CN112226779A - 一种高温气冷堆核电机组二回路的化学清洗系统及方法 - Google Patents

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张恒
姚建涛
龙国军
文慧峰
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Abstract

本发明公开了一种高温气冷堆核电机组二回路的化学清洗系统及方法，该清洗系统包括通过加药管道连接除氧器的配药系统，清洗动力由前置泵提供，通过临时管道旁路蒸汽发生器，连接主给水管道与主蒸汽管道，清洗液通过主蒸汽管道由临时系统回到除氧器，对高温气冷堆核电机组二回路除氧器、高压加热器、给水管道、蒸汽管道、启动分离器进行循环清洗；主蒸汽管道到除氧器的临时管道上设置腐蚀在线监测设备，实现化学清洗期间腐蚀速率实时监测；采用除氧器加热方式对清洗液进行加热升温；本发明可以实现高温气冷堆核电机组二回路系统高效清洁，完全去除锈蚀产物和氧化皮，降低机组运行期间蒸汽发生器杂质沉积的风险，为电站安全、经济运行提供了保证。

Description

一种高温气冷堆核电机组二回路的化学清洗系统及方法
技术领域
本发明属于核电机组化学清洗技术领域，具体涉及一种高温气冷堆核电机组二回路的化学清洗系统及方法。
背景技术
高温气冷堆是第四代核电技术，是具有固有安全性的先进堆型，在发电、供热、制氢、海水淡化等领域有广阔的应用前景。与压水堆核电机组相比，高温气冷堆蒸汽发生器对水质要求极其严格，投运前必须对给水及蒸汽系统进行清洁，确保水质符合要求。
目前，国内核电机组二回路的主流清洁方案为空气吹扫、水冲洗和人工清理。由于高温气冷堆二回路与压水堆机组的结构差异，没有空气吹扫所需的压力容器，导致高温气冷堆二回路清洁难以采用空气吹扫；采用水冲洗无法清除建设阶段的锈蚀产物，无法满足高温气冷堆二回路清洁要求；另一方面，二回路水汽系统高低压给水管道内径为169～309mm，主蒸汽管道最大内径为296mm，限制了人工清理方案的实施。化学清洗作为常规火电厂锅炉的清洁方法，具有工艺成熟、易于操作、清洁效果好等优点，是用于二回路清洁的首选方法。
与火电锅炉化学清洗相比，高温气冷堆二回路化学清洗存在以下难点：1)高温气冷堆核电机组二回路系统复杂，管道材质种类多且管径差异大，需要保证所有管道具有足够的清洗流速；2)高温气冷堆二回路无过热器和再热器，难以分段清洗，给水和蒸汽管道进行整体串联清洗，需保证所有材质腐蚀可控。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高温气冷堆核电机组二回路的化学清洗系统及方法，能完全去除高温气冷堆二回路内锈蚀产物和氧化皮，保证所有材质腐蚀速率不超标，奥氏体不锈钢不发生点腐蚀和晶间腐蚀。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高温气冷堆核电机组二回路的化学清洗系统，包括配药系统1、加药管道2、第一临时管道6、第二临时管道10和腐蚀在线监测设备11，所述配药系统1通过加药管道2连接高温气冷堆核电机组二回路的除氧器3，清洗动力由除氧器3出口的前置泵4提供；第一临时管道6入口连接高温气冷堆核电机组二回路的主给水管道，出口连接高温气冷堆核电机组二回路的主蒸汽管道8，通过第一临时管道6旁路连接在主给水管道和主蒸汽管道8间的蒸汽发生器7；第二临时管道10入口连接高温气冷堆核电机组二回路的主蒸汽管道8，出口连接高温气冷堆核电机组二回路的除氧器3入口，腐蚀在线监测设备11设置在第二临时管道10上；清洗液依次对高温气冷堆核电机组二回路的除氧器3、主给水管道、高压加热器5、主蒸汽管道8和启动分离器9进行循环清洗，然后通过主蒸汽管道8由第二临时管道10回到除氧器3。
