CN210071428U - 一种核电站给水化学取样系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及核电站二回路水化学系统技术领域，提供了一种核电站给水化学取样系统，用于测量核电机组排出的水体中悬浮铁含量，包括管道和过滤器，管道包括主管道、与主管道相连的第一支管道以及分别与第一支管道相连的第二支管道和第三支管道，第一支管道上设有用于控制其内部水体流量的隔离阀，第二支管道设有用于控制其内部水体流量的第一调节阀；过滤器包括与第三支管道相连的连接管、设置在连接管上的过滤收集装置以及用于对流入过滤收集装置的水体进行分流的旁路管道，旁路管道设有用于控制其内部水体流量的第二调节阀。本实用新型提供的一种核电站给水化学取样系统，提高了悬浮铁取样数据量从而提高测量准确性。

Description

一种核电站给水化学取样系统

技术领域

本实用新型属于核电站二回路水化学的技术领域，更具体地说，是涉及一种核电站给水化学取样系统。

背景技术

国内某核电基地电厂核电机组的核电站给水化学取样系统的设计主要用于均匀水体系可溶物取样或在线仪表测量，如氯、钠、氧、电导率、pH值、氨、联氨等等。各设备的取样管线经过一级冷却降温到45度以下，再经二次冷却降温到常温(25-30度)，并汇集到一个取样点，以供取样和在线表监测。由于各设备在汽机厂房的不同位置，导致取样管线到达样品的集中取样点的长度过长，且取样管线管材为不锈钢，虽然对可溶性物质的取样和测量影响不大，但是对于不均匀的悬浊物状态的铁腐蚀产物的取样会造成很大的影响，当管线太长且流量过低时，悬浊物状态的铁腐蚀产物会在管线内产生“电镀”效应，使铁颗粒沉积在取样管线上；或因流量波动而集中冲洗下来，使取样点的所测含量与实际值偏差大。设备的老化以及取样方式不成熟，采用简单的就地取样方式，提取少量样本，加入硝酸溶解后直接用原吸测量，所得数据误差大，离散度太大，取样数据不足，导致的悬浮铁测量数值准确率较低；同时，这种通过手动取样获得的铁测量数据不能用于系统评价。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种核电站给水化学取样系统，以解决现有技术中存在的取样管线取样数据不足，导致的悬浮铁测量数值准确率较低的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种核电站给水化学取样系统，用于测量核电机组排出的水体中悬浮铁含量，包括管道和过滤器，所述管道包括主管道、与所述主管道相连的第一支管道以及分别与所述第一支管道相连的第二支管道和第三支管道，所述第一支管道上设有用于控制其内部的所述水体流量的隔离阀，所述第二支管道设有用于控制其内部的所述水体流量的第一调节阀；所述过滤器包括与所述第三支管道相连的连接管、设置在所述连接管上的过滤收集装置以及用于对流入所述过滤收集装置的所述水体进行分流的旁路管道，所述旁路管道设有用于控制其内部的所述水体流量的第二调节阀。

