CN106816183A

CN106816183A - 核电站一回路连续加氨的量化控制方法

Info

Publication number: CN106816183A
Application number: CN201510864411.XA
Authority: CN
Inventors: 苏凯; 胡海; 李锋; 张毅; 王旭初; 王宇宙; 杜元生
Original assignee: Jiangsu Nuclear Power Corp
Current assignee: Jiangsu Nuclear Power Corp
Priority date: 2015-11-30
Filing date: 2015-11-30
Publication date: 2017-06-09

Abstract

本发明属于一种核电站一回路加氨方法，具体公开一种核电站一回路连续加氨的量化控制方法，该方法具体包括如下步骤：步骤(1)在正常运行工况下，每小时向一回路加入的氨量步骤(2)在投运冷却剂储存系统阳离子交换器的除碱工况，每小时向一回路加入的氨量步骤(3)在投运一回路净化系统混床除碱工况，每小时向一回路加入的氨量步骤(4)在一回路注水工况，每小时由于注水向一回路中引入的联胺转换为氨的当量从而完成了核电站一回路连续加氨的量化控制过程。该方法通过加氨量化控制优化一回路水化学控制过程，提高一回路氨、溶氢、总碱等指标的稳定性，解决一回路水质难于控制的问题。

Description

核电站一回路连续加氨的量化控制方法

技术领域

本发明属于一种核电站一回路加氨方法，具体涉及一种核电站一回路连续加氨的量化控制方法。

背景技术

核电站一回路采用加氨工艺，通过氨的辐照分解产生溶氢；一回路净化系统KBE连续净化一回路冷却剂，床出口水返回一回路。VVER核电站机组控制溶氢的传统方式为：依据一回路的溶氢和氨浓度，通过计算间断性向一回路加氨，以使氨和溶氢的浓度满足要求。按照这种方式，在向一回路注氨时会使一回路瞬态的氨浓度较高，引起KBE树脂床出口“排代”出钾离子、氯离子等组分，进而导致一回路化学组分浓度出现较大的波动，存在溶氢、总碱金属等控制指标偏离的风险。鉴于此，在机组第三个燃料循环开始后优化了化学控制方式，采用连续加氨的方式控制溶氢，此后两台机组的氨、溶氢、总碱金属等指标的控制趋于平稳。但对于连续加氨量仍缺乏精确的定量控制，仅依据氨、溶氢的变化趋势经验性的调整，如调整不适当，仍会导致相关化学指标的往复波动；尤其是由于KBE离子交换树脂床的缓冲作用，总碱金属的变化滞后于氨浓度的变化，在寿期末硼碱曲线A区较窄时容易因调整不及时而发生偏离——在机组第三个燃料周期末，由于上述原因，一回路总碱金属还是出现了几次偏离。另外，当一回路由于总碱金属较高而投运KBB10AT001/KBE50AT001除碱时，由于缺乏加氨量的定量计算，极易导致氨、氢、总碱金属的浓度出现较大波动，上述化学指标存在较大的偏离风险。

目前国外同型VVER机组，仍均采用间断性加氨的方式控制溶氢，一回路相关指标波动较大乃至发生偏离的情况较频繁，对于加氨定量控制并无可借鉴的经验。

发明内容

本发明的目的在于提供一种核电站一回路连续加氨的量化控制方法，该方法通过加氨量化控制优化一回路水化学控制过程，提高一回路氨、溶氢、总碱等指标的稳定性，解决一回路水质难于控制的问题。

实现本发明目的的技术方案：一种核电站一回路连续加氨的量化控制方法，该方法具体包括如下步骤：

步骤(1)在正常运行工况下，每小时向一回路加入的氨量

步骤(2)在投运冷却剂储存系统阳离子交换器的除碱工况，每小时向一回路加入的氨量

步骤(3)在投运一回路净化系统混床除碱工况，每小时向一回路加入的氨量

步骤(4)在一回路注水工况，每小时由于注水向一回路中引入的联胺转换为氨的当量

从而完成了核电站一回路连续加氨的量化控制过程。

所述的步骤(1)中的C_H2为一回路氢浓度，x为下泄流量。

所述的步骤(2)中的C_H2为一回路氢浓度，x为下泄流量，C_NH3为一回路氨浓度，C_碱为一回路总碱金属浓度，y为冷却剂储存系统运行流量。

所述的步骤(3)中的C_H2为一回路氢浓度，x为下泄流量，C_NH3为一回路氨浓度，z为一回路净化系统混床运行流量。

述的步骤(4)中的C_硼为一回路硼酸浓度，C_H2为一回路氢浓度，C_NH3为一回路氨浓度。

本发明的有益技术效果：本发明的方法通过确定一回路加氨量与溶氢、氨、总碱金属的对应关系，实现一回路氨、溶氢、总碱的目标浓度来定量控制加氨量；使得电站一回路水化学的控制手段得以优化，从而延长核电站的服役寿命。

