CN113889291B - 一种高温气冷堆二回路冲洗系统及冲洗方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高温气冷堆二回路冲洗系统及冲洗方法，属于核电技术领域，冲洗系统包括：汽轮机；凝汽器；凝结水泵；精处理装置；除氧器；给水泵；电锅炉；轴封；抽真空装置；蒸汽发生器；滤网；阀门及管道。蒸汽发生器隔离时，凝结水通过除氧器再经过给水泵回到凝汽器，进行二回路冷态循环冲洗。同时启动电锅炉，对蒸汽管道进行热态冲洗，加热凝汽器内的水，提高凝结水冲洗效果，并通过除氧器升温加热给水，实现了二回路热态循环冲洗。可投入精处理装置，快速提高水质满足蒸汽发生器进水要求，降低机组整套冲洗周期。

Description

一种高温气冷堆二回路冲洗系统及冲洗方法
技术领域
本发明涉及核电技术领域，具体涉及一种高温气冷堆二回路冲洗系统及冲洗方法。
背景技术
二回路水质是核电厂的重要控制指标，在机组启动初期需要进行二回路冲洗，以满足运行水质的要求。传统压水堆二回路冲洗方法为先进行冷态冲洗，再通过一回路主泵加热进而进行热态冲洗。高温气冷堆蒸汽发生器为直流盘管式，没有在线排污功能，且材质不同于压水堆蒸汽发生器，对二回路水质要求极高。启动初期是隔离充氮保养，待二回路水质满足蒸汽发生器进水要求后，才可进行冷态冲洗。高温堆二回路热态冲洗则需要反应堆临界后才可进行，带“核”冲洗，极大的增加了冲洗废水的控制难度和处理成本。因此设计高温堆二回路冲洗系统及冲洗方法，提前进行二回路冷热态冲洗，提高二回路水质，为蒸汽发生器尽早投入提供支持，节约整套启动周期及废水处理成本，也为蒸汽发生器的安全稳定运行奠定基础。
发明内容
因此，本发明提供了一种高温气冷堆二回路冲洗系统及冲洗方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种高温气冷堆二回路冲洗系统，包括：
汽轮机、凝汽器、凝结水泵、除氧器、给水泵和蒸汽发生器；
所述汽轮机与所述凝汽器相通，所述凝汽器通过第一管路与所述凝结水泵连通，所述凝结水泵通过第二管路与所述除氧器连通，所述除氧器通过管路与所述给水泵连通，所述给水泵通过第三管路与所述蒸汽发生器连通，所述蒸汽发生器通过第四管路与所述汽轮机连通；
第五管路，一端连通在所述第三管路上，另一端与所述凝汽器连通；
所述第三管路上设有第一阀门，所述第一阀门靠近所述蒸汽发生器设置；
所述第四管路上设有第二阀门和第三阀门，所述第二阀门靠近所述蒸汽发生器设置，所述第三阀门靠近所述汽轮机设置。
可选的，还包括电锅炉，所述电锅炉与所述第四管路连通，且连通位置位于所述第二阀门与第三阀门之间；
第六管路，一端与所述凝汽器连通，另一端与所述第四管路连通，且连通位置位于所述第二阀门与第三阀门之间，所述第六管路上设有疏水阀。
可选的，所述电锅炉与所述除氧器之间设有第七管路。
可选的，所述汽轮机包括轴封，所述电锅炉通过第八管路与所述轴封连通。
可选的，所述第一管路上设有滤网。
可选的，还包括精处理装置，连接在所述第二管路的支路上，所述第二管路的支路的进水端与出水端均连通在所述第二管路上，所述第二管路的支路上设有第四阀门，所述第四阀门位于所述精处理装置的上游。
可选的，还包括抽真空装置，所述抽真空装置与所述凝汽器连通。
可选的，所述凝汽器连通有排水池。
还提供了冲洗方法，采用上所述的高温气冷堆二回路冲洗系统进行实施，包括以下步骤：
