壓水堆核電廠硼回收系統(tǒng)TEP8

1、硼回收系統(tǒng)（TEF）一、系統(tǒng)的功能1. 接收來自核島疏水和排氣系統(tǒng)（RPE的一回路含氫冷卻劑，為反應堆冷卻劑排水提供足夠的貯存容積；2. 處理收集的廢液并分離為水和硼酸，以供一回路復用；圖1 TEP 原理圖1653. 接收化學和容積控制系統(tǒng)（RCV的下泄流，直接除硼；二、系統(tǒng)的組成TEP系統(tǒng)由前置貯存，凈化除氣、中間貯存、蒸發(fā)分離、蒸餾液監(jiān)測濃縮液監(jiān)測以 及除硼七部分組成，系統(tǒng)流程原理如圖1所示，圖2、圖3、圖4為TEP系統(tǒng)流程。1. 前置貯存箱（TEP 001 BA及008 BA）前置貯存箱的容積為8om,正常運行時，每個暫存箱接收對應機組一回路排出的可 復用的冷卻劑。箱內(nèi)采用氫氣覆蓋，其壓

2、力在0.120.32MPa間變化，以防止空氣進入。 為減少廢氣量，箱內(nèi)氮氣量保持恒定，不進行換氣。每臺暫存箱配置一臺供料泵（TEP 001 PO或002 PO,供料泵還兼作循環(huán)泵以盡量減少沉淀物在箱底部沉積。必要時，每臺供料泵可以從另一個暫存箱吸水，水泵的額定流量為27.2m3/h。abs）如下:箱體設有壓力測量和壓力保護，壓力整定值（P1：0.11MPa , 低低壓力信號引起供料泵停運且兩個控制室報警；P2：0.12MPa , 低壓力信號（相應于低水位）開啟氮氣供應閥注入氮氣并向兩個控 制室報警；P3: 0.32MPa ,高壓力信號向兩個控制室報警，操作員將過剩氮氣排到TEG含氫廢氣處理系統(tǒng)

3、；P4： 0.33MPa ,高高壓力信號向兩個控制室報警，在沒有 N5信號時自動向TEG含氫 廢氣處理系統(tǒng)排氣；P5： 0.34MPa ,安全閥241VY開啟，將箱內(nèi)氣體排至 DVN煙囪； 箱體設有水位測量，其整定值如下（壓力為絕對值） ：N1：相當于5m?，最低水位信號引起供料泵停運和兩個控制室報警，此時箱內(nèi)壓力 0.12mPa。N2：相當于10m5,水位信號引起脫氣器停運，此時箱內(nèi)壓力0.13MPa。N3:相當于20M5，水位信號引起供科泵和脫氣器啟動，此時箱內(nèi)壓力0.15MP&N4:相當于52m3，水位信號引起兩個控制室報警，此時箱內(nèi)壓力0.32MPa。N5:相當于75卅，為最大

4、可用容積，N5信號出現(xiàn)時開啟液體安全閥并關閉氣體安 全閥，將箱內(nèi)液體排到貯存箱房間的地坑。正常運行期間，用于覆蓋的氮氣數(shù)量是常量。液體體積在1028朋之間變化，從20斥到28m體積增量是除氣塔從啟動到達生產(chǎn)狀態(tài)期間產(chǎn)生的。2 凈化段 凈化段由過濾器，除鹽裝置和除氣器組成。工藝流程如圖2 所示。（ 1 ） 過濾器過濾器為細網(wǎng)眼機械過濾器，除鹽床進料過濾器（TEP001及002 FI）用于去除排出液中直徑大于5卩m雜質(zhì)進入除氣塔。過濾器的濾芯可由遠距離操作進行更換，流體 通過過濾器的流速為 1 cm/s ，使過濾器效率達到98%，每臺過濾器允許的最大壓降為2.5bar ，以保證最大的過濾效率， 并

