CN114171218A - 一种核电厂凝汽器泄漏检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明具体涉及一种核电厂凝汽器泄漏检测系统，包括凝汽器泄漏监测模块，凝汽器泄漏判断和响应模块，以及凝汽器泄漏计算模块；所述凝汽器泄漏监测模块用于实时监测核电厂设备中杂质离子浓度并实时发送至凝汽器泄漏判断和响应模块以及凝汽器泄漏计算模块；所述凝汽器泄漏判断和响应模块用于实时判断凝汽器是否发生冷源泄漏并采取相应措施；所述凝汽器泄漏计算模块用于实时计算蒸汽发生器中杂质离子浓度和凝汽器冷源泄漏率。本发明的核电厂凝汽器泄漏检测系统，在第一时间监测到凝汽器冷源泄漏并采取纠正行动，避免杂质进入蒸汽发生器，避免核电站因凝汽器泄漏导致的降功率甚至停机所带来的运行风险及经济损失。
Description
技术领域
本发明涉及核电厂凝汽器泄漏技术领域，特别是涉及一种核电厂凝汽器泄漏检测系统。
背景技术
凝汽器泄漏对二回路水质的污染是一个无法回避的问题。凝汽器发生泄漏后必然会导致机组状态波动、降功率，甚至停机。国内曾出现因凝汽器泄漏污染二回路水质，最终导致核电站停机的事件。某国核电站在2008-2012这5年的时间内共发生84次凝汽器泄漏，损失的电量近2亿度，给电站带来了沉重的经济损失。此统计数据包括内陆采用淡水作为冷源的核电站，当前国内核电站均位于沿海，采用海水作为冷源，海水的含盐量远远高于淡水，若凝汽器发生海水泄漏，对机组稳定运行的影响将更大，给电站带来的经济损失将更严重。另外凝汽器海水泄漏进入二回路的杂质会最终随给水进入蒸汽发生器，杂质会在蒸汽发生器内发生浓缩、隐藏。根据美国电力研究院的研究，在传热管沉积物下的杂质浓缩倍率一般小于一万倍，而在传热管-管板缝隙下的杂质离子浓缩倍率可高达到千万倍，在发生浓缩区域的化学环境将变得恶劣，增加蒸汽发生器传热管腐蚀损坏风险。
发明内容
基于此，有必要针对凝汽器泄漏对核电站造成重大影响的问题，提供一种核电厂凝汽器泄漏检测系统，为核电厂应对凝汽器泄漏提供支撑。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种核电厂凝汽器泄漏检测系统，包括凝汽器泄漏监测模块，凝汽器泄漏判断和响应模块，以及凝汽器泄漏计算模块；
所述凝汽器泄漏监测模块用于实时监测核电厂系统设备中杂质离子浓度并实时发送凝汽器泄漏判断和响应模块以及凝汽器泄漏计算模块；
所述凝汽器泄漏判断和响应模块用于实时接收凝气器泄漏监测模块实时发送的核电厂系统设备中杂质离子浓度，实时判断凝汽器是否发生冷源泄漏并采取相应措施；
所述凝汽器泄漏计算模块用于实时接收凝气器泄漏监测模块实时发送的核电厂系统设备中杂质离子浓度，以及实时计算蒸汽发生器中杂质离子浓度和凝汽器冷源泄漏率。
进一步地，所述凝汽器泄漏监测模块上设置报警值，当核电厂系统设备中杂质离子浓度达到报警值时，触发凝汽器泄漏监测模块发出报警信号。
进一步地，所述凝汽器泄漏监测模块包括安装在核电厂系统设备上的核电厂在线监测仪表，所述核电厂在线监测仪表用于实时监测核电厂系统设备中杂质离子浓度并发送凝汽器泄漏判断和响应模块以及凝汽器泄漏计算模块；所述核电厂在线监测仪表上设置报警值，当核电厂系统设备中杂质离子浓度达到报警值时，触发核电厂在线监测仪表发出报警信号。
进一步地，所述核电厂在线监测仪表包括凝汽器热阱在线监测仪表、凝结水泵出口在线监测仪表和蒸汽发生器排污在线监测仪表，所述凝汽器热阱在线监测仪表、凝结水泵出口在线监测仪表和蒸汽发生器排污在线监测仪表分别用于实时监测凝汽器热阱、凝结水泵出口和蒸汽发生器排污中的杂质离子浓度并实时发送凝气器泄漏判断和响应模块；
所述凝气器泄漏判断和响应模块用于实时接收凝汽器热阱在线监测仪表、凝结水泵出口在线监测仪表和蒸汽发生器排污在线监测仪表发送的凝汽器热阱、凝结水泵和蒸汽发生器排污中的杂质离子浓度，并配合人工取样分析数据，判断凝汽器该侧热阱是否发生冷源泄漏并采取相应措施。
