过滤器

一回路辅助系统水过滤器滤芯是核电站运营所需的重要消耗性备件，用于过滤一回路及辅助系统中的杂质，收集捕捉系统中的高放射性粒子，从而降低一回路的放射性水平。核电站一回路辅助系统水过滤器滤芯制造所需原材料的性能指标及制造工艺要求较高，国内在运在建核电机组的备件均由国外厂家垄断供应。2019年中广核核电运营有限公司与国内厂家联合开展滤芯的自主化研制工作，经过研发团队的科技攻坚，于2020年底完成了滤芯的研发，国产滤芯的主要技术指标与国外产品相当，硅析出量等关键指标优于国外产品。2021年开始，自主化研制成果已在中国广核集团下属核电站开展试点应用。

田湾核电站1、2号机组一回路储罐排气净化系统（也称KPL3系统），用于净化排气中的放射性气溶胶。系统由俄罗斯设计，设有两列，一备一用，每一列均设置有一台高效过滤器，其中高效过滤器滤芯为俄方设计供货，目前系统内俄方供货的滤芯及仓储备件均为1、2号机组调试期间采购，滤芯服役和备件存放时间已达10年，2013年对KPL3系统高效过滤器滤芯进行了效率试验，发现系统中安装的高效过滤器滤芯已失效，库存备件已老化，性能已不满足设计要求。经过向原俄方供货商询价，滤芯采购价格达到30万元人民币/台，不仅远高于调试期间采购价格，且作为耗材备件，该价格非常不合理。因国内生产厂家均不生产该类型的高效过滤器滤芯，因此需要对该系 统适用滤芯进行设计研发。解决采购价格高，供货周期长，缺少配套技术服务等问题，并希望通过本项目的研制实现该类型过滤器的国产化，填补国内空白。

在核电厂通风系统调试中，该项目首次采用机械装置模拟核空气净化机组的高效过滤器初阻力、终阻力和碘吸附器的阻力，是在传统调试方法上的创新，该方法可以在行业内全面推广： 通过五种型号的过滤器阻力模拟装置组合使用，能够包容核电厂不同风量的核净化机组系统调试需求，同时，产品成本低、精度高、性能稳定，可重复使用，能大量节省调试备件： 该科研成果已应用于田湾3、4号机组核净化系统试验，节省人民币约380万元的备件损耗。目前，成果已移交给田湾5、6号机组，可以继续为5、6号机组创造经济效益。 该科研成果自主可控，具有良好的经济效益和社会效益，可广泛用于其他核电项目的净化机组系统调试。

凝结水精处理系统包括机械过滤系统（五个阳床）、离于交换系统（五个混床）、体外再生系统、废水排放系统。机组满功率运行时，凝结水最大流量为3600m3/h，需要约30%的经过精处理系统旁路，阳床和混床为氢型运行，为四用一备，给水PH控制在9.4-9.6。 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。阳床和混床再生用试剂为盐酸和氢氧化钠。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。 运行一处对系统运行参数进行比对分析时发现，机组功率运行期间，两台机组蒸汽发生器排水的电导、氯离子都有不同程度的波动，见下图，是电导的波动。这些波动虽然没有超标，但会影响机组的稳定运行，运行一处对此展开科研研究查找这些波动的根+源，制定措施消除。

田湾核电站一回路储罐排气净化系统用于净化排气中的放射性气溶胶。系统由俄罗斯设计，每一列均设置有一台高效过滤器。其中滤芯为俄方设计供货， 2013年对 KPL3 系统高效过滤器滤芯进行了效率试验，发现系统中安装的高效过滤器滤芯已失效，库存备件已老化，性能已不满足设计要求。经过向原俄方供货商询价，俄方漫天要价，滤芯采购单价达到 30 万元人民币/台，作为耗材备件，该价格非常不合理。由于俄方设计文件中未给出该滤芯的任何设计资料，国内生产厂家也均不生产该类型的高效过滤器滤芯，因此需要对该系统适用滤芯进行设计研发。以填补国内空白，改变技术受制于俄方的状态。经过技术攻关，对一回路储槽排气系统设计功能、设计参数、系统设计要求进行梳理。确定了过滤器结构及接口尺寸、过滤滤材，优化了滤芯的结构设计，创造性的设置了排水口，提升滤芯净化能力，同时保证系统水分排出。滤芯按照 ASME 标准进行了型式试验，在国内形成了一套完整的生产线。其中主要创新点有1)优化了高效过滤器结构：优化了过滤器结构，减小了过滤器尺寸，减轻了过滤器重量，安装更换更为便捷，减轻了人员劳动强度，缩短了工作时间。2) 过滤器滤芯设置两级过滤：过滤器采用两级过滤，预过滤采用金属烧结毡，可去除气溶胶中的大颗粒物质，延长高效滤纸寿命；高效滤芯采用密褶型玻璃纤维纸，结构更加紧凑，相同尺寸可达到更大的过滤面积，保证过滤器整体通风量，延长过滤器寿命。3) 过滤器底部设置排水口结构：创造性的将排水口与过滤器设计为一体，排水口设置在过滤器底部，排水口内填充玻璃棉作为滤材，既可排出腔体内的凝结水，又能过滤气溶胶，保证整机的过滤效率。

