核電廠除鹽水處理系統(tǒng)調(diào)試

核電廠除鹽水處理系統(tǒng)調(diào)試

摘要：本文對(duì)核電廠除鹽水處理系統(tǒng)調(diào)試進(jìn)行了分析。其內(nèi)容包括：流程優(yōu)化、設(shè)備調(diào)整、增加危險(xiǎn)化學(xué)品檢測(cè)，加強(qiáng)安全防護(hù)設(shè)備設(shè)計(jì)。通過對(duì)核電廠除鹽水處理系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，使除鹽水處理系統(tǒng)操作更加安全、便捷，從而保障了設(shè)備的正常使用和維護(hù)。關(guān)鍵詞：核電廠；除鹽水處理系統(tǒng)；設(shè)計(jì)前言擁有新鮮水源的核電廠一般都是從自家的淡水工廠里取來的水。經(jīng)過海水淡化、反滲透、離子交換等流程，研制出適合于核島、常規(guī)島、防噴器等設(shè)備的脫鹽，最終達(dá)到脫鹽生產(chǎn)的目的。中國(guó)很多大型核電廠已經(jīng)運(yùn)營(yíng)了將近20年，根據(jù)目前的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和核電的經(jīng)驗(yàn)，本文選擇某核電廠對(duì)其除鹽水處理系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化。1系統(tǒng)總覽某核電廠采用核電廠供水系統(tǒng)水作為原料，通過細(xì)砂過濾、活性炭處理、RO處理等流程，在“AP1000化學(xué)手冊(cè)”的指導(dǎo)下達(dá)到了海水脫鹽的目的。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)容量為2×120t/h，可滿足電站啟動(dòng)、停機(jī)、長(zhǎng)期停機(jī)、正常運(yùn)行等多種工作條件下工作。除鹽水處理系統(tǒng)由預(yù)處理、反滲透、離子交換三部分組成。本裝置可應(yīng)用于細(xì)砂過濾，活性炭吸附，反滲透預(yù)脫鹽，離子交換等，得到高品質(zhì)的脫鹽產(chǎn)物。2海水淡化技術(shù)綜述在發(fā)電廠里，渦輪和發(fā)電機(jī)是用來發(fā)電的，蒸汽是通過蒸氣系統(tǒng)不斷地進(jìn)行的。長(zhǎng)期使用會(huì)因蒸發(fā)、抽汽、加熱、管道泄漏等引起的蒸汽損耗，為了確保系統(tǒng)中的蒸汽流量正常，必須經(jīng)常進(jìn)行管道的更換。一般情況下，一個(gè)可以用作一個(gè)輔助網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)叫做脫鹽[1]。本文所研究的核電廠第一次完成了電除塵器的技術(shù)改造，其輔助系統(tǒng)由常規(guī)島除鹽、脫鹽控制兩部分組成，并于投產(chǎn)前投入使用。3除鹽水處理系統(tǒng)的基礎(chǔ)職能該核電廠的脫鹽流程是一種能夠去除原有廢水中的溶出物和懸浮物，達(dá)到污水處理的目的。通過對(duì)污水進(jìn)行預(yù)處理后再進(jìn)行水質(zhì)檢驗(yàn)，然后可以順利進(jìn)入脫鹽池。利用脫鹽水泵對(duì)核電站、常規(guī)電站及BOP進(jìn)行海水脫鹽。除鹽水處理系統(tǒng)主要的調(diào)試目的和工作如下：對(duì)海水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造和安裝進(jìn)行全面的質(zhì)量檢驗(yàn)，保證各設(shè)備的正常工作、海水淡化、控制、報(bào)警等正常工作，設(shè)計(jì)出合理的水質(zhì)指標(biāo)，以保證海島海水和防噴器的正常工作。核電廠脫鹽流程的優(yōu)化就鹽水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討，以期達(dá)到更好的回收效果。然后是要減少脫鹽過程中化學(xué)物質(zhì)的使用，提高化學(xué)物質(zhì)利用率，并要完善相關(guān)的輔助設(shè)備。另外，滲透流程需要一定的溫度，如果溫度合適，則單位面積的反滲透性能會(huì)降低。同時(shí)還要集中致力于基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，以及減少核電廠的可持續(xù)發(fā)電費(fèi)用。具體的優(yōu)化步驟如下。