CZ281880B6 - Způsob úpravy primárního chladiva vodního tlakového jaderného reaktoru - Google Patents
Způsob úpravy primárního chladiva vodního tlakového jaderného reaktoru Download PDFInfo
- Publication number
- CZ281880B6 CZ281880B6 CS922457A CS245792A CZ281880B6 CZ 281880 B6 CZ281880 B6 CZ 281880B6 CS 922457 A CS922457 A CS 922457A CS 245792 A CS245792 A CS 245792A CZ 281880 B6 CZ281880 B6 CZ 281880B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- coolant
- amount
- boric acid
- reactor
- refrigerant
- Prior art date
Links
- 239000002826 coolant Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 10
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 44
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 34
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 claims abstract description 14
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 8
- NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N (2s)-2,6-diaminohexanoic acid;(2s)-2-hydroxybutanedioic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O.NCCCC[C@H](N)C(O)=O NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N 0.000 claims abstract description 6
- IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N hydrazine monohydrate Substances O.NN IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 abstract description 8
- 238000010248 power generation Methods 0.000 abstract description 3
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000004992 fission Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C19/00—Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
- G21C19/28—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core
- G21C19/30—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps
- G21C19/307—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps specially adapted for liquids
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Předmětem vynálezu je způsob úpravy primárního chladiva tlakového vodního reaktoru za řízení jeho výkonu obsahem kyseliny borité v chladivu, při čemž se do oběhu reaktoru vysoce rozjetého až na komerční výrobu energie přivádí plynule hydrazinhydrát NH.sub.4.n..H.sub.2.n.O v množství, při němž jeho obsah ve vzorku chladiva odebraného z reaktoru činí 5.10.sup.-6 .n.až 5.10.sup.-2 .n.g/kg chladiva, jakož i hydroxid draselný KOH a/nebo hydroxid lithný LiOH, který odpovídá alkalickým vlastnostem KOH, a to v množství 80 až 5,6 mg/kg chladiva, vztaženo na množství kyseliny borité, která se pohybuje v rozsahu 20 až 0 g/kg chladiva, a přebytečný vodík se ze soustavy odstraňuje o sobě známým způsobem až do množství, které odpovídá maximálnímu množství vodíku v chladivu 100 n.ml/kg.ŕ
Description
Vynález se týká způsobu úpravy primárního chladivá tlakového vodního jaderného reaktoru, jehož výkon se řídí obsahem kyseliny borité v chladivu.
Dosavadní stav techniky
Při provozu jaderných reaktorů jsou jak je známo nejvíce aktivovány nerozpustné sloučeniny a kovové oxidy obsažené v chladivu (O. I. Martynov, A. S. Kopylov, Vodno-chimičeskije režimy AES, sistěmy ich podderžanija i kontrolja, Moskva, Energoizdat, 1983, str. 49-50).
Analýzou konstant rozpustnosti kovových oxidů v reaktorové vodě se v závislosti na teplotě a koncentracích hydroxidu lithného a hydroxidu draselného zjistilo, že za prakticky stejných podmínek je rozpustnost pro kysličník niklitý podstatně menší, než pro kysličníky železitý, chromitý, kobaltitý, kysličníky manganu a jiné kysličníky.
Během provozu reaktoru je oxid niklitý zdrojem tvorby 58Co, jednoho z nej důležitějších kontaminujících radioaktivních isotopů u většiny reaktorů vyrobených povětšinou z oceli s vysokým obsahem niklu.
Zvýšení rozpustnosti oxidu niklitého lze dosáhnout buď zvýšením teploty média, nebo zvýšením alkality chladivá zvětšením obsahu hydroxidu lithného a hydroxidu draselného. Zvýšení teploty média zvýšeným uvolňováním tepla v pásmu štěpení má však za následek snížení bezpečnosti při provozu palivových článků (A. S. Kopylov, E. I. Verchovskij, Specvodoočistka na atomnych elektrostancijach, Moskva, Vysšaja škola, 1988, str. 109).
