CN112466486B - 余热排出***接入反应堆冷却剂***的除氧方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种余热排出***接入反应堆冷却剂***的除氧方法，其是从RCP***的热段取水对RIS‑RHR回路进行预热，通过控制RIS‑RHR***去RCV***的低压下泄管线的流量控制RIS‑RHR回路的升温速率，将RIS‑RHR回路内的含氧水置换成一回路冷却剂。本发明余热排出***接入反应堆冷却剂***的除氧方法优化***运行策略，通过改变RIS‑RHR***与RCP接入前的运行方式，以一回路冷却剂置换RIS‑RHR回路内的含氧水，在完成化学温度调节的同时完成排氧操作，有效降低了饱和氧水对一回路设备、尤其是稳压器的腐蚀，提高了机组的经济性和安全性。

Description

余热排出***接入反应堆冷却剂***的除氧方法
技术领域
本发明属于核电厂***运行领域，更具体地说，涉及一种余热排出***接入反应堆冷却剂***的除氧方法。
背景技术
在现有核电站运行中，机组正常停堆由蒸汽发生器冷却正常停堆模式(NS/SG模式)进入余热排出冷却正常停堆模式(NS/RIS-RHR模式)后，安全壳内置换料水箱(IRWST)内的饱和含氧水会由安全注入***(RIS-RHR***)带入反应堆冷却剂***(RCP***)和稳压器(PZR)内。机组正常停堆进入NS/RIS-RHR模式时，RCP温度为120℃，PZR温度为225℃。由于在120℃以上，氧含量≥0.1ppm时，将诱发不锈钢的应力腐蚀破裂(SCC)，一回路水化学规范规定，当温度高于120℃时，RCP(包括PZR)氧含量限值为0.1ppm。因此，机组正常停堆进入NS/RIS-RHR模式时存在稳压器被氧化，诱发SCC的风险，其中稳压器波动管是风险最高部位。
为避免RIS-RHR接入后的含氧水造成稳压器的应力腐蚀，某些核电站通过化学和容积控制***(RCV***)在RIS-RHR接入前向一回路添加联氨，利用联氨和氧气的化学反应来降低一回路反应堆冷却剂的氧含量。但是，联氨在高温下易分解会引入新的杂质，且联氨与氧气反应后会产生新的反应产物，这些化学产物在一回路的辐照下均带有放射性，增加了一回路水化学处理难度。
另外，为防止换热器泄漏导致的一回路误稀释和减小泵轴封的热冲击，RIS-RHR与一回路接入前，需要进行化学调节和温度调节，采用联氨除氧的方式，在余热排出***接入前必须进行化学调节及温度调节，这使得余热排出***接入操作较复杂，极大地增加了操作员的工作量。
有鉴于此，确有必要提供一种能够解决上述问题的余热排出***接入反应堆冷却剂***的除氧方法。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种无需添加联氨除氧的余热排出***接入反应堆冷却剂***的除氧方法，以避免添加联氨除氧的弊端，同时有效降低一回路被氧化的风险，提高机组的安全性。
为了实现上述目的，本发明提供了一种余热排出***接入反应堆冷却剂***的除氧方法，其是从RCP***的热段取水对RIS-RHR回路进行预热，通过控制RIS-RHR***去RCV***的低压下泄管线的流量控制RIS-RHR回路的升温速率，将RIS-RHR回路内的含氧水置换成一回路冷却剂。
作为本发明余热排出***接入反应堆冷却剂***的除氧方法的一种改进，所述RIS-RHR***的低压安注泵下游设有余热排出换热管线以及与余热排出换热管线并联的流量调节管线，余热排出换热管线设有余热排出换热器和位于余热排出换热器下游的温度调节阀，所述RIS-RHR***去RCV***的低压下泄管线与余热排出换热管线连接；将RIS-RHR回路内的含氧水置换成一回路冷却剂时，通过控制温度调节阀的开度可以调节余热排出换热管线的流量，确保低压下泄管线的流体温度低于预设温度。
