热力发电厂水处理用离子交换树脂选用导则征求意见稿编制说明

1、发电厂水处理用离子交换树脂选用导则编制说明（征求意见稿）2012年9月项目编号：能源2011H051项目名称：火力发电厂水处理用离子交换树脂选用导则报告名称：发电厂水处理用离子交换树脂选用导则编制说明项目承担单位：中广核工程有限公司 武汉大学 陶氏化学（中国）有限公司项目起讫日期：2011年3月-2012年12月项目负责：叶春松、梁桥洪主要工作人员：周为、梁桥洪、何艳红、钱勤、张红梅、 郭京骁、封冰清报告编写：周为报告校阅：叶春松、梁桥洪、何艳红报告日期：2012年9月11日摘 要本标准是根据2011年2月15日国家能源局（国能科技【2011】48号）国家能源局关于核电标准制修订计划的通知压水

2、堆核电厂常规岛及BOP标准体系项目表部分（项目编号：能源2011H051，体系表中编号：81）和2011年2月28日中国电力企业联合会（标准【2011】3号）关于转发国家能源局核电标准制修订计划的通知的安排制定的。本标准是对DL/T 771-2001火电厂水处理用离子交换树脂选用标准修订。十多年来，我国核电机组建设取得长足发展，火电机组也向着高参数、大容量快速发展。由于发电机组的容量和参数不断提高，对热力系统的水汽品质要求也不断提高，这促使了离子交换水处理的工艺过程和设备种类的复杂化及多样化；同时，可选择的国内外树脂的品种、牌号也越来越多。因此，在总结国内外已有经验教训的基础上，补充、完善发电

3、厂水处理用离子交换树脂选用导则，对于合理投资，确保火力发电厂和核电站水处理系统的安全、高效、经济运行，有着重要的意义。本标准的制定所涉及的主要内容包括离子交换树脂种类的选用基本原则、以及各种水处理系统选择树脂的技术要求等。关键词：发电厂；水处理；树脂；性能；技术要求 目录1 任务来源及计划要求11.1 任务来源11.2 计划要求12 编制过程12.1 主要起草人12.2 工作进度安排12.3 标准的制定规则22.4 标准修订的目的和意义23 调研和分析工作的情况33.1 概要及与原标准的主要差异33.2 树脂溶出物的浸提方法与技术指标33.2.1 试验概况33.2.2 氢型树脂溶出物测定结果分

4、析与技术指标确定43.2.3 氢氧型树脂溶出物测定结果分析与技术指标确定43.2.4 混合树脂溶出物测定结果分析53.2.5 氯型树脂溶出物测定结果分析63.3 清洗特性63.3.1 试验概况63.3.2 氢型树脂清洗特性试验结果分析及技术指标确定73.3.3 氢氧型树脂清洗特性试验结果分析及技术指标确定83.3.4 钠型及氯型树脂清洗特性试验结果分析93.4 阴树脂动力学特性（MTC）93.4.1 概述93.4.2 测定结果分析与指标确定103.5 核电站一回路主辅净化系统用树脂的技术要求113.5.1 概述113.5.2 核级树脂的几个方面的技术要求114 主要技术内容的说明135 验证试

5、验的情况和结果136 采用国际和国外先进标准情况137 与现行法律、法规、政策及相关标准的协调性138 贯彻实施标准的措施和建议149 废止现行有关标准的建议1410 其他应予说明的事项1411 参考文献1411.1 综述与基本性能1411.2 溶出物1411.3 清洗特性1511.4 凝结水精处理1511.5 核电站凝结水处理、一回路主辅系统水净化1612 致谢1612.1 提供树脂样品和协作的单位1612.2 给予指导、帮助和参加试验的个人16附件1 树脂溶出物浸提和检测方法及部分树脂测定数据171 树脂溶出物特性测定171.1 溶出物测定原理171.2 溶出物测定方法172 树脂溶出物特

6、性测定数据193 试验结果分析19附件2 树脂清洗特性测定方法及树脂测定数据241 树脂清洗特性试验方法241.1 树脂清洗特性测定原理241.2 树脂清洗特性测定242 树脂清洗特性数据及分析262.1 氢型树脂数据分析262.2 OH型树脂数据分析302.3 钠型与氯型树脂数据分析34附件3 MTC及相关指标测定报告37发电厂水处理用离子交换树脂选用导则编制说明1 任务来源及计划要求1.1 任务来源本标准是根据2011年2月15日国家能源局（国能科技【2011】48号）国家能源局关于核电标准制修订计划的通知压水堆核电厂常规岛及BOP标准体系项目表部分（项目编号：能源2011H051，体系表

