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核電站TOC監測:延長核電機組使用壽命關鍵控制點
2023-11-30   

頭圖.png

隨著國內核電廠運營經驗的豐富 ,水化學監督中對有機物含量的監測和跟蹤越來越重視。電廠補給水系統和水汽系統中的有機雜質對機組的安全、經濟運行有很大的影響 ,隨著水體程度的加重 ,導致補給水中有機物增多 ,危害增加。同時核電站冷卻劑中也存在著有機物的危害 ,主要來源為凈化系統中離子交換樹脂的老化和降解產生的有機物 ,在高溫高壓和放射性條件下最終分解為無機鹽和低分子有機酸 ,從而影響一回路水化學的控制。


圖片2.png

TOC 是水中有機物所含碳的總量 ,對有機物的氧化率較高 ,與 CODCr ,CODMn 和 BOD5 相比 ,TOC 更能準確、直接、全面地反映水體中有機物的含量 ,因此 TOC 指標的分析已成為核電站中有機物含量質量控制的主要手段。


你問我答
核電站TOC監測

Q1為什么要控制核電站TOC含量?

● TOC控制在一回路水化學控制中的作用

 一回路系統有機物的主要來源為一回路系統補水而引進的有機物 ;第二個來源為大修過程中采用的化學試劑(除銹劑等)、焊接輔助材料、軸承潤滑油類等引入的有機物


● TOC控制在二回路水化學控制中的作用

二回路有機物的主要來源為除鹽水中的有機物不能完全去除和大修過程中產生的水中油 ,從而進入系統 。油質附在傳熱管上 ,經高溫分解生成導熱率很小的附著物 ,嚴重影響傳熱管的傳熱效率 ,嚴重時會影響功率。



Q2 泰林分析如何去監控核電站TOC含量?


● TOC 指標能夠準確的反應有機物的含量 ,作為跟蹤 PSS 的含量 ,為解決一回路水化學控制提供了必要手段。通過測量凈化系統出口的 TOC 含量 ,可以評估凈化系統的離子交換樹脂狀態。圖 1大修過程中發現 TOC 升高或者硫酸根異常升高的時候 ,可以采用單陰床凈化運行 ,不但可以去除有機物 ,還可以直接降低硫酸根含量。


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圖1 乏燃料水池凈化系統FAL各床出口TOC

●  泰林TOC分析儀可監測 JNK、JNB、FAK 等系統含硼水箱的 TOC 含量 ,通過循環凈化等方式 ,并跟蹤 TOC 指標和硫酸根含量 ,也可控制一回路相關系統硫酸根異常的問題。


●  泰林TOC 監測同樣可用在大修中給水沖洗樣品的控制上 ,防止打壓和啟機過程中出現給水和排污水的陽電導超標 ,影響機組安全穩定運行


● 然而如何去精確對其中的TOC進行監控是目前核電站所面臨的難題。泰林分析TOC檢測儀就對某核電站面臨的這個問題給出了解決方案,采用HTY-WOT100雙波長紫外+過硫酸鈉氧化的原理,對管道沖洗水進行了檢測。結果如下:

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● 泰林分析通過實驗,我們得出標準曲線相關系數在0.9997,樣品檢出限在3.54 μg/L,能夠很好的達到我們的監控要求;并且重復性良好,很好的解決了某核電對TOC的監控所面臨的問題。


儀器介紹
總有機碳分析儀HTY-WOT100


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建議
 泰林分析有關TOC監控建議

●  在機組大修過程中 ,用 TOC 儀測量一回路相關系統的TOC,并通過光催化氧化技術降解有機物 ,找出 TOC 與硫酸根的對應關系 ,通過監測凈化系統出口的 TOC 含量來評估樹脂狀態 ,并改變凈化方式 ,優化控制一回路系統硫酸根。


●  在源水有機物高的季節,通過測量除鹽水制備系統中陽床入口、陰床出口和混床出口的 TOC 含量,來監督控制除鹽水品質和樹脂床的狀態,當發現凈化有機物能力下降時,應及時停床再生。如果樹脂老化嚴重,再生效果不好時還應該進行樹脂復蘇。



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