专利名称：一种凝结水精处理混床阴阳树脂分离过滤器及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种阴阳树脂分离过滤器及其控制方法，具体涉及一种凝结水精处理混床阴阳树脂过滤器及其控制方法。
背景技术：
田湾核电站一期工程由俄罗斯设计、供货的两台NPP91/WWER-1000机组组成，总额定功率为2X 1060MW，设计寿命为40年。两台机组分别配置有一套凝水精处理装置，装置功能是再净化凝结水水质，去除金属腐蚀产物等金属杂质和离子杂质。 该装置阴阳树脂分离时需从顶部和中间进水，三个成90度方向的管道进水，进水没有布水装置，第四个90度方向管道出树脂；进水总流量为14.7kg/s，其中上部为2.0kg/s，中间进水流量为12.7kg/s。该装置当阳床和混床的运行参数超过定值时，将退出运行进行再生。再生是树脂经过一段时间除盐运行后，失去了交换离子的能力，这时可用酸、碱或盐使其恢复交换能力，这种使树脂恢复交换能力的过程称树脂的再生。阳床和混床均为体外再生，即需将树脂输送到专用的再生装置中进行再生。混床为中抽式再生，再生过滤器有三个:阳树脂再生过滤器、阴树脂再生过滤器、中间层树脂储存过滤器，阳树脂再生过滤器用于对混床的树脂进行反洗分层，并将阴树脂输送到阴树脂再生过滤器，将中间层树脂输送到中间层树脂储存过滤器，对剩下的阳树脂进行再生；阴树脂再生过滤器用来再生混床内的阴树脂，并将再生好的阳树脂与阴树脂进行混合，之后将树脂输送回混床。中间层树脂储存过滤器用于存放每次反洗后的中间层树脂。上述装置存在以下缺点:(I)导树脂过程中，从过滤器的窥视镜观看树脂流出的状态，看到的情况是:看不到树脂的液面，并且阴阳树脂搅混严重。(2)按照设计的时间停泵停止导树脂时，通过窥视镜观察树脂状态，看到的情况是:树脂液面波澜起伏，不平整。(3)由于阴阳树脂反洗分离塔自身结构的原因，测到的阴阳树脂分离率只有88%。(4)阴阳树脂的分离率低，会导致混床运行周期短，再生频率高，废水排放量大，还会将再生时阴树脂带入的氯离子释放进二回路系统，导致电站蒸汽发生器排污水偏离。
发明内容
本发明的要解决的技术问题是提供一种提高精处理混床阴阳树脂分离率，延长混床的运行周期，保证给二回路供给合格除盐水的凝结水精处理混床阴阳树脂分离装置。为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为，一种凝结水精处理混床阴阳树脂过滤器，包括树脂罐，主进水管，自上而下依次与树脂罐竖向一侧连接的进树脂管、第一出树脂管、第二出树脂管和第三出树脂管，其特征在于:
所述主进水管分支有顶部进水管和底部进水管，所述顶部进水管上连接有反洗出水管；所述顶部进水管与所述树脂罐竖向顶部连接，底部进水管与树脂罐竖向底部连接；还包括设置在所述树脂罐内部顶部的顶部布水装置，所述顶部布水装置包括一根水平布置的母管和所述母管两端与树脂罐内壁固定，中央与顶部进水管管路连接；还包括一端与母管管路连接并水平布置的若干支管，所述支管另一端与树脂罐内壁固定，支管管壁上均匀开设有若干个小孔。还包括设置在所述树脂罐内部底部的底部布水装置，所述底部布水装置包括水平设置的布水板和若干水帽，所述布水板外缘与树脂罐内壁固定连接；所述布水板均匀开设有若干个圆孔，所述水帽通过所述圆孔固定在所述布水板上表面；还包括设置在所述树脂罐内部处于同一水平的两个第一窥视镜，处于同一水平的两个第二窥视镜，一个第三窥视镜，处于同一水平的两个第四窥视镜，所述第一窥视镜、第二窥视镜、第三窥视镜和第四窥视镜自上而下依次布置；
