一种用于核电厂一回路冷却剂减硼系统技术方案

本发明专利技术属于核电站水化学控制领域，具体涉及一种用于核电厂一回路冷却剂减硼系统，包括：进水冷却器、进水高压泵、膜组和产水输送泵，进水冷却器经进水高压泵与膜组进水口连接，膜组浓水出口与浓缩回收或排放管线连接，膜组产水出口经产水输送泵与一回路管线连接，返回至一回路；膜组中安装有反渗透膜元件。本发明专利技术系统利用多段式反渗透系统，选择除硼率较高的反渗透膜组件，在不添加如何外加药剂的情况下，达到每天的除硼要求，硼水回收率达到95％以上。95％以上。95％以上。

【技术实现步骤摘要】
一种用于核电厂一回路冷却剂减硼系统


[0001]本专利技术属于核电站水化学控制领域，具体涉及一种用于核电厂一回路冷却剂减硼系统。

技术介绍

[0002]在以硼酸作为一回路燃耗补偿剂的压水堆核电厂，随着燃料消耗，需要不断减少冷却剂中硼酸的浓度以补偿燃耗增加。在燃耗初期硼酸浓度较大时，采用换水的方式减少硼酸浓度。而在燃耗后期，当硼酸浓度较低时，换水方式会导致更换水量较大，硼酸损失大，增加放射性废液处理量，一般通过硼调节系统设置的阴离子交换树脂床吸收硼酸以减少冷却剂的硼酸浓度。由于吸收有放射性的离子交换树脂不能再生，故导致放射性固体废物量增加。采用膜法代替离子交换树脂除硼可大大减少放射性固废产量。
[0003]然而，现有的反渗透膜法除硼方法大都需要添加碱调整pH及添加配合物，以提高水中硼酸的去除率。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种用于核电厂一回路冷却剂减硼系统，该系统利用多段式反渗透系统，选择除硼率较高的反渗透膜组件，在不添加如何外加药剂的情况下，达到每天的除硼要求，硼水回收率达到95％以上。
[0005]实现本专利技术目的的技术方案：
[0006]一种用于核电厂一回路冷却剂减硼系统，所述系统包括：进水冷却器、进水高压泵、膜组和产水输送泵，进水冷却器经进水高压泵与膜组进水口连接，膜组浓水出口与浓缩回收或排放管线连接，膜组产水出口经产水输送泵与一回路管线连接，返回至一回路；膜组中安装有反渗透膜元件。
[0007]所述系统包括多段膜组，每段膜组的产水出口经产水输送泵与一回路管线连接，返回至一回路；每段膜组的浓水出口经段间增压泵与下一段膜组的进水口连接，最后一段膜组的浓水出口与浓缩回收或排放管线连接。
[0008]所述每段膜组中包括多个膜组，每个膜组的产水出口经产水输送泵与一回路管线连接，返回至一回路；每个膜组的浓水出口与该段膜组中的下一个膜组的进水口连接，每段膜组的最后一个膜组的浓水出口经段间增压泵与下一段膜组的进水口连接。
[0009]所述每段膜组中包括多个并联膜组，并联膜组中的每个膜组的产水出口经产水输送泵与一回路管线连接，返回至一回路；并联膜组中的每个膜组的浓水出口分别与该段膜组中的下一个膜组的进水口连接，每段膜组的最后一个膜组的浓水出口经段间增压泵与下一段膜组的进水口连接。
[0010]所述进水冷却器与进水高压泵之间安装有三通阀。
[0011]所述进水冷却器与三通阀之间安装有进水温度传感器和进水压力传感器。
[0012]所述进水高压泵与膜组之间安装有进水流量传感器，浓缩回收或排放管线上安装
有最终浓水流量传感器，与膜组的产水出口连接的一回路管线上安装有总产水流量传感器。
[0013]每个膜组的浓水出口安装有段间浓水流量传感器，每个膜组的产水出口安装有段间产水流量传感器。
[0014]所述系统中包括3
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8段膜组，每段膜组包括1
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4个膜组，每个膜组包括2
‑
8只反渗透膜元件。
[0015]所述系统的进水压力为2MPa
‑
8MPa，膜组的浓水出口经段间增压泵增压后浓水压力为2MPa
‑
8MPa。
[0016]所述系统经进水冷却器降温后的进水温度为35℃以下。
[0017]本专利技术的有益技术效果在于：
[0018]1)本专利技术以反渗透膜法代替离子交换树脂法，减少了离子交换树脂的使用量，同时减少了放射性固体废物产生量，初步核算年节省新树脂使用量1.6m3/年，减少放射性固废(二次包装后)3.4m3/年以上。
[0019]2)本专利技术系统无需添加任何化学药剂，通过旁路处理采用高压反渗透膜法代替离子交换树脂法除去一回路冷却剂中部分硼酸，达到随燃耗降低不断减硼的目的，可以满足一回路每天除硼量要求，对一回路系统水质无不良影响。
[0020]3)本专利技术系统的冷却剂回收率达到95％以上。
[0021]4)本专利技术系统的处理水量在正常下泄流范围内，不影响一回路系统正常运行。
[0022]5)本专利技术回收的硼酸溶液可进一步浓缩利用。
[0023]6)本专利技术采用一体化设计和一键启动运行方式，运行简单灵活。
附图说明
[0024]图1为本专利技术所提供的一种用于核电厂一回路冷却剂减硼系统流程示意图；
[0025]图2为本专利技术所提供的实施例1的系统流程示意图；
[0026]图3为本专利技术所提供的实施例2的系统流程示意图；
[0027]图4为本专利技术所提供的实施例3的系统流程示意图。
[0028]图中：H1
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进水冷却器；F1
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三通阀；PG1
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进水高压泵；PG2
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二级高压泵；PZ1