作为本发明余热排出***接入反应堆冷却剂***的除氧方法的一种改进，所述预设温度为50℃。
作为本发明余热排出***接入反应堆冷却剂***的除氧方法的一种改进，所述低压下泄管线上设有低压下泄调节阀，从RCP***的热段取水对RIS-RHR回路进行预热时，通过控制低压下泄调节阀的开度控制低压下泄管线的流量，以控制RIS-RHR回路的升温速率。
作为本发明余热排出***接入反应堆冷却剂***的除氧方法的一种改进，所述低压下泄管线与余热排出换热管线的连接点位于余热排出换热器的下游。
作为本发明余热排出***接入反应堆冷却剂***的除氧方法的一种改进，所述流量调节管线上设有流量调节阀；将RIS-RHR回路内的含氧水置换成一回路冷却剂时，流量调节管线上的流量调节阀保持全开。
作为本发明余热排出***接入反应堆冷却剂***的除氧方法的一种改进，所述RIS-RHR***还设有一条去RCV***的旁路低压下泄管线，旁路低压下泄管线与流量调节管线连接，旁路低压下泄管线上设有旁路低压下泄隔离阀；将RIS-RHR回路内的含氧水置换成一回路冷却剂时，旁路低压下泄管线上的旁路低压下泄隔离阀保持关闭。
作为本发明余热排出***接入反应堆冷却剂***的除氧方法的一种改进，所述RIS-RHR回路包括位于低压安注泵上游的热段取水管线、所述余热排出换热管线和位于余热排出换热管线下游的热段注入管线，热段注入管线与热段取水管线连接形成回路，热段取水管线设有热段取水阀门，热段注入管线设有热段注入阀门；从RCP***的热段取水对RIS-RHR回路进行预热时，关闭RIS-RHR***与RCP***冷段连接的冷段连接管线上的安全壳隔离阀，打开RIS-RHR回路的热段取水阀门、热段注入阀门形成回路，并且打开RIS-RHR***的热段取水管线与RCP***热段连接的热段连接管线上的阀门；之后启动低压安注泵，使余热排出换热器下游的温度调节阀处于小开度，热流体同时通过余热排出换热管线和流量调节管线经热段注入管线、热段取水管线进行循环，逐渐将RIS-RHR回路内的含氧水置换成一回路冷却剂。
作为本发明余热排出***接入反应堆冷却剂***的除氧方法的一种改进，将RIS-RHR回路内的含氧水置换成一回路冷却剂时，通过余热排出换热器下游的REN取样管线对RIS-RHR回路的氧浓度进行分析，当检测的氧浓度小于0.1ppm、且RIS-RHR回路内的水温高于80℃时，停止除氧操作。
作为本发明余热排出***接入反应堆冷却剂***的除氧方法的一种改进，从RIS-RHR回路内置换出的含氧水经RCV***送往冷却剂贮存和处理***的除气塔除氧后，再由RCV***上充管线注入RCP***。
与现有技术相比，本发明余热排出***接入反应堆冷却剂***的除氧方法至少具有以下优点：
1)在不额外增加硬件投入的基础上，在RIS-RHR接入前将RIS-RHR管道内的饱和氧水置换成一回路冷却剂，可避免添加联氨除氧的弊端(引入新的杂质、除氧速率慢、除氧效果不佳)，同时有效降低一回路被氧化的风险，提高机组的安全性；
2)在RIS-RHR接入RCP前，无需再对RIS-RHR***进行单独的化学调节和温度调节，可有效简化RIS-RHR接入RCP前的运行操作，降低操作人员的工作负荷。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式，对本发明余热排出***接入反应堆冷却剂***的除氧方法及其有益技术效果进行详细说明。
图1为本发明余热排出***接入反应堆冷却剂***的除氧方法的排氧流程简图，图中虚线部分为需置换含氧水的RIS-RHR回路管道。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。
