CN110026000B - 核电厂闭式循环系统反冲洗装置和反冲洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种核电厂闭式循环系统反冲洗装置，其包括：第一短管，其上安装有设前端和后端的滤网，沿第一短管的周边设有至少一个第一开孔，第一开孔安装有带冲洗阀门的进水管；以及第二短管，与第一短管连接，第二短管设有第二开孔，第二开孔安装有带隔离阀的排水管。相对于现有技术，本发明核电厂闭式循环系统反冲洗装置可将带压的反冲洗水源接入闭式循环系统，冲洗水由滤网后端向前端反冲滤网，滤网内部的沉积物随冲洗水流出滤网并通过滤网前端的排水管排出，因此可实现对滤网不拆装的在线反冲洗。
Description
技术领域
本发明属于核电站调试领域，更具体地说，本发明涉及一种核电厂闭式循环系统反冲洗装置和反冲洗方法。
背景技术
安全壳和乏燃料水池中长期余热排出系统(SEU)作为核电站特有的系统，属于失去最终热阱工况下的超设计基准事故缓解措施。SEU系统在核电机组正常运行期间不执行运行功能，不直接参与反应性控制的实现，不直接参与放射性物质包容的实现，在“全厂断电(SBO)+丧失最终热阱(LUHS)+一回路小破口失水事故(小LOCA)”工况下排出堆芯及乏燃料水池的余热，并在乏燃料水池失去RRI/SEC正常冷链冷却且有效补水丧失的情况下导出乏燃料水池的余热。
SEU系统由中间冷却回路、终端冷却回路及补水回路组成，主要设备包括中间循环泵、中间波动箱、终端循环泵、非核级抗震机械通风冷却塔及水池、补水泵及相应的管道和阀门，其中，中间循环泵为系统中间环路提供循环动力，将用户中的热量输送到中间换热器；终端循环泵抽取冷却水，冷却中间换热器之后输运到机械通风冷却塔，冷却水在冷却塔中降热量传导到大气中。
核电机组在整个电站寿期内限制有害的杂质(外部杂物落入管道、不锈钢合金的局部腐蚀、管道内部沉淀物)引发的传热效率下降，特别是在核电机组安装调试阶段使管道及设备内部清洁度及化学要求满足技术规范，对于水系统需要使用过滤网冲洗，以去除可溶杂质和固体微粒。
核电机组水系统冲洗方式分为直接排水冲洗(系统引入外部带压水源，管道冲洗时通过排水管将携带有可溶杂质和固体颗粒的冲洗水以相应的流速疏排出冲洗系统)和循环冲洗(在系统的最小回路上启动泵，使系统内部冲洗水在泵提供的压头下不断循环，系统中固体颗粒随循环冲洗水被机械滤网拦截)。目前，开式系统(单系统运行时系统内部介质不形成循环)一般采用直接冲洗方式，闭式循环系统(单系统运行时系统内部介质形成循环)一般采用循环冲洗方式。
对于碳钢和不锈钢闭式系统采用泵入口安装机械滤网的循环冲洗方式，在系统冲洗期间通过测量泵入口压力或滤网上下游压差来判断滤网是否结垢或堵塞。如果滤网堵塞立即停止泵运行，拆除滤网进行清洗，滤网清洗后回装至系统继续进行系统动力冲洗，对堵塞的滤网多次进行拆除冲洗，直至系统内部的测量冲洗水(悬浮物)达到要求的水质标准。
现有核电厂闭式循环系统采用启泵动力冲洗方式，在系统冲洗过程中，管道内部固体微粒及管道内壁上锈蚀物等物质随系统内部循环介质带至泵入口前临时滤网中。随着冲洗持续，固体微粒及锈蚀物在临时滤网中会形成越来越多的沉积物，此时泵入口压力会逐渐降低，当泵入口压力不满足其最小入口压力需求时，停止冲洗工作并将泵出入口进行隔离，排空泵入口管线中介质，拆除泵入口短管及滤网，对临时滤网进行离线冲洗，冲洗后装回滤网及短管，对泵入口进行充水排气后进行下一次系统冲洗。
不锈钢闭式循环系统由首次冲洗直至系统水质满足物理/化学特性，一般需要对滤网进行约2-3次清洗工作，冲洗周期约15-30天；碳钢闭式循环系统由首次冲洗直至系统水质满足物理/化学特性，一般需要对滤网进行约15-20次清洗工作，冲洗周期约3-6个月。
现有技术的核电厂闭式循环系统反冲洗装置至少存在以下缺陷：
在循环冲洗过程中因滤网堵塞，需要多次拆装和清洗滤网，增加了现场安装工作量，降低系统冲洗效率；
在清洗滤网前需要排除系统内部介质，滤网清洗后对系统进行充水，增加了人员操作过程中系统跑水和损坏设备风险；
滤网清洗后需要对泵出入口进行充水排气，需要多次重复执行充水排气操作，因此存在泵出入口充水排气不充分从而导致泵气蚀损坏风险。
以上三种缺陷产生的最直接结果为：冲洗工作投入人力、物力增加，设备损坏和系统安全运行风险增加；产生的间接结果为核电厂调试周期延长，最终导致核电建设成本增加。
