litceymos.ru 1


Роль химии в энергетике:

  • подготовка химически обессоленной воды методом ионного обмена для АЭС

  • Автор проекта: Сентюлева Анна, Удомельская гимназия №3 им. О. Г. Макарова


Цель работы

  • Ознакомление с технологией подготовки воды для АЭС методом ионного обмена и сравнение качества воды: для технологических нужд АЭС, питьевой и озерной.



Задачи работы

  • изучить требования, предъявляемые к воде, используемой для технологических нужд на современной АЭС на примере Калининской АЭС.

  • ознакомиться с теорией метода ионного обмена,

  • посетить водозаборную станцию г. Удомля и ознакомиться с химическим составом питьевой воды и озерной воды.

  • сравнить показатели химического анализа питьевой воды и воды II контура АЭС.



Задачи работы

  • посетить химический цех Калининской АЭС и ознакомиться:

  • с процессом подготовки воды на химической водоочистке;

  • с процессом очистки воды на блочной обессоливающей установке;

  • посетить экспресс-лабораторию II контура;

  • ознакомиться теоретически с работой специальной водоочистки.

  • сделать выводы о значении ионного обмена при подготовке воды.


Актуальность

  • К оборудованию АЭС предъявляются жесткие требования безопасности, надежности и экономичности работы.

  • Водно-химический режим АЭС должен быть организован так, чтобы коррозия и другие воздействия на оборудование и трубопроводы систем АЭС не приводили к нарушению пределов и условий её безопасной эксплуатации.


Посещение водозаборной станции

  • 14 декабря 2007 года состоялась экскурсия на водозаборную станцию с целью ознакомления с процессами: подготовки воды, определения основных показателей качества питьевой и озерной воды.



Аэрация нужна для обогащения воды кислородом



Определение рН растворов на рН-метре на водозаборной станции

  • Определение рН растворов на рН-метре на водозаборной станции



Определение солей жесткости



Частичное сравнение показателей качества озерной и питьевой воды



Показатель рН, содержание железа и солей жесткости в озере Кубыча, питьевой воде и ПДК



Посещение Калининской АЭС

  • 25 декабря 2007 года состоялась экскурсия на Калининскую атомную станцию с целью ознакомления с работой подразделений химического цеха.



Сравнительные характеристики питьевой воды и воды II контура АЭС



Содержание хлоридов в питьевой воде и воде второго контура Калининской АЭС



Содержание солей жесткости в питьевой воде и воде второго контура КАЭС



Содержание железа в питьевой воде и воде второго контура


Посещение химводоочистки и ознакомление с технологией производства химически обессоленной воды


Принципиальная схема обессоливающей части химводоочистки (ионирование)



Принципиальная схема блочной обессоливающей установки



Через электромагнитные фильтры пропускают 100% конденсата, через фильтры смешанного действия возможно пропускать как 100% воды, так и часть ее. Так при одном работающем фильтре смешанного действия (очистка 20% конденсата) удельная электрическая проводимость уменьшилась: χ=0,23 мкСм/см – до блочной обессоливающей установке и χ=0,21 мкСм/см – после блочной обессоливающей установки.

  • Через электромагнитные фильтры пропускают 100% конденсата, через фильтры смешанного действия возможно пропускать как 100% воды, так и часть ее. Так при одном работающем фильтре смешанного действия (очистка 20% конденсата) удельная электрическая проводимость уменьшилась: χ=0,23 мкСм/см – до блочной обессоливающей установке и χ=0,21 мкСм/см – после блочной обессоливающей установки.



Принцип работы специальной водоочистки

  • Очистка воды первого контура производится на установке спецводоочистки.

  • Установка улучшает радиационную обстановку, снижая радиоактивность теплоносителя на один-два порядка.


На энергоблоке с реакторами типа ВВЭР-1000 имеется четыре замкнутых контура сбора и переработки сточных вод: организованных протечек и продувочной воды первого контура; борного концентрата; продувочной воды парогенераторов; трапных вод и вод спецпрачечной. Данные установки включают в себя: механические фильтры, Н-катионитные и ОН-анионитные фильтры.

  • На энергоблоке с реакторами типа ВВЭР-1000 имеется четыре замкнутых контура сбора и переработки сточных вод: организованных протечек и продувочной воды первого контура; борного концентрата; продувочной воды парогенераторов; трапных вод и вод спецпрачечной. Данные установки включают в себя: механические фильтры, Н-катионитные и ОН-анионитные фильтры.


Заключение

  • Все дренажи с оборудования предочистки и химводоочистки собираются в подземном баке дренажных вод. После нейтрализации вода подаётся на фильтровальный блок полигона глубинного захоронения. Отстоянная вода нагнетается в скважины, на глубину около 1,5 км. Таким образом, введение в эксплуатацию полигона глубинного захоронения исключает возможность сброса промышленных нерадиоактивных стоков в окружающую среду.



Заключение

  • Подготовка воды методом ионного обмена позволяет достигать требуемых значений, необходимых для безопасной, надежной и экономичной работы оборудования.

  • Однако это достаточно дорогостоящий процесс: себестоимость 1м3 питьевой воды – 6,19 руб., а себестоимость 1м3 химически обессоленной воды составляет 20,4 руб. (данные 2007 г.) - для чего применяют замкнутые циклы циркулирования воды.



Заключение

  • Данная работа помогает повысить мотивацию к изучению химии, физики, знакомит с химическими технологиями, применяемыми в энергетике на примере Калининской АЭС.