作为先进的动力机械，燃机在国家能源和国防安全上有着不可替代的战略地位和作用。为优化能源结构，促进环境质量改善，我国已投运燃气电厂装机容量达86000MW并多数分布在珠三角、长三角及京津等区域，另外在油气管道沿线和大型舰船上装备有数百套用于增压、推动及电源供能系统的燃气轮机。从陆地到海洋，我国在运燃机机组面临着复杂各异的应用环境。长期以来，由于我国缺乏燃机进气过滤系统检测技术、缺失理论基础研究和照搬国外OEM厂家进气系统设计方案，导致燃气轮机进气过滤系统压差长期偏高、过滤器寿命严重偏短、遇到雨雪雾霾天气时压差急剧增长、过滤效率失效及“投产即技改”等成为燃气发电行业面临的普遍性问题，给燃机带来叶片磨损、侵蚀、金属腐蚀和阻塞冷却通道造等安全性隐患，甚至迫使燃气电厂经常性降负荷运行或紧急停运，严重影响了这一先进型动力机械运行的安全性和经济性，对燃气电厂在雨雪、雾霾、飞絮和沙尘等复杂气候下保政治供电和保民生供热带来了极大的生产顾虑。据调研统计，虽然进气过滤系统每年的维护费用占全厂全部设备维护费用的0.3%，但是给我国多家燃气电厂特别是北方地区电厂带来的问题或生产顾虑占比则高达10%。因此，研究应对复杂气候环境的燃机进气过滤系统检测技术极为重要和迫切。研究单位充分发挥其重型燃机发电领域特别在进气过滤系统领域的科研、应用等优势，从应用基础研究开始，创新形成了燃机进气系统实验室检测技术、现场检测技术和进气过滤系统气候分析系统等关键技术，填补了国际及国内多项行业空白，并及时在我国燃气发电全行业中推广应用，有效解决了进气过滤系统各项难题，为气电行业、油气行业和船舶行业带来了显著的经济效益和社会效益。

目前，燃煤电站的静电除尘器和 WFGD 等常规污染物控制设备对烟气中 SO3 脱除效率较低。主要的烟气 SO3 控制技术包括掺烧低硫煤、开发低 SO2/SO3 转化率的 SCR 脱硝催化剂、向燃煤中添加石灰石和采用湿式电除尘器进行物理脱除，上述设备和方法的 SO3 脱除效果也很难满足要求。目前公开了一种三氧化硫尾气吸收装置，包括吸收塔、三氧化硫反应塔等，该装置功能与 WESP 类似，无法解决 SO3 造成的空气预热器堵塞问题。另外一种利用天然碱浆液的 SO3脱除装置，该装置通过向烟道中注射天然碱浆液来脱除 SO3。浆液的物化特性和干粉理化特性不同，装置系统差别大，同时，浆液注射装置实现形式较复杂，可靠性较差。 本发明的干粉吸附剂烟道注射脱除 SO3 设备，可根据烟气中 SO2 浓度，使碱性吸附剂料粉的喷入量与烟气中 SO3 的量相匹配。从而保证了 SO3 脱除效果、节省碱性吸附剂料粉。本发明的干粉吸附剂烟道注射脱除 SO3 设备，所述储罐顶部装有微正压装置，用于保持储罐内 0.4kPa-0.8kPa 的微正压，实现粉料防潮和下料顺畅的功能。所述的气动给料机不仅给料速度快，且工作性能稳定可靠。另外，所述粉料储罐和称重罐顶部均设置有过滤器，用于过滤从所述罐中排出的含粉尘气体，减少污染环境和对操作人员的粉尘伤害。本发明的 SO3 脱除设备，可通过调节旋转阀改变料粉注射量，使碱性吸附剂注射量与烟气中 SO3 的量相匹配。从而保证了脱除效率、由此节省了碱性吸附剂。因此，本发明的干粉吸附剂烟道注射脱除 SO3 设备具有脱除 SO3效率高，脱除 SO3 彻底，性能稳定可靠，以延缓 SO3 造成的空气预热器堵塞，减少 SO3 引起的下游设备腐蚀，有效降低烟气中的 SO3 含量，减小对生态环境的破坏，并可有效节省碱性吸附剂的特点。

本技术已获实用新型专利授权，专利号（ZL200620119214.1）。本专利技术综合了粉末树脂覆盖过滤器和混床的优点，将两者有机地结合起来，采用粉末树脂覆盖过滤器加阳阴混合离子器（混床）组成的凝结水精处理系统来处理超临界、超超临界参数直接空冷机组的凝结水，从根本上解决了现有技术存在的热季凝结水温度高，而给水水质要求高、凝结水又必须100%处理的技术难题，具有出水水质好、运行灵活、适应性强的特点。本专利易于实施。通过专利技术的实施，能够大大缩短机组启动时间，同时，在热季高温时段，凝结水精处理系统能够继续运行，可以保证给水品质，从而可避免因水质不合格、机组不得不降负荷运行的情况发生，可大大提高火力发电厂的经济效益。