进一步地，所述凝汽器泄漏判断和响应模块在凝汽器热阱在线监测仪表的读数超过第一阈值，凝结水泵出口在线监测仪表的读数超过第一阈值时，控制凝结水精处理系统进入热备状态，并在凝结水泵出口在线监测仪表的读数超过第二阈值时，控制凝结水精处理系统由热备状态进入运行状态，判断凝汽器该侧热阱发生冷源泄漏；
所述凝汽器泄漏判断和响应模块在凝汽器热阱在线监测仪表的读数超过第一阈值，凝结水泵出口在线监测仪表的读数未超过第一阈值时，通知工作人员取样分析凝结水泵出口和蒸汽发生器排污中的杂质离子浓度；
所述凝汽器泄漏判断和响应模块在取样分析结果是凝结水泵出口中的杂质离子浓度超过第一阈值时，控制凝结水精处理系统进入热备状态，并在凝结水泵出口在线监测仪表的读数超过第一阈值时，控制凝结水精处理系统由热备状态进入运行状态，同时判断凝汽器该侧热阱发生冷源泄漏；
所述凝汽器泄漏判断和响应模块在取样分析结果是凝结水泵出口中的杂质离子浓度未超过第一阈值时，控制凝结水精处理系统进入热备状态，并在蒸汽发生器排污中的杂质离子浓度超过第一阈值时，控制凝结水精处理系统由热备状态进入运行状态，判断该凝汽器热阱发生冷源泄漏；在蒸汽发生器排污中的杂质离子浓度未超过第一阈值时，通过实验室分析和核电厂在线监测仪表读数的比对，发出工作申请进行在线监测仪表检查，判断蒸汽发生器该侧未发生冷源泄漏，核电厂在线监测仪表误报。
进一步地，所述凝汽器热阱中的杂质离子浓度的第一阈值的设定基于凝汽器热阱在线监测仪表的精确度、检出限值和WANO化学性能指标限值；所述凝结水泵出口中的杂质离子浓度的第一阈值的设定基于凝结水泵出口在线监测仪表的精确度、检出限值和WANO化学性能指标限值；所述蒸汽发生器排污中的杂质离子浓度的第一阈值的设定基于蒸汽发生器排污在线监测仪表的精确度、检出限值和WANO化学性能指标限值。
进一步地，所述核电厂在线监测仪表还包括蒸汽发生器在线监测仪表，所述凝汽器泄漏计算模块包括凝汽器泄漏第一计算模块，所述蒸汽发生器在线监测仪表用于实时监测蒸汽发生器中杂质离子浓度并实时发送凝汽器泄漏第一计算模块，所述蒸汽发生器中杂质离子浓度包括蒸汽发生器进水中杂质离子浓度和蒸汽发生器在开始时刻杂质离子浓度；所述凝汽器泄漏第一计算模块用于实时接收蒸汽发生器在线监测仪表发送的蒸汽发生器中杂质离子浓度，并根据如下公式实时计算凝汽器泄漏后蒸汽发生器中杂质离子浓度：
C(t)＝C(0)*EXP(-F2*t/V)+[1-EXP(-F2*t/V)]*(F1*C1/F2)(1)
公式(1)中，F1是蒸汽发生器进水流量，单位是kg/s，为常熟；F2是蒸汽发生器排污流量，单位是kg/s，为常熟；V是蒸汽发生器装量，单位是kg，为常熟；C(0)是蒸汽发生器在开始时刻杂质离子浓度，单位是ug/kg；C(t)是蒸汽发生器在t时刻杂质离子浓度，单位是ug/kg；C1是蒸汽发生器进水中杂质离子浓度，单位是ug/kg；t是蒸汽发生器运行时间，单位是s。
进一步地，所述核电厂在线监测仪表还包括凝汽器在线监测仪表，所述凝汽器泄漏计算模块还包括凝汽器泄漏第二计算模块，所述凝汽器在线监测仪表用于实时监测凝汽器中杂质离子浓度并实时发送凝汽器泄漏第二计算模块，所述凝汽器中杂质离子浓度包括凝结水中杂质离子浓度和冷源中杂质离子浓度；所述凝汽器泄漏第二计算模块用于实时接收凝汽器在线监测仪表发送的凝汽器中杂质离子浓度，并根据如下公式实时计算凝汽器冷源泄漏率LRCT：
LRCT＝FRCW*(CR1/CR2)(2)
公式(2)中，FRCW是凝结水流量，单位是kg/h，为常熟；CR1是凝结水中杂质离子浓度，单位是ug/kg，为常熟；CR2是冷源中杂质离子浓度，单位为ug/kg；LRCT是凝汽器冷源泄漏率，单位是kg/h。
进一步地，所述杂质离子为钠离子。
