsar H, varav en visas i figuren. Varje huvudcirkulationskrets har en pump 5. Huvudcirkulations- pumparna ser till att reaktorhärden får tillräcklig kylning. Reaktorkärlet ingår i en vattencirkulationskrets 6, i vilken dessutom ingår en ångturbin 7, en kondensor 8, ett kondensatreningsfilter 9, pumpar 10 och 14 och för- värmare 11. I reaktorhärden bildad ånga avger sin energi till turbinens rotor och kondenseras efter passagen av turbinen i kondensorn med en kyl- vattenkrets 12 innehållande en pump 13. Kondensatet från kondensorn 8 transporteras av kondensatpumpen 14 genom kondensatreningsfiltret 9 och det däri renade kondensatet matas efter förvärmning i förvärmare 11 in i reaktorhärden med matarpumpen 10.

I fig 2 visas den del av vattencirkulationskretsen som omfattar kondensat- pumpen 14, kondensatreningsfiltret 9 samt matarpumpen 10. Kondensat- reningsfiltret 9 omfattar ett antal, ofta upptill tio i cirkulations- kretsen 6 parallellkopplade enheter, varav i figuren visas endast tre enheter 9a, 9b, 9c. av enheterna kan en eller flera vara avställda för rengöring, normalt genom backspolning medan övriga är i drift. Varje kondensatreningsfilter 9 (9a, 9b, 9c) består av ett tryckkärl 20, som är uppdelat i en övre kammare 21 och en undre kammare 22. Tryckkärlet inne- håller ett stort antal vätskegenomsläppliga rörformade filterelement 23, varav endast fyra visas i figuren. Varje filterenhet består i det exempli- fierade fallet av ett perforerat stålrör, som på utsidan är försett med en omlindning av polypropenfibrer. Filterelementets ingångssida för det 465 877 i 4 medium som skall behandlas är vänd mot den övre kammaren 21 som i sin turär försett med ett inlopp 24 förnämnda medium, medan filterelementets utgångssida kommunicerar med den undre kammaren 22 som i sin tur är för- sedd med ett utlopp 25. Vart och ett av tryckkärlen är med ledningar 26 med öppningsbara och tillslutbara ventiler 27 och 28 anslutna till vat- F tencirkulationskretsen 6. Vart och ett är också med en ledning 29 med en öppningsbar och tillslutbar ventil 30 ansluten till en icke visad tryck- vattenkälla med eventuellt möjlig tryckgastillförsel för backspolning samt till en ledning 31 med en öppningsbar och tillslutbar ventil 32 för avled- ning av backspolat material till en backspolningstank 33.

Till vattencirkulationskretsen 6 är mellan kondensorn 8 och kondensatpum- pen 14, företrädesvis vid kondensorns s k hot-well, med en ledning 34 med en öppningsbar och tillslutbar ventil 35 och med en doseringspump 36 an- sluten en tank 37 med jonbytarmassa. Tanken är försedd med en omrörare 38.

I tanken iordningställes i det exemplifierade fallet en blandning av en viktdel av en anjonbvtare och två viktdelar av en katjonbytare. Anjon- bytaren består t ex av en med 8 viktprocent divinylbensen tvärbunden polystyren med kvartära ammoniumgrupper, vars summaformel är C10,92H16,uu(N0)O,92 och molvikt 175 och katjonbytaren av sulfonerad, med 8 viktprocent divinylbensen tvärbunden polystyren, vars summaformel är C8,l6H8'16(S03)0,92 och molvikt 180. Partiklarna av anjonbytarmassan, liksom partiklarna av katjonbytarmassan har i det exemplifierade fallet en medelpartikelstorlek av 35 pm medan torrsubstanshalten hos den suspende- rade jonbytarmassan uppgår till 10 viktprocent. I fig 1 visas endast den närmast cirkulationskretsen 6 belägna delen av ledningen 34 och således inte till denna ledning ansluten pump 36 och tank 37.