7、中编号：81）和2011年2月28日中国电力企业联合会（标准【2011】3号）关于转发国家能源局核电标准制修订计划的通知的安排制定的。1.2 计划要求据课题任务书，本标准各阶段草案的完成时间安排为： 2011 年12 月，完成编制组讨论稿； 2012 年 12月，完成报批稿。2 编制过程2.1 主要起草人本标准由中广核工程有限公司、武汉大学、陶氏化学（中国）有限公司负责起草。本标准主要起草人：叶春松、周为、梁桥洪、何艳红、钱勤、张红梅。2.2 工作进度安排 2011年3月6月，中广核工程有限公司与武汉大学成立标准编制工作组，召开项目启动会议，研究标准编制方案。 2011年7月12月，收集资料；

8、确定测试验证项目工作任务，启动试验工作。 2012年1月6月，开展测试验证项目-溶出物、清洗特性检测方法的实验室试验研究工作。同时向国内外树脂厂商征集试验验证用树脂样品共24个。2012年7月8月，开展对24个树脂样品的溶出物、清洗特性测定的正式实验工作；同时，邀请陶氏化学（中国）有限公司参加项目组，并承担树脂动力学特性指标MTC及有关指标的测定工作。2012年8月9月，整理实验数据，编制本标准征求意见稿和编制说明。 2012年9月10月，提出征求意见稿，在全国范围内发送有关单位专家征求意见。收集整理专家审查意见，进一步修改完善，完成标准送审稿和标准编制说明。2012年11月12月，召开由有关

9、标准化委员会主持的专家审查会，完成标准送审稿和标准编制说明审查工作。提交标准报批稿及其编制说明、专家评审会的意见汇总表，办理报批手续。2.3 标准的制定规则热力发电厂水处理用离子交换树脂选用导则依据国家标准GB/T1.1-2009标准化工作导则 第1部分：标准的结构与编写和DL/T600-2001电力行业标准编写基本规定进行制定。2.4 标准修订的目的和意义原DL/T 771-2001火电厂水处理用离子交换树脂选用标准颁发实施已有11年的时间，在这十多年的发展中，热力发电机组的容量和参数不断提高，从亚临界到超临界以及超超临界机组的投产运行，特别是近几年来国内核电事业的发展，对热力系统的水汽品质

10、要求更为苛刻，同时离子交换水处理的工艺和设备种类的更新也对离子交换树脂的选用标准提出了新的挑战。同时国内外生产树脂品种、牌号也越来越多，而原标准对这些方面的研究内容较少。本次修订主要增添了树脂选用是的工艺性能上的有关条款，不仅对火力发电厂水处理用离子交换树脂的选用提供了选用标准，而且对核电厂水处理用离子交换树脂也有指导意义，对于合理投资，确保水处理系统正常运行预计避免经济损失等，提供了技术依据。3 调研和分析工作的情况3.1 概要及与原标准的主要差异本次修订工作，调研、汇聚近十年来我国火力发电机组和核电机组发展对离子交换水处理提出的新技术要求和同行专家的研究成果；同时，对同行专家特别关注的树脂

11、溶出物、清洗特性、离子交换动力学特性等关键性能指标，进行了试验研究和测定验证，在对国内外24个树脂样品进行实验测定和综合分析的基础上，首次提出了具体技术指标要求，对高性能树脂的选用，具有重要意义。本次提出的修订稿，与原标准的主要差异如下：根据GB/T 1.12009和DL/T600-2001的有关规定进行编写；增加了核电站二回路凝结水用树脂的技术要求；增加了核电站一回路及辅助系统水处理用树脂选择的内容；增加了树脂溶出物、清洗特性、阴树脂动力学特性指标的技术要求；删除了原标准的3个附录，有关指标的测定，采用相应或相关技术标准；增加了2个新的规范性附录：树脂溶出物恒温摇床浸提的准动态试验方法、树脂

12、清洗特性曲线试验测定和清洗趋稳点确定的方法。3.2 树脂溶出物的浸提方法与技术指标3.2.1 试验概况 离子交换树脂的溶出物，是其重要的质量指标和使用过程中影响水质的关键技术指标之一。热力发电机组的容量和参数不断提高，对水汽各品质要求也越来越高，树脂溶出物进入电厂锅炉等热力设备，会发生或沉积或在高参数条件下分解成酸性物质，从而加速热力设备的安全运行等情况。目前，在我国使用的凝结水精处理混床树脂有均粒凝胶型树脂、普通凝胶型树脂和大孔树脂等，由于树脂种类不同，树脂的溶出物也不尽相同，树脂溶出物问题难以定量评价和判断。目前电力标准测试方法有DL/T 1077-2007苯乙烯系离子交换树脂有机溶出物测

13、定方法（动态法），而该方法设备连接较为麻烦，且运行达7天之久，方法应用有较大困难，难以及时应用于树脂选用。在本次标准修订过程中，经过试验研究和综合比较，提出了一种使用恒温摇床浸提树脂溶出物的试验方法，恒温浸提3天可以获得适用的测定结果（具体方法见标准附录A）。采用恒温摇床准动态浸提法，对国内外25个树脂样品的溶出物进行了检测，其中，氢型树脂样10个、氢氧型树脂样8个、混脂样3个、钠型1个、氯型3个。测定结果见本报告附件1）。各种离子型态树脂溶出物UV254随浸提时间变化的关系曲线如图2-1图2.4所示。3.2.2 氢型树脂溶出物测定结果分析与技术指标确定 10个氢型树脂样品的溶出物测定结果如图

