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PWR化学—Ⅳ 哈工程核学院 矫彩山 第四章 核电厂二回路水化学 4.1二回路水化学概况 在蒸汽发生器中，二次侧存在杂质的蒸发浓缩（10～100倍）和局部过热浓缩（103～106倍）二种现象。通过连续排污可降低杂质浓度，但排污率低（1%~1.5%），作用有限。 所以，蒸汽发生器极易工作在恶劣的化学环境中，特别是U形管，它是二回路最薄弱的部分。 第四章 核电厂二回路水化学 4.1二回路水化学概况 七十年代初期发现，世界上运行的压水堆核电厂中竟有半数相继发生了蒸汽发生器传热管的泄漏事故，其中以二次侧传热管的腐蚀破损最为严重，导致核电厂二回路受到放射性污染和重大的经济损失。 根据压水堆核电厂的运行经验，蒸汽发生器的结构材料、设计和水化学是影响蒸汽发生器长期安全运行的三个相互有关的因素． 第四章 核电厂二回路水化学 4.1二回路水化学概况 1.任务 二回路水化学的任务就是防止或减少回路系统和设备的腐蚀。这些设备主要包括：蒸汽发生器二次侧、汽水分离再热器、汽轮机、凝汽器、给水加热器、管道等等。 2.目标 确定化学添加调节剂的种类和浓度、确定回路中化学杂质的浓度限值、确定可实现的最好化学运行条件以减少腐蚀现象和提高安全水平。 第四章 核电厂二回路水化学 4.1二回路水化学概况 3.内容 二回路水控制指标及方法、凝结水精处理、冷却水循环与处理等。 第四章 核电厂二回路水化学 4.2二回路化学监测 4.2.1二回路化学监测手段及其分类 1.手段 主 要 依 赖于 化学在线仪表，具有以下优点: ①连 续 监 测，能 随时发现异常现象； ②测量 灵 敏 ，能 判断出细微的污染引起的数值变化；③减 少 实验 室 的 手工取样分析，减少化验人员的工作量。 2.化学 在 线 仪 表 的 监 测功能分类 ①探测化学污染及其来源的功能仪表； ②监测化学调节的仪表。 4.2二回路化学监测 4.2.2化学在线监测的主要作用 1.评价水质 连续监测并记录二回路水汽品质，为评价二回路水质提供了主要依据 。 2.判断故障和事故 在水汽品质恶化时，及时显示出其变化趋势，根据取样点和变化规律，判断水、汽系统的故障和缺陷所在，为运行人员采取应变措施，准确而及时地解决问题提供依据。 3.监督化学加药 确保二回路有合适的加药量，提高防腐效果。 4.2二回路化学监测 几经更换，现在大亚湾核电站二回路的化学在线监测所用的pH表、电导率表和钠表等都较先进，其准确性、稳定性明显提高，能发挥如上所述的作用。 手工 分 析也在使用，但由于受测量频率的限制，只作为在线监测的补充，便于更全面和准确地掌握二回路水质，也可根据在线仪表的测量数据作进一步分析，便于确定污染来源等。 第四章 核电厂二回路水化学 4.3蒸发器的化学管理 4.3.1二回路水质pH值控制方法 1.磷酸盐水化学处理 优点：能满足pH值控制要求，同时具有除垢和缓冲作用。 缺点：处理的杂质的量有限，容易导致泥渣堆杂质浓缩，引起传热管耗蚀。 1974年前，美国压水堆核电站广泛采用磷酸盐水化学处理，是为了调节蒸汽发生器锅水的pH值和除垢。磷酸盐能起到缓蚀剂的作用。磷酸钠盐与二回路中固体溶解物反应生成软性的磷酸盐锅垢，可通过排污除掉。这种方法后来又发展成为配比磷酸盐（协调磷酸盐）水化学处理，即在锅水中保持一定的Na+/PO43-摩尔比，以改善水处理效果。 4.3.1二回路水质pH值控制方法 1.磷酸盐水化学处理 配比磷酸盐（协调磷酸盐）： 即向炉水中加磷酸盐的同时加上一定比例的酸式磷酸盐，如六偏磷酸钠（NaPO3）6、磷酸氢二钠（Na2HPO4）等。使用六偏磷酸钠可防止给水系统结垢，使用磷酸氢二钠可以降低锅水碱度。在给水的正常温度下，六偏磷酸钠可以与水中的钙、镁盐生成极难水解的络合离子而避免钙、镁离子发生沉淀。 4.3.1二回路水质pH值控制方法 磷酸盐水处理存在问题： a）磷酸盐浓集对蒸汽发生器管路因科镍-600发生直接侵蚀。 b）磷酸盐的浓缩析出使系统pH发生变化。 c）与二回路中的酸式碳酸盐及Fe3O4反应，生成碱。 4.3.1二回路水质pH值控制方法 2.全挥发性水化学处理(AVT) 最主要的是采用低分子量的胺、联氨或氢氧化铵法，此外还包括新发展的吗啉—硼酸法等。 优点：不会出现局部浓缩现象，减少对碳钢的腐蚀程度。 缺点：①要求连续添加联氨或氢氧化铵，而保持一定范围内的pH值②因为AVT 没有缓冲作用，要求对水质不断监督和纠正③在故障工况下AVT的水质控制很困难④出现了凹