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段间增压泵；PZ2
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段间增压泵；PS1
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产水输送泵；D1
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第一段膜组；D2
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第二段膜组；D3第三段膜组；D4
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第四段膜组；D5
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第五段膜组；D6
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第六段膜组；S1
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第1级膜组；S2
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第2级膜组；Y1
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进水温度传感器；Y2
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进水压力传感器；Y3
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进水流量传感器；Y4
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段(或级)间浓水流量传感器；Y5
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段(或级)间产水流量传感器；Y6
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最终浓水流量传感器；Y7
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总产水流量传感器。
具体实施方式
[0029]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。
[0030]本专利技术提供的一种用于核电厂一回路冷却剂减硼系统，利用反渗透膜代替离子交换树脂，减少了放射性固废产生量；采用的反渗透膜为高除盐率的高压反渗透膜。该系统利用段间增压多段式布置，整个处理过程不添加如何化学药剂，进水流量在一回路正常下泄流量范围内，进行一回路冷却系统减硼。
[0031]该系统中各段的膜元件规格可不完全一致，依据每段进水流量确定。该系统中膜
组段数量为3
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8个，各段膜组件数量为1
‑
4只，每个膜组件中膜元件数为2
‑
8支。
[0032]进水压力在2MPa
‑
8MPa，段间增压后浓水压力为2MPa
‑
8MPa。来自一回路冷却剂需进一步降低温度至35℃以下。当进水温度高于35℃时，通过三通阀控制进水去向，保护反渗透膜组件。
[0033]减硼范围可从一回路冷却剂硼酸浓度1000mg/kg开始至40mg/kg结束。硼水回收率大于95％。末端浓水可作为高浓度硼酸回收利用。燃耗最末期，可投运原有阴床除硼，以减少系统额定处理量。
[0034]该反渗透膜除硼系统可以一键启动自动运行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于核电厂一回路冷却剂减硼系统，其特征在于，所述系统包括：进水冷却器(H1)、进水高压泵(PG1)、膜组和产水输送泵(PS1)，进水冷却器(H1)经进水高压泵(PG1)与膜组进水口连接，膜组浓水出口与浓缩回收或排放管线连接，膜组产水出口经产水输送泵(PS1)与一回路管线连接，返回至一回路；膜组中安装有反渗透膜元件。2.根据权利要求1所述的一种用于核电厂一回路冷却剂减硼系统，其特征在于，所述系统包括多段膜组，每段膜组的产水出口经产水输送泵(PS1)与一回路管线连接，返回至一回路；每段膜组的浓水出口经段间增压泵与下一段膜组的进水口连接，最后一段膜组的浓水出口与浓缩回收或排放管线连接。3.根据权利要求2所述的一种用于核电厂一回路冷却剂减硼系统，其特征在于，所述每段膜组中包括多个膜组，每个膜组的产水出口经产水输送泵(PS1)与一回路管线连接，返回至一回路；每个膜组的浓水出口与该段膜组中的下一个膜组的进水口连接，每段膜组的最后一个膜组的浓水出口经段间增压泵与下一段膜组的进水口连接。4.根据权利要求3所述的一种用于核电厂一回路冷却剂减硼系统，其特征在于，所述每段膜组中包括多个并联膜组，并联膜组中的每个膜组的产水出口经产水输送泵(PS1)与一回路管线连接，返回至一回路；并联膜组中的每个膜组的浓水出口分别与该段膜组中的下一个膜组的进水口连接，每段膜组的最后一个膜组的浓水出口经段间增压泵与下一段膜组的进水口连接。5.根据权利要求1所述的一种用于核电厂一回路冷却剂减硼系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：章书维，王旭初，强浩，肖小祥，孔亮，杜元生，于洋，高昀，李新民，陈勇，
申请(专利权)人：苏州热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：