《核电厂凝结水精处理设备技术条件》编辑说明

中电联标准化项目

项目编号：能源2011H052

报告编号：

核电厂凝结水精处理设备技术条件

标准编制说明

（征求意见稿）

西安热工研究院有限公司

中广核工程有限公司

二○一二年十二月

目录

1.工作简要过程.......................................................1

1.1任务来源...........................................................1

1.2目的意义...........................................................1

1.3制订基本程序.......................................................1

1.4标准制订单位和制订时间.............................................2

2标准编制说明.........................................................2

2.1范围...............................................................2

2.2规范性引用文件.....................................................2

2.3术语和定义.........................................................2

2.4基本要求...........................................................2

2.5阳、混床单元.......................................................4

2.6后置过滤单元.......................................................7

2.7体外再生单元.......................................................7

2.8辅助单元...........................................................7

2.9设备清洁及防腐要求.................................................7

2.10验收规则..........................................................8

2.11标志、包装、运输、贮存............................................8

3与现行法令、法规、国家标准的关系.....................................8

4.贯彻本标准的要求和措施建议...........................................8

5附件.................................................................8

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1.工作简要过程

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2011H052，体系表中编号：85）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目的意义

近年来，随着我国核电事业的发展，国内建设了一批压水堆核电机组，并拟建

设山东石岛湾高温气冷堆发电机组。由于核电站对于生产设备的安全运行要求高，

以及蒸汽发生器材质非常昂贵，因此核电厂对二回路中的水汽品质提出了很高的要

求。核电厂凝结水精处理系统的功能是去除凝结水中的悬浮杂质和离子性杂质，保

证二回路水质达到要求及WANO化学指标要求，从而达到减少热力系统设备腐蚀和

结垢，延长设备使用寿命的目的，在机组启动时可以大大减少系统冲洗时间，使机

组尽快投入运行并节约除盐水用量；在凝汽器发生一定范围的海水泄漏时，阻止海

水中的杂质进入常规岛的热力系统，并给运行人员有较充裕的时间采取相应的措施。

凝结水精处理设备是保障二回路水汽质量的关键设备，其设计、选材、加工的

好坏将直接影响精处理系统的出水水质和投运率，但我国对核电厂凝结水精处理设

备并未制定统一的技术标准，这给设计、加工和使用的单位带来了许多不便，为此，

需要制订核电站凝结水精处理设备技术条件标准以有效地指导凝结水精处理设备的

生产和实际应用。

1.3制订基本程序

本次制订工作是按照《标准化工作导则》、《标准化工作指南》、《标准编写

规则》等国家标准的最新版本的规定进行的。按国能科技[2011]48号文项目编号：

能源2011H052号的安排，本次制订精处理设备技术条件是针对核电站的凝结水精处

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理系统用设备，在制订过程中，广泛查阅了相关的国内外标准等资料，收集了国内

的核电厂对精处理设备的技术要求，在此基础上提出此NB/Txxx-xxxx《核电厂凝结

水精处理设备技术》能源标准的征求意见稿。

1.4标准制订单位和制订时间

根据国家能源局的安排，成立了由西安热工研究院有限公司和中广核工程有限

公司牵头负责，河南电力勘测设计院、广东省电力设计研究院和华能石岛湾核电有

限公司共同参加的制订工作小组，共同完成本项标准的制订任务。由于本次制订的

精处理设备技术条件是针对核电常规岛的凝结水精处理系统，制订小组首先通过调

研和分析找出核电站常规岛凝结水精处理系统与火力发电厂凝结水精处理系统的相

同点和不同点，根据二者的差异制定出科学合理的技术要求。对于现有的常规水处

理设备技术标准，能够用于核电厂精处理设备的尽量采用现有标准。对于现有标准

不能覆盖的技术条件，根据调研结果通过专家论证制订出新的技术规范。

2标准编制说明

2.1范围

本标准适用范围主要针对压水堆核电厂常规岛凝结水精处理设备，标准规范了

精处理设备的设计、制造加工和贮存等方面的技术要求，火电厂和高温气冷堆核电

厂的精处理设备可参考执行。

2.2规范性引用文件

列举了本标准引用的国家和行业标准。

2.3术语和定义

本节列出了凝结水精处理设备技术条件中涉及的术语和定义，同时按照GB/T1.1

的规定编写。

2.4基本要求

2.4.1关于设计、选材和加工的基本要求

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本节规定了核电厂凝结水精处理设备应遵循的基本规则，包括设备的设计、选

