压水反应堆水处理系统课件.pptVIP

低温过滤器 目前广泛应用于压水反应堆处理系统的是低温(60℃)过滤器. 一般由不锈钢环, 不锈钢网或高分子聚合物有孔纤微板组成. 主要功能是除去以悬浮物固体和胶体形式存在于水中的腐蚀产物和粉碎的离子交换树脂微粒(化容系统净化器后过滤器). 锂型和硼酸型混合离子交换器 冷却剂中都加入硼酸作为反应性补偿控制手段, 同时还要加入一定量的pH控制剂(LiOH), 这就要求净化系统的离子交换树脂在吸附杂质的同时, 不改变冷却剂中硼和pH控制剂的含量. 因此，混合离子交换器必须采用硼酸型阴离子树脂和pH控制剂相应的阳离子交换树脂(如锂型阳离子树脂)混合组成. 实现去除冷却剂中的杂质如腐蚀产物和放射性物质. 运行经验表明, 此混合床对各种离子(除铯外)的交换作用都十分令人满意. 其中对腐蚀产物中的Ni2+, Cr2+, Fe2+以及I-的去污因子可达到数百以上. 但是,这种混合床对于Cs, Mo, Y和惰性气体等去除效果不理想. 除锂离子交换器 冷却剂循环净化系统还备有两种离子交换器, 一种是H＋型阳离子树脂交换器, 另一种是OH-型阴离子交换器. 其主要功能在于维持合适的冷却剂水质. 在冷却剂中, 10B(n,α)反应将生成7Li, 特别在堆芯运行初期, 7Li的生成量相当大, 需要适时地使净化流通过H+型阳树脂床, 以除去冷却剂中多余的7Li, 故常将其称为除锂离子交换器. 该离子交换器除了对锂有很好的吸附作用外, 还能吸附Li型和硼酸型混合离子交换器所不易吸附的Mo, Y, Cs等. 这些微量放射性元素的浓度远小于水中锂浓度, 所以最终该床吸附的元素主要仍是锂. 除硼离子交换器 功用: 采用OH-型阴离子交换器去除冷却剂中硼酸. 随着反应堆的运行, 燃料的过剩反应性逐渐下降, 冷却剂中的硼也应随之逐渐稀释. 在换料周期的前半段时间, 当冷却剂中硼浓度较高时, 用注入清水的方法使之稀释. 而在后半段时间, 当硼酸浓度已较低时(小于l00ppm), 充水稀释将引起大量的冷却剂排放.此时, 启用OH-型除硼离子交换器以去除冷却剂中的硼酸, 更为经济合理. 为什么在冷却剂中硼浓度较高时不用树脂除硼? 在较高的硼浓度下树脂极易饱和, 再生树脂将产生大量难以处理的放射性再生废水. 如果将一次饱和了的树脂当作固体废物抛弃, 树脂的消耗量太大. 树脂不论是再生或者是直接抛弃, 吸附的硼酸都不能回收使用, 这将造成每年数十吨的硼酸消耗. 容积控制箱 功能：承担反应堆从冷态到热态零功率启动过程中的最大温升速率和从热态零功率到冷停堆过程中的最大降温速率所引起的水容积的变化. 当下泄流被雾化喷入容积控制箱上部空间时, 其余部分裂变气体即会通过液滴表面扩散而出, 借此而被除去. 短半衰期的裂变气体在容积控制箱滞留过程中很快衰变了; 而对长期半衰期的核素(如85 Kr),喷雾除气的效果被气体重新溶解抵消了许多, 因此,喷雾除气对长半衰期裂变气体不明显. 反应堆排水的处理与硼的回收 反应堆排水的来源 反应堆的停闭和启动 停堆时, 特别是冷停堆时, 一定要使冷却剂硼浓度维持较高值, 以保证足够的反应性抑制量, 而在堆启动时, 则要将冷却剂硼浓度降低到临界所需数值. 反应堆的停闭和启动, 要求用改变硼浓度的方法来补偿反应性变化: 补偿多普勒效应引起的反应性变化; 补偿冷却剂(慢化剂)温度效应引起的反应性变化; 补偿中子吸收截面很高的裂变产物135Xe和149Sm引起的反应性变化; 由维持足够的停堆深度到堆启动所需反应性变化; 一般来说, 一个大型压水堆的冷停堆和启动要求冷却剂中溶解硼的反应性控制量在百分之几到百分之十几之间, 相应的硼浓度变化量为300-500mg/L.即在停堆时需要将冷却剂硼浓度提高300-500mg/L 而在启动时, 将硼浓度降低相应值(减硼). 通常用注入浓硼酸或清水的方法来加硼或减硼, 则向堆中注入多少量的浓硼酸溶液或清水, 相应地需要由堆中排出相同数量的冷却剂. 充水和排水并不是简单的容积置换, 而是一种注入-混合-排放过程. 由于主回路冷却剂循环量每小时达10万吨, 大大超过注水流量, 可以认为注入的水迅速与整个回路混匀, 排出的已是混匀了的冷却剂. 如果以C0表示注入溶液的硼浓度, C1表示冷却剂中的初始硼浓度, C2表示需要达到的硼浓度, 可导出如下关系式: V--需要注入的清水或浓硼酸量; V0--主回路总水量, 米3. 停堆时，由于C0远远大于C1和C2, 故注水量(就相当于排放量)很小. 在启动时注入的清水(C0=0)量就大得多, 并且C1/C2的值越大, 需要充入和排出的水量越大. 例如：设V0=200米3, 冷却剂运行时的硼浓度为800mg/L, 停堆所需的硼浓度增值为400mg/L,