所述腐蚀在线监测设备11采用线性极化电阻法测量不同材质的腐蚀速率，实现化学清洗期间腐蚀速率实时监测。
所述的清洗液采用除氧器3加热方式进行加热升温，加热速率控制在10℃/h～50℃/h。
通过对除氧器3至前置泵4入口下降管上设置过滤精度不小于2mm的Y型过滤器12进行清理，防止异物进入高温气冷堆核电机组二回路。
所述的高温气冷堆核电机组二回路的化学清洗系统的化学清洗方法，首先，高温气冷堆核电机组二回路的化学清洗系统注入除盐水，启动三台前置泵4进行系统循环；然后，除氧器3投加热，提高系统水温至清洗温度，控制升温速率10℃/h～50℃/h；采用配药系统1配置化学清洗剂和缓蚀剂，将配置好的清洗液通过加药管道2补入除氧器3，开始化学清洗，清洗液依次对高温气冷堆核电机组二回路的除氧器3、主给水管道、高压加热器5、主蒸汽管道8和启动分离器9进行循环清洗，然后通过主蒸汽管道8由第二临时管道10回到除氧器3；启动腐蚀在线监测设备11，进行化学清洗期间腐蚀速率实时监测，通过调整清洗液中缓蚀剂浓度，确保清洗材质腐蚀速率控制在2g/(m2·h)以内；通过便携式流量计测量各清洗回路的流量，保证清洗系统具有足够的清洗流速；分析化验清洗液酸浓度和总铁离子浓度，当清洗液酸浓度和总铁离子浓度维持稳定不发生变化，目测腐蚀在线监测设备11的监视管内锈蚀产物和氧化皮清洗干净，化学清洗结束。
本发明提供的技术方案具有如下有益效果：
本发明提供了一种高温气冷堆核电机组二回路的化学清洗系统及方法，该清洗系统及清洗方法对基建和运行后高温气冷堆核电机组二回路系统锈蚀产物和氧化皮具有良好清除效果，能够实现给水和蒸汽管道的整体串联清洗；采用前置泵为清洗循环动力，既保证了清洗流速又抑制了其它杂质的引入；通过腐蚀在线监测设备有效控制清洗材质腐蚀速率满足相关电力行业标准的要求。
附图说明
图1是本发明实施例提供的用于高温气冷堆核电机组二回路的化学清洗系统的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所指的上、下、左、右。
本实施例提供一种高温气冷堆核电机组二回路的化学清洗系统，包括配药系统1、加药管道2、第一临时管道6、第二临时管道10和腐蚀在线监测设备11，所述配药系统1通过加药管道2连接高温气冷堆核电机组二回路的除氧器3，清洗动力由除氧器3出口的前置泵4提供；第一临时管道6入口连接高温气冷堆核电机组二回路的主给水管道，出口连接高温气冷堆核电机组二回路的主蒸汽管道8，通过第一临时管道6旁路连接在主给水管道和主蒸汽管道8间的蒸汽发生器7；第二临时管道10入口连接高温气冷堆核电机组二回路的主蒸汽管道8，出口连接高温气冷堆核电机组二回路的除氧器3入口，腐蚀在线监测设备11设置在第二临时管道10上；清洗液依次对高温气冷堆核电机组二回路的除氧器3、主给水管道、高压加热器5、主蒸汽管道8和启动分离器9进行循环清洗，然后通过主蒸汽管道8由第二临时管道10回到除氧器3。
本实施例所述的高温气冷堆核电机组二回路的化学清洗系统的化学清洗方法，首先，高温气冷堆核电机组二回路的化学清洗系统注入除盐水，启动三台前置泵4进行系统循环；然后，除氧器3投加热，提高系统水温至清洗温度；采用配药系统1配置化学清洗剂和缓蚀剂，将配置好的清洗液通过加药管道2补入除氧器3，开始化学清洗，清洗液依次对高温气冷堆核电机组二回路的除氧器3、主给水管道、高压加热器5、主蒸汽管道8和启动分离器9进行循环清洗，然后通过主蒸汽管道8由第二临时管道10回到除氧器3；启动腐蚀在线监测设备11，进行化学清洗期间腐蚀速率实时监测，通过调整清洗液中缓蚀剂浓度，确保清洗材质腐蚀速率控制在2g/(m2·h)以内；通过便携式流量计测量各清洗回路的流量，保证清洗系统具有足够的清洗流速；分析化验清洗液酸浓度和总铁离子浓度，当清洗液酸浓度和总铁离子浓度维持稳定不发生变化，目测腐蚀在线监测设备11的监视管内锈蚀产物和氧化皮清洗干净，化学清洗结束。