材和加工制造技术条件，由于JB/T2932是我国目前普遍采用的水处理设备技术标准，

所以本节规定了精处理系统中容器类设备的设计按JB/T2932-1999第5章执行，加工

材料符合JB/T2932-1999第6章的规定，制造加工按JB/T2932-1999第7章的规定进行。

2.4.2对凝结水进行全流量处理的必要性

①在核电厂生产过程中存在各种杂质对凝结水污染的可能性，这些污染杂质包

括凝汽器泄漏漏入的冷却水中的悬浮物和盐类，热力系统中产生的腐蚀产物，补给

水带入的盐类，蒸汽中溶解的盐类，从凝汽器和管道的真空系统漏入的氧气和二氧

化碳，以及给水处理药品所带入的杂质等。这些杂质在进入给水泵前应降低到最小

值。

②根据离子交换的平衡原理，在氢型混床运行工况下，进水的杂质含量越少，

出水的纯度会更高，换言之，即使进水中的含钠量已经达到0.1μg/L，其出水的含钠

量也会进一步降低。这是因为进水中的杂质减少，经过离子交换反应后的反离子作

用也小，只要树脂的再生度能够达到要求，离子交换平衡常数决定了出水水质优于

进水。虽然进、出水的数据相差很小（只有0.0Xμg/L），但是，它所降低的百分数

却不小。因此，能够成比例地改善热力系统中的水质，从而相应延长蒸发器和其他

热力设备的寿命，提高运行的安全和经济性。所以，即使凝汽器不泄露，也应对凝

结水进行处理，进一步提高给水质量。

③在出现凝汽器不同程度的泄漏，以及新的和经过检修后的机组启动过程中，

凝结水水质将不同程度的恶化，此时，水质恶化的程度越高，凝结水处理设备对热

力设备安全性的保障作用就会更突出地显示出来。虽然在凝结水水质严重恶化的情

况下机组不能长期运行，但至少能够起到按正常程序停机，使热力设备免于遭受损

害的重要作用。

综上所述，我们认为对凝结水进行全流量处理是很必要的。

2.4.3对凝结水除盐设备设置体外再生设备的必要性

从安全考虑，如进行体内再生存在再生液进入热力系统的可能，这会对热力设

备的安全运行构成潜在威胁。另外，设置体外再生设备，可以为前置阳床和混床备

用1份再生好的备用树脂，当一台运行的前置阳床或混床设备失效后，将失效树脂输

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送到体外再生系统内，并将再生好的备用树脂输送到前置阳床或混床内，这比在失

效的离子交换器内直接再生达到投运条件的时间大大缩短，可为凝汽器泄露较严重

时进行凝结水的全流量处理创造有利条件。另外也为运行设备和再生设备最大限度

发挥各自的使用功能提供保障。

2.4.4凝结水处理设备进水的水质要求

进入凝结水处理设备的水质比较复杂。因为热力设备在启动阶段与正常运行阶

段，凝结水的水质（腐蚀产物和溶解盐类含量）相差很多倍。过早地回收水质很差

的凝结水，将对凝结水处理设备造成污染；反之，将进入凝结水处理设备的水质控

制过于严格，则会影响机组的启动时间。在新机组启动和大、小修后启动的过程中，

经常由于凝结水的水质不合格，延长冲洗时间，对机组也是不利的。为保持与现有

标准一致，因此规定了4.5条款的内容。

2.5阳、混床单元

2.5.1阳、混床系统工艺特点

在氢型混床前面设置前置氢离子交换器的系统，在火电厂凝结水精处理中应用

最早，并取得了良好的除盐和运行经济效果，由于这种系统具有良好的安全性，在

核电厂的凝结水精处理中被广泛应用。

前置氢离子交换器是在混床前面设置的前置处理设备。凝结水先经过前置氢离

子交换器去除凝结水中的全部氨和部分腐蚀产物后，其出水进入混床。由于前置氢

离子交换器去掉了凝结水中的氨，使水的pH值接近中性，改善了混床的出水水质、

提高了除盐效率、延长了运行周期，使运行经济性明显提高。因此前置氢离子交换

器系统特别适用于对水质要求高、处理水量大的核电站二回路的凝结水处理使用。

对前置氢离子交换器＋混床的机理总结如下

①在凝结水进入混床前，前置氢离子交换器中的氢型树脂与凝结水中的氨发生

如下的化学反应：

NH4OH＋HR===NH4R＋H2O(1)