14、2.1所示。氢型树脂溶出物特性（a）氢型树脂溶出物特性（b）图2.1 H型树脂溶出物特性曲线从图2.1所示试验结果表明：7个树脂样的溶出物较低，3个树脂样的溶出物较高；在恒温浸提20h以后，大多数树脂样溶出物UV254测定值基本稳定，少数性能较差的树脂溶出物的UV254还在持续上升；在72h内，7个树脂样的UV254在0.6以下，其中3个在0.4以下。因此，结合树脂的其他性能指标，确定用于火电厂凝结水处理氢型树脂溶出物的技术要求是UV2540.6，用于核电站凝结水氢型树脂溶出物的技术要求是UV2540.4。3.2.3 氢氧型树脂溶出物测定结果分析与技术指标确定 8个氢氧型树脂样品的溶出物测定结

15、果如图2.2所示。氢氧型树脂溶出物特性（a）氢氧型树脂溶出物特性（b）图2.2 OH型树脂溶出物特性对照图图2.2（a）为溶出物较高的树脂样品试验曲线，图2.2（b）为溶出物较低的树脂树脂样品的试验曲线。从图2.2所示试验结果表明：7个树脂样品溶出物变化比较稳定，只有一个树脂样品的溶出物持续增加；7个树脂样品溶出物 UV254测定值在0.5以下，其中有3个在0.16以下；因此，结合这些树脂样品的其他性能指标，确定用于火电厂凝结水处理氢氧型树脂溶出物的技术要求是UV2540.5，用于核电站二回路凝结水处理氢氧型树脂溶出物的技术要求是UV2540.2。3.2.4 混合树脂溶出物测定结果分析3个混合

16、树脂样品溶出物测定结果如图2.3所示。图2.3 混脂溶出物特性曲线 图2.4 Cl型树脂溶出物特性曲线试验结果表明：3个用于核电一回路的混脂样品，其溶出物UV254均低于0.2，其中21号树脂样品的UV254均低于0.05。鉴于混合树脂的溶出物较低，暂时不对其溶出物的技术要求做出规定。3.2.5 氯型树脂溶出物测定结果分析 3个氯型树脂样品溶出物测定结果如图2.4所示。实验结果表明：3个氯型树脂的溶出物，在20h以后趋于稳定，但是，UV254差别很大。鉴于氯型树脂及钠型树脂主要用于补给水处理，在使用之前，通常还要对树脂进行预处理，而不是直接使用，因此，本标准暂不对其溶出物规定具体技术指标。3.

17、3 清洗特性3.3.1 试验概况树脂清洗出水电导率下降的快慢、趋稳点电导率的大小、水耗的多少、清洗时间长短，反映了树脂清洗特性的优劣。热力发电机组的容量与参数的不断提高，对树脂运行效率的要求更高。树脂清洗特性，出水电导率偏高，pH值不正常或者所耗清洗水量偏大，用时过长等等，都会导致清洗效率的降低，影响树脂运行进度。因此，本标准提出树脂清洗特性作为选用离子交换树脂的一项指标，为树脂清洗效率提供指导意义。通过实验研究，提出了一种模拟树脂在发电厂应用过程中清洗情况的清洗特性试验方法。在常温条件下，用除盐水（电导率小于0.4S/cm）、以一定的清洗强度（流量除以交换柱截面积为1.5±0.1

18、mL /cm²·min）淋洗树脂，间隔一定时间记录流出的水量、出水电导率和pH值。绘制出水电导率与耗水量、出水电导率与清洗时间等清洗特性曲线，以电导率趋稳点（下降速率等于0.10S/cm·min时）对应的电导率、耗水量和时间，或以清洗出水达到5BV树脂体积时的电导率，作为树脂清洗特性的评价指标。具体的清洗特性试验方法，见标准附录B。22个树脂样品的清洗特性试验结果见本编制说明的附件2。3.3.2 氢型树脂清洗特性试验结果分析及技术指标确定典型的清洗特性曲线如图2.5所示。图2.5 树脂清洗特性曲线从图2.5可以看出，树脂在清洗一定时间一定水耗后，电导率下降速率趋于

19、稳定，以趋稳点的几个特征指标趋稳点电导率的高低、时间长短、水耗多少等指标，能够很好地比较同类别树脂清洗特性的优劣。10个氢型树脂样品的清洗特性曲线和电导率下降速率曲线详见本编制说明附件2图1-图11，根据实验结果计算出来的趋稳点的参数指标如表2.1所示。表2.1 氢型树脂清洗特性曲线趋稳点参数编号趋稳点时间（min）趋稳点清洗水量（mL）趋稳点清洗水耗趋稳点出水电导率5BV 出水电导率139.16993.513.353.01266.311495.735.496.58351.78124.053.783.24468.611765.873.605.85548.08294.182.351.99641.