有鉴于此，确有必要提供一种滤网不拆装的核电厂闭式循环系统反冲洗装置，以克服现有技术中的缺陷，实现在线反冲洗。
发明内容
本发明的目的在于：克服现有技术的缺陷，提供一种滤网不拆装的核电厂闭式循环系统反冲洗装置和反冲洗方法。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种核电厂闭式循环系统反冲洗装置，其包括：
第一短管，其上安装有设前端和后端的滤网，沿第一短管的周边设有至少一个第一开孔，第一开孔处安装有带冲洗阀门的进水管；以及
第二短管，与第一短管连接，第二短管上开设有第二开孔，第二开孔安装有带隔离阀的排水管。
作为本发明核电厂闭式循环系统反冲洗装置的一种改进，沿第一短管的周边设有多个间隔分布的第一开孔，每个第一开孔都安装有带冲洗阀门的进水管。
作为本发明核电厂闭式循环系统反冲洗装置的一种改进，进水管与第一短管的轴线成30-45度的夹角。
作为本发明核电厂闭式循环系统反冲洗装置的一种改进，进水管分两段，靠近第一短管的进水管采用不锈钢且自带法兰，远离第一短管的进水管采用耐酸碱黑胶管，进水管上游可连接冲洗水调压装置，实现冲洗水的压力调节。
作为本发明核电厂闭式循环系统反冲洗装置的一种改进，进水管的压力为7.0-8.0bar.g，可依据装置内部滤网承压能力调节。
为了实现上述发明目的，本发明还提供了一种采用本发明核电厂闭式循环系统反冲洗装置进行反冲洗的反冲洗方法，其包括以下步骤：
开启第二短管上的隔离阀，逐个开启第一短管上的冲洗阀门，从滤网的后端至前端对滤网进行反冲洗；以及
对第二短管的排水管出口的排水进行目视检查，排水清澈且无可见颗粒后关闭第一短管的冲洗阀门，随后关闭第二短管的隔离阀。
作为采用本发明核电厂闭式循环系统反冲洗装置进行反冲洗的反冲洗方法的一种改进，反冲洗持续的时间为10-20分钟。
作为采用本发明核电厂闭式循环系统反冲洗装置进行反冲洗的反冲洗方法的一种改进，反冲洗装置安装于闭式循环系统的泵入口处。
作为采用本发明核电厂闭式循环系统反冲洗装置进行反冲洗的反冲洗方法的一种改进，还包括对排水管出口的排水进行取样分析，如果取样分析结果不合格，继续对滤网进行在线反冲洗，直至水质取样结果合格。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
改变了核电厂闭式循环系统系统的冲洗方式，使核电厂闭式循环系统冲洗由原有的离线拆装、清洗滤网方式改为在线反冲洗方式。
采用在线反冲洗方法及装置，无需对泵入口管线进行排空和再次充水排气操作，避免因泵入口充水排气不充分导致泵气蚀的问题，降低核电厂闭式循环系统泵损坏的风险。
解决核电厂闭式循环系统冲洗期间多次拆装和清洗滤网工作，提高核电厂闭式循环系统冲洗试验效率，特别是提高了碳钢闭式循环系统冲洗效率。
减少核电厂闭式循环系统冲洗期间人力投入，同时也减少和降低核电厂闭式碳钢循环系统化学药品(磷酸三钠)加注量；
解决核电厂闭式碳钢循环系统滤网拆除及清洗过程中跑水问题，降低系统冲洗期间安全质量风险。
附图说明
以下结合附图，对本发明核电厂闭式循环系统反冲洗装置和反冲洗方法进行详细说明，其中：
图1为本发明核电厂闭式循环系统反冲洗装置的结构示意图。
图2为图1中沿着A-A线的剖视示意图。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案及其技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。
请参照图1和图2所示，本发明核电厂闭式循环系统反冲洗装置，包括：
第一短管10，其上安装有设前端和后端的滤网30，沿第一短管10的周边设有至少一个第一开孔(未标注)，第一开孔处安装有带冲洗阀门102的进水管100；以及
第二短管20，与第一短管10连接，第二短管20上开设有第二开孔(未标注)，第二开孔安装有带隔离阀202的排水管200。
请特别参照图2所示，沿第一短管10的周边设有多个间隔分布的第一开孔，每个第一开孔都安装有带冲洗阀门102的进水管100。在图示实施方式中，第一短管10的外径尺寸为273mm，长度为500mm，其中间位置处均匀间隔分布有6个直径约为26.7mm的第一开孔，进水管100与第一短管10的轴线成30-45度的夹角。