关闭第四阀门隔离精处理装置，关闭第一阀门、第二阀门隔离蒸汽发生器，关闭第三阀门隔离汽轮机，开启疏水阀；
启动凝结水泵，使凝汽器中的凝结水经过第一管路、第二管路到除氧器，再启动给水泵将除氧器内的给水经过部分第三管路、第五管路回到凝汽器，实现二回路水系统的冷态循环冲洗；
启动电锅炉，电锅炉产生的蒸汽一部分通过疏水阀进入凝汽器，对第四管道进行热态冲洗，同时蒸汽加热了凝汽器的凝结水，一部分通过第七管路进入除氧器内，最后一部分通过第八管路进入轴封；
启动抽真空装置，电锅炉的蒸汽通过第八管路、轴封进入汽轮机，维持真空在10kpa以下，电锅炉蒸汽通过第七管路进入除氧器加热给水，水温可控制在100℃－160℃，给水经过给水泵通过第五管路回到凝汽器，实现了二回路水汽系统热态循环冲洗；
定期清理滤网，凝汽器中多余的水排至排水池；
当凝汽器凝结水铁离子小于500ug/L时，打开第四阀门，投运精处理装置，进一步提高水质；
当给水铁离子小于50ug/L，水质满足蒸汽发生器进水要求后，打开第一阀门和第二阀门对蒸汽发生器进行冲洗。
可选的，所述凝结水泵、给水泵和电锅炉同时启动。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的高温气冷堆二回路冲洗系统，在蒸汽发生器的两侧设置第一阀门和第二阀门进行隔离，避免不合格的水进入蒸汽发生器。同时可提前开始二回路冲洗，凝结水泵驱动凝汽器内的凝结水经第一管路、第二管路到除氧器，再经给水泵、部分第三管路、第五管路回到凝汽器内，对二回路进行循环冷态冲洗。
2.本发明提供的高温气冷堆二回路冲洗系统，电锅炉通过第七管路与除氧器连通，电锅炉产生的蒸汽可以对除氧器内的水进行加热，实现二回路的循环热态冲洗。
3.本发明提供的高温气冷堆二回路冲洗系统，在第一管路上设有滤网，二回路冷热态循环冲洗时，定期清理滤网，减少废水排放。
4.本发明提供的高温气冷堆二回路冲洗系统，电锅炉产生的蒸汽通过第四管路、第六管路进入凝汽器，既对部分第四管路进行热态冲洗，又加热了凝汽器内的凝结水，提高了凝结水的冲洗效果。
5.本发明提供的高温气冷堆二回路冲洗系统，电锅炉冲洗蒸汽流量可以根据系统运行状况进行调节，冲洗控制方式灵活。
6.本发明提供的高温气冷堆二回路冲洗系统，凝汽器连通有排水池，可以将凝汽器内多余的水排放出来，排水量等于电锅炉进入凝汽器内的蒸汽量。
7.本发明提供的高温气冷堆二回路冲洗系统，抽真空装置运行，保持凝汽器真空状态，凝结水温不超过对应压力下的饱和温度，避免了凝结水泵汽蚀和精处理装置高温失效。
8.本发明提供的高温气冷堆二回路冲洗系统，在第二管路的支路上设有精处理装置，增加的精处理装置可以快速有效提高水质，快速降低铁离子含量低于50ug/L，使得给水水质满足蒸汽发生器的进水要求。
9.本发明提供的冲洗方法，避免了带“核”后冲洗废水的控制成本和处理难度；使用电锅炉进行二回路热态冲洗，加热了凝结水和给水，提高了二回路的冲洗效果；投运精处理装置，提高了蒸汽发生器的进水水质，保证蒸汽发生器的安全稳定运行；电锅炉冲洗蒸汽流量可以根据系统运行状况进行调节，冲洗控制方式灵活，易于操作；二回路冲洗中水的温度逐渐上升，从冷态冲洗逐渐变为热态冲洗，缩短了蒸汽发生器二次侧的冲洗时间，极大的缩短了工程建设周期和机组启动时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的高温气冷堆二回路冲洗系统的结构示意图。