所述进树脂管与树脂罐连接的轴向位置位于所述顶部布水装置轴向位置的下方，所述第三出树脂管与树脂罐连接的轴向位置位于所述底部布水装置轴向位置的上方；所述树脂罐为胶囊型罐状结构，其轴向高度为6.9-8.4m，直径为2.3-2.9m。所述进树脂管与树脂罐的连接位置与树脂罐底部轴向距离为5.9-7.2m，所述第一出树脂管与树脂罐的连接位置与树脂罐底部轴向距尚为2.7-3.3m,所述第二出树脂管与树脂罐的连接位置与树脂罐底部轴向距离为2.4-3.0m，所述第三出树脂管与树脂罐的连接位置与树脂罐底部轴向距离为1.9-2.3m ；所述顶部布水装置与树脂罐的连接位置与树脂罐底部轴向距离为6.2-7.6m，所述底部布水装置与树脂罐的连接位置与树脂罐底部轴向距离为1.6-1.9m ；所述第一窥视镜位于树脂罐上与树脂罐底部轴向距离为4.4-5.4m的位置，所述第二窥视镜位于树脂罐上与树脂罐底部轴向距离为2.9-3.5m的位置,所述第三窥视镜位于树脂罐上与树脂罐底部轴向距离为2.7-3.3m的位置，所述第四窥视镜位于树脂罐上与树脂罐底部轴向距离为1.8-2.2m的位置。所述主进水管、进树脂管、第一出树脂管、第二出树脂管、第三出树脂管、顶部进水管、底部进水管和反洗出水管上均安装有流量调节阀。一种凝结水精处理混床阴阳树脂过滤器控制方法，依次包括一些步骤:步骤一、关闭主进水管、第一出树脂管、第二出树脂管、第三出树脂管、顶部进水管、底部进水管和反洗出水管，开启进树脂管，将阴阳树脂混合状态的树脂由进树脂管导入树脂罐中，当树脂液面到达两个第一窥视镜下沿时，关闭进树脂管停止导入树脂；步骤二、开启主进水管、底部进水管和反洗出水管，在树脂罐内对所导入的树脂反洗，将阴阳树脂分层，分为上层阴树脂、中间层树脂和下层阳树脂，反洗后关闭反洗出水管和底部进水管；步骤三、导出阴树脂时，开启底部进水管和顶部进水管，控制主进水管进水总流量为10.0-12.2kg/s，底部进水管流量为2.3-2.7kg/s，顶部进水管流量为7.7-9.5kg/s，开启第一出树脂管导出树脂；当树脂液位下降到两个第二个窥视镜心线偏上4.5-5.5cm时，关闭主进水管停止进水，关闭第一出树脂管停止导树脂；步骤四、导出中间层树脂时，开启主进水管，控制主进水管总流量为10.0-12.2kg/S，底部进水管流量为3.2-3.9kg/s，顶部进水管流量为6.8-8.4kg/s，开启第二出树脂管导出树脂；当树脂液位下降到第三窥视镜心线偏上4.5-5.5cm时，关闭主进水管停止进水，关闭第二出树脂管停止导树脂；步骤五、向树脂罐内进酸进行再生，再生完成后开启第三出树脂管导出阳树脂，通过窥视镜实时监控树脂导出情况。所述步骤二中树脂反洗过程为首先调节底部进水管水流量为6.2-7.6kg/s反洗14.0-17.0min，其次调节底部进水管水流量为13.0-16.0kg/s反洗72_88min，最后调节底部进水管水流量为5.2-6.4kg/s反洗54-66min。本发明的有益效果:(I)提高阴阳树脂的分离率:由原来的88%提高到97%。(2)混床运行时间由3.85个月(周期累积制水量250万吨)，延长到10个月(周期累积制水量增加到400万吨)。(3)降低酸碱消耗:由于降低混床的再生频率，降低系统的酸碱损耗。(4)减少废水排放:由于降低混床的再生频率，降低系统的再生废水的排放。
图1为本发明一种凝结水精处理混床阴阳树脂分离过滤器外部管路图；图2为本发明一种凝结水精处理混床阴阳树脂分离过滤器竖向截面图；图3为图2 的A-A向示意图；图4为图2的B-B向示意图；图中:1-树脂罐，2-主进水管，3-进树脂管，4-第一出树脂管，5-第二出树脂管，6-第三出树脂管,7-顶部进水管,8-底部进水管,9-母管，10-支管，11-小孔,12-布水板，13-水帽，14-第一窥视镜，15-第二窥视镜，16-第三窥视镜，17-第四窥视镜，18-反洗出水管。
