研究了壓水堆核電站化學和容積控制系統除鹽器放射性廢樹脂更換操作工藝相關的閥門配置特點和配置優化方案，分析了如何降低操作人員的職業照射劑量及簡化閥門配置和提高操作可靠性。

1、概述

　　壓水堆核電站化學和容積控制系統(RCV) 設置兩臺混床除鹽器和一臺陽床除鹽器，用來保持反應堆冷卻劑的純度，并使得反應堆冷卻劑的放射性水平維持在允許的限值以內。混床除鹽器的樹脂能夠去除離子型腐蝕產物和一些離子型裂變產物，同時也作為過濾器使用。正常情況下一臺混床除鹽器運行而另一臺備用，每臺混床除鹽器設計容量至少滿足一個燃料循環周期使用。陽床除鹽器的樹脂能夠去除反應堆冷卻劑中絕大部分的鋰和銫同位素。失效后的核級離子交換樹脂，作為放射性廢物從除鹽器中水力卸載到專門的廢樹脂貯槽中暫存一段時間，當其中的短壽命核素充分衰變后，再送到水泥固化系統中進行固化處理。然后，將新樹脂連續不斷地裝填入除鹽器，裝填過程中需要對除鹽器進行連續排氣，并將多余的除鹽水排放，樹脂裝填完畢后用除鹽水對除鹽器內的樹脂進行連續沖洗，直至除鹽器出口水質滿足要求。

2、廢樹脂更換系統

　　2.1、系統功能

　　在需要卸載除鹽器中失效的核級離子交換樹脂時，通過開啟和關閉相關閥門，由核島除鹽水分配系統(SED) 向除鹽器供水，利用水力輸送的方式將樹脂輸運到固體廢物處理系統。重新裝填新樹脂時，通過開啟和關閉相關閥門，實現除鹽器的排氣，由核島除鹽水分配系統向除鹽器供水，完成除鹽器樹脂的沖洗。

　　2.2、系統組成

　　除鹽器廢樹脂水力卸載系統主要由除鹽器、核島除鹽水分配系統隔離閥、核島疏水排氣系統RPE) 隔離閥和固體廢物處理系統(TES) 隔離閥組成( 圖1) 。

圖1 樹脂水力卸載和裝填用閥門配置

　　2.3、系統運行

　　當除鹽器中的核級離子交換樹脂達到飽和以后，將其通過水力卸載的方式輸送到固體廢物處理系統。

　　(1) 將除鹽器從RCV系統中隔離出來，并卸壓至常壓。

　　(2) 打開沖洗水管沖洗相關管道，然后除鹽水通過正常工藝流出口由泵輸送至除鹽器底部。

　　(3) 除鹽器內除鹽水流過截留網，樹脂在逆向流動的除鹽水中形成流態化。

　　(4) 打開除鹽器排放接口，將整床樹脂沖排至放射性固體廢物處理系統的貯槽。

　　(5) 連續供應除鹽水直至除鹽器中樹脂排凈，且樹脂排放管內的廢樹脂沖洗干凈。

　　(6) 關閉核島除鹽水分配系統、核島疏水排氣系統和固體廢物處理系統的隔離閥。

　　除鹽器廢樹脂水力卸載完畢以后，向除鹽器中裝填新樹脂。

　　(1) 打開除鹽器樹脂添加接管，向除鹽器中連續添加新樹脂。

　　(2) 裝填過程中進行連續排水和排氣。

　　(3) 裝填完畢后，除鹽水通過正常工藝流出口由泵輸送至除鹽器上部，對新樹脂進行沖洗，直至出口水質滿足要求。

　　(4) 除鹽器沖洗完畢后，恢復樹脂添加接管密封和關閉核島除鹽水分配系統、核島疏水排氣系統的閥門，對除鹽器進行密封性水壓試驗。

4、結語

　　根據相關閥門執行的功能、操作特點和布置方式等因素的分析結果，提出的閥門配置優化方案具有更好地符合ALARA 原則，提高基本可靠性和降低在役裝置檢查工作量的特點，可供核電站化學和容積控制系統設計參考。