附图标记说明：
1、汽轮机；2、凝汽器；3、滤网；4、凝结水泵；5、精处理装置；6、除氧器；7、给水泵；8、蒸汽发生器；9、电锅炉；10、轴封；11、抽真空装置；12、排水池；13、第四阀门；14、第一阀门；15、第二阀门；16、第三阀门；17、疏水阀；18、第一管路；19、第二管路；20、第三管路；21、第四管路；22、第五管路；23、第六管路；24、第七管路；25、第八管路。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”、“第七”、“第八”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本实施例提供了高温气冷堆二回路冲洗系统的一种具体的实施方式，如图1所示，冲洗系统包括汽轮机1、凝汽器2、凝结水泵4、除氧器6、给水泵7和蒸汽发生器8。所述汽轮机1与所述凝汽器2相通，所述凝汽器2通过第一管路18与所述凝结水泵4连通，所述凝结水泵4通过第二管路19与所述除氧器6连通，所述除氧器6通过管路与所述给水泵7连通，所述给水泵7通过第三管路20与所述蒸汽发生器8连通，所述蒸汽发生器8通过第四管路21与所述汽轮机1连通。第三管路20与凝汽器2之间连通有第五管路22，第五管路22连接在第三管路20上靠近蒸汽发生器8的位置处；在第一管路18上设有滤网3；在第三管路20上设有第一阀门14，第一阀门14靠近蒸汽发生器8设置，并且第一阀门14设置在第五管路22与第三管路20的连接位置处下游。在第四管路21上设有第二阀门15和第三阀门16，所述第二阀门15靠近所述蒸汽发生器8设置，所述第三阀门16靠近所述汽轮机1设置。通过在蒸汽发生器8的两侧设置第一阀门14和第二阀门15，使得进行二回路冲洗时将蒸汽发生器8进行隔离，同步提前进行二回路冲洗，避免冲洗未合格的水流入至蒸汽发生器8内；在汽轮机1一侧设有第三阀门16，可以隔离汽轮机1。在进行二回路冲洗时，将第一阀门14、第二阀门15和第三阀门16均关闭，凝结水泵4驱动凝汽器2内的凝结水经第一管路18、第二管路19到除氧器6，再经给水泵7、部分第三管路20、第五管路22回到凝汽器2内，对二回路进行循环冷态冲洗。
电锅炉9通过第七管路24与除氧器6连通，电锅炉9产生的蒸汽可以对除氧器6内的水进行加热，实现二回路的循环热态冲洗。
第一管路18上设有滤网3，二回路冷热态循环冲洗时，定期清理滤网3，减少废水排放。
电锅炉9与第四管路21连通，且连通位置位于第二阀门15与第三阀门16之间，避免电锅炉9产生的蒸汽进入蒸汽发生器8和汽轮机1内。电锅炉9通过第八管路25与汽轮机1的轴封10连通，可以对轴封10提供蒸汽。
在第四管路21与凝汽器2之间设有第六管路23，第六管路23一端与凝汽器2连通，另一端与第四管路21连通，并且连通位置位于第二阀门15与第三阀门16之间。使得电锅炉9产生的蒸汽能够通过第四管路21、第六管路23流入至凝汽器2内，并对凝汽器2内的水进行加热；同时，电锅炉9产生的蒸汽在流经第四管路21时，还能对部分第四管路21进行热态冲洗。
本实施例中，第二管路19的支路上设置有精处理装置5，支路的进水端和出水端均连通在第二管路19上，支路上设有第四阀门13，第四阀门13设置在精处理装置5的上游。增加的精处理装置5可以快速有效提高水质，快速降低铁离子含量低于50ug/L，使得给水水质满足蒸汽发生器8的进水要求。
