Тезисы доклада «Сравнение технологий очистки, применяемых в водоподготовительных установках, при очистке поверхностных источников водоснабжения»

На сегодняшний момент на территории Российской Федерации функционирует 10 действующих АЭС, эксплуатируется 33 энергоблока и в строительстве находится 4 атомные электростанции. В качестве теплоносителя АЭС использует глубоко очищенную воду, которая постоянно подается в паросиловой контур для восполнения внутристанционных потерь. Обычно эти потери составляют 0,5-1% от общей паропроизводительности.

Вопрос качества реакторной и подпиточной воды является очень важным, когда мы говорим о безопасности работы энергетического оборудования, потому что одним из критериев обеспечивающих безопасность и экономичность работы теплосилового оборудования АЭС является использование мероприятий по минимизации процессов отложений и коррозии.

Загрязнение водного теплоносителя возникают в результате:

  • Неудовлетворительного качества добавочной воды;
  • Присосов охлаждающей воды;
  • Коррозии конструкционных материалов;
  • Неплотности тепловыделяющих элементов и радиационно-химических реакций в теплоносителе.

К водному теплоносителю одноконтурных, двухконтурных АЭС предъявляются строгие требования по качеству. Так, например, в первом контуре наличие отложений на тепловыделяющих элементах (твелах) приводит к перегреву и авариному разрушению оболочек твелов, а, следовательно, активации теплоносителя и пара.

На существующих и проектируемых станциях применяются различные установки очистки теплоносителя. Например, установки подготовки добавочной воды, обработки воды второго контура, первого контура, конденсатоочистка.

Решения по оснащению водоподготовительных установок претерпели изменения по сравнению с решениями, которые внедрялись проектными институтами во времена существования СССР. Разнообразие методов очистки и отсутствие адекватной, достоверной информации об оборудовании не позволяет эффективно провести сравнение этих методов. Для подготовки добавочной воды различных станций используют различные схемы очистки, которые условно делятся на ступени: предочистка и обессоливание. В качестве обессоливания используются двух и трехступенчатые схемы обессоливания с использованием ионного обмена и мембранных технологий. Для каждого метода очистки есть свои достоинства и недостатки, которые необходимо обозначить. Например, при необходимости получения глубоко обессоленной воды встает вопрос, что лучше использовать электродеионизацию или фильтр смешанного действия. Если это новое строительство и перед финишным обессоливанием стоят две ступени установки обратного осмоса, то наиболее оптимальным решением будет использование электродеионизации, т.к. установка фильтров смешанного действия потребует площадей и оборудования под реагентное хозяйство. Если вопрос финишной очистки возник на существующем предприятии, где уже есть ионообменные фильтры и бюджет реконструкции не велик, то установка нового фильтра смешанного действия будет оптимальным решением.

Вопрос выбора схемы предочистки также решается в зависимости от выбора схемы обессоливания. Если в качестве обессоливания выбрана схема с использованием противоточных ионообменных установок, то необходимо максимально снизить количество взвешенных веществ, поступающих на ионообменную загрузку. Получить низкое содержание взвешенных веществ в осветленной воде возможно при использовании многослойных загрузок или установки ультрафильтрации.

Необходимо отметить, что при решении задач получения обессоленной воды приходится также учитывать индивидуальные особенности предприятия, проводить анализ по затратам АЭС на выбросы стоков, на подачу исходной воды. Высокая стоимость исходной воды и сбрасываемых стоков может быть определяющей в выборе установок ионного обмены перед установками обратного осмоса.

Устимова И.Г., Логвинова Л.С
АО «Ионообменные технологии»