进一步地，所述核电站给水化学取样系统还包括设置在所述主管道上的第一冷却装置和第二冷却装置，所述第二冷却装置位于所述第一冷却装置的下游。

进一步地，所述第一支管道连接在所述第一冷却装置和第二冷却装置之间。

进一步地，所述旁路管道的入水口和所述第一支管道的出水口连接，所述旁路管道的出水口和所述第三支管道的出水口连接。

进一步地，所述过滤器还包括水箱和过滤流量计，用于测量流经所述过滤收集装置的所述水体流量。

进一步地，所述过滤器还包括控制器、显示屏、开关和功能键，所述过滤流量计、显示屏、开关和功能键均与所述控制器电性连接。

进一步地，所述过滤器还包括排气阀，用于将所述管道内的气体排出。

进一步地，所述过滤收集装置为滤膜，所述过滤收集装置和水箱固定连接。

进一步地，所述主管道、第一支管道、第二支管道、第三支管道和旁路管道均设置有流速测量装置。

进一步地，所述第一支管道的所述水体流速不小于每小时180升，所述主管道的所述水体流速不小于每小时10升。

进一步地，采用原子吸收分光光度计测量所述水体中所述悬浮铁的含量。

本实用新型提供的一种核电站给水化学取样系统的有益效果在于：建立二回路腐蚀产物悬浮铁取样系统，通过取样管线的流量设置改进和采用过滤器累积流量的方法延长取样时间，克服了原设计取样管线取样数据不足，导致的悬浮铁测量数值准确率较低的问题，提高了悬浮铁取样代表性从而提高测量准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种核电站给水化学取样系统的连接示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种核电站给水化学取样系统的特制过滤器悬浮铁取样流程图。

其中，图中各附图标记：

1：管道 11：主管道

111：第一支管道 112：第二支管道

113：第三支管道 12：隔离阀

13：第一调节阀 14：第一冷却装置

15：第二冷却装置 2：过滤器

21：过滤收集装置 22：连接管

23：旁路管道 231：第二调节阀

24：水箱 25：过滤流量计

26：控制器 27：功能键

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1至图2，本实施例提供的一种核电站给水化学取样系统，用于测量核电机组排出的水体中悬浮铁含量，包括管道1和过滤器2，管道1 包括主管道11、与主管道11相连的第一支管道111以及分别与第一支管道111 相连的第二支管道112和第三支管道113，第一支管道111上设有用于控制其内部水体流量的隔离阀12，第二支管道112设有用于控制其内部水体流量的第一调节阀13；过滤器2包括与第三支管道113相连的连接管22、设置在连接管 22上的过滤收集装置21以及用于对流入过滤收集装置21的水体进行分流的旁路管道231，旁路管道231设有用于控制其内部水体流量的第二调节阀231。

上述的一种核电站给水化学取样系统，通过建立二回路腐蚀产物悬浮铁取样系统，通过取样管线的流量设置改进和采用过滤器2累积流量的方法延长取样时间，克服了原设计取样管线取样数据不足，导致悬浮铁测量数值准确率较低的问题，提高了悬浮铁取样代表性从而提高测量准确性。

请参阅图1，作为本实施例提供的一种核电站给水化学取样系统的一种具体实施方式，核电站给水化学取样系统包括设置在主管道11上的第一冷却装置 14和第二冷却装置15，主管道11连通第一冷却装置14和第二冷却装置15，第二冷却装置15位于第一冷却装置14的下游。若管道1过长会产生“电镀”效应，即水体中的铁颗粒沉积在管道1上，影响测量结果，因此取样点要尽可能靠近设备的水体排出口，取样用的管道1长度要尽量短，优选的，第一支管道111连接在第一冷却装置14和第二冷却装置15之间。

请参阅图1，在本实施例中，管道1包括主管道11、与主管道11相连的第一支管道111以及分别与第一支管道111相连的第二支管道112和第三支管道 113，第一支管道111设有用于控制其内部水体流量的隔离阀12，第二支管道 112设有用于控制其内部水体流量的第一调节阀13，第三支管道113上设置有过滤器2。

请参阅图2，在本实施例中，过滤器2包括与第三支管道113相连的连接管22、设置在连接管22上的过滤收集装置21以及用于对流入过滤收集装置21 的水体进行分流的旁路管道231，旁路管道231设有用于控制其内部水体流量的第二调节阀231；优选地，过滤收集装置21为滤膜。水体流速是控制悬浮铁在管道1的管壁的吸附而沉积和扩散的关键因素，且决定了到达平衡所需时间；高流速可防止杂质颗粒物的沉积并维持一个紊流状态，流量在一定的管线直径下形成的流速必须高于杂质颗粒物的流速，维持取样管流体在紊流状态，因此，水体的流速大于悬浮铁的流速；隔离阀12用于控制流经第二支管道112和第三支管道113内部的水体流量；旁路管道231的入水口和第一支管道111的出水口连接，旁路管道231的出水口和第三支管道113的出水口连接，用于调节流经过滤收集装置21的水体流速。