第二短管20的外径尺寸为273mm，长度为300mm，第二短管20的中间开直径约为140mm的第二开孔，并在第二开孔处安装带隔离阀202的排水管200。
请参照图1所示，进水管100分两段，靠近第一短管10的进水管100采用不锈钢且自带法兰(未标注)，以方便第一短管10的拆装，远离第一短管10的进水管100采用耐酸碱黑胶管。
根据本发明的一个实施方式，带法兰的6个进水管100汇集至带有冲洗阀门102的SED(Nuclear Island Demineralized Water Distribution，核岛除盐水分配系统)管线上，SED供水管的压力为7.0～8.0bar.g。
请继续参照图1和图2所示，可将本发明核电厂闭式循环系统反冲洗装置安装于闭式循环系统的泵入口处，对核电厂闭式循环系统进行反冲洗，反冲洗方法包括以下步骤：
开启第二短管20上的隔离阀202，逐个开启第一短管10上的冲洗阀门102，从滤网30的后端至前端对滤网30进行反冲洗，反冲洗持续的时间为10-20分钟；以及
对第二短管20的排水管200出口的排水进行目视检查，排水清澈且无可见颗粒后关闭第一短管的冲洗阀门102，随后关闭第二短管20的隔离阀202。
可以理解的是，本发明核电厂闭式循环系统反冲洗方法中，还可以包括进行充水排气等操作，与现有技术基本相同，本说明书中不再赘述。此外，还可以对排水管200出口的排水进行取样分析，如果取样分析结果不合格，继续对滤网进行在线反冲洗，直至水质取样结果合格。
结合以上对本发明实施方式的详细描述可以看出，与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
改变了核电厂闭式循环系统系统的冲洗方式，使核电厂闭式循环系统冲洗由原有的离线拆装、清洗滤网方式改为在线反冲洗方式。
采用在线反冲洗方法及装置，无需对泵入口管线进行排空和再次充水排气操作，避免因泵入口充水排气不充分导致泵气蚀的问题，降低核电厂闭式循环系统泵损坏的风险。
解决核电厂闭式循环系统冲洗期间多次拆装和清洗滤网工作，提高核电厂闭式循环系统冲洗试验效率，特别是提高了碳钢闭式循环系统冲洗效率。
减少核电厂闭式循环系统冲洗期间人力投入，同时也减少和降低核电厂闭式碳钢循环系统化学药品(磷酸三钠)加注量；
解决核电厂闭式碳钢循环系统滤网拆除及清洗过程中跑水问题，降低系统冲洗期间安全质量风险。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
Claims (7)
1.一种核电厂闭式循环系统反冲洗装置，其特征在于，包括：
第一短管，其上安装有设前端和后端的滤网，沿第一短管的周边设有多个间隔分布的第一开孔，每个第一开孔都安装有带冲洗阀门的进水管，所述进水管与第一短管的轴线成30-45度的夹角，使进水管的水流从滤网的后端至前端对滤网进行反冲洗；以及
第二短管，与第一短管连接，第二短管上开设有第二开孔，第二开孔安装有带隔离阀的排水管。
2.根据权利要求1所述的核电厂闭式循环系统反冲洗装置，其特征在于，所述进水管分两段，靠近第一短管的进水管采用不锈钢且自带法兰，远离第一短管的进水管采用耐酸碱黑胶管。
3.根据权利要求1所述的核电厂闭式循环系统反冲洗装置，其特征在于，所述进水管的压力为7.0-8.0bar.g。
4.一种采用权利要求1至3中任一项所述的核电厂闭式循环系统反冲洗装置进行反冲洗的反冲洗方法，其特征在于，包括以下步骤：
开启第二短管上的隔离阀，逐个开启第一短管上的冲洗阀门，从滤网的后端至前端对滤网进行反冲洗；以及
对第二短管的排水管出口的排水进行目视检查，排水清澈且无可见颗粒后关闭第一短管的冲洗阀门，随后关闭第二短管的隔离阀。
5.根据权利要求4所述的核电厂闭式循环系统反冲洗装置进行反冲洗的反冲洗方法，其特征在于，所述反冲洗持续的时间为10-20分钟。
6.根据权利要求4所述的核电厂闭式循环系统反冲洗装置进行反冲洗的反冲洗方法，其特征在于，所述反冲洗装置安装于闭式循环系统的泵入口处。
7.根据权利要求4所述的核电厂闭式循环系统反冲洗装置进行反冲洗的反冲洗方法，其特征在于，还包括对排水管出口的排水进行取样分析，如果取样分析结果不合格，继续对滤网进行在线反冲洗，直至水质取样结果合格。
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