本发明余热排出***接入反应堆冷却剂***的除氧方法为：从RCP***的热段取水对RIS-RHR回路进行预热，通过控制RIS-RHR***去RCV***的低压下泄管线的流量控制RIS-RHR回路的升温速率，将RIS-RHR回路内的含氧水置换成一回路冷却剂。从RIS-RHR回路内置换出的含氧水经RCV***送往冷却剂贮存和处理***(TEP***)的除气塔除氧后，再由RCV***上充管线注入RCP***。
请参阅图1，需要除氧的RIS-RHR***包括RIS-RHR回路和设置在RIS-RHR回路上的低压安注泵20、余热排出换热器22，RIS-RHR回路包括位于低压安注泵20上游的热段取水管线24、位于低压安注泵20下游的余热排出换热管线26和位于余热排出换热管线26下游的热段注入管线28，热段注入管线28与热段取水管线24连接形成回路。余热排出换热器22设于余热排出换热管线26，由RRI***冷却。热段取水管线24设有热段取水阀门240，余热排出换热管线26在余热排出换热器22下游设有温度调节阀260，热段注入管线28设有热段注入阀门280。低压安注泵20下游还设有与余热排出换热管线26并联的流量调节管线262，流量调节管线262上设有流量调节阀264。
RIS-RHR***去RCV***的低压下泄管线30与余热排出换热管线26连接，连接点位于余热排出换热器22的下游，低压下泄管线30上设有低压下泄调节阀300。RIS-RHR***还设有一条去RCV***的旁路低压下泄管线32，旁路低压下泄管线32与流量调节管线262连接，旁路低压下泄管线32上设有旁路低压下泄隔离阀320。
本发明余热排出***接入反应堆冷却剂***的除氧方法的具体操作过程为：
关闭RIS-RHR***与RCP***冷段连接的冷段连接管线70上的安全壳隔离阀702、704，打开RIS-RHR回路的热段取水阀门240、流量调节阀264、热段注入阀门280形成回路，并且打开RIS-RHR***的热段取水管线24与RCP***热段连接的热段连接管线72上的阀门722、724；
启动低压安注泵20，使余热排出换热器22下游的温度调节阀260处于小开度，热流体同时通过余热排出换热管线26和流量调节管线262经热段注入管线28、热段取水管线24进行循环；
打开低压下泄管线30的低压下泄调节阀300，通过控制温度调节阀260的开度可以调节余热排出换热管线26的流量，确保低压下泄管线30的流体温度低于50℃；根据RIS-RHR的升温速率限制，通过控制低压下泄调节阀300的开度控制低压下泄管线30的流量，以控制RIS-RHR回路的升温速率；此过程中，流量调节管线262上的流量调节阀264保持全开，旁路低压下泄管线32上的旁路低压下泄隔离阀320保持关闭；
通过上述方式逐渐完成对RIS-RHR回路内含氧水的置换，RIS-RHR回路的氧浓度可以通过余热排出换热器22下游的REN取样管线进行分析，当检测的氧浓度小于0.1ppm、且RIS-RHR回路内的水温高于80℃时，即可停止除氧操作，并根据相关规程操作，将RIS-RHR***与一回路连接。
通过以上描述可知，本发明余热排出***接入反应堆冷却剂***的除氧方法优化***运行策略，通过改变RIS-RHR***与RCP接入前的运行方式，以一回路冷却剂置换RIS-RHR回路内的含氧水，在完成化学温度调节的同时完成排氧操作，有效降低了饱和氧水对一回路设备、尤其是稳压器的腐蚀，提高了机组的经济性和安全性。
与现有技术相比，本发明余热排出***接入反应堆冷却剂***的除氧方法至少具有以下优点：
1)在不额外增加硬件投入的基础上，在RIS-RHR接入前将RIS-RHR管道内的饱和氧水置换成一回路冷却剂，可避免添加联氨除氧的弊端(引入新的杂质、除氧速率慢、除氧效果不佳)，同时有效降低一回路被氧化的风险，提高机组的安全性；
2)在RIS-RHR接入RCP前，无需再对RIS-RHR***进行单独的化学调节和温度调节，可有效简化RIS-RHR接入RCP前的运行操作，降低操作人员的工作负荷。