20、97233.644.282.73735.46223.142.932.15844.96673.353.842.90934.56103.052.672.201030.95172.595.343.58指标50.04.54.54.0备注： 5BV表示用5倍于树脂体积的水清洗。 根据实验结果和树脂样品其他性能指标，确定氢型树脂清洗特性曲线趋稳点的技术要求是：清洗时间50.0min、清洗水耗4.5BV、清洗出水电导率4.5S/cm，或者清洗水耗5BV时出水电导率应该4.5S/cm。用于核电站二回路凝结水精处理的氢型树脂，清洗水耗4.0BV、清洗出水电导率4.0S/cm，或者清洗水耗5BV时出水电导率应该4

21、.0S/cm。3.3.3 氢氧型树脂清洗特性试验结果分析及技术指标确定8个氢氧型树脂样品清洗特性曲线见附件2图12-图19。根据实验结果计算出来的趋稳点的参数指标如表2.2所示。表2.2 氢氧型树脂清洗特性曲线趋稳点参数编号趋稳点时间（min）趋稳点清洗水量（mL）趋稳点清洗水耗趋稳点出水电导率（）5BV 出水电导率（）1142.67653.83.072.901279.812426.228.4429.801372.311996.030.3733.201449.08774.413.0612.811539.86833.47.307.091649.99154.66.436.241738.66913.

22、55.985.731850.09214.64.794.61指标50.05.010.08.0 根据以上实验结果，结合树脂样品其他性能指标，确定氢氧型树脂清洗特性曲线趋稳点的技术要求是：清洗时间50.0min、清洗水耗5.0BV、清洗出水电导率10.0S/cm，或者清洗水耗5BV时出水电导率应该8.0S/cm。用于核电站二回路凝结水精处理的氢型树脂，清洗水耗4.5BV、清洗出水电导率8.0S/cm，或者清洗水耗5BV时出水电导率应该8.0S/cm。3.3.4 钠型及氯型树脂清洗特性试验结果分析1个钠型、3个氯型树脂样品清洗特性曲线见附件2图20-图23。根据实验结果计算出来的趋稳点的参数指标如表2

23、.3所示。表2.3 钠型氯型树脂清洗特性曲线趋稳点参数编号趋稳点时间（min）趋稳点清洗水量（mL）趋稳点清洗水耗趋稳点出水电导率5BV 出水电导率（）22-Na80.314527.30.4511.8223-Cl44.07593.818.0819.2024-Cl92.016048.016.4425-Cl120.018319.263.40 实验结果表明，除23号氯型树脂清洗时间较短、水耗较低外，其他树脂样品的清洗时间长、水耗高，出水电导率都很高。因基准型树脂在使用前还需要进行预处理，故本标准中不对其清洗特性做技术要求。3.4 阴树脂动力学特性（MTC）3.4.1 概述凝结水精处理混床流速非常高，

24、对树脂的离子交换动力学性能提出了挑战，特别是阴离子树脂。质量传递系数（Mass Transfer Coefficient，MTC）是用于衡量离子交换树脂交换过程中动力学性能的一个重要指标。应用经验表明，阳树脂动力学性能恶化的案例几乎没有，阳树脂主要受到的是被氧化，表现出来的是交换容量下降、含水量上升等基本性能的变化，较易进行判断，即使是被铁污染，也容易检测出来，且在国内，除盐系统用的都是盐酸，几乎很难发现除盐系统中阳树脂被铁污染的案例。而阴离子交换树脂则非常容易被进水中带负电的有机物污染，这些有机污染物主要来源有以下三种：一是主要通过补给水带入系统中，一种是在新启动的凝结水系统时进入的微量油类

25、物质，一种是阳树脂降解产物。阴树脂被这些有机物，特别是阳树脂降解产物污染时，从基本性能指标上几乎发现不了明显变化，但现场水质已存在问题，特别对要求很高的核电站凝结水系统，凝结水精处理系统的微量离子泄漏在蒸汽发生器中，都会有明显的变化。因此需要检验阴树脂的动力学性能MTC来验证问题所在。国外大多数核电厂为了预防这种问题的出现，会定期两年左右进行MTC测试一次，用以决定补充或更换等计划。3.4.2 测定结果分析与指标确定本次试验检验验证工作，对14个阴树脂样品进行了MTC的测定，其中阴树脂送样OH型原样树脂8个，混脂分离出来的阴树脂样4个，氯型转OH型样2个。14阴离子交换树脂MTC测定值以及其他

26、指标测定值，详见本编制说明附件3DOW技术服务报告。其中，14个阴树脂MTC测定结果如表2.4所示。实验结果表明：OH型阴树脂MTC一般在2.02.7之间，只有一个样品的MTC为1.16，远小于2.0。MTC分布在2.02.2之间3个，2.22.4之间3个，2.42.6之间6个，2.6以上1个；或者说，MTC分布在2.02.4之间6个，2.4以上7个。根据实验结果和树脂样品的其他特性指标，确定用于火电厂凝结水精处理的OH型阴树脂的MTC应不低于2.0，用于核电站二回路凝结水精处理的阴树脂、一回路及其附属系统的阴树脂，其MTC宜不低于2.4。表2.4 阴树脂质量传质系数（MTC）测定结果树脂型态