Bylo zkoumáno zvyšování alkality chladivá u tlakových vodních reaktorů (viz Report of IAEA, Coolant technology of water reactors, Doc. 0846j, 11.03.91, str. 27-29). Přitom byla zjištěna maximálně přípustná hodnota pH 8 (pomocí horkého vzorku) a bylo konstatováno, že následkem tvoření se jistých množství oxidových radikálů, tj. radiolytických zplodin vody, může zvyšování alkality vést k tomu, že se nerezavějící oceli, z nichž se vyrábějí jednotlivé části jaderného reaktoru, stávají křehkými.
Přípustné rozsahy alkality v závislosti na množství kyseliny borité jsou uvedené ve zprávě Report of IAEA, Coolant technology of water reactors, Doc. 0846, 11.03.91, str. 27.
Vynález si klade za úkol silně zvýšit rozpustnost oxidů niklu a tím snížit kontaminaci reaktorů vlivem 38Co.
Podstata vynálezu
Tento úkol je podle vynálezu řešen tak, že se do oběhu chladivá jaderného reaktoru vysoce rozjetého až k výrobě energie přidává plynule hydrazinhydrát N2H4.H2O v takových množstvích, při nichž jeho obsah ve vzorku odebraném z reaktoru činí 5.10-6 až 5.10'2 g/kg chladivá, jakož i hydroxid draselný a/nebo hydroxid lithný, který odpovídá alkalickým vlastnostem hydroxidu draselného, a to v množství 80 až 5,6 mg/kg chladivá, vztaženo na množství kyseliny borité, které se pohybuje do 20 g/kg chladivá, a přebytečný vodík se ze soustavy odstraňuje až do množství, jež odpovídá maximálnímu množství vodíku v chladivu 100 n.ml/kg.
- 1 CZ 281880 B6
Plynulým přívodem hydrazinhydrátu k chladivu se umožňuje prakticky úplně vyloučit tvorbu oxidových radikálů a tím zvyšování alkalické koncentrace, aniž by přitom vyvstávalo nebezpečí, že se nerezové oceli stanou křehkými.
Výhodná množství hydroxidu draselného a/nebo lithného přiváděná do chladivá činí 35 až 5,6 mg/kg při koncentraci kyseliny borité 10 až 0 g/kg.
Tato množství odpovídají provozní periodě reaktoru, při níž koncentrace kyseliny borité klesne z počátečních 20 g/kg na 0 g/kg za odpovídajícího poklesu koncentrace alkalických přísad.
Přehled obrázků na výkresech
Na obr. 1 je znázorněná závislost množství hydroxidu draselného a/nebo hydroxidu lithného na 15 množství kyseliny borité. Přerušované čáry odpovídají přitom známým způsobům a plynulé čáry odpovídají způsobu podle tohoto vynálezu při různých teplotách chladivá při výkonovém provozu jaderného reaktoru.
Ze srovnání křivek vyplývá, že při jednom a témž množství kyseliny borité (např. 17 g/kg 20 chladivá), přivádí se při známém způsobu 22 mg alkalie pro kg chladivá, zatímco u způsobu podle tohoto vynálezu se odpovídající množství zvyšuje na přibližně 50 až 70 mg/kg chladivá.
Na obr. 2 je znázorněná závislost rozpustnosti oxidu na hodnotě pH chladivá uvedeného na teplotu reaktoru při plném výkonu. Známé jaderné reaktory pracují při pH 7 až 8. Množství 25 hydroxidu draselného a/nebo hydroxidu lithného přiváděná do chladivá umožňují zvýšení pH chladivá na 10 až 13, což příznivě ovlivňuje rozpouštění oxidů niklu, aniž by nastávalo křehnutí nerezavějících ocelí.
Způsob podle tohoto vynálezu se může realizovat rovněž u reaktorů, které jsou již v provozu, a to 30 tak, že se amoniak nahradí hydrazinhydrátem. Stejně tak se tento způsob může uskutečňovat u reaktorů nově uváděných do provozu.
Příklady provedení vynálezu
Způsob se provádí následovně tak, že před uvedením reaktoru do provozu se iontovýměnné filtry na čištění vody nasytí rovnovážnými koncentracemi amoniaku a hydroxidu draselného a/nebo hydroxidu lithného.