上述反应为酸碱中和反应，反应速度快，树脂的失效度高，因此阳树脂具有很

高的交换容量，同时，由于凝结水中含盐量低，反应所产生的反离子含量很低，使

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反应进行彻底，从而获得良好的出水水质。

由于凝结水中的氨被前置氢离子交换器所交换，降低了混床进水的pH值，在同

样的树脂再生度情况下，明显地提高了混床的出水水质和除盐效果；

②由于前置氢离子交换器先吸收了凝结水中的氨，大大提高了混床的周期制水

量，延长了混床的运行周期，减少了再生次数，从而节省了大量的再生剂、自用水

量和劳动力的消耗，明显地提高了凝结水处理设备运行的经济性；

③降低了混床内阳、阴树脂混合不好（树脂层上部阴树脂多于阳树脂；下部阳

树脂多于阴树脂）所造成的影响，充分利用了混床内树脂（特别是阴树脂）的交换

容量，改善了除盐效果；

④前置氢离子交换器失效后，可单独再生，不需要同时再生混床，简化了再生

操作和费用，同时也减少了对环境的污染；

⑤凝结水经过前置氢离子交换器和混床的两次过滤，在机组正常运行情况下，

可以将腐蚀产物的去除率提高到75％以上，满足了核电厂蒸发器对给水中铁含量小

于1μg/L的要求。

2.5.2阳、混床单元主要设备的功能介绍

2.5.2.1前置阳床的功能：

a)接收来自主凝结水泵的凝结水。

b)去除凝结水中溶解性阳离子杂质。

c)去除凝结水中颗粒性杂质。

2.5.2.2混床的功能：

a)接收阳床处理后的凝结水。

b)去除凝结水中阳床漏出的溶解性阳离子杂质。

c)去除凝结水中的溶解性阴离子杂质。

d)去除凝结水中透过阳床的颗粒性杂质。

e)在阳床事故工况通过开启阳床旁路阀，可接收来自主凝结水泵的凝结水。

2.5.2.3升压泵的功能：

a)接收混床处理后的凝结水并将凝结水送回主凝结水系统。

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b)将凝结水精处理系统出水压力提升到恰好略高于凝结水精处理系统入口的水平。

c)提供略高于凝结水流量的出力（5%-10%）以形成至凝结水精处理系统入口的再

循环，达到所有凝结水均通过凝结水精处理系统的目的。

2.5.2.4再循环泵的功能：

再循环泵的功能是在阳床和混床投入运行前提供再循环冲洗。再循环泵吸取阳床或

混床出口的冲洗水将其送回到入口母管。对于阳床的再循环冲洗以设定时间作为终

点。在混床出口设有电导率在线检测，当检测到混床冲洗出水的电导率合格时，即

阳离子导电度<0.1s/cm时，混床再循环冲洗结束，投入正常运行。

2.5.2.5树脂捕捉器的功能：

a)去除凝结水经过阳床和混床处理时所带出的粒度大于0.15mm的破碎树脂。

b)防止混床水帽损坏时，大量树脂漏入凝结水中。

2.5.3阳、混床单元设备的技术要求

由于核电厂二回路凝结水精处理系统的前置阳床、混床和树脂捕捉器是在中压

条件下运行，所以阳床、混床和树脂捕捉器设备的焊接、制造、试验、设计和标记

均应按照GB150的标准执行。

核电厂精处理设备的运行压力和温度等参数与常规火电厂的精处理设备相近，

所以本节中的中压容器设备的技术条件主要采纳了现有的水处理设备技术标准。但

由于蒸发器对水质要求十分严格，所以常规火厂给水不要求控制的指标，在核电厂

中是必须监测控制指标，如要求精处理出水的硫酸根含量必须小于0.18μg/L。研究

发现，有时精处理系统出水硫酸根含量达标，但蒸发器水中的硫酸根含量却超标，

研究发现是由于凝结水混床出水中带有硫化合物引起的，无机硫化合物会直接导致

蒸发器硫酸根上升，有机硫化物在高温下分解也会使蒸发器硫酸根上升，所以规定

了精处理系统中采用的阳树脂的溶出物应小于10μgTOC/mL，对于衬胶设备提出了硫

化后的橡胶可溶硫磺含量必须小于20μg/L。

升压泵和再循环泵是阳、混床单元重要的转动设备，标准对两种泵的性能要求、

结构要求和材质要求进行了规范，同时提出了容量选择的原则。

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2.6后置过滤单元

压水堆核电站蒸汽发生器是核电站关键设备，蒸汽发生器内的淤泥沉积是造成传热

管腐蚀的主要因素之一，减少凝结水中的悬浮物质含量能够减少蒸发器的淤泥沉积

量，相应的提高了蒸汽发生器的使用寿命。在混床后设置精密过滤单元可有效的去

除混床出水中携带的细微颗粒物质（碎树脂、铁腐蚀产物等），因此一些核电厂的精

处理系统设计了后置过滤单元。

本节对后置过滤器的设计、加工、配置和性能指标进行了规定。

2.7体外再生单元

体外再生单元是核电厂凝结水精处理系统中的一个主要单元。这一单元主要包括