27、树脂编号MTC测定值，10-2cm/s备注OH型112.48122.52132.68142.44152.51162.13172.37182.33混脂分离出OH型192.03202.43211.162.0222.55氯型转型为OH型232.12252.333.5 核电站一回路主辅净化系统用树脂的技术要求3.5.1 概述核电站一回路化学和容积控制系统（RCV系统）、慢化剂净化系统、乏燃料池净化系统、硼回收系统、端屏蔽冷却净化系统、放射性废液处理系统等等，均直接使用不再生、不回收的“核级树脂”；混合树脂，不分离、不再生。为了减少放射性废树脂的产生量、减少其储存容积和后续处理的费用，核级树脂，必须具有

28、交换容量高、机械强度好、化学性能稳定、动力学性能好、热稳定性高、粒度均匀、纯度极高必须严格限制在氧化性环境下对树脂降解起催化作用的金属杂质含量。 为此，在凝结水精处理用树脂技术要求的基础上，对核电站一回路主辅净化系统核级树脂提出更高、更多的技术要求。除了基本质量要求外，还提出了技术杂质组分的技术要求、3.5.2 核级树脂的几个方面的技术要求（1）核级氢型/锂型树脂的基本质量要求凝胶型强酸性核级氢型/锂型树脂的基本质量，应满足凝结水精处理强酸阳树脂的质量要求，还应符合表2.5中的技术要求。表2.5 核级氢型/锂型树脂的技术要求指标均一系数粒度变化范围粒径< 0.300 

29、mm 颗粒氢型锂型数值 1.2±0.050mm0.2 %99%99%（2）核级氢氧型树脂的基本质量要求 凝胶型强碱性核级氢氧型树脂的基本质量，应满足凝结水精处理用强碱阴树脂的质量要求，还应符合表2.6中的技术要求。除了对氢氧型树脂的转型率的明确要求外，还提出了树脂中碳酸盐型、氯型、硫酸盐型树脂比例的限制性技术要求。表2.6 核级氢氧型树脂的技术要求指标均一系数粒度变化范围< 0.300 mm颗粒 氢氧型碳酸盐型氯型硫酸盐型数值 1.2±0.050mm0.2 %95% 5%

30、60;0.1%  0.1% （3）核级混合树脂（H/OH型和Li/OH型）的基本质量要求 核级混合树脂的基本质量，应符合表2.7的技术要求。表2.7 核级混合树脂（H/OH型和Li/OH型）的技术要求指标均一系数粒度变化范围< 0.300 mm颗粒 阳阴树脂比例氢型锂型氢氧型数值 1.2(阳阴单独)±0.050mm(阳阴单独)0.2 %(阳阴均需)全交摩尔比1:199%99% 95% （4）核级树脂金属杂质组分的技术要求 核级树脂金属杂质组分应符合表2.8中的技术要求，不超过表中的规定值。表2.8 核级树脂金属杂质组分

31、的技术要求（单位：mg/kg干树脂）金属组分NaAlFeCu重金属（以Pb表示）阳、阴及氢型混脂树脂5050501020Li/OH型混脂50501005050（5）关键工艺性能指标的技术要求 核级树脂的抗渗透压冲击能力、溶出物、清洗特性、阴树脂耐热性能和动力学性能等关键的工艺性能指标，应不低于凝结水精处理用树脂，应符合表2.9中的技术要求。其中，对抗渗透压冲击能力（渗磨圆球率）的技术要求，没有凝结水用树脂高，主要是考虑这些树脂不再生、不反复使用，但对树脂抗渗透压冲击能力要求特别高的放射性净化系统，宜采用渗磨圆球率大于95%的大孔型强酸、强碱树脂。表2.9 核级树脂关键工艺性能指标技术要求工艺性

32、能指标抗渗透压冲击能力(渗磨圆球率，%)溶出物(UV254)清洗特性注1(5BV电导率，S/cm)阴树脂耐热性能(强碱基团下降率，%)阴树脂动力学性能（MTC，×10-2cm/s）氢型树脂90注20.4 4.0氢氧型树脂90注20.2 8.0102.4H/OH型混脂900.1Li/OH型混脂900.1注1： 清洗特性的技术要求，也可采用清洗特性曲线趋稳点指标评价，相应指标值应不低于核电站二回路凝结水用树脂的。注2：对树脂抗渗透压冲击能力要求特别高的放射性净化系统，宜采用渗磨圆球率大于95%的大孔型强酸、强碱树脂。4 主要技术内容的说明无5 验证试验的情况和结果无6

