《回路水化学》PPT课件.ppt
第6章 二回路水化学,海军工程大学核能科学与工程系,第6章 二回路水化学,6.1 二回路水化学规范；6.2 磷酸盐处理工况；6.3 全挥发处理工况；6.4 有机胺处理工况；6.5 二回路水化学工况优化。,海军工程大学核能科学与工程系,6.1 二回路水化学规范,海军工程大学核能科学与工程系,凝水给水炉水排污水疏水,6.1 二回路水化学规范,海军工程大学核能科学与工程系,二回路水中的杂质：,溶解态、胶体态和固体颗粒等杂质；杂质来源：,凝汽器中冷却水的漏入；热力系统管道的腐蚀产物。,海军工程大学核能科学与工程系,二回路水中杂质的危害：,SG二回路侧受热面发生结垢；腐蚀产物从给水系统迁移并沉积在管束和管板上；杂质随蒸汽进入汽轮机并产生沉积物。,6.1 二回路水化学规范,减少设备的腐蚀，特别是减少蒸汽发生器的腐蚀，防止传热管破裂而导致放射性物质扩散；减少来自凝水系统和给水系统的杂质和腐蚀产物迁移进入蒸汽发生器；减少杂质和腐蚀产物在系统表面沉积。,二回路系统化学控制目的：,6.1 二回路水化学规范,海军工程大学核能科学与工程系,海军工程大学核能科学与工程系,二回路系统化学控制措施,给水和蒸汽系统采用适当的pH控制制；在给水系统中添加联氮除氧；连续排污，必要时加大排污量；控制给水中杂质的浓度。,6.1 二回路水化学规范,6.1 二回路水化学规范,海军工程大学核能科学与工程系,功率运行期间凝水控制标准,6.1 二回路水化学规范,海军工程大学核能科学与工程系,功率运行期间给水控制标准,6.1 二回路水化学规范,海军工程大学核能科学与工程系,功率运行期间蒸汽发生器排污水控制标准,6.2 磷酸盐处理工况,海军工程大学核能科学与工程系,6.2.1 磷酸盐处理的历史,磷酸钠处理：,磷酸钠处理是火电的成熟技术，且SG只相当于中压机组的工况；维持SG炉水高pH，可减少SG结构碳钢的均匀腐蚀；磷酸钠缓冲能力强，在凝汽器泄漏时，pH波动小且可以将Ca、Mg以水渣形式排出。,问题：产生游离NaOH，引起传热管SCC。,6.2 磷酸盐处理工况,海军工程大学核能科学与工程系,6.2.1 磷酸盐处理的历史,协调磷酸盐处理：,磷酸钠（Na3PO4）和酸式磷酸钠（Na2HPO4)的混合物 处理，控制Na/PO4摩尔比2.6；添加联氨或亚硫酸钠除氧以维持SG炉水的还原性环境；,问题：管板顶部沉积物下碱性物质聚集引起IGA/SCC，将Na/PO4摩尔比控制在2.3左右。,海军工程大学核能科学与工程系,6.2.2 磷酸盐处理的原理,处理杂质，防止钙镁水垢：,反应生成的碱式磷酸钙和蛇纹石为松软水渣，可随排污水排放。,蛇纹石,6.2 磷酸盐处理工况,海军工程大学核能科学与工程系,6.2.2 磷酸盐处理的原理,调节炉水的pH：,6.2 磷酸盐处理工况,磷酸盐的加入可提高炉水的pH；通过控制Na/PO4和PO43-浓度，可以将pH控制在适当的范围，避免碱性和酸性腐蚀。,6.2 磷酸盐处理工况,海军工程大学核能科学与工程系,6.2.3 磷酸盐处理的缺点,不能完全避免管板顶部的晶间腐蚀（IGA）和应力腐蚀破裂（SCC）；局部流动闭塞区域磷酸盐浓缩，保护膜破坏，发生造成传热管壁厚减薄的“耗蚀”现象；磷酸盐使用后存在残留固体，导致SG中淤渣多，传热效率降低。,海军工程大学核能科学与工程系,6.3.1 全挥发处理的历史,6.3 全挥发处理工况,鉴于协调磷酸盐处理中存在的管壁减薄、流动闭塞区内的IGA/SCC等问题，西屋公司于1974年建议采用AVT工况。AVT如今已成为二回路水最常用的工况。