附图说明

图1为VVER机组第三燃料循环与第六燃料循环一回路氨浓度对比图；

图2为VVER机组第三燃料循环与第六燃料循环一回路氢浓度对比图；

图3为VVER机组第三燃料循环一回路总碱金属离子浓度趋势图；

图4为VVER机组第六燃料循环一回路总碱金属离子浓度趋势图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明所提供的一种核电站一回路连续加氨的量化控制方法，该方法具体包括如下步骤：

步骤(1)在正常运行工况下，每小时向一回路加入的氨量M_NH3如下式(1)所示：

式(1)

式中：

M_NH3：每小时向一回路加入的氨量，g/h；

C_H2：一回路氢浓度，mg/L；

0.8：主泵轴封水流量，kg/s；

x：下泄流量，kg/s。

步骤(2)在投运冷却剂储存系统阳离子交换器的除碱工况，每小时向一回路加入的氨量M_NH3如下式(2)所示：

式(2)

式中：

C_NH3：一回路氨浓度，mg/L；

C_碱：一回路总碱金属浓度，mmol/L；

y：冷却剂储存系统运行流量，kg/s；

步骤(3)在投运一回路净化系统混床除碱工况，每小时向一回路加入的氨量M_NH3如下式(3)所示：

式(3)

式中：

z：一回路净化系统混床运行流量，kg/s；

步骤(4)在一回路注水工况，每小时由于注水向一回路中引入的联胺转换为氨的当量M'_NH3如下式(4)所示：

式(4)

式中：

M'_NH3：每小时向一回路加入的氨当量，g/h；

C_硼：一回路硼酸浓度，g/L；

300：一回路体积，m³；

0.022：一回路每天硼酸下降浓度，g/L；

从而完成了核电站一回路连续加氨的量化控制过程。

采用本发明的方法对VVER 1号机组第六个燃料循环开始投入生产使用，图2至图4为VVER 1号机组第三个燃料循环与第六个燃料循环中一回路氨、溶氢、总碱金属的变化趋势的比对情况。通过这些一回路重要控制指标的对比图2至图4可以看出，在实施了加氨量化控制的第六个燃料循环中，上述化学指标一回路氨、溶氢、总碱金属在整个燃料周期内的变化趋势更加平稳；尤其在燃料循环末期阶段，以往较难控制的一回路总碱金属浓度始终处于最佳控制曲线附近，效果非常明显。

采用本发明的方法至今，VVER1、2号机组一回路的水质参数控制得更加平稳，从未出现过一起化学指标偏离的事件。且较之以往频繁的往复调整水化学工况，化学人员能够更加准确、快捷的提前调整，使水化学指标符合控制目标，极大的提升了电站一回路水化学控制的水平。本发明的方法沒有增加额外的经济成本。

上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。

Claims

1.一种核电站一回路连续加氨的量化控制方法，其特征在于，该方法具体包括如下步骤：

步骤(1)在正常运行工况下，每小时向一回路加入的氨量

M_{{NH}_{3}} = C_{H 2} \times \frac{17}{3} \times (0.8 + x) \times 3.6;

M_{{NH}_{3}} = (C_{{NH}_{3}} \times \frac{y}{0.8 + x + y} + C_{H_{2}} \times \frac{17}{3}) \times (0.8 + x) \times 3.6;

M_{{NH}_{3}} = C_{{NH}_{3}} \times z \times 3.6 + C_{H 2} \times \frac{17}{3} \times (0.8 + x) \times 3.6;

从而完成了核电站一回路连续加氨的量化控制过程。

2.根据权利要求1所述的一种核电站一回路连续加氨的量化控制方法，其特征在于：所述的步骤(1)中的C_H2为一回路氢浓度，x为下泄流量。

3.根据权利要求2所述的一种核电站一回路连续加氨的量化控制方法，其特征在于：所述的步骤(2)中的C_H2为一回路氢浓度，x为下泄流量，C_NH3为一回路氨浓度，C_碱为一回路总碱金属浓度，y为冷却剂储存系统运行流量。

4.根据权利要求3所述的一种核电站一回路连续加氨的量化控制方法，其特征在于：所述的步骤(3)中的C_H2为一回路氢浓度，x为下泄流量，C_NH3为一回路氨浓度，z为一回路净化系统混床运行流量。

5.根据权利要求4所述的一种核电站一回路连续加氨的量化控制方法，其特征在于：所述的步骤(4)中的C_硼为一回路硼酸浓度，C_H2为一回路氢浓度，C_NH3为一回路氨浓度。