进一步地，所述凝汽器热阱在线监测仪表为凝汽器热阱在线钠表，所述凝结水泵出口在线监测仪表为凝结水泵出口在线钠表，所述蒸汽发生器排污在线监测仪表为蒸汽发生器排污在线钠表，所述凝汽器热阱在线钠表、凝结水泵出口在线钠表和蒸汽发生器排污在线钠表分别用于实时监测凝汽器热阱、凝结水泵出口和蒸汽发生器排污中的钠离子浓度并实时发送凝气器泄漏判断和响应模块；
所述凝气器泄漏判断和响应模块用于实时接收凝汽器热阱在线钠表、凝结水泵出口在线钠表和蒸汽发生器排污在线钠表发送的凝汽器热阱、凝结水泵出口和蒸汽发生器排污中的钠离子浓度，并配合人工取样分析数据，判断凝汽器该侧热阱是否发生冷源泄漏并采取相应措施。
进一步地，所述凝汽器泄漏判断和响应模块在凝汽器热阱在线钠表读数≧1.0ppb，凝结水泵出口在线钠表读数与本底相比≧0.1ppb时，控制凝结水精处理系统进入热备状态，并在凝结水泵出口在线钠表读数≧0.5ppb时，控制凝结水精处理系统由热备状态进入运行状态，判断凝汽器该侧热阱发生冷源泄漏，采取后续行动；
所述凝汽器泄漏判断和响应模块在凝汽器热阱在线钠表读数≧1.0ppb，凝结水泵出口在线钠表读数与本底相比无变化或上升＜0.1ppb时，通知工作人员取样分析凝结水泵出口和蒸汽发生器排污中的钠离子浓度；
所述凝汽器泄漏判断和响应模块在取样分析结果是凝结水泵出口中的钠离子浓度高于本底0.1ppb以上时，控制凝结水精处理系统进入热备状态，并在凝结水泵出口钠表读数≧0.5ppb，或高于本底0.1-0.5ppb 30min以上时，控制凝结水精处理系统由热备状态进入运行状态，判断凝汽器该侧热阱发生冷源泄漏；
所述凝汽器泄漏判断和响应模块在取样分析结果是凝结水泵出口中的钠离子浓度与本底相比不超过0.1ppb时，控制凝结水精处理系统进入热备状态，并在蒸汽发生器排污中的钠离子浓度升高≧1.0ppb时，控制凝结水精处理系统由热备状态进入运行状态，判断凝汽器该侧热阱发生冷源泄漏；在蒸汽发生器排污中钠离子浓度变化＜1.0ppb时，通过实验室分析和核电厂在线钠表读数的比对，发出工作申请进行在线钠表检查，判断蒸汽发生器该侧未发生冷源泄漏，核电厂在线钠表误报。
进一步地，所述核电厂在线钠表还包括蒸汽发生器在线钠表，所述凝汽器泄漏计算模块包括凝汽器泄漏第一计算模块，所述蒸汽发生器在线钠表用于实时监测蒸汽发生器中钠离子浓度并实时发送凝汽器泄漏第一计算模块，所述蒸汽发生器中钠离子浓度包括蒸汽发生器进水中钠离子浓度和蒸汽发生器在开始时刻钠离子浓度；所述凝汽器泄漏第一计算模块用于实时接收蒸汽发生器在线钠表实时发送的蒸汽发生器中钠离子浓度，并根据如下公式实时计算凝汽器泄漏后蒸汽发生器中钠离子浓度：
C(t)＝C(0)*EXP(-F2*t/V)+[1-EXP(-F2*t/V)]*(F1*C1/F2)(1)
公式(1)中，F1是蒸汽发生器进水流量，单位是kg/s，为常熟；F2是蒸汽发生器排污流量，单位是kg/s，为常熟；V是蒸汽发生器装量，单位是kg，为常熟；C(0)是蒸汽发生器在开始时刻钠离子浓度，单位是ug/kg；C(t)是蒸汽发生器在t时刻钠离子浓度，单位是ug/kg；C1是蒸汽发生器进水中钠离子浓度，单位是ug/kg；t是蒸汽发生器运行时间，单位是s。
进一步地，所述核电厂在线钠表还包括凝汽器在线钠表，所述凝汽器泄漏计算模块还包括凝汽器泄漏第二计算模块，所述凝汽器在线钠表用于实时监测凝汽器中钠离子浓度并实时发送凝汽器泄漏第二计算模块，所述凝汽器中钠离子浓度包括凝结水中钠离子浓度和冷源中钠离子浓度；所述凝汽器泄漏第二计算模块用于实时接收凝汽器在线钠表发送的凝汽器中钠离子浓度，并根据如下公式实时计算凝汽器冷源泄漏率LRCT：
LRCT＝FRCW*(CR1/CR2)(2)
公式(2)中，FRCW是凝结水流量，单位是kg/h，为常熟；CR1是凝结水中钠离子浓度，单位是ug/kg，为常熟；CR2是冷源中钠离子浓度，单位为ug/kg；LRCT是凝汽器冷源泄漏率，单位是kg/h。
进一步地，所述冷源为淡水或海水。
本发明的有益技术效果：
本发明的核电厂凝汽器泄漏检测系统，可以在第一时间监测到凝汽器冷源泄漏并采取纠正行动，避免杂质进入蒸汽发生器，避免核电站因凝汽器泄漏导致的降功率甚至停机所带来的运行风险及经济损失。