凝汽器2连通有抽真空装置11和排水池12，抽真空装置11可以对汽轮机1和凝汽器2进行抽真空操作，抽真空装置11可以是真空泵等；排水池12可以将凝汽器2内多余的水排放出来，本实施例中，多余的水量为电锅炉9产生的蒸汽量。
实施例2
本实施例提供了冲洗方法的一种具体的实施方式，采用实施例1中的冲洗系统，包括以下步骤：关闭第四阀门13隔离精处理装置5，关闭第一阀门14、第二阀门15隔离蒸汽发生器8，关闭第三阀门16隔离汽轮机1，开启疏水阀17；启动凝结水泵4，使凝汽器2中的凝结水经过第一管路18、第二管路19到除氧器6，再启动给水泵7将除氧器6内的给水经过部分第三管路20、第五管路22回到凝汽器2，实现二回路水系统的冷态循环冲洗；启动电锅炉9，电锅炉9产生的蒸汽一部分通过疏水阀17进入凝汽器2，对第四管道进行热态冲洗，同时蒸汽加热了凝汽器2的凝结水，一部分通过第七管路进入除氧器6内，最后一部分通过第八管路25进入轴封10；启动抽真空装置11，电锅炉9的蒸汽通过第八管道供轴封10进入汽轮机1，维持真空在10kpa以下，电锅炉9蒸汽通过第七管路24进入除氧器6加热给水，水温可控制在100℃－160℃，给水经过给水泵7通过第五管路22回到凝汽器2，实现了二回路水汽系统热态循环冲洗；定期清理滤网3，凝汽器2中多余的水排至排水池12；当凝汽器2凝结水铁离子小于500ug/L时，打开第四阀门13，投运精处理装置5，进一步提高水质；当给水铁离子小于50ug/L，水质满足蒸汽发生器8进水要求后，打开第一阀门14和第二阀门15对蒸汽发生器8进行冲洗。
本实施例提供的冲洗方法，首先蒸汽发生器8隔离，避免了带“核”后冲洗废水的控制成本和处理难度；使用电锅炉9进行二回路热态冲洗，加热了凝结水和给水，提高了二回路的冲洗效果；投运精处理装置5，提高了蒸汽发生器8的进水水质，保证蒸汽发生器8的安全稳定运行；电锅炉9冲洗蒸汽流量可以根据系统运行状况进行调节，冲洗控制方式灵活，易于操作；二回路冲洗中水的温度逐渐上升，从冷态冲洗逐渐变为热态冲洗，缩短了蒸汽发生器8二次侧的冲洗时间，极大的缩短了工程建设周期和机组启动时间。
具体的，电锅炉9、凝结水泵4、给水泵7可以同时启动，在电锅炉9升温的过程中，凝结水泵4、给水泵7完成对二回路的冷态冲洗，电锅炉9产生的蒸汽将水升到一定温度后，凝结水泵4、给水泵7继续工作，对二回路进行热态冲洗，当热态冲洗至水质满足凝结水精处理要求时，投运精处理装置5，进一步提高二回路的水质，以满足蒸汽发生器8的进水要求。当高温气冷堆建设工期满足蒸汽发生器8二次侧进水条件后，打开蒸汽发生器8的进出口阀门，即第一阀门14和第二阀门15，将蒸汽发生器8与二回路打通，使用给水泵7对蒸汽发生器8二次侧进行冲洗，将在最短的时间内冲洗合格，满足机组启动的条件。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种高温气冷堆二回路冲洗系统，其特征在于，包括：
汽轮机(1)、凝汽器(2)、凝结水泵(4)、除氧器(6)、给水泵(7)和蒸汽发生器(8)；
所述汽轮机(1)与所述凝汽器(2)相通，所述凝汽器(2)通过第一管路(18)与所述凝结水泵(4)连通，所述凝结水泵(4)通过第二管路(19)与所述除氧器(6)连通，所述除氧器(6)通过管路与所述给水泵(7)连通，所述给水泵(7)通过第三管路(20)与所述蒸汽发生器(8)连通，所述蒸汽发生器(8)通过第四管路(21)与所述汽轮机(1)连通；