处理方法,采用挥发性氨调节pH；给水添加联氨控制溶解氧；,海军工程大学核能科学与工程系,6.3.2 全挥发处理的原理,6.3 全挥发处理工况,氨的作用：,中和给水中的CO2；,中和泄漏入系统内的有机物产生的有机酸。,6.3 全挥发处理工况,海军工程大学核能科学与工程系,6.3.2 全挥发处理的原理,去除水中溶解氧：,联氨的作用：,钝化管道中的氧化区，起到抑制腐蚀的作用：,6.3 全挥发处理工况,海军工程大学核能科学与工程系,6.3.3 全挥发处理的应用,EPRI最新AVT控制标准,6.3 全挥发处理工况,海军工程大学核能科学与工程系,6.3.3 全挥发处理的应用,影响使用效果的因素：浓度、pH、温度、催化剂等。使用条件：水温200以上，pH8.711.0。维持联氨一定过剩量；加入催化剂，配制成催化联氨加入。,联氨的使用：,6.3 全挥发处理工况,海军工程大学核能科学与工程系,6.3.3 全挥发处理的应用,将工业联氨/氨稀释成一定浓度的药液，用加药泵投加。给水泵或凝水泵入口、除氧器出水管、SG给水管等位置投加。,联氨/氨的投加：,6.3 全挥发处理工况,海军工程大学核能科学与工程系,6.3.3 全挥发处理的应用,大亚湾1号机组大修SG冲洗残渣量,6.3 全挥发处理工况,海军工程大学核能科学与工程系,6.3.4 全挥发处理存在的问题,氨的汽液分配系数大，导致液相中氨浓度低，pH下降。在含蒸汽的设备和管线中，普遍出现低pH引起的腐蚀，尤其是流动加速腐蚀；可能引起SG传热管凹陷腐蚀，破坏管束支撑板；凝结水中氨含量高，使得按H/OH方式运行的凝结水精处理混床运行周期缩短。,6.4 有机胺处理工况,海军工程大学核能科学与工程系,6.4 有机胺处理工况,海军工程大学核能科学与工程系,6.4.1 吗啉处理,吗啉(Morpholine,MPH)从上世纪60年代开始在火电厂使用；可克服氨分配系数高的缺点，还能降低铜合金部件的腐蚀速率；目前全世界有15%的压水堆电站采用吗啉调节PH，包括秦山三期CANDU堆。,历史,6.4 有机胺处理工况,海军工程大学核能科学与工程系,6.4.1 吗啉处理,高温时的汽液分配系数比氨略好，在正常给水pH下，可使得MSR和加热器疏水pH提高,降低流动加速腐蚀的速率；添加MPH后二回路铁离子浓度明显下降，从10ppb以上降到68ppb；明显减小了铜合金设备的腐蚀。,应用效果,6.4 有机胺处理工况,海军工程大学核能科学与工程系,6.4.1 吗啉处理,吗啉高温分解产生乙酸、甲酸、羟基乙酸等低链有机酸，使得凝结水、MSR疏水和加热器疏水中总有机物量上升；会缩短凝结水精处理和SG排污水处理系统中离子交换装置的运行周期。,问题,6.4 有机胺处理工况,海军工程大学核能科学与工程系,6.4.2 乙醇胺处理,ETA的汽液分配系数低，分子量小，可将疏水中有机酸浓度从20ppb降到10ppb以下；减小二回路水汽系统的腐蚀，并可降低凝结水精处理混床的运行负担；1992年在美国Catawba电站试验ETA处理，获得成功。,6.4 有机胺处理工况,海军工程大学核能科学与工程系,6.4.3 复合胺处理,ETA+MPA，乙醇胺+3-甲氧基丙胺处理，12ppmETA+45ppmMPA。ETA+DDA，乙醇胺+十二烷基胺。复合胺处理在美国核电站有成功的应用。,第6章 二回路水化学,二回路水化学工况的优化与最新发展,海军工程大学核能科学与工程系,ALARA控制与摩尔比控制（MRC）；二回路硼酸处理（BAT）；钛化合物缓蚀剂处理；蒸汽发生器炉水聚合物分散剂处理；,
