1. 除盐水生产系统
1.1系统简介
某核电厂除盐水生产系统（SDA）是将来自水厂的水经活性炭过滤器去除水中的游离氯和有机物等杂质，送往一、二级除盐床，将合格的除盐水储存到除盐水箱，供机组一、二回路使用。除盐装置包括阳床、阴床、混床各5套，采用母管制连接。床体出水装置为碳钢多孔板+不锈钢水帽，并在床体出水管道上设Y型树脂捕捉器。
1.2树脂主要参数
阳树脂型号为DOWE*MARATHON C（H）；阴树脂型号目前有DOWE*MARATHON A（OH）、DOWE*MARATHON A（Cl）、AMBERLITE*HPR4800 Cl，3种树脂为交叉使用。
2. 历史水质异常信息
1) 阳床树脂铁污染
2018年5月22日，SDA系统4号阳床小反洗再生后出水钠较以往偏高，连续再生三次，出水钠仍高达64.7ug/L（要求＜50ug/L）。对阳树脂取样，观察有大量树脂颗粒变成棕色甚至黑色，分析溶铁4200ug/L，判断阳树脂存在铁污染，对阳树脂进行高浓度盐酸复苏，再生后出水指标合格。
2) 阴床树脂硅穿透
2018年12月8日，阴床SDA系统3号阴床出水硅约为4000ppb（要求＜100ppb），3号阴床未达到周期制水量，判断为存在部分阴树脂深度失效情况，单次常规再生效果不佳。经增大碱量再生后，阴床出水指标恢复正常。
3) 混床出水氯离子偏高
2022年1月至2023年1月，SDA系统5号混床共计再生5次，其中2次再生后氯高。经分析为5号混床再生时阴、阳树脂分层不彻底，阳树脂中阴树脂含量较多，阴树脂被再生液盐酸转化为Cl型。阴阳树脂混合后，失效阴树脂分散在底部，制水时底部失效阴树脂释放氯离子。
3. 树脂老化影响分析
根据SDA系统树脂历史异常信息，查阅相关资料，分析SDA系统树脂受老化影响，主要可能发生以下3种情况：1）树脂污染，交换容量下降；2）树脂深度失效，再生度低，交换容量下降；3）树脂氧化变质，容易破碎,交换容量下降。阳床、阴床树脂老化后最坏后果是大幅缩短混床周期制水量，混床树脂老化后最坏后果是SDA系统出水水质超标及破碎树脂进入除盐水箱。
4. 现有树脂报废准则
DL/T673-1999《火力发电厂处理用001×7强酸性阳离子交换树脂报废标准》和DL/T807-2002《火力发电厂处理用201×7强酸性阴离子交换树脂报废标准》明确规定了树脂的更换与报废的技术与经济指标。当前核电厂树脂报废时参考上述两份火电厂树脂报废标准执行，但其要求相对宽松，按相关报废指标执行存在出水水质不满足SDA系统设计要求的风险。因此，需制定SDA系统树脂老化监督和老化更换方案。
5. 树脂老化监督方案
1) 树脂损耗跟踪
当床体运行损耗导致树脂填充量不足时，存在周期制水量降低及水质恶化等情况。记录树脂再生后高度，建立树脂损耗统计制度，可有效避免因树脂运行损耗导致交换容量降低、水质异常等一系列问题。
2) 出水水质监测
床体出水水质监测指标是最直观反馈床体运行状态的指标，系统投运、运行、床体再生期间应密切关注在线化学仪表的水质相关参数。当SDA系统出水水质异常时，应深入分析根本原因并制定改进措施，积累知识与经验。
3) 树脂性能分析
树脂性能是否满足相关技术要求是决定能否其安全稳定运行的关键。定期对在用树脂进行性能（火电厂树脂报废技术指标、树脂技术手册中技术参数和典型物化指标）分析，并建立趋势跟踪比对，给树脂老化更换提供数据支撑。
一般结合床体内部五年检查大纲执行；当发生水质异常、碎树脂量增多等情况时，增加树脂性能分析频次。
4) 树脂碎片检查
树脂大分子链使用过程中会逐渐氧化断裂，树脂碎片多少则代表其氧化断链程度。通过树脂捕捉器检查大纲或树脂捕捉器反冲洗方式，掌握树脂碎片情况，可用于判断树脂老化变质情况。
6. 树脂老化更换方案
1) 新树脂补充添加
当补充新树脂和树脂老化形成一种动态平衡，则可认为床体不存在树脂老化影响。控制补充新树脂比列，可以避免因树脂老化而整套数树脂更换。根据床体树脂损耗统计表信息，对床体进行树脂补充添加。
2) 树脂更换
出水水质判断
床体出水水质指标不满足设计要求时，采用树脂复苏、增大酸碱耗等一系列方式仍无法得到有效解决，应进行床体整套树脂更换。
床体出水水质存在明显恶化，但水质指标仍可满足设计要求时，应持续加强趋势跟踪，提前准备更换材料，综合研判更换时机。
周期制水量判断
当周期制水量不满足当前设定值情况时，采用树脂复苏、增大酸碱耗等一系列方式仍无法得到有效解决，应进行床体整套树脂更换。
性能分析结果判断
根据树脂外送分析结果，发现树脂性能不满足要求时，应进行床体整套树脂更换。
根据树脂性能趋势跟踪比对结果，若树脂性能参数存在大幅度变化（未达报废指标），按下表设定的预警值，综合考虑更换策略。
表5：阳离子交换树脂报废技术指标--预警值
表6：阴离子交换树脂报废技术指标--预警值
树脂碎片判断
根据树脂捕捉器检查大纲或树脂捕捉器反冲洗结果，确定树脂碎片量显著升高时，应取样进行树脂性能分析，综合考虑更换策略。
经济性判断
经济性判断主要考虑除盐床再生费用和床体树脂采购费用，再生费用需考虑人工、酸碱和除盐水成本，床体树脂采购费用根据市场树脂价格和填装量确定。
树脂经多次反复再生，虽然可以恢复出水水质及周期制水量，但是每次失效再生难度都很大，此时应对比再生成本和树脂采购成本，综合考虑更换策略。
7. 结语
除盐水生产系统离子交换树脂老化管理，是为了跟踪树脂状态，及时有效的做出调整，确保系统出水水质满足机组要求。在系统运行过程中，应根据树脂老化监督方法，加强树脂损耗、出水水质、树脂性能、树脂破碎的跟踪及记录，及时研判和评估树脂状态。同时，建议有计划的反洗出破碎或变质树脂，补充添加新的树脂，这样即可保证出水水质稳定，又可减少再生和整套更换的成本。
参考文献
[1]DL/T673-1999《火力发电厂处理用001×7强酸性阳离子交换树脂报废标准》.
[2]DL/T807-2002《火力发电厂处理用201×7强酸性阴离子交换树脂报废标准》.