请参阅图2，在本实施例中，过滤收集装置21和水箱24固定连接；过滤器2内置了水箱24和过滤流量计25，用于测量流经过滤收集装置21的水体的累积流量；过滤器2内部还设置有排气阀，用于将管道1内的气体排出；以提高管道1使用效率，且于管内一旦有负压产生时，排气阀迅速吸入外界空气，以保护管道1不会因负压过大导致损坏。过滤器2还设置有控制器26、显示屏、开关和功能键261，过滤流量计25、显示屏、开关和功能键261均与控制器26电性连接，控制器26所起到的作用是控制过滤器2的启停及记录收集过滤器2 的数据。主管道11、第一支管道111、第二支管道112、第三支管道113和旁路管道231均设置有流速测量装置，用于实时监测主管道11、第一支管道111、第二支管道112、第三支管道113和旁路管道231内部的水体流速。

请一并参阅图1至图2，在本实施例中，采用累积流量法取样的方式，在相当长一段时间内对系统进行取样，计算得出平均值更具有代表性,对于部分参数浓度不恒定和不均匀的环境尤为适用，另一优点是超低浓度的元素可通过这种累积取样的方法增加过滤体积而增加测量的准确性。基于一年来的研究，通过多次试验和计算确定特定取样点的管道1流量(保持紊流状态)，连接可移动的过滤器2，过滤器2内设有水箱24和过滤流量计25，通过流量调节来达到所需的流量，经过一段时间(如一周)的累积过滤取样，保证水体中的悬浮铁能够全部截留到过滤收集装置21中，取出过滤收集装置21进行特别处理后用原子吸收分光光度计测量悬浮铁含量。本方法通过对取样流量的优化，防止悬浮铁沉积在管道1上，从而提升了取样点水体的代表性，通过外接的过滤器2 在一段时间取样体积的累积相加，从而控制取样体积，以减少测量误差，提高样品测量的准确性。

请参阅图1，在本实施例中，由于水体停止时，其杂质将会沉积在管道1 的管壁上，因此取样前必须冲洗管道1，至少以正常取样流速的125％冲洗三倍的取样管道1体积，以消除沉积的杂质对测量结果的影响；可以采用突然上升到最大流速的办法，以冲洗下来沉积的杂质，取样前进行一次持续3-5分钟的冲洗，然后调节流量重新建立平衡，至少等待30分钟以后再取样。

请一并参阅图1至图2，在本实施例中，取样前：先将过滤器2的连接管 22和第三支管道113连接设置，隔离阀12包括第一隔离阀12和第二隔离阀12；

第一步，全开第一调节阀13，关闭第二调节阀231，全开第二隔离阀12 并缓慢开启取样第一隔离阀12进行排水1分钟；

第二步，打开过滤器2的电源开关，缓慢关闭第一调节阀13，调节取样第一隔离阀12，观察至流速测量装置显示流经第一支管道111的水体流速不小于每小时180升，且保持示值稳定；

第三步，全开第一调节阀13，关闭电源开关，保持连续排水不小于30分钟。

进一步地，连续取样步骤；

第一步，通过读取设置在主管道11、第一支管道111、第二支管道112、第三支管道113和旁路管道231的流速测量装置的示值，确定取样的管道1连续排水流量正常且系统无渗漏的情况下，打开第二调节阀231和过滤器2中的排气阀，并将过滤收集装置21装入过滤器2中，优选地，将2张47毫米的滤膜装入过滤器2中并润湿；

第二步，按下功能键261，将过滤流量计25的示值清零，打开电源开关并设定累积流量值为最大；

第三步，缓慢关闭第二调节阀231，并将第一调节阀13调节至第三支管道 113的流速测量装置为每小时30升且保持相对稳定，排气阀排出气泡至连续出水时将排气阀关闭；

第四步，保持第三支管道113的流速测量装置的示值约为每小时20至100 升，优选地，保持第三支管道113的流速测量装置的示值为每小时30升的流速经过过滤收集装置21，连续取样不小于7天，取样过滤总体积大于1500升，且从第一调节阀13和过滤后的滤液按日常测铁取样法取样500毫升，留作比对，记录取样始末过滤运行流量读数、取样总体积读数；