第五管路(22)，一端连通在所述第三管路(20)上，另一端与所述凝汽器(2)连通；
所述第三管路(20)上设有第一阀门(14)，所述第一阀门(14)靠近所述蒸汽发生器(8)设置；
所述第四管路(21)上设有第二阀门(15)和第三阀门(16)，所述第二阀门(15)靠近所述蒸汽发生器(8)设置，所述第三阀门(16)靠近所述汽轮机(1)设置；
还包括电锅炉(9)，所述电锅炉(9)与所述第四管路(21)连通，且连通位置位于所述第二阀门(15)与第三阀门(16)之间；
第六管路(23)，一端与所述凝汽器(2)连通，另一端与所述第四管路(21)连通，且连通位置位于所述第二阀门(15)与第三阀门(16)之间，所述第六管路(23)上设有疏水阀(17)；
所述电锅炉(9)与所述除氧器(6)之间设有第七管路(24)；
所述汽轮机(1)包括轴封(10)，所述电锅炉(9)通过第八管路(25)与所述轴封(10)连通；
还包括精处理装置(5)，连接在所述第二管路(19)的支路上，所述第二管路(19)的支路的进水端与出水端均连通在所述第二管路(19)上，所述第二管路(19)的支路上设有第四阀门(13)，所述第四阀门(13)位于所述精处理装置(5)的上游；
还包括抽真空装置(11)，所述抽真空装置(11)与所述凝汽器(2)连通。
2.根据权利要求1所述的高温气冷堆二回路冲洗系统，其特征在于，所述第一管路(18)上设有滤网(3)。
3.根据权利要求1所述的高温气冷堆二回路冲洗系统，其特征在于，所述凝汽器(2)连通有排水池(12)。
4.冲洗方法，其特征在于，采用权利要求1－3中任一项所述的高温气冷堆二回路冲洗系统进行实施，包括以下步骤：
关闭第四阀门(13)隔离精处理装置(5)，关闭第一阀门(14)、第二阀门(15)隔离蒸汽发生器(8)，关闭第三阀门(16)隔离汽轮机(1)，开启疏水阀(17)；
启动凝结水泵(4)，使凝汽器(2)中的凝结水经过第一管路(18)、第二管路(19)到除氧器(6)，再启动给水泵(7)将除氧器(6)内的给水经过部分第三管路(20)、第五管路(22)回到凝汽器(2)，实现二回路水系统的冷态循环冲洗；
启动电锅炉(9)，电锅炉(9)产生的蒸汽一部分通过疏水阀(17)进入凝汽器(2)，对第四管道进行热态冲洗，同时蒸汽加热了凝汽器(2)的凝结水，一部分通过第七管路(24)进入除氧器(6)内，最后一部分通过第八管路(25)进入轴封(10)；
启动抽真空装置(11)，电锅炉(9)的蒸汽通过第八管路(25)、轴封(10)进入汽轮机(1)，维持真空在10kpa以下，电锅炉(9)蒸汽通过第七管路(24)进入除氧器(6)加热给水，水温可控制在100℃－160℃，给水经过给水泵(7)通过第五管路(22)回到凝汽器(2)，实现了二回路水汽系统热态循环冲洗；
定期清理滤网(3)，凝汽器(2)中多余的水排至排水池(12)；
当凝汽器(2)凝结水铁离子小于500ug/L时，打开第四阀门(13)，投运精处理装置(5)，进一步提高水质；
当给水铁离子小于50ug/L，水质满足蒸汽发生器(8)进水要求后，打开第一阀门(14)和第二阀门(15)对蒸汽发生器(8)进行冲洗。
5.根据权利要求4所述的冲洗方法，其特征在于，所述凝结水泵(4)、给水泵(7)和电锅炉(9)同时启动。
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