3.1水溫溫度的適宜與否對(duì)滲透膜的影響很大。在較高的溫度下，處理的效果較好，但對(duì)處理的效果有一定的影響。過低的溫度會(huì)使反滲透率下降，從而對(duì)海水淡化過程產(chǎn)生一定的影響。在此基礎(chǔ)上，為了確保脫鹽流程的溫度，必須在20℃以上，并通過輔助蒸汽進(jìn)行控制。但是，核電廠也要把費(fèi)用考慮進(jìn)去。通常情況下，這種輔助蒸氣的價(jià)格非常昂貴。若再增設(shè)其他輔助蒸氣裝置，則會(huì)大幅提高生產(chǎn)成本[2]。所以，保持低溫，設(shè)計(jì)膜系統(tǒng)，提高反滲透能力是目前研究的最好方法。尤其是一次滲透、二次滲透，其運(yùn)行溫度在5℃左右，不需要太苛刻的環(huán)境和溫度，可大大提高工作效率，減少總費(fèi)用。對(duì)膜、膜進(jìn)行低壓處理，既能使大氣溫度下降，又能將壓力控制在一定的范圍之內(nèi)，從而減少系統(tǒng)的運(yùn)行和維修費(fèi)用。3.2節(jié)約能源全膜處理過程中，電荷占據(jù)較大比重，尤其是反滲透強(qiáng)化泵，使其電荷大幅增加。采用合適的方法來減少反滲透膜的壓力，是當(dāng)前最有效的節(jié)能方法。用DOWFilmTectMXFRLE-400/34i和DOFFilmTectMHRE-440i膜代替了溶液初級(jí)和次級(jí)透過膜。實(shí)驗(yàn)證明，采用這種方法可以顯著地減少系統(tǒng)的能耗。但是，從脫鹽的質(zhì)量來看，使用低壓膜進(jìn)行除鹽效果不佳，且效果較差。二次滲透膜能夠有效地除去水中的硅，使海水中的EDI指數(shù)下降，仍然能夠滿足當(dāng)前核電廠的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。3.3處理系統(tǒng)在傳統(tǒng)的反滲透膜設(shè)計(jì)中，要想提高過濾效率，就需要增加系統(tǒng)級(jí)的級(jí)數(shù)。而RO流程處理能力強(qiáng)，可以分成兩個(gè)階段進(jìn)行，逐步回收可以確保脫鹽流程中的液態(tài)水。這就要求對(duì)前兩種方法的比例進(jìn)行優(yōu)化，但由于反滲透過程中有許多影響因素，如溫度的改變。所以，選用的水泵僅能達(dá)到管路的設(shè)計(jì)指標(biāo)。另外，采用節(jié)能優(yōu)化方法，可以有效地解決水泵的轉(zhuǎn)速控制問題。此項(xiàng)工程中，使用了原水泵變頻調(diào)速裝置，可節(jié)省每噸海水2~3KWh/m3的能耗，并可適當(dāng)?shù)販p少水壓，節(jié)省能源。3.4壓片品質(zhì)通過EDI指數(shù)的計(jì)算，發(fā)現(xiàn)在優(yōu)化條件下，EDI的儀表參數(shù)都得到了較大的提高。反濾膜通?？梢赃_(dá)到5年的使用年限，但是隨著滲透性的增加，其使用壽命得到很大的改善[3]。過濾膜的出水量較以往有較大提高。盡管方案2沒有對(duì)脫鹽能力產(chǎn)生一定的影響，但是在成本控制上卻取得了良好的效果。4系統(tǒng)的調(diào)試和改進(jìn)建議將水箱罩安裝在濾芯的底部。過濾器的滲漏嚴(yán)重地影響著設(shè)備的正常工作。因此，在過濾裝置的下部配水系統(tǒng)中，應(yīng)采用水套。高機(jī)械強(qiáng)度的水層可以有效地阻止砂粒的滲漏。這個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的是適應(yīng)不同的應(yīng)用。當(dāng)彈簧受到一定的壓力時(shí)，就會(huì)受到擠壓，液體就會(huì)從后安全閥排出，形成一個(gè)油路。通過這種方式，逆向安全閥可以降低由于虹吸式和氣壓的起伏而造成的流量。經(jīng)實(shí)測(cè)，虹吸水柱高度2.5米，計(jì)量泵出口壓力0.5~1.0MPa時(shí)，可選擇0.01MPa的反壓閥。反滲透阻垢劑在反滲透流程中起著舉足輕重的作用。該阻垢劑能減緩鈣、鎂的沉淀，對(duì)膜造成污染，增加產(chǎn)水量，降低生產(chǎn)成本。為了確保操作中的反滲透膜的安全性，在啟動(dòng)過程中，必須先將聯(lián)機(jī)起動(dòng)梯與加藥泵相連接。但也不能排除加藥泵，雖然泵體不存在這樣的情況，但推薦提高阻垢劑的流速和高壓泵的聯(lián)鎖。一套反滲透加藥泵的流量為10-12升/小時(shí)，在10升/小時(shí)以下，必須立即停止運(yùn)行，以確保系統(tǒng)中有結(jié)垢物質(zhì)。