Enligt den föreliggande uppfinningen tillföres jonbytarmassa från tanken 31 via ledningen 34 kontinuerligt till vattencirkulationskretsen 6. Därvid är under drift ventilen 35 och ventilerna 27 och 28 öppna, medan ventiler- na 30 och 32 är tillslutna i de filter 9 (9a, 9b, 9c) som är i funktion för reningen. Den till cirkulationskretsen 6 via ledningen 34 tillförda jonbytarmassan samlas under driftperioden upp på filterelementen 23 i dessa filter i form av beläggningar på filterelementen. I ett exemplifie- 1r rat fall är den tillsatta mängden jonbytarmassa sådan att den i form av _ 2 . beläggning på filterelementen uppgår till 0,012 kg per m filteryta och dygn. Vid en vattenhastighet av omkring 2 m/sek i cirkulationskretsen

Claims (5)

5 465 877 6 sker tillsatsen av jonbytarmassan på ett avstånd av minst 120 m från kondensatreningsfiltret för att jonbytarmassan och korrosionsprodukterna och övriga föroreningar skall hinna reagera under en tid av minst 1 minut och därmed säkerställa att jonbytarmassan i allt väsentligt hunnit reagera färdigt och därmed förbrukas när den samlas upp i de filter som är i funktion för reningen, förutsatt att ett överskott av jonbytarmassa inte tillförts. När beläggningen på filterelementen i det exemplifierade fallet ger ett tryckfall av 0,18-0,25 MPa i något av dessa filter varvid mängden jonbytarmassa på filtret normalt uppgår till 0,1-1 kg per m2 filteryta stänges ventilerna 27 och 28 samt öppnas ventilerna 30 och 32 i detta filter för rengöring av filtret genom backspolning varvid vatten under tryck eventuellt tillsammans med en gas tillföres via ledningen 29 och efter passage av filterelementen 23 tillsammans med förbrukad jonbytar- massa avledes via ledningen 31 för att uppsamlas i tanken 33. Efter ren- göring inkopplas detta filter för användning i en ny reningscykel. På analogt sätt urkopplas andra filter då de behöver rengöras, för att efter rengöring åter kopplas in. PATENTKRAV

1. Sätt att anbringa partiklar av en jonbytarmassa i kontakt med vatten i en vattencirkulationskrets i ett kraftverk för uppfångning av korro- sionsprodukter och andra föroreningar samt att avlägsna jonbytarmassa som reagerat med korrosionsprodukterna resp de andra föroreningarna från vat- tencirkulationskretsen, varvid vattencirkulationskretsen (6) omfattar ett reaktorkärl (1) eller en till detta ansluten ånggenerator för alstring av ånga, en av ångan driven ångturbin (7), en kondensor (8) för kondênsering av ångan från ångturbinen och ett kondensatreningsfilter (9, 9a, 9b. 9c) för rening av i kondensorn bildat kondensat samt en eller flera pumpar (10, IÄ) för åstadkommande av vattencirkulationen och återföring av renat kondensat till reaktorkärlet resp ånggeneratorn, k ä n n e t e c k n a t av att jonbytarmassan successivt tillföres kondensatet i vattencirkula- tionskretsen på tillräckligt avstånd från kondensatreningsfiltret för att jonbytarmassan, då den uppsamlas i form av skikt i kondensatreningsfiltret åtminstone i allt väsentligt förbrukats genom reaktion med korrosionspro- dukter och andra föroreningar under vattnets förflyttning från tillförsel- stället för jonbytarmassan till kondensatreningsfiltret, varefter den i kondensatreningsfiltret under viss tid uppsamlade reagerade jonbytarmassan avlägsnas från kondensatreningsfiltret. 465 877 ' 6

2. Sätt enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t av att jonbytar- massan tillföres kondensatet på sådant avstånd från kondensatrenings- filtret (9, 9a, 9b, Qc) att vattnets förflyttning till kondensatrenings- filtret tar minst en minut.

3. Sätt enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att avlägsnandet av reagerad jonbytarmassa från kondensatreningsfiltret (9, 9a, 9b, 9c) sker efter det att jonbytarmassa tillförts kondensatet och uppsamlats i kondensatreningsfiltret under en tid av minst tre veckor. Ä.

4. Sätt enligt något av patentkraven 1-3, k ä n n e t e c k n a t av att den till vattencirkulationskretsen (6) successivt tillförda mängden jonbytarmassa är så stor att den i kondensatreningsfiltret uppsamlade jonbytarmassan uppgår till 0,005-0,020 kg per m2 filteryta och dygn.

5. Sätt enligt något av patentkraven 1-4, k ä n n e t e c k n a t av att avlägsnandet av i kondensatreningsfiltret uppsamlad reagerad jonbytar- massa sker då mängden sådan jonbytarmassa uppgår till 0,1-1 kg per m2 filteryta.