Page 62 - 电力与能源2023年第一期

第 44 卷 第 1 期
电力与能源
56 2023 年 2 月

DOI：10.11973/dlyny202301013

电渗析技术在核电厂的应用与性能评估

范 赏，蔡宏伟，吴广坤，王 强，钟 铁

（国核示范电站，山东 荣成 264312）

摘 要：电渗析技术是膜分离技术之一，具有低能耗、高效率、可连续运行等显著优点，广泛应用于很多行业，
但在核电厂蒸汽发生器排污系统的应用经验极少。介绍了电渗析技术在核电厂蒸汽发生器排污系统的应用
经验、膜元件的老化评估方法、缓解策略等相关内容。为后续该技术在核电厂的应用提供相关经验借鉴。
关键词：电渗析技术；核电厂；蒸汽发生器
作者简介：范 赏（1991—），男，工程师，从事核电厂设备管理及化学控制领域工作。
中图分类号：X703 文献标志码：A 文章编号：2095-1256（2023）01-0056-04
Application and Performance Evaluation of Electrodialysis Technology in Nuclear Power Plants

FAN Shang，CAI Hongwei，WU Guangkun，WANG Qiang，ZHONG Tie

（State Nuclear Demonstration Power Station，Rongcheng 264312，Shandong Province，China）

Abstract：Electrodialysis is one of membrane separation technologies, which has the advantages of low energy
consumption, high efficiency and continuous operation. It is widely used in many industries. However, there is
little experience in the application of steam generator blowdown system in nuclear power plant. This paper intro⁃
duces the application experience of electrodialysis technology in steam generator blowdown system of nuclear
power plant, aging evaluation of membrane element and mitigation strategy, aiming to provide relevant experi⁃
ence for the subsequent application of this technology in nuclear power plants.

Key words：electrodialysis technology，nuclear power plant，steam generator
电渗析（EDI）技术具有低能耗、高效率、可连 去除离子的作用。
续运行等显著优点，现在广泛应用于化工、轻工、 （2）离子交换过程：此过程依靠离子交换树脂
冶金、造纸等行业，但应用在核电厂蒸汽发生器排 对水中电解质离子的交换作用，达到去除水中离
污系统的只有 AP1000 和 CAP1400 系列电厂，因 子的目的。
此该技术在核电厂的使用经验、系统性能评估方 （3）电化学再生过程：利用电渗析的极化过程

法、设备老化评估方法及缓解策略等还比较少。 产生的 H 和 OH 及树脂本身的水解作用对树脂
+
−
进行电化学再生。
1 电渗析技术工作原理
2 EDI 出水水质影响因素分析
电渗析技术是膜分离技术的一种，将阴阳离
子交换膜交替排列于正负电极之间，并用特制的 EDI 把 电 渗 析（ED）与 离 子 交 换 树 脂 混 床
隔板将其隔开，组成除盐和浓缩两个系统。在直 （IX）的优点结合在一起，在其水室中填充离子交
流电场的作用下，以电位差为动力，利用膜的选择 换树脂，离子在树脂上的传递速率比在溶液中的

透过性，把电解质从溶液中分离出来。EDI 工作 传递速率要高，从而可以提高 EDI 淡室中离子的
原理示意如图 1 所示，整个过程主要包含以下几 迁移速度；同时由于局部高电势梯度而发生水离
个方面。 解，产生 H 、OH 再生填充的树脂。因此，离子在
+
−
（1）电渗析过程：在外电场作用下，水中的电 树脂上发生吸附→解析传递→再吸附→再解析传
解质通过离子交换膜进行选择性迁移，从而实现 递的过程，并在电场作用下最终迁移到浓室，达到