具体实施例方式以下结合图1至图4和实施例对本发明做进一步描述。如图1所示本发明一种凝结水精处理混床阴阳树脂过滤器，包括树脂罐1，主进水管2，进树脂管3，第一出树脂管4，第二出树脂管5，第三出树脂管6，所述主进水管2分支有顶部进水管7和底部进水管8，所述顶部进水管7与所述树脂罐I竖向顶部连接，顶部进水管7上还连接有反洗出水管18,底部进水管8与树脂罐I竖向底部连接；所述进树脂管3,第一出树脂管4，第二出树脂管5，第三出树脂管6自上而下依次与树脂罐I竖向一侧连接；所述树脂罐I为胶囊型罐状结构，其轴向高度为7.668m，直径为2.6m。所有管路上都安装有流量调节阀，其中顶部进水管7上的流量调节阀位于顶部进水管7与反洗出水管18和主进水管2连接位置之间。所述进树脂管3与树脂罐I的连接位置与树脂罐I底部轴向距离为6.573m，所述第一出树脂管4与树脂罐I的连接位置与树脂罐I底部轴向距离为3.020m，所述第二出树脂管5与树脂罐I的连接位置与树脂罐I底部轴向距离为2.720m，所述第三出树脂管6与树脂罐I的连接位置与树脂罐I底部轴向距离为2.133m ；
所述树脂罐I内部顶部设置有顶部布水装置，所述顶部布水装置包括一根水平布置的母管9和与母管管路连接并水平布置的若干支管10，所述母管9两端与树脂罐I内壁焊接固定，母管9中央与上进水管7管路连接；所述支管10 —端与树脂罐I内壁焊接固定，另一端与所属母管9管路连接，支管10管壁上均匀开设有若干个小孔11 ;所述顶部布水装置与树脂罐I的连接位置与树脂罐I底部轴向距离为6.933m ；所述树脂罐I内部底部设置有底部布水装置，所述底部布水装置包括水平设置的布水板12和若干水帽13，所述布水板12外缘与树脂罐I内壁固定连接；所述布水板12均匀开设有若干个圆孔，所述水帽13通过所述圆孔固定在所述布水板12上表面；所述底部布水装置与树脂罐I的连接位置与树脂罐I底部的轴向距离为1.733m ；还包括设置在所述树脂罐I内部处于同一水平的两个第一窥视镜14，处于同一水平的两个第二窥视镜15，一个第三窥视镜16，处于同一水平的两个第四窥视镜17，所述第一窥视镜14、第二窥视镜15、第三窥视镜16和第四窥视镜17自上而下依次布置；所述第一窥视镜14位于树脂罐I上与树脂罐I底部轴向距离为4.883m的位置，所述第二窥视镜15位于树脂罐I上与树脂罐I底部轴向距离为3.195m的位置，所述第三窥视镜16位于树脂罐I上与树脂罐I底部轴向距离为2.970m的位置，所述第四窥视镜17位于树脂罐I上与树脂罐I底部轴向距离为1.983m的位置。一种凝结水精处理混床阴阳树脂过滤器控制方法，依次包括一些步骤:步骤一、关闭主进水管2、第一出树脂管4、第二出树脂管5、第三出树脂管6、顶部进水管7、底部进水管8 和反洗出水管18，开启进树脂管3，将阴阳树脂混合状态的树脂由进树脂管3导入树脂罐I中，当树脂液面到达两个第一窥视镜14下沿时停止导入，即导入树脂13.0-16.0m3,优选14.5m3，树脂液面距离底部布水装置2.7-3.3m时关闭进树脂管3停止导入树脂；步骤二、开启主进水管2、底部进水管8和反洗出水管18，在树脂罐I内对所导入的树脂反洗，所述反洗过程为首先调节底部进水管8水流量为6.94kg/s反洗15min，其次调节底部进水管8水流量为14.72kg/s反洗80min，最后调节底部进水管8水流量为5.83kg/s反洗60min ;通过反洗，洗去运行中截留的杂质，并将阴阳树脂分层，分为上层阴树脂，厚度