5、防止流量或壓力迅速變化時引起積累在濾芯上的固 體突然釋放。（2）（5）除鹽裝置除鹽裝置的作用是使排出液中離子狀態(tài)的裂變產(chǎn)物和腐蝕產(chǎn)物與樹脂中的離子進 行交換，從而達到降低放射性的目的。其離子交換的化學反應式為：R-A士 +B士 <-> R-B 士+A士式中，R為不溶性樹脂本體（高分子化合物），A士為交換基因中起交換作用的離子， B士為溶液中被交換的離子。衡量一個離子交換樹脂床的功效常用去污因子表示。去污因子是樹脂床進出口液體中特定核素的濃度或放射性強度之比。由于排出液中含有的陽離子雜質(zhì)多于陽離子雜質(zhì)（不包括硼酸），所以排出液首先通過陽離子交換樹脂（簡稱陽床），而后再通過裝有陽離子和

6、陰離子交換樹脂的混合床（簡稱混床）。陽床（TEP 001 DE或002 DE）裝有強酸性陽離子交換樹脂（H+型磺酸樹脂），有較 強的去除陽離子雜質(zhì)的能力，并對銫具有高選擇性和較好的攔截的作用?；齑?TEP 003 DE或004 DE)按一定比例裝入 口型磺酸樹脂和強堿性陽離子樹脂 (四元銨)，具有較徹底去除弱堿性陽離子(如碲和鉬)的能力。(6) 除氣裝置除氣裝置用以去除溶解在排出液中的氫， 裂變氣體及其它氣體， 能使除氣器入口放 射性為1 x 1013Bq/m3 (約250 ci/m 3)的氣體的除氣因子達到 106，除氣塔用熱力除氣法， 見圖3流程：進料經(jīng)再生式熱交換器 (TEP001 EX

7、)加熱至7095C后進入除氣器 (TEP 001 DE)。為了增加氣體的擴散面積，進料從除氣器上部噴入，在下部由輔助蒸汽分配 系統(tǒng)(SVA的蒸汽加熱，使料液處于飽合狀態(tài)，正常加熱蒸汽流量小于2.5t/h，由除氣器頂部壓力控制。 不凝結氣體 (氫、 氮、氪、氙)和蒸汽從頂部進入排氣冷凝器(TEP001 CS中，冷凝器由RRI水冷卻，維持1.35bar (絕壓)。凝結水靠重力流回除氣器， 而不凝結氣體定期排往 TEG含氫廢氣處理系統(tǒng)。除氣后的液體由泵TEP 003 PO以27.2m/h的流量，經(jīng)再生式熱交換器( TEP 001 EX)冷卻至5075C,再經(jīng)TEP 001 RF降 溫至50C以下，送

8、至中間貯存箱。在啟動加熱階段，或去污因子不滿足時，可以進行 再循環(huán)。除氣器也可用以在反應堆開蓋前進行一回路冷卻劑的除氣， 然后再返回 RCV002 BA。3 中間貯存箱本系統(tǒng)共有3個中間貯存箱(TEP002, 003, 004 BA為兩個系列共用，每個容積 350M?為一回路提供了只夠的容量。每個箱的頂部向TEG含氧廢氣處理系統(tǒng)連續(xù)排氣。泵TEP 007 PO,其額定流量為100nVh。水泵的作用是在取樣前將箱內(nèi)液體進行循環(huán)使 之混合均勻；將一個箱內(nèi)液體轉(zhuǎn)送至另一個，將REA系統(tǒng)除鹽水貯存箱(REA001, 002BA)內(nèi)的水排至中間貯存箱； 當蒸發(fā)裝置不能使用時或貯存箱內(nèi)的水含量過高時，可將