附图说明
图1为实施例1中核电厂二回路结构示意图；
图2为本发明的核电厂凝汽器泄漏检测系统结构示意图；
图3为凝汽器泄漏判断和响应模块逻辑关系图；
图4为蒸汽发生器物料平衡示意图。
图中，1、第一凝汽器A；2、第一凝汽器B；3、第二凝汽器A；4、第二凝汽器B；5、凝结水泵；6、凝结水精处理床；7、低压加热器；8、除氧器；9、除氧水箱；10、给水泵；11、高压加热器；12、蒸汽发生器；13、高压缸；14、汽水分离再热器；15、第一低压缸；16、第二低压缸；17、凝汽器热阱在线钠表；18、凝结水泵出口在线钠表；19、凝结水精处理床出口在线钠表；20、蒸汽发生器排污在线钠表。
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地描述。
实施例1
参见图1，某核电厂采用海水作为冷源，该核电厂二回路设备包括依次连接的蒸汽发生器12、高压缸13、汽水分离再生器14、低压缸、凝汽器、凝结水泵5、凝结水精处理床6、低压加热器7、除氧器8、除氧水箱9、给水泵10、高压加热器11和蒸汽发生器12；所述凝汽器包括第一凝汽器A1、第一凝汽器B2、第二凝汽器A3和第二凝汽器B4，所述低压缸包括第一低压缸15和第二低压缸16；所述凝汽器热阱侧设置凝汽器热阱在线钠表17，用于实时监测凝汽器热阱中的钠离子浓度；所述凝结水泵5出口设置凝结水泵出口在线钠表18，用于实时监测凝结水泵出口的钠离子浓度；所述凝结水精处理床6出口设置凝结水精处理床出口在线钠表19，用于实时监测凝结水精处理床出口的钠离子浓度；所述蒸汽发生器排污口设置蒸汽发生器排污在线钠表20，用于实时监测蒸汽发生器排污口的钠离子浓度。
在蒸汽发生器二回路侧产生的一回路水将热量传递给蒸汽发生器二回路水，使蒸汽发生器二回路水转变为饱和蒸汽，经主蒸汽管道从反应堆厂房输往汽轮发电机厂房，驱动汽轮发电机组发电。饱和蒸汽在汽轮发电机高压缸13内膨胀做完功后，经过汽水分离再生器14去湿升温，成为低压过热蒸汽后，引入汽轮机低压缸继续做功。低压过热蒸汽在汽轮机低压缸内膨胀做完功后，乏汽排出至凝汽器。乏汽在凝汽器中由海水作为冷源冷却，形成凝结水经凝结水泵5升压送入凝结水精处理床6。凝结水经凝结水精处理床6去除杂质后，经低压加热器7逐级升温，送入除氧器8除氧，然后由给水泵10升压经高压加热器11升温后，经主给水管道返回反应堆厂房，进入蒸汽发生器12重新变成蒸汽，构成循环的二回路。
参见图2，本实施例提供一种核电厂凝汽器泄漏检测系统，用于上述以海水作为冷源的核电厂，包括凝汽器泄漏监测模块，凝汽器泄漏判断和响应模块，以及凝汽器泄漏计算模块；
所述凝汽器泄漏监测模块用于实时监测核电厂系统设备中钠离子浓度并实时发送凝汽器泄漏判断和响应模块以及凝汽器泄漏计算模块；
所述凝汽器泄漏判断和响应模块用于实时接收凝气器泄漏监测模块实时发送的核电厂系统设备中钠离子浓度，实时判断凝汽器是否发生海水泄漏并采取相应措施；
所述凝汽器泄漏计算模块用于实时接收凝气器泄漏监测模块实时发送的核电厂系统设备中钠离子浓度，以及实时计算凝汽器泄漏凝气泄漏后蒸汽发生器中钠离子浓度和凝汽器海水泄漏率。
进一步地，所述凝汽器泄漏监测模块上设置报警值，当核电厂系统设备中钠离子浓度达到报警值时，触发凝汽器泄漏监测模块发出声、光等报警信号。
进一步地，所述凝气器泄漏监测模块包括安装在核电厂系统设备上的核电厂在线钠表，所述核电厂在线钠表用于实时监测核电厂系统设备中钠离子浓度并发送凝汽器泄漏判断和响应模块以及凝汽器泄漏计算模块；所述核电厂在线钠表上设置报警值，当核电厂系统设备中钠离子浓度达到报警值时，触发核电厂在线钠表发出声、光等报警信号。
进一步地，所述核电厂在线钠表包括凝汽器热阱在线钠表、凝结水泵出口在线钠表和蒸汽发生器排污在线钠表；所述凝汽器热阱在线钠表、凝结水泵出口在线钠表和蒸汽发生器排污在线钠表分别用于实时监测凝汽器热阱、凝结水泵出口和蒸汽发生器排污中的钠离子浓度并实时发送凝气器泄漏判断和响应模块；