第五步，打开第二调节阀231，关闭过滤器2电源开关和核电站给水化学取样系统的一次冷却架排污阀门，断开取样用的管道1连接，并取出过滤收集装置21进行预处理和分析；若继续进行取样，可重新装入过滤收集装置21重复上述操作步骤。在取样的过程中，需保持流经第一支管道111的水体流速不小于每小时180升，主管道11流向第二冷却装置15的水体流速不小于每小时 10升。

通过用于取样的管道1的流量设置改进和采用外接过滤器2累积流量的方法延长取样时间，克服了原设计取样管道1取样代表性不足导致悬浮铁测量不可靠的问题，提高了悬浮铁取样代表性从而提高测量准确性；为二回路水化学调节优化技术改进提供重要依据；为计算管道1减薄和二回路流体加速腐蚀FAC 提供重要的重要参数；在水汽回路中获取准确的腐蚀产物数据，用于计算整个功率循环传输到蒸汽发生器中腐蚀产物的积污量，为电站蒸汽发生器进行化学清洗或其他运行维护提供决策依据。

以上所述仅为本实施例的较佳实施例而已，并不用以限制本实施例，凡在本实施例的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实施例的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种核电站给水化学取样系统，用于测量核电机组排出的水体中悬浮铁含量，其特征在于：包括管道和过滤器，所述管道包括主管道、与所述主管道相连的第一支管道以及分别与所述第一支管道相连的第二支管道和第三支管道，所述第一支管道上设有用于控制其内部的所述水体流量的隔离阀，所述第二支管道设有用于控制其内部的所述水体流量的第一调节阀；所述过滤器包括与所述第三支管道相连的连接管、设置在所述连接管上的过滤收集装置以及用于对流入所述过滤收集装置的所述水体进行分流的旁路管道，所述旁路管道设有用于控制其内部的所述水体流量的第二调节阀。

2.如权利要求1所述的一种核电站给水化学取样系统，其特征在于：所述核电站给水化学取样系统还包括设置在所述主管道上的第一冷却装置和第二冷却装置，所述第二冷却装置位于所述第一冷却装置的下游。

3.如权利要求2所述的一种核电站给水化学取样系统，其特征在于：所述第一支管道连接在所述第一冷却装置和第二冷却装置之间。

4.如权利要求1所述的一种核电站给水化学取样系统，其特征在于：所述旁路管道的入水口和所述第一支管道的出水口连接，所述旁路管道的出水口和所述第三支管道的出水口连接。

5.如权利要求1所述的一种核电站给水化学取样系统，其特征在于：所述过滤器还包括水箱和过滤流量计，用于测量流经所述过滤收集装置的所述水体流量。

6.如权利要求5所述的一种核电站给水化学取样系统，其特征在于：所述过滤器还包括控制器、显示屏、开关和功能键，所述过滤流量计、显示屏、开关和功能键均与所述控制器电性连接。

7.如权利要求5所述的一种核电站给水化学取样系统，其特征在于：所述过滤器还包括排气阀，用于将所述管道内的气体排出。

8.如权利要求5所述的一种核电站给水化学取样系统，其特征在于：所述过滤收集装置为滤膜，所述过滤收集装置和水箱固定连接。

9.根据权利要求1至8任一项所述的一种核电站给水化学取样系统，其特征在于：所述主管道、第一支管道、第二支管道、第三支管道和旁路管道均设置有流速测量装置。

10.根据权利要求1至8任一项所述的一种核电站给水化学取样系统，其特征在于：所述第一支管道的所述水体流速不小于每小时180升，所述主管道的所述水体流速不小于每小时10升。

11.根据权利要求1至8任一项所述的一种核电站给水化学取样系统，其特征在于：采用原子吸收分光光度计测量所述水体中所述悬浮铁的含量。

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