1.8m ;中间层树脂，厚度0.3m，包括0.15m阴树脂和0.15m阳树脂；下层阳树脂，厚度0.9m ；反洗后关闭反洗出水管18和底部进水管8 ；步骤三、导出阴树脂时，开启底部进水管8和顶部进水管7，控制主进水管2进水总流量为11.lkg/s，底部进水管8流量为2.5kg/s，顶部进水管7流量为8.6kg/s,开启第一出树脂管4导出树脂；通过第两个第一窥视镜14观测树脂液面下降位置，当树脂液位下降到两个第二个窥视镜15心线偏上5cm时，关闭主进水管2停止进水，关闭第一出树脂管4停止导树脂；步骤四、导出中间层树脂时，开启主进水管2，控制主进水管2总流量为11.lkg/s,底部进水管8流量为3.5kg/s，顶部进水管7流量为7.6kg/s,开启第二出树脂管5导出树脂；当树脂液位下降到第三窥视镜16心线偏上5cm时，关闭主进水管2停止进水，关闭第二出树脂管5停止导树脂；步骤五、向树脂罐I内进酸进行再生，再生完成后开启第三出树脂管6导出阳树月旨，通过窥视镜17实时监控树脂导出情况。
权利要求
1.一种凝结水精处理混床阴阳树脂过滤器，包括树脂罐(1)，主进水管(2)，自上而下依次与树脂罐(1)竖向一侧连接的进树脂管(3)、第一出树脂管(4)、第二出树脂管(5)和第三出树脂管￠)，其特征在于 所述主进水管(2)分支有顶部进水管(7)和底部进水管(8)，所述顶部进水管(7)上连接有反洗出水管(18);所述顶部进水管(7)与所述树脂罐(I)竖向顶部连接，底部进水管(8)与树脂罐(1)竖向底部连接； 还包括设置在所述树脂罐(I)内部顶部的顶部布水装置，所述顶部布水装置包括一根水平布置的母管(9)和所述母管(9)两端与树脂罐(I)内壁固定，中央与顶部进水管(7)管路连接；还包括一端与母管管路连接并水平布置的若干支管(10)，所述支管(10)另一端与树脂罐(1)内壁固定，支管(10)管壁上均匀开设有若干个小孔(11)。
2.按照权利要求I所述的凝结水精处理混床阴阳树脂过滤器，其特征在于还包括设置在所述树脂罐(I)内部底部的底部布水装置，所述底部布水装置包括水平设置的布水板(12)和若干水帽(13)，所述布水板(12)外缘与树脂罐(I)内壁固定连接；所述布水板(12)均匀开设有若干个圆孔，所述水帽(13)通过所述圆孔固定在所述布水板(12)上表面。
3.按照权利要求I所述的凝结水精处理混床阴阳树脂过滤器，其特征在于还包括设置在所述树脂罐(I)内部处于同一水平的两个第一窥视镜(14)，处于同一水平的两个第二窥视镜(15)，一个第三窥视镜(16)，处于同一水平的两个第四窥视镜(17)，所述第一窥视镜(14)、第二窥视镜(15)、第三窥视镜(16)和第四窥视镜(17)自上而下依次布置。
4.按照权利要求I所述的凝结水精处理混床阴阳树脂过滤器，其特征在于所述进树脂管(3)与树脂罐(I)连接的轴向位置位于所述顶部布水装置轴向位置的下方，所述第三出树脂管(6)与树脂罐(I)连接的轴向位置位于所述底部布水装置轴向位置的上方。
5.按照权利要求I所述的凝结水精处理混床阴阳树脂过滤器，其特征在于所述树脂罐(I)为胶囊型罐状结构，其轴向高度为6. 9-8. 4m，直径为2. 3-2. 9m。
6.按照权利要求5所述的凝结水精处理混床阴阳树脂过滤器，其特征在于所述进树脂管(3)与树脂罐(I)的连接位置与树脂罐(I)底部轴向距离为5. 9-7. 2m，所述第一出树脂管(4)与树脂罐(I)的连接位置与树脂罐(I)底部轴向距离为2. 7-3. 3m，所述第二出树脂管(5)与树脂罐⑴的连接位置与树脂罐⑴底部轴向距离为2. 4-3. 0m，所述第三出树脂管(6)与树脂罐⑴的连接位置与树脂罐⑴底部轴向距离为I. 9-2. 3m ； 所述顶部布水装置与树脂罐(I)的连接位置与树脂罐(I)底部轴向距离为6. 2-7. 6m，所述底部布水装置与树脂罐(I)的连接位置与树脂罐(I)底部轴向距离为I. 6-1. 9m; 所述第一窥视镜(14)位于树脂罐(I)上与树脂罐(I)底部轴向距离为4. 4-5. 4m的位置，所述第二窥视镜(15)位于树脂罐⑴上与树脂罐⑴底部轴向距离为2. 9-3. 5m的位置，所述第三窥视镜(16)位于树脂罐(I)上与树脂罐(I)底部轴向距离为2. 7-3. 3m的位置，所述第四窥视镜(17)位于树脂罐⑴上与树脂罐⑴底部轴向距离为1.8-2. 2m的位置。