5裝備的優(yōu)化結(jié)合實(shí)際情況，可以對(duì)加氨系統(tǒng)、酸堿系統(tǒng)等系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及布局進(jìn)行優(yōu)化。5.1最佳方案在整體設(shè)計(jì)完成后，由于各單元之間的間隔時(shí)間太短，無法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)控制。泵與泵之間的距離直接關(guān)系到水泵的安裝與維修。堿、液氨等危險(xiǎn)品工業(yè)在安全設(shè)計(jì)、職業(yè)危害控制等方面具有十分重要的作用，應(yīng)對(duì)各種安全及緊急撤離裝置進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。在儀表裝置操作過程中，需要檢測(cè)水回路中的雜質(zhì)含量態(tài)，懸浮雜質(zhì)，包含氯、鈉、硫酸根、總硅、溶解氧等必須符合標(biāo)準(zhǔn)，并負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行。線效應(yīng)，例如在陽床出口處，如果ATE系統(tǒng)的導(dǎo)電性比在0.30微秒/厘米的導(dǎo)電率低于0.30微秒/厘米的情況下，說明凝氣器的泄漏，例如SDA系統(tǒng)的混合離子交換器產(chǎn)生的水，其導(dǎo)電系數(shù)不超過0.10微秒/厘米（25℃）；不超過5微克/升；調(diào)整指標(biāo)憑證，保證在適當(dāng)?shù)膒H范圍內(nèi)操作（如SER，SED的pH）控制）、減少銹蝕和老化速度、保護(hù)儀表裝置。5.2執(zhí)行措施將海水淡化距離由15米增至18米；儀控的布置間距從4.8米、4.5米改為5.0米、6.0米、5.5米。通過對(duì)泵的結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，使得泵的節(jié)距更加合理，從而確保了泵的安裝、維護(hù)更加方便、順暢。在添加固定裝置時(shí)，酸堿槽外固定器與外部地面高度保持在0.8m，內(nèi)部酸堿度計(jì)0.5m，以避免產(chǎn)生誤差。除酸、堿儲(chǔ)存及檢測(cè)外，還要設(shè)有化學(xué)清洗設(shè)備、試劑、氨水及氨儲(chǔ)存區(qū)，配有洗眼機(jī)及洗眼機(jī)。在使用化學(xué)藥品時(shí)，應(yīng)配備合適的個(gè)人防護(hù)設(shè)備、緊急藥品和安全指示。5.3優(yōu)化設(shè)計(jì)的期望效應(yīng)廠房?jī)?nèi)的電纜管線既可有效地解決橋梁的布設(shè)問題，又可使廠房結(jié)構(gòu)整齊美觀。同時(shí)，節(jié)省了豎直和保護(hù)管道的數(shù)目，使得每個(gè)電纜和防護(hù)管道的長(zhǎng)度縮短14米左右。因園區(qū)內(nèi)有大量的電纜，可節(jié)省約15%的電纜，且線路數(shù)目多，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。5.4加強(qiáng)對(duì)工作地點(diǎn)的視頻監(jiān)控，以改善安全通過增大海水淡化設(shè)備間的間隔，合理調(diào)節(jié)各機(jī)組之間的抽水間隔，可以有效地解決該問題。保證現(xiàn)場(chǎng)所有的設(shè)備都在最佳的位置；泵站的維修空間逐漸趨于合理。設(shè)備配置合理，外形美觀。對(duì)危險(xiǎn)物品的防護(hù)設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化，以滿足安全防護(hù)的設(shè)計(jì)需求。結(jié)論綜上所述，從目前我國(guó)核電廠的實(shí)際情況來看，海水淡化技術(shù)是核電廠發(fā)展的關(guān)鍵。在當(dāng)前的海水淡化技術(shù)中，采用不同的膜流程、低壓滲透膜技術(shù)可以進(jìn)行海水脫鹽，并取得了良好效果。另外，該系統(tǒng)還包括一個(gè)最優(yōu)的加熱位置。采用相關(guān)技術(shù)，可以大幅度降低脫鹽的費(fèi)用。因此為了達(dá)到更好的脫鹽效果和降低生產(chǎn)成本，必須對(duì)核電廠除鹽水處理系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。Refer