所述凝气器泄漏判断和响应模块用于实时接收凝汽器热阱在线钠表、凝结水泵出口在线钠表和蒸汽发生器排污在线钠表发送的凝汽器热阱、凝结水泵出口和蒸汽发生器排污中的钠离子浓度，并配合人工取样分析数据，判断凝汽器该侧热阱是否发生海水泄漏并采取相应措施。
进一步地，所述核电厂在线钠表还包括凝结水精处理床在线钠表，所述凝结水精处理床在线钠表表用于实时监测凝结水精处理床中的钠离子浓度；所述凝汽器热阱在线钠表将凝汽器侧热阱钠离子浓度以趋势图形式向用户实时展示，所述凝结水泵出口在线钠表将凝结水泵出口钠离子浓度以趋势图形式向用户实时展示，所述凝结水精处理床在线钠表将凝结水精处理床中的钠离子浓度以趋势图形式向用户实时展示。
进一步地，参见图3，所述凝汽器泄漏判断和响应模块在凝汽器热阱在线钠表读数≧1.0ppb，凝结水泵出口在线钠表读数与本底相比≧0.1ppb时，控制凝结水精处理系统进入热备状态，并在凝结水泵出口在线钠表读数≧0.5ppb时，控制凝结水精处理系统由热备状态进入运行状态，判断凝汽器该侧热阱发生海水泄漏，采取后续行动；
所述凝汽器泄漏判断和响应模块在凝汽器热阱在线钠表读数≧1.0ppb，凝结水泵出口在线钠表读数与本底相比无变化或上升＜0.1ppb时，通知工作人员取样分析凝结水泵出口和蒸汽发生器排污中的钠离子浓度；
所述凝汽器泄漏判断和响应模块在取样分析结果是凝结水泵出口中的钠离子浓度高于本底0.1ppb以上时，控制凝结水精处理系统进入热备状态，并在凝结水泵出口钠表读数≧0.5ppb，或高于本底0.1-0.5ppb 30min以上时，控制凝结水精处理系统由热备状态进入运行状态，判断凝汽器该侧热阱发生海水泄漏；
所述凝汽器泄漏判断和响应模块在取样分析结果是凝结水泵出口中的钠离子浓度与本底相比不超过0.1ppb时，控制凝结水精处理系统进入热备状态，并在蒸汽发生器排污中的钠离子浓度升高≧1.0ppb时，控制凝结水精处理系统由热备状态进入运行状态，判断凝汽器该侧热阱发生海水泄漏；在蒸汽发生器排污中钠离子浓度变化＜1.0ppb时，通过实验室分析和核电厂在线钠表读数的比对，发出工作申请进行在线钠表检查，判断蒸汽发生器该侧未发生海水泄漏，核电厂在线钠表误报。
参见图4，蒸汽发生器在核电站正常运行期间其液位维持一定水平，总装量V基本不变，此时蒸汽发生器进水流量F1、蒸汽发生器排污流量F2和蒸汽发生器蒸汽流量F3存在如下的物料平衡关系：F1＝F2+F3。蒸汽发生器中钠离子浓度C(t)是以时间t为自变量的因变量。在蒸汽发生器物料平衡中，蒸汽发生器内增加钠离子质量＝流入钠离子质量-流出钠离子质量。由于蒸汽发生器蒸汽携带杂质的能力弱，蒸汽发生器蒸汽中钠离子浓度可以看作为0。经过推导，可得出蒸汽发生器中钠离子浓度与时间的微分关系式：
C(t)＝C(0)*EXP(-F2*t/V)+[1-EXP(-F2*t/V)]*(F1*C1/F2) (1)
式中，F1是蒸汽发生器进水流量，单位是kg/s；F2是蒸汽发生器排污流量，单位是kg/s；C(0)是蒸汽发生器在开始时刻钠离子浓度，单位为ug/kg；C(t)是蒸汽发生器在t时刻钠离子浓度，单位为ug/kg；C1是蒸汽发生器给水中钠离子浓度，单位为ug/kg；V是蒸汽发生器的装量，单位是kg。根据公式(1)可以推导凝汽器海水泄漏后蒸汽发生器内的水质的变化趋势。
进一步地，所述核电厂在线钠表还包括蒸汽发生器在线钠表，所述凝汽器泄漏计算模块包括凝汽器泄漏第一计算模块，所述蒸汽发生器在线钠表用于实时监测蒸汽发生器中钠离子浓度并实时发送凝汽器泄漏第一计算模块，所述蒸汽发生器中钠离子浓度包括蒸汽发生器进水中钠离子浓度和蒸汽发生器在开始时刻钠离子浓度；所述凝汽器泄漏第一计算模块用于实时接收蒸汽发生器在线钠表实时发送的蒸汽发生器中钠离子浓度，并根据如下公式实时计算凝汽器泄漏后蒸汽发生器中钠离子浓度：