33、 采用国际和国外先进标准情况无7 与现行法律、法规、政策及相关标准的协调性本标准发电厂水处理用离子交换树脂选用导则，与现行法令、法规、国家标准和行业标准，技术上协调一致，没有矛盾和抵触。本标准与有几个正在修订的引用标准，由原来的火力发电方面的电力行业标准DL/T系列，纳入国家能源局核电系列，在标准系列编号归类上，需要技术主管部门协调一致。8 贯彻实施标准的措施和建议 本标准可作为常规火力发电、核能发电的能源、电力行业技术标准的推广应用。9 废止现行有关标准的建议本标准实施时，建议废止DL/T 7712001火电厂水处理用离子交换树脂选用导则。10 其他应予说明的事项 本标准下达任务时的名称为火

34、电厂水处理用离子交换树脂选用导则，现在纳入核电系列标准，冠以“火电厂”不合适，宜更名为发电厂水处理用离子交换树脂选用导则。11 参考文献11.1 综述与基本性能1 王广珠,汪德良,崔焕芳等.国产电厂水处理用离子交换树脂现状综述J.中国电力,2003,36(1):28-31.2 朱兴宝,梁桥洪,熊京川等.核电站凝结水处理用树脂的选择原则C./电力科技发展与节能中国电机工程学会第九届青年学术会议论文集下册.2006:1322-1324.3 赵志祥.对离子交换树脂性能测定的分析J.江苏电机工程,2005,24(1):56-57.4 齐树东,刘玉华.国内5家大型PVC企业树脂性能测试与分析J.聚氯乙烯

35、,2011,39(7):20-26.11.2 溶出物1 荆玲玲,朱志平,熊书华等.凝结水精处理阳树脂硫酸根溶出特性研究J.离子交换与吸附,2011,27(5):435-443.2 尚玉珍,郝树宏.耐高温离子交换树脂性能测试与比较J.山西电力,2007,(z1):43-44,54.3 徐龙飞.凝结水精处理树脂浸出物研究C./面向21世纪的中国电机工程技术.1998:619627.4 Peter A.Yarnell.凝结水精处理系统超低残留离子交换树脂的发展C./电厂化学2009学术年会暨中国电厂化学网高峰论坛论文集.2009:425-430.5 龚云峰,吴春华,丁桓如等.凝结水处理用树脂溶出物问

36、题研究J.离子交换与吸附,2000,16(5):461-466.6 龚云峰,吴春华,丁桓如等.离子交换树脂溶出物的测定及其对水质的影响研究J.给水排水,2000,26(5):39-42.7 朱兴宝.凝结水处理用树脂的污染C./电厂化学2009学术年会暨中国电厂化学网高峰论坛论文集.2009:448-4558 龚云峰,吴春华,丁桓如等.树脂溶出物在离子交换树脂上吸着行为的试验研究J.上海电力学院学报,2000,16(1):29-32.9 朱兴宝.凝结水处理用树脂的污染C./中国电机工程学会电厂化学2010学术年会论文集.2010:255-262.10 得丸出.日本核电站及火电厂的水化学管理与凝结

37、水精处理用离子交换树脂的近期趋势C./中国电机工程学会电厂化学2011学术年会论文集.2011:444-450.11 龚云峰,吴春华,丁桓如等.苯乙烯系离子交换树脂溶出物测定研究J.水处理技术,2006,32(6):27-30.12 荆玲玲,朱志平,熊书华等.凝结水精处理阳树脂硫酸根溶出特性研究J.离子交换与吸附,2011,27(5):435-443.13 周瑜,朱志平,赵永福等.核电站二回路SO42-的来源及其对15CrMo 材质的影响C./2011年中国电机工程学会年会论文集.2011:1-5.14 边晖,洪育春,杨佳玲等.四种大孔吸附树脂残留物的溶出动力学研究J.广州化工,2010,38

38、(9):87-89,110.15 刘伟伟.空冷机组凝结水精处理系统树脂耐温性能实验研究D.华北电力大学(保定),2011. 动力学16叶玉兰,李永生,孟刚等.大孔型阴树脂交换性能测定的流动注射分析法J.理化检验-化学分册,2007,43(8):669-672.17 李永生,董宜玲,叶玉兰等.电厂水处理用阴离子交换树脂性能的连续自动测定方法J.中国电机工程学报,2004,24(4):200-204.18 李永生,董宜玲,叶玉兰等.流动注射分析法测定201×7型树脂交换性能的研究C./第四届全国火力发电技术学术年会论文集(上册).2003:561-567.19 舒增年,沈秋仙.树脂颗粒大

39、小对离子交换速率的影响J.丽水师范专科学校学报,2002,24(5):48-49.20 傅洁琦,王罗春,丁桓如等.凝结水处理用阴树脂交换动力学指标及其试验台的建立C./中国电机工程学会电厂化学2011学术年会论文集.2011:304-310.21 靳朝辉.离子交换动力学的研究D.天津大学,2004.11.3 清洗特性1 张红梅,张澄信.凝结水处理用阴离子交换树脂动态特性试验研究J.武汉大学学报(工学版)，2002,35(1):67-712 侯林杰,张彩英,谷啸等.树脂清洗装置的改进J.冶金动力,2007,(4):47-48.3 林猛.化学水处理系统离子交换树脂清洗效果差的解决方法J.设备管理与