Po přechodu na komerční výrobu energie a ustálení koncentrace kyseliny borité v reaktoru přivádí se plynule v uvedených množstvích hydrazinhydrát a přebytečný vodík se z chladivá odstraňuje až do hodnot, jež odpovídají maximálnímu množství vodíku v chladivu 100 n.ml/kg, přičemž se kromě toho přivádí do chladivá hydroxid draselný a/nebo hydroxid lithný v množstvích, které podle obr. 1 závisejí na koncentraci kyseliny borité a na teplotních 45 podmínkách chladivá.
Claims (2)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob úpravy primárního chladivá tlakového vodního jaderného reaktoru za řízení jeho výkonu obsahem kyseliny borité v chladivu, vyznačující se tím, že se do oběhu chladivá jaderného reaktoru vysoce rozjetého až k výrobě energie přidává plynule hydrazinhydrát N2H4.H2O v takových množstvích, při nichž jeho obsah ve vzorku odebraném z reaktoru činí 5.10“6 až 5.10'2 g/kg chladivá, jakož i hydroxid draselný a/nebo hydroxid lithný, který odpovídá alkalickým vlastnostem hydroxidu draselného, a to v množství 80 až 5,6 mg/kg chladivá, vztaženo na množství kyseliny borité, které se pohybuje do 20 g/kg chladivá, a přebytečný vodík se ze soustavy odstraňuje až do množství, jež odpovídá maximálnímu množství vodíku v chladivu 100 n.ml/kg.
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se do chladivá přivádí hydroxid draselný a/nebo ekvivalentní množství hydroxidu lithného v koncentraci 35 až 5,6 mg/kg chladivá, při koncentraci kyseliny borité do 10 g/kg chladivá.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4126467A DE4126467C2 (de) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | Verfahren zur Behandlung des Primärkühlmittels eines Druckwasserkernreaktors |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ245792A3 CZ245792A3 (en) | 1993-02-17 |
| CZ281880B6 true CZ281880B6 (cs) | 1997-03-12 |
Family
ID=6438049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS922457A CZ281880B6 (cs) | 1991-08-09 | 1992-08-07 | Způsob úpravy primárního chladiva vodního tlakového jaderného reaktoru |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5315626A (cs) |
| EP (1) | EP0527356A1 (cs) |
| JP (1) | JPH0720280A (cs) |
| BG (1) | BG60491B1 (cs) |
| CZ (1) | CZ281880B6 (cs) |
| DE (1) | DE4126467C2 (cs) |
| FI (1) | FI923564A7 (cs) |
| SK (1) | SK279001B6 (cs) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2120143C1 (ru) * | 1998-03-26 | 1998-10-10 | Анискин Юрий Николаевич | Способ организации водно-химического режима |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1047333A (cs) * | 1963-06-10 | |||
| SU277126A1 (ru) * | 1964-06-06 | 1977-04-05 | Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Теплотехнический Научно-Исследовательский Институт Им.Ф.Э.Дзержинского | Способ обработки воды дерного реактора |
| BE788187A (fr) * | 1971-09-01 | 1973-02-28 | Babcock & Wilcox Co | Systeme de proctection pour reacteurs nucleaires |
| DE2449589C2 (de) * | 1974-10-18 | 1984-09-20 | Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh, 7500 Karlsruhe | Verfahren zur Entfernung von Zersetzungsprodukten aus Extraktionsmitteln, die zur Wiederaufarbeitung abgebrannter Kernbrenn- und/oder Brutstoffe verwendet werden |
| CA1232827A (en) * | 1984-04-20 | 1988-02-16 | Yasumasa Furutani | Inhibition of deposition of radioactive substances on nuclear power plant components |
| GB8729980D0 (en) * | 1987-12-23 | 1988-02-03 | Atomic Energy Authority Uk | Inhibition of nuclear-reactor coolant circuit contamination |