C(t)＝C(0)*EXP(-F2*t/V)+[1-EXP(-F2*t/V)]*(F1*C1/F2) (1)
公式(1)中，F1是蒸汽发生器进水流量，单位是kg/s，为常熟；F2是蒸汽发生器排污流量，单位是kg/s，为常熟；V是蒸汽发生器装量，单位是kg，为常熟；C(0)是蒸汽发生器在开始时刻钠离子浓度，单位是ug/kg；C(t)是蒸汽发生器在t时刻钠离子浓度，单位是ug/kg；C1是蒸汽发生器进水中钠离子浓度，单位是ug/kg；t是蒸汽发生器运行时间，单位是s。
凝汽器泄漏第一计算模块计算获得的凝汽器泄漏后蒸汽发生器钠离子浓度C(t)用于决定机组是否能够继续运行。如果蒸汽发生器钠离子浓度达到300ug/kg，机组需在1小时内停运。
进一步地，所述核电厂在线钠表还包括凝汽器在线钠表，所述凝汽器泄漏计算模块还包括凝汽器泄漏第二计算模块，所述凝汽器在线钠表用于实时监测凝汽器中钠离子浓度并实时发送凝汽器泄漏第二计算模块，所述凝汽器中钠离子浓度包括凝结水中钠离子浓度和海水中钠离子浓度；所述凝汽器泄漏第二计算模块用于实时接收凝汽器在线钠表发送的凝汽器中钠离子浓度，并根据如下公式实时计算凝汽器海水泄漏率LRCT：
LRCT＝FRCW*(CR1/CR2) (2)
公式(2)中，FRCW是凝结水流量，单位是kg/h，为常熟；CR1是凝结水中钠离子浓度，单位是ug/kg，为常熟；CR2是海水中钠离子浓度，单位为ug/kg；LRCT是凝汽器海水泄漏率，单位是kg/h。
凝汽器泄漏第二计算模块计算获得的凝汽器海水泄漏率LRCT用于决定隔离查漏的方式，如果泄漏率大于4kg/h，就可以采用覆膜查漏。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种核电厂凝汽器泄漏检测系统，其特征在于，包括凝汽器泄漏监测模块，凝汽器泄漏判断和响应模块，以及凝汽器泄漏计算模块；
所述凝汽器泄漏监测模块用于实时监测核电厂系统设备中杂质离子浓度并将监测结果实时发送凝汽器泄漏判断和响应模块以及凝汽器泄漏计算模块；
所述凝汽器泄漏判断和响应模块用于实时接收凝气器泄漏监测模块实时发送的核电厂系统设备中杂质离子浓度，实时判断凝汽器是否发生冷源泄漏并采取相应措施；
所述凝汽器泄漏计算模块用于实时接收凝气器泄漏监测模块实时发送的核电厂系统设备中杂质离子浓度，以及实时计算蒸汽发生器中杂质离子浓度和凝汽器冷源泄漏率。
2.根据权利要求1所述的核电厂凝汽器泄漏检测系统，其特征在于，所述凝汽器泄漏监测模块上设置报警值，当核电厂系统设备中杂质离子浓度达到报警值时，触发凝汽器泄漏监测模块发出报警信号。
3.根据权利要求2所述的核电厂凝汽器泄漏检测系统，其特征在于，所述凝汽器泄漏监测模块包括安装在核电厂系统设备上的核电厂在线监测仪表，所述核电厂在线监测仪表用于实时监测核电厂系统设备中杂质离子浓度并发送凝汽器泄漏判断和响应模块以及凝汽器泄漏计算模块；所述核电厂在线监测仪表上设置报警值，当核电厂系统设备中杂质离子浓度达到报警值时，触发核电厂在线监测仪表发出报警信号。
4.根据权利要求3所述的核电厂凝汽器泄漏检测系统，其特征在于，所述核电厂在线监测仪表包括凝汽器热阱在线监测仪表、凝结水泵出口在线监测仪表和蒸汽发生器排污在线监测仪表，所述凝汽器热阱在线监测仪表、凝结水泵出口在线监测仪表和蒸汽发生器排污在线监测仪表分别用于实时监测凝汽器热阱、凝结水泵出口和蒸汽发生器排污中的杂质离子浓度并实时发送凝气器泄漏判断和响应模块；
所述凝气器泄漏判断和响应模块用于实时接收凝汽器热阱在线监测仪表、凝结水泵出口在线监测仪表和蒸汽发生器排污在线监测仪表发送的凝汽器热阱、凝结水泵和蒸汽发生器排污中的杂质离子浓度，并配合人工取样分析数据，判断凝汽器该侧热阱是否发生冷源泄漏并采取相应措施。