40、维修,2008,(5):42-44.11.4 凝结水精处理1 韩隶传,和慧勇,田文华等.分离系数与混合系数的定义和应用C./电厂化学2009学术年会暨中国电厂化学网高峰论坛论文集.2009:407-411.2 何艳红.电厂凝结水精处理用离子交换树脂应用的发展C./电厂化学2007学术年会暨中国电厂化学网2007高峰论坛论文集.2007:328-334.3 李锐,何世德,张占梅等.凝结水精处理现状及新技术应用研究J.水处理技术,2009,35(2):25-28.4 徐斌,修慧敏.国产凝结水精处理树脂的研究与应用C./电厂化学2009学术年会暨中国电厂化学网高峰论坛论文集.2009:412-424

41、.5 徐斌,修慧敏,沈建华等.国产凝结水精处理用均粒凝胶树脂的研究C./电厂化学2009学术年会暨中国电厂化学网高峰论坛论文集.2009:431-437.6 何艳红.电厂凝结水精处理用离子交换树脂应用的发展C./电厂化学2007学术年会暨中国电厂化学网2007高峰论坛论文集.2007:328-334.7 陈颖敏,刘伟伟,李东亮等.凝结水精处理用阴离子交换树脂性能评价实验J.中国电力,2011,44(3):56-59.8 高永奎,颜曼.汽轮机组凝结水精处理树脂更换效果评价J.云南电力技术,2007,35(4):35.9 郑成远.离子交换树脂污染的诊断及处理方法J.冶金动力,2007,(2):42

42、-45.11.5 核电站凝结水处理、一回路主辅系统水净化1 熊京川,梁桥洪,朱镭等.核电站凝结水处理的特殊性J.湖北电力,2006,30(z2):72-73.2 梁永江.秦山三期核级树脂筛选及相关技术指标优化研究D.上海交通大学,2007.3 朱兴宝,熊京川,梁桥洪等.岭澳核电站二期凝结水处理系统重大技术改进J.核动力工程,2009,30(z2):1-5.4 谢严.核电站化学水处理技术研究C./中国核学会2007年学术年会论文汇编.2007:62.5 韩巍,文功谦,曹聪敏等.核电站凝结水处理技术的特点及选择J.江西电力,2008,32(6):33-35,39.6 陶钧.ETA（乙醇胺）在秦山核

43、电站二回路系统应用可行性研究（对凝结水精处理树脂运行影响部分）D.上海交通大学,2005.7 鲍英春.核电凝结水精处理J.科技创新导报,2008,(7):75-76.8 沈建永,王正平,胡建国等.离子交换设备在核电站凝结水精处理系统中的应用J.华电技术,2008,30(8):73-74.9 文功谦,王博,周鹏等.某核电站凝结水处理系统存在的问题与对策J.热力发电,2009,38(5):77-79, 9012 致谢12.1 提供树脂样品和协作的单位杭州争光树脂有限公司朗盛化学（中国）有限公司漂莱特（中国）有限公司陶氏化学（中国）有限公司武汉通兴水质工程有限公司12.2 给予指导、帮助和参加试验的

44、个人 李垚（陶氏化学）、唐朔（朗盛）、王广珠（西安热工研究院）、汪长春（中广核）、吴敏颖（陶氏化学）、张芳（武汉通兴）、张军（漂莱特）附件1 树脂溶出物浸提和检测方法及部分树脂测定数据1 树脂溶出物特性测定1.1 溶出物测定原理树脂在运行期间，特别是运行初期，会有部分因其生产、再生、转型等过程中存在于树脂表面或树脂内的易被溶出的物质，这些物质的溶出会影响热力设备的安全运行等情况。参照树脂运行情况，在40环境下，检测树脂溶出物的大小变化，可以较好判断树脂溶出物特性。1.2 溶出物测定方法1.2.1 方法概述 将一定量理新树脂装入具塞锥形瓶中，用一定量的重蒸馏水将其浸泡，置于恒温摇床中，进行恒温摇

45、床试验，按DL/T 502.28 的方法定期测定浸泡液在254nm波长处的吸光度A（UV254），以溶出物大小以及溶出速率来评价溶出物水平。1.2.2 试剂浓硫酸：AR，98.3%高锰酸钾：分析纯试剂水：II级1.2.3 仪器恒温摇床：HYA 硬质玻璃或石英蒸馏器：两级紫外可见分光光度计：752N（1cm石英比色皿）锥形瓶：500mL，具塞量筒：50mL、200mL1.2.4 测试步骤取200mL重蒸馏水于200mL量筒中，重蒸馏水制法如下：酸性高锰酸钾溶液的配置：取1000mLII级试剂水，往其中加入0.2g高锰酸钾、5mL浓硫酸，配置酸性高锰酸钾溶液。重蒸馏水制取：用硬质玻璃或石英蒸馏器对

