<5
Fe的质量分 Si的质量分数/10-9
－
数/10-9 NH3的质量分数/10-6
<0.5
Na的质量分数/10-9
－
Pb的质量分数/10-9
－
固体总的质量分数/10-9
－
燃烧公司自然循环 蒸汽发生器 8.8～9.2 9.2～9.5 <10 >10(4h)1 － 100
<0.5
>1.5(4 h) －
第一讲 核电站基本类型
核电站分为轻水堆（包括压水堆和沸水堆）核电站；石墨气冷堆核 电站；重水堆核电站；增值堆核电站等
核电站通常由一回路系统和二回路系统两部分组成。核电站的核心 是反应堆，反应堆工作时放出核能主要是以热能的形式由一回路系 统的冷却剂带出，用以产生蒸汽，所以一回路系统又被称为“核供 汽系统”。由蒸汽驱动汽轮发电机组进行发电的二回路系统与一般 的火力发电厂的汽轮发电机系统基本相同。
10～50 <10 －
<10
<10
<1 <10 － －
巴布科克公司 直流蒸汽发生
8.5～9.3 9.3～9.5 7(正常工作)
－ 100(最大值)
－ 0.5(最大值)
－ 1.0(最大值)
20～100 10(最大值) 100(最大值) 2(最大值) 20(最大值)
－ － 1(最大值) 50(最大值)
第二讲 水处理回路
反应堆型的发展
世界上第一批商业应用的原型核电站为第一代， 如SHIPINGPORT等；
20世纪60-80年代世界上大批建造的核电站为第 二代；
20世纪80年代发展，90年代投入市场的先进轻水 堆核电站，如ABWR，APWR，SYSTEM80+， AP600,1000和EPR为第三代；
第四代先进核能系统正在被开发，追求更高的安 全性，更好的经济性，环境的可持续性并满足防 核扩散的要求。这些要求对核电水回路的处理提 出了更高的技术要求。
离子交换净化技术 在核工业的实际应用
内容
前言 第一讲 核电站基本类型 第二讲 核电站水回路 第三讲 核级离子交换树脂 第四讲 粉末树脂 第五讲 水回路净化工艺 第六讲 核电站特殊液体处理
前言
截止2000年底，全世界共有433座核电机组在运行，总装 机容量3.56 亿千瓦（电功率），核电占全球总电力生产 量的16.1%. 2005年底，全世界核电总装机容量超过3.78 亿千瓦。 核电站有关的水处理问题与普通电站所遇到的完全不同。 因此，研究水的用量、消耗和废水排放，以及核电站废液 处理是有益的。 在这种有着许多水回路的系统中，必须安装许多特定的水 处理装置。如果熟悉在各种场合下所用离子交换剂所必须 具备的功能，就能够根据它们的性质和特点推断出技术指 标。 并不是所有的市场上的树脂产品和工艺就能满足上序需要； 必须在实际应用中和通过多种试验积累经验，以便选择合 适的的交换剂和工艺并确定其应用范围。
只要对使用大孔阴离子交换剂引起足够的重视，就能确保 补给水的基本纯度和去除有机物质； 同时对混合床精处理装置的正确再生技术予以重视，就能 保证最少的离子泄漏。 水源好时，混床可设计成不再生的精混床。一般运行周期 可达半年到一年，甚至2年。 随着技术的提高，物理膜法水处理工艺用得越来越多，系 统模块化且减少了废水排放，运行变得简单。
设备
西屋公司自然循
参数或工况 pH值（25。 系统中有铜
环蒸汽发生器 8.8～9.2
C） 系统中无铜
<9.6
正常工况
<5
氧的质量分 异常工况
－
数/10-9 启动
－
停堆
－
阳离子电导 正常工况
率/(S/cm)(25 异常工况
。C)
启动 联氨的质量分数
4(最大值) － －
正常工况
<10
启动
－
Cu的质量分数/10-9
硼质量分数/10-6
2500
<2500 0～4000 0～3000 0～4000 0～682
锂离子质量分数/10-6
0.7～2.2

<0.5 0.22～2.2
0.2～2
融解氧质量分数/10-6
水中融解氢质量分数/mL.kg-1 （标准状态）
氨质量分数/10-6
<0.1
<0.1 10～50
<0.5
<0.1 25～35
就四种反应堆类型而言，每种均可划分为6个本质上不同的单元。 其中除用于调节反应堆功能的某些辅助单元外，水处理都使用离子 交换剂。
图1－图4所示流程乍看起来都非常相似，但实际上由于存在污染或 某种产物进入水回路而使离子交换剂的操作条件有很大不同。
图1.1 具有压水堆（PWR）和蒸汽发生器的核电站原理
表1 压水堆核电厂一回路冷却剂质量标准推荐值
项目 电导率（25。C）/(μS.cm)
法国
美国
燃烧公司 西屋公司 取决于添加 取决于添
物浓度 加物浓度
俄罗斯
新沃罗涅 什电站
日本
德国
1～40
2～3（最 大为30）
总悬浮体质量分数/10-6
1
<0.5
1
<0.1
Ph(25。C)
4.5～10.2 4.5～10.5 10～10.5 4.5～10.5 4.5～9.5
图1.3 具有气冷的重水慢化堆核电站原理
水处理：1＝补给水；2＝冷却水；5=二次/凝结水回路；6＝废水； 7a=D2O-慢化器/纯化；7b=D2O;慢化器/控制装置；8＝屏蔽冷却剂
图1.4 Magnox型和AGR型气冷石墨慢化堆的核电站 原理
水处理：1＝补给水；2＝冷却水；4＝释热燃料元件冷却池；5b=蒸 汽发生器排污；6＝废水
水处理：1＝补给水；2＝冷却水；3a＝主回路/纯化；3b=主回路/化学补偿剂； 4＝释热燃料元件冷却池；5a=二次/凝结水回路；5b=二次回路排污处理；6＝废 水
图1.2 具有沸水堆（BWR）和直接蒸汽的核电站 原理
水处理：1＝补给水；2＝冷却水；3a＝主回路/冷却剂；4＝释热燃料 元件冷却池；5=蒸汽/凝结水回路；6＝废水
2.1 补给水 2.2 冷却水 2.3 反应堆冷却剂（一回路）的纯化 2.4 反应堆冷却剂（一回路）的处理 2.5 废释热燃料元件池 2.6 二回路凝结水处理 2.7蒸汽发生器排污水的处理 2.8二次回路处理 2.9废水处理 2.10内冷水处理
2.1 补给水
典型系统：预处理＋C＋DO+A＋MB 或 预处理＋UF＋RO＋MB 预处理＋UF＋RO＋EDI
<0.02 30～60 10～30
<0.1
<0.05
25～35 <3×10-6
氯离子质量分数/10-6
<0.15
<0.15
<0.15
<0.05
<0.15 <0.15
氟离子质量分数/10-6
<0.15
<0.10
<0.15
<0.15
<0.2
联氨质量分数/10-6
<20
表2 压水堆核电站二回路水质化学规范