5.根据权利要求4所述的核电厂凝汽器泄漏检测系统，其特征在于，所述凝汽器泄漏判断和响应模块在凝汽器热阱在线监测仪表的读数超过第一阈值，凝结水泵出口在线监测仪表的读数超过第一阈值时，控制凝结水精处理系统进入热备状态，并在凝结水泵出口在线监测仪表的读数超过第二阈值时，控制凝结水精处理系统由热备状态进入运行状态，同时判断凝汽器该侧热阱发生冷源泄漏；
所述凝汽器泄漏判断和响应模块在凝汽器热阱在线监测仪表的读数超过第一阈值，凝结水泵出口在线监测仪表的读数未超过第一阈值时，通知工作人员取样分析凝结水泵出口和蒸汽发生器排污中的杂质离子浓度；
所述凝汽器泄漏判断和响应模块在取样分析结果是凝结水泵出口中的杂质离子浓度超过第一阈值时，控制凝结水精处理系统进入热备状态，并在凝结水泵出口在线监测仪表的读数超过第二阈值设定时间以上时，控制凝结水精处理系统由热备状态进入运行状态，同时判断凝汽器该侧热阱发生冷源泄漏；
所述凝汽器泄漏判断和响应模块在取样分析结果是凝结水泵出口中的杂质离子浓度未超过第一阈值时，控制凝结水精处理系统进入热备状态，并在蒸汽发生器排污中的杂质离子浓度超过第一阈值时，控制凝结水精处理系统由热备状态进入运行状态，同时判断该凝汽器热阱发生冷源泄漏；在蒸汽发生器排污中的杂质离子浓度未超过第一阈值时，通过实验室分析和核电厂在线监测仪表读数的比对，发出工作申请进行在线监测仪表检查，判断蒸汽发生器该侧未发生冷源泄漏，核电厂在线监测仪表误报。
6.根据权利要求3所述的核电厂凝汽器泄漏检测系统，其特征在于，所述核电厂在线监测仪表还包括蒸汽发生器在线监测仪表，所述凝汽器泄漏计算模块包括凝汽器泄漏第一计算模块，所述蒸汽发生器在线监测仪表用于实时监测蒸汽发生器中杂质离子浓度并实时发送凝汽器泄漏第一计算模块，所述蒸汽发生器中杂质离子浓度包括蒸汽发生器进水中杂质离子浓度和蒸汽发生器在开始时刻杂质离子浓度；所述凝汽器泄漏第一计算模块用于实时接收蒸汽发生器在线监测仪表发送的蒸汽发生器中杂质离子浓度，并根据如下公式实时计算凝汽器泄漏后蒸汽发生器中杂质离子浓度：
C(t)＝C(0)*EXP(-F2*t/V)+[1-EXP(-F2*t/V)]*(F1*C1/F2) (1)
公式(1)中，F1是蒸汽发生器进水流量，单位是kg/s，为常熟；F2是蒸汽发生器排污流量，单位是kg/s，为常熟；V是蒸汽发生器装量，单位是kg，为常熟；C(0)是蒸汽发生器在开始时刻杂质离子浓度，单位是ug/kg；C(t)是蒸汽发生器在t时刻杂质离子浓度，单位是ug/kg；C1是蒸汽发生器进水中杂质离子浓度，单位是ug/kg；t是蒸汽发生器运行时间，单位是s。
7.根据权利要求3所述的核电厂凝汽器泄漏检测系统，其特征在于，所述核电厂在线监测仪表还包括凝汽器在线监测仪表，所述凝汽器泄漏计算模块还包括凝汽器泄漏第二计算模块，所述凝汽器在线监测仪表用于实时监测凝汽器中杂质离子浓度并实时发送凝汽器泄漏第二计算模块，所述凝汽器中杂质离子浓度包括凝结水中杂质离子浓度和冷源中杂质离子浓度；所述凝汽器泄漏第二计算模块用于实时接收凝汽器在线监测仪表发送的凝汽器中杂质离子浓度，并根据如下公式实时计算凝汽器冷源泄漏率LRCT：
LRCT＝FRCW*(CR1/CR2) (2)
公式(2)中，FRCW是凝结水流量，单位是kg/h，为常熟；CR1是凝结水中杂质离子浓度，单位是ug/kg，为常熟；CR2是冷源中杂质离子浓度，单位为ug/kg；LRCT是凝汽器冷源泄漏率，单位是kg/h。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的核电厂凝汽器泄漏检测系统，其特征在于，所述杂质离子为钠离子。
9.根据权利要求8所述的核电厂凝汽器泄漏检测系统，其特征在于，所述凝汽器泄漏监测模块通过安装在核电厂系统设备上的核电厂在线钠表实时监测核电厂系统设备中钠离子浓度并发送凝汽器泄漏判断和响应模块以及凝汽器泄漏计算模块；所述核电厂在线钠表包括凝汽器热阱在线钠表、凝结水泵出口在线钠表和蒸汽发生器排污在线钠表，所述凝汽器热阱在线钠表、凝结水泵出口在线钠表和蒸汽发生器排污在线钠表分别用于实时监测凝汽器热阱、凝结水泵出口和蒸汽发生器排污中的钠离子浓度并实时发送凝气器泄漏判断和响应模块；