根据上述原理，本发明还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (8)

1.一种余热排出***接入反应堆冷却剂***的除氧方法，其特征在于，从RCP***的热段取水对RIS-RHR回路进行预热，通过控制RIS-RHR***去RCV***的低压下泄管线的流量控制RIS-RHR回路的升温速率，将RIS-RHR回路内的含氧水置换成一回路冷却剂；
所述RIS-RHR回路包括位于低压安注泵上游的热段取水管线、所述余热排出换热管线和位于余热排出换热管线下游的热段注入管线，热段注入管线与热段取水管线连接形成回路，热段取水管线设有热段取水阀门，热段注入管线设有热段注入阀门；从RCP***的热段取水对RIS-RHR回路进行预热时，关闭RIS-RHR***与RCP***冷段连接的冷段连接管线上的安全壳隔离阀，打开RIS-RHR回路的热段取水阀门、热段注入阀门形成回路，并且打开RIS-RHR***的热段取水管线与RCP***热段连接的热段连接管线上的阀门；之后启动低压安注泵，使余热排出换热器下游的温度调节阀处于小开度，热流体同时通过余热排出换热管线和流量调节管线经热段注入管线、热段取水管线进行循环，逐渐将RIS-RHR回路内的含氧水置换成一回路冷却剂；
所述RIS-RHR***的低压安注泵下游设有余热排出换热管线以及与余热排出换热管线并联的流量调节管线，余热排出换热管线设有余热排出换热器和位于余热排出换热器下游的温度调节阀，所述RIS-RHR***去RCV***的低压下泄管线与余热排出换热管线连接；将RIS-RHR回路内的含氧水置换成一回路冷却剂时，通过控制温度调节阀的开度可以调节余热排出换热管线的流量，确保低压下泄管线的流体温度低于预设温度。
2.根据权利要求1所述的余热排出***接入反应堆冷却剂***的除氧方法，其特征在于：所述预设温度为50℃。
3.根据权利要求1所述的余热排出***接入反应堆冷却剂***的除氧方法，其特征在于：所述低压下泄管线上设有低压下泄调节阀，从RCP***的热段取水对RIS-RHR回路进行预热时，通过控制低压下泄调节阀的开度控制低压下泄管线的流量，以控制RIS-RHR回路的升温速率。
4.根据权利要求3所述的余热排出***接入反应堆冷却剂***的除氧方法，其特征在于：所述低压下泄管线与余热排出换热管线的连接点位于余热排出换热器的下游。
5.根据权利要求3所述的余热排出***接入反应堆冷却剂***的除氧方法，其特征在于：所述流量调节管线上设有流量调节阀；将RIS-RHR回路内的含氧水置换成一回路冷却剂时，流量调节管线上的流量调节阀保持全开。
6.根据权利要求3所述的余热排出***接入反应堆冷却剂***的除氧方法，其特征在于：所述RIS-RHR***还设有一条去RCV***的旁路低压下泄管线，旁路低压下泄管线与流量调节管线连接，旁路低压下泄管线上设有旁路低压下泄隔离阀；将RIS-RHR回路内的含氧水置换成一回路冷却剂时，旁路低压下泄管线上的旁路低压下泄隔离阀保持关闭。
7.根据权利要求1所述的余热排出***接入反应堆冷却剂***的除氧方法，其特征在于：将RIS-RHR回路内的含氧水置换成一回路冷却剂时，通过余热排出换热器下游的REN取样管线对RIS-RHR回路的氧浓度进行分析，当检测的氧浓度小于0.1ppm、且RIS-RHR回路内的水温高于80℃时，停止除氧操作。
8.根据权利要求1所述的余热排出***接入反应堆冷却剂***的除氧方法，其特征在于：从RIS-RHR回路内置换出的含氧水经RCV***送往冷却剂贮存和处理***的除气塔除氧后，再由RCV***上充管线注入RCP***。
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