| FR2642559B1 (fr) * | 1989-02-01 | 1991-04-05 | Commissariat Energie Atomique | Circuit auxiliaire de controle volumetrique et chimique pour le circuit primaire d'un reacteur nucleaire a eau sous pression |
| CA2020858C (en) * | 1989-07-14 | 2000-08-08 | Sakae Katayama | Water treatment agent and water treatment method for boiler |
-
1991
- 1991-08-09 DE DE4126467A patent/DE4126467C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-07-20 EP EP92112350A patent/EP0527356A1/de not_active Withdrawn
- 1992-07-30 BG BG96719A patent/BG60491B1/bg unknown
- 1992-08-06 US US07/926,579 patent/US5315626A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-08-07 FI FI923564A patent/FI923564A7/fi unknown
- 1992-08-07 SK SK2457-92A patent/SK279001B6/sk unknown
- 1992-08-07 JP JP4233135A patent/JPH0720280A/ja active Pending
- 1992-08-07 CZ CS922457A patent/CZ281880B6/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BG60491B1 (bg) | 1995-05-31 |
| US5315626A (en) | 1994-05-24 |
| SK245792A3 (en) | 1995-09-13 |
| DE4126467A1 (de) | 1993-02-11 |
| DE4126467C2 (de) | 1995-08-03 |
| SK279001B6 (sk) | 1998-05-06 |
| FI923564A0 (fi) | 1992-08-07 |
| EP0527356A1 (de) | 1993-02-17 |
| BG96719A (bg) | 1994-03-24 |
| CZ245792A3 (en) | 1993-02-17 |
| JPH0720280A (ja) | 1995-01-24 |
| FI923564A7 (fi) | 1993-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4764338A (en) | Method for operating boiling water-type atomic power plant | |
| GB1047333A (cs) | ||
| JP3097712B2 (ja) | ホウ酸濃度制御方法 | |
| CZ281880B6 (cs) | Způsob úpravy primárního chladiva vodního tlakového jaderného reaktoru | |
| Mills | Some engineering problems of thermonuclear reactors | |
| JP3524276B2 (ja) | 亀裂先端のｐＨを制御することによって高温水中での金属の応力腐食割れを低減させる方法 | |
| CN110136858B (zh) | 适用于小型堆的无硼单锂弱碱性水质调节系统及方法 | |
| RU2120143C1 (ru) | Способ организации водно-химического режима | |
| US5307391A (en) | Method for treatment of primary coolant medium of a pressurized water nuclear reactor | |
| US4981641A (en) | Inhibition of nuclear-reactor coolant-circuit contamination | |
| MXPA96003099A (en) | Method for attenuating the corrosion cracking by metal efforts in high temperature water through the control of the gri punta | |
| CN116246811A (zh) | 一种核电厂活化腐蚀产物源项的控制系统及方法 | |
| US3219541A (en) | Method of preventing carburization of fuel element cladding metals by uranium carbide fuels | |
| Jenks et al. | WATER CHEMISTRY IN PRESSURIZED AND BOILING WATER POWER REACTORS. | |
| HU210509B (hu) | Eljárás nyomottvizes nukleáris reaktor primer hűtőközegének kezelésére | |
| US3373083A (en) | Method of inhibiting the corrosion of graphite in a co2-cooled nuclear reactor | |
| CN119494554A (zh) | 压水堆核电厂气载c-14年排放量确定方法 | |
| RU2195028C1 (ru) | Способ организации водно-химического режима теплоносителя атомной энергетической установки | |
| Wiedenmann et al. | The benefits of enriched boric acid in PWRs | |
| JPH041599A (ja) | 原子力発電プラントの放射性物質低減方法 | |
| JPS61170697A (ja) | 原子炉 | |
| CN120299762A (zh) | 一种新型高温气冷堆舱室冷却系统化学添加剂工艺 | |
| JPH05256993A (ja) | 沸騰水型原子炉の水素注入方法 | |
| Ganguly | Advanced methods for the fabrication of mixed uranium plutonium oxide, monocarbide and mononitride fuels for fast breeder reactors | |
| Kormuth | The control of cobalt-58 dissolution during refueling shutdowns of pressurized water reactors using a hydrogen peroxide addition |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| IF00 | In force as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20000807 |