9、中間貯存箱內(nèi)的液體送往 TEU系統(tǒng)的工藝排水箱。 SA水疏水結凝SVA -'C S/A365 VV001DZTERywsnnctT線管環(huán)循再001RF圖3脫氣單元中間儲存罐RRI再生換熱器4. 蒸發(fā)裝置蒸發(fā)裝置的作用是將可復用的一回路排水分離成硼含量低于5ppm,氧含量低于0.1PPm的蒸溜水和7000 ppm的濃硼酸溶液，分別送往蒸餾液和濃縮液監(jiān)測槽。流程見 圖4。蒸發(fā)裝置由兩個相同的系列組成，料液由供料泵TEP 005 PO通過再生式的熱交換器( TEP 003 EX)升溫后送至蒸發(fā)器，蒸發(fā)器的加熱器(001 RE采用列管式，殼程道入SVA蒸汽。蒸汽冷凝水收集在冷凝水平衡槽(013

10、 BA中，經(jīng)冷凝水冷卻器(TEP007RF)冷卻后送回SVA系統(tǒng)。在加熱器TEP 001 RE里，蒸發(fā)反應堆冷卻劑產(chǎn)生的水蒸汽經(jīng)過蒸發(fā)器TEP 001 EV進行初步的汽液分離，水蒸汽從蒸發(fā)器頂部排出進入旋風分離器TEP 003 ZE后，進一步分離水蒸汽中的含硼液滴，在旋風分離器后設置一臺泡罩塔(TEP 001 ZE),水蒸汽與逆流而下的水接觸， 有效地將氣相中夾帶的含硼酸的霧沫洗滴下來。水蒸汽進入冷凝汽TEP 003 CS進行冷凝，冷凝成的蒸溜液經(jīng)冷卻器TEP 003 RF冷卻后，注入蒸餾液監(jiān)測槽TEP 005, 006 BA中，不凝結氣體從冷凝器（TEP 003 CS頂部排至TEG含氧廢氣

11、排放部分；濃縮液經(jīng)冷卻劑（005 RF）冷卻后，自流入 TEP 007，016 BA即濃縮液監(jiān)測 槽中。所有的冷卻水由 RRI 系統(tǒng)提供。5 蒸溜液監(jiān)測箱兩個容積為70m3的相同的蒸餾液監(jiān)測箱（TEP 005，006 BA）接收經(jīng)蒸發(fā)器分離的 蒸餾液。每一個箱的浮動頂蓋由 SED系統(tǒng)的除鹽水作潤濕劑的彈性膜確保其密封性。每個監(jiān)測槽配備一臺水泵（TEP012，013 PO,額定流量為27.2m3/h，水泵的作用是：在 取樣前將箱內(nèi)液體混合均勻；將液體從一個箱轉(zhuǎn)送到另外一個箱；將液體送至REA除鹽水貯存箱；當硼濃度高于 5 ppm時通過除鹽器（陰床）除硼后再送往REA系統(tǒng)，蒸餾液需再處理是時可返回

12、中間貯存箱。6 濃縮液監(jiān)測箱兩個容積為5m的相同的濃縮液監(jiān)測槽（TEP 007，016 BA），具有與蒸餾監(jiān)測箱相 同的密封頂蓋，以防止空氣混入箱內(nèi)。一臺輸送泵（TEP014 PO其功能是：取樣前混合濃縮液，并經(jīng)過濾器 005 FI過濾；輸送濃縮液到 REA系統(tǒng)作為補給硼酸用；輸送濃 縮液至TEU化學疏水槽（005007 BA ）再處理；輸送濃縮液到中間貯槽，以便蒸發(fā)處 理；將不能復用的濃縮液送到TES系統(tǒng)固化處理。7 除硼段設有三臺除硼床（陰床 TEP 005DE 006DE, 007DE）。其中006 DE用于蒸餾液的凈 化同時也可作為 005, 007DE的備用；005DE用于1 RCV系統(tǒng)除硼，007DE用于2 RCV 系統(tǒng)除硼。在必要時也可以互換使用。171teg001RE二 mnrp泡罩塔ZE003CS含氧排氣一水結凝液縮濃003ZE汽水分離器001EVUFRC0回流管線TEP089VDW |tEP007BA>TEP953VB 十TEP955VBTEP016B-A蒸餾液儲罐02/03/04BA圖4蒸發(fā)裝置表1硼回收系統(tǒng)參數(shù)流體反應堆冷卻劑預計待處理