46、酸性高锰酸钾溶液进行重蒸馏，弃去头和尾各1/4容积，收集中段的蒸馏水，即为重蒸馏水；将漏斗置于50mL量筒上，取约70mL未经处理出厂新树脂，用小勺将其转移至漏斗中，从200mL重蒸馏水中取少量缓慢倒入漏斗，将树脂转移至量筒，用橡胶棒轻敲树脂，至其体积为50mL，且无再变化；将量筒内树脂和水用剩下的重蒸馏水转移至洗净的具塞500mL锥形瓶中；将其置于恒温摇床中，设置其转速为200r/min，温度为40±1每间隔19h 10min取样测定UV254一次，连续测定4次，每次测定结束后，将取样重置于原锥形瓶中，UV254测定方法参照DL/T 502.28-2006 火力发电厂水汽分析方法

47、有机物的测定（紫外吸收法），空白参比为重蒸馏水。清洗整理相关仪器药品，备用；整理相关数据。2 树脂溶出物特性测定数据树脂溶出物测定相关数据见表1。表1 溶出物测定数据统计表数值型态时间序号 01150min(19.17h)2300min(38.33h)3450min(57.50h)4600min(76.67h)测试数据H型10.0000.2570.3350.4330.516UV25420.0000.7520.8480.7471.01830.0000.3700.4130.4420.46540.0000.4760.5320.5870.62750.0000.4370.4130.4370.44060.

48、0000.4910.5160.5230.53870.0000.2830.3360.3680.39380.0001.0091.0661.1081.14990.0000.4990.5390.5580.580100.0001.0861.1941.3101.357OH型110.0000.0920.0990.1120.128120.0000.2680.3180.3730.413130.0000.1130.1160.1340.152140.0000.3000.4180.5240.609150.0000.4550.8331.2011.509160.0000.0640.0820.0990.111170.000

49、0.1830.2230.2410.250180.0000.1830.3160.4560.538混脂190.0000.1860.1970.1920.180200.0000.0570.0790.0930.106210.0000.0240.0380.0490.052钠型220.0000.1750.2010.2520.312氯型230.0000.0480.0520.0550.062240.0000.4460.4570.4950.520250.0002.6992.6992.6992.6993 试验结果分析 检测结果分析表如下：氢型树脂溶出物特性（a）氢型树脂溶出物特性（b）图1 H型树脂溶出物特性对照图

50、氢型树脂溶出物特性对照图（如上图1），可以看出，在20h时，除少数性能较差的树脂之外，溶出物大小基本稳定，在约80h内可以较好看到溶出物的变化情况，溶出物性能最好的为7#树脂，在整个摇床试验中，UV254在0.4以内，其次为5#与3#。整体分布少数在0.4以内，绝大部分在0.40.6之间，少部分在0.6以上，显现两边少，中间多的正态分布。 氢氧型树脂溶出物特性（a）氢氧型树脂溶出物特性（b）图2 OH型树脂溶出物特性对照图8种氢氧型树脂的溶出物特性如图2，图（b）为4种溶出物特性较好的树脂，11#、13#、16#试验约80h后，三种树脂溶出物 UV254均在0.16以下，17#略大，约为0.2

51、5。整体可以看出，除15#溶出物UV254偏大，且增长趋势较大之外，其余树脂的溶出物UV254在0.6以内，且增长缓慢。整体可在60h试验后比较各氢氧型树脂溶出物的优劣。图3 混脂溶出物比较三种混脂在约80h溶出物UV254比较可以看出，21#的溶出物最低，19#的溶出物最高。整体可以用20h时的溶出物UV254比较优劣。图4 Cl型树脂溶出物特性比较图三种氯型树脂在80h溶出物UV254比较可以看出，23#的溶出物最低，几乎没有，而25#的溶出物最高，高达2.5以上。整体在20h后溶出物基本处于稳定。平均每天溶出速率的计算公式如下： （1）表2 各树脂平均每天溶出速率树脂型态编号V(1)（/

52、d）H型10.113 20.106 30.032 40.060 50.017 60.014 70.035 80.052 90.026 100.102 OH型110.018120.060130.023140.120150.423160.018170.017180.139混脂19-0.011200.017210.009钠型220.069 氯型230.007240.039250.000表2为各树脂按式（1）得出的平均每天溶出速率。比较H型树脂平均每天溶出速率，如下图6所示，10种树脂中，低于0.02有2种，分别为5#、6#，0.020.06之间有5种，分别为3#、4#、7#、8#、9#，高于0.1的有3种，分别为编号1#、2#、10#。可以得出高于0.1/d溶出速率过高，溶出物性能较差，溶出物曲线比较结果一致。图5 H型树脂平均每天溶出速率分布图比较OH型树脂平均每天溶出速率如图6所示，低于0.02/d的有四个，分别为编号11#、13#、16#、17#，在0.020.10之间的有1个，为12#，高于0.1的有三个，分别为14#、15#、18#。可以得出溶出物速率高于0.1/d，溶出物性能较差，