7.按照权利要求6所述的凝结水精处理混床阴阳树脂过滤器，其特征在于所述主进水管(2)、进树脂管(3)、第一出树脂管(4)、第二出树脂管(5)、第三出树脂管(6)、顶部进水管(7)、底部进水管(8)和反洗出水管(18)上均安装有流量调节阀。
8.一种按照权利要求7所述过滤器的控制方法，其特征在于依次包括一些步骤步骤一、关闭主进水管(2)、第一出树脂管(4)、第二出树脂管(5)、第三出树脂管(6)、顶部进水管(7)、底部进水管(8)和，反洗出水管(18)；，开启进树脂管(3)，将阴阳树脂混合状态的树脂由进树脂管(3)导入树脂罐(I)中，当树脂液面到达两个第一窥视镜(14)下沿时，关闭进树脂管(3)停止导入树脂； 步骤二、开启主进水管(2)、底部进水管(8)和反洗出水管(18)，在树脂罐(I)内对所导入的树脂反洗，将阴阳树脂分层，分为上层阴树脂、中间层树脂和下层阳树脂，反洗后关闭反洗出水管(18)和底部进水管(8)；步骤三、导出阴树脂时，开启底部进水管(8)和顶部进水管(7)，控制主进水管(2)进水总流量为10. 0-12. 2kg/s，底部进水管(8)流量为2. 3-2. 7kg/s，顶部进水管(7)流量为.7. 7-9. 5kg/s，开启第一出树脂管(4)导出树脂；当树脂液位下降到两个第二个窥视镜(15)心线偏上4. 5-5. 5cm时，关闭主进水管(2)停止进水，关闭第一出树脂管(4)停止导树脂；步骤四、导出中间层树脂时，开启主进水管(2)，控制主进水管(2)总流量为.10.0-12. 2kg/s，底部进水管(8)流量为3. 2-3. 9kg/s，顶部进水管(7)流量为6. 8-8. 4kg/s，开启第二出树脂管(5)导出树脂；当树脂液位下降到第三窥视镜(16)心线偏上.4.5-5. 5cm时，关闭主进水管(2)停止进水，关闭第二出树脂管(5)停止导树脂； 步骤五、向树脂罐(I)内进酸进行再生，再生完成后开启第三出树脂管￠)导出阳树月旨，通过窥视镜(17)实时监控树脂导出情况。
9.按照权利要求8所述过滤器的控制方法，其特征在于所述步骤二中树脂反洗过程为首先调节底部进水管(8)水流量为6. 2-7. 6kg/s反洗14. 0-17. Omin，其次调节底部进水管(8)水流量为13. 0-16. Okg/s反洗72-88min，最后调节底部进水管(8)水流量为.5.2-6. 4kg/s 反洗 54_66min。
全文摘要
本发明涉及凝结水精处理混床阴阳树脂过滤器，包括树脂罐，主进水管，自上而下依次与树脂罐竖向一侧连接的进树脂管，第一出树脂管，第二出树脂管，第三出树脂管，主进水管分支有顶部进水管和底部进水管，所述顶部进水管上连接有反洗出水管；所述顶部进水管与所述树脂罐竖向顶部连接，底部进水管与树脂罐竖向底部连接。还涉及上述过滤器的控制方法，依次包括以下步骤1向树脂罐导入树脂，2对导入的树脂进行反洗，3导出阴树脂，4导出中间层树脂，5进行再生，然后导出阳树脂。本发明提高了阳树脂的分离率，延长了混床运行时间，减低了酸碱消耗并减少了废水排放。
文档编号C02F1/42GK103253731SQ201210038599
公开日2013年8月21日 申请日期2012年2月21日 优先权日2012年2月21日
发明者杨笑宇, 孙佰一, 王旭初, 张毅, 刘非 申请人:江苏核电有限公司