作为本发明的优选实施方式，所述腐蚀在线监测设备，采用线性极化电阻法测量不同材质的腐蚀速率，由此控制缓蚀剂浓度。
作为本发明的优选实施方式，所述除氧器加热升温速率控制在10℃/h～50℃/h。
作为本发明的优选实施方式，所述的除氧器至前置泵入口下降管上设置过滤精度不小于2mm的Y型过滤器，通过对Y型过滤器12进行清理，防止异物进入高温气冷堆二回路系统。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型。包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种高温气冷堆核电机组二回路的化学清洗系统，其特征在于：包括配药系统(1)、加药管道(2)、第一临时管道(6)、第二临时管道(10)和腐蚀在线监测设备(11)，所述配药系统(1)通过加药管道(2)连接高温气冷堆核电机组二回路的除氧器(3)，清洗动力由除氧器(3)出口的前置泵(4)提供；第一临时管道(6)入口连接高温气冷堆核电机组二回路的主给水管道，出口连接高温气冷堆核电机组二回路的主蒸汽管道(8)，通过第一临时管道(6)旁路连接在主给水管道和主蒸汽管道(8)间的蒸汽发生器(7)；第二临时管道(10)入口连接高温气冷堆核电机组二回路的主蒸汽管道(8)，出口连接高温气冷堆核电机组二回路的除氧器(3)入口，腐蚀在线监测设备(11)设置在第二临时管道(10)上；清洗液依次对高温气冷堆核电机组二回路的除氧器(3)、主给水管道、高压加热器(5)、主蒸汽管道(8)和启动分离器(9)进行循环清洗，然后通过主蒸汽管道(8)由第二临时管道(10)回到除氧器(3)。
2.根据权利要求1所述的一种高温气冷堆核电机组二回路的化学清洗系统，其特征在于：所述腐蚀在线监测设备(11)采用线性极化电阻法测量不同材质的腐蚀速率，实现化学清洗期间腐蚀速率实时监测。
3.根据权利要求1所述的一种高温气冷堆核电机组二回路的化学清洗系统，其特征在于：所述的清洗液采用除氧器(3)加热方式进行加热升温，加热速率控制在10℃/h～50℃/h。
4.根据权利要求1所述的一种高温气冷堆核电机组二回路的化学清洗系统，其特征在于：通过对除氧器(3)至前置泵(4)入口下降管上设置过滤精度不小于2mm的Y型过滤器(12)进行清理，防止异物进入高温气冷堆核电机组二回路。
5.权利要求1至4任一项所述的高温气冷堆核电机组二回路的化学清洗系统的化学清洗方法，其特征在于：首先，高温气冷堆核电机组二回路的化学清洗系统注入除盐水，启动前置泵(4)进行系统循环；然后，除氧器(3)投加热，提高系统水温至清洗温度，控制升温速率10℃～50℃/h；将配药系统(1)配置的清洗液通过加药管道(2)补入除氧器(3)，开始化学清洗，清洗液依次对高温气冷堆核电机组二回路的除氧器(3)、主给水管道、高压加热器(5)、主蒸汽管道(8)和启动分离器(9)进行循环清洗，然后通过主蒸汽管道(8)由第二临时管道(10)回到除氧器(3)；启动腐蚀在线监测设备(11)，进行化学清洗期间腐蚀速率实时监测；通过调整清洗液中缓蚀剂浓度，确保清洗材质腐蚀速率控制在2g/(m2·h)以内；通过便携式流量计测量各清洗回路的流量，保证清洗系统具有足够的清洗流速；分析化验清洗液酸浓度和总铁离子浓度，当清洗液酸浓度和总铁离子浓度维持稳定不发生变化，目测腐蚀在线监测设备(11)的监视管内锈蚀产物和氧化皮清洗干净，化学清洗结束。
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