所述凝气器泄漏判断和响应模块用于实时接收凝汽器热阱在线钠表、凝结水泵出口在线钠表和蒸汽发生器排污在线钠表发送的凝汽器热阱、凝结水泵出口和蒸汽发生器排污中的钠离子浓度，并配合人工取样分析数据，判断凝汽器该侧热阱是否发生冷源泄漏并采取相应措施；
所述凝汽器泄漏判断和响应模块在凝汽器热阱在线钠表读数≧1.0ppb，凝结水泵出口在线钠表读数与本底相比≧0.1ppb时，控制凝结水精处理系统进入热备状态，并在凝结水泵出口在线钠表读数≧0.5ppb时，控制凝结水精处理系统由热备状态进入运行状态，判断凝汽器该侧热阱发生冷源泄漏，采取后续行动；
所述凝汽器泄漏判断和响应模块在凝汽器热阱在线钠表读数≧1.0ppb，凝结水泵出口在线钠表读数与本底相比无变化或上升＜0.1ppb时，通知工作人员取样分析凝结水泵出口和蒸汽发生器排污中的钠离子浓度；
所述凝汽器泄漏判断和响应模块在取样分析结果是凝结水泵出口中的钠离子浓度高于本底0.1ppb以上时，控制凝结水精处理系统进入热备状态，并在凝结水泵出口钠表读数≧0.5ppb，或高于本底0.1-0.5ppb 30min以上时，控制凝结水精处理系统由热备状态进入运行状态，判断凝汽器该侧热阱发生冷源泄漏；
所述凝汽器泄漏判断和响应模块在取样分析结果是凝结水泵出口中的钠离子浓度与本底相比不超过0.1ppb时，控制凝结水精处理系统进入热备状态，并在蒸汽发生器排污中的钠离子浓度升高≧1.0ppb时，控制凝结水精处理系统由热备状态进入运行状态，判断凝汽器该侧热阱发生冷源泄漏；在蒸汽发生器排污中钠离子浓度变化＜1.0ppb时，通过实验室分析和核电厂在线钠表读数的比对，发出工作申请进行在线钠表检查，判断蒸汽发生器该侧未发生冷源泄漏，核电厂在线钠表误报；
所述核电厂在线钠表还包括蒸汽发生器在线钠表，所述凝汽器泄漏计算模块包括凝汽器泄漏第一计算模块，所述蒸汽发生器在线钠表用于实时监测蒸汽发生器中钠离子浓度并实时发送凝汽器泄漏第一计算模块，所述蒸汽发生器中钠离子浓度包括蒸汽发生器进水中钠离子浓度和蒸汽发生器在开始时刻钠离子浓度；所述凝汽器泄漏第一计算模块用于实时接收蒸汽发生器在线钠表实时发送的蒸汽发生器中钠离子浓度，并根据如下公式实时计算凝汽器泄漏后蒸汽发生器中钠离子浓度：
C(t)＝C(0)*EXP(-F2*t/V)+[1-EXP(-F2*t/V)]*(F1*C1/F2) (1)
公式(1)中，F1是蒸汽发生器进水流量，单位是kg/s，为常熟；F2是蒸汽发生器排污流量，单位是kg/s，为常熟；V是蒸汽发生器装量，单位是kg，为常熟；C(0)是蒸汽发生器在开始时刻钠离子浓度，单位是ug/kg；C(t)是蒸汽发生器在t时刻钠离子浓度，单位是ug/kg；C1是蒸汽发生器进水中钠离子浓度，单位是ug/kg；t是蒸汽发生器运行时间，单位是s；
所述核电厂在线钠表还包括凝汽器在线钠表，所述凝汽器泄漏计算模块还包括凝汽器泄漏第二计算模块，所述凝汽器在线钠表用于实时监测凝汽器中钠离子浓度并实时发送凝汽器泄漏第二计算模块，所述凝汽器中钠离子浓度包括凝结水中钠离子浓度和冷源中钠离子浓度；所述凝汽器泄漏第二计算模块用于实时接收凝汽器在线钠表发送的凝汽器中钠离子浓度，并根据如下公式实时计算凝汽器冷源泄漏率LRCT：
LRCT＝FRCW*(CR1/CR2) (2)
公式(2)中，FRCW是凝结水流量，单位是kg/h，为常熟；CR1是凝结水中钠离子浓度，单位是ug/kg，为常熟；CR2是冷源中钠离子浓度，单位为ug/kg；LRCT是凝汽器冷源泄漏率，单位是kg/h。
10.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、9任意一项所述的核电厂凝汽器泄漏检测系统，其特征在于，所述冷源为淡水或海水。
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