[發明專利]用于核電站的制硼裝置及制硼方法

有效

• 申請號: 201310572134.6
• 申請日: 2013-11-13
• 公開（公告）號: CN104045094B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 王剛;王浪浪;郭均;張劍;汲大朋;田闊;石全建;劉廷浩;王昭強;王曉飛;楊爽;丁福權;令劍
• 申請（專利權）人: 中廣核工程有限公司;中國廣核集團有限公司
• 主分類號: C01B35/10
• 分類號: C01B35/10
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司44217
• 代理人: 蔡曉紅

技術領域

本發明涉及新建核電站的新燃料接收和首次裝料工作時的系統安全保護領域，尤其涉及一種用于新建核電站首批新燃料到場接收以及首次裝料前制備高濃度硼酸，以提供必要的生物屏蔽保證廠房工作人員的安全的用于核電站的制硼裝置及制硼方法。

背景技術

核電廠新燃料接收前要求KX廠方（核燃料廠房）的乏池（乏燃料水池）必須存滿高濃度的含硼水，其主要目的是吸收中子，防止發生燃料組件發生臨界，以及提供必要的生物屏蔽以保證廠房工作人員的安全。首次裝料則要求核電站相關系統內存滿含硼水，相關系統包括RX廠房（反應堆廠房）燃料水池。

按照核電站系統的運行功能，REA系統（反應堆硼和水補給系統）可以用來制備高濃度的含硼水，并通過其對應的傳硼管線以及PTR系統（反應堆及乏燃料水池冷卻和處理系統）把含硼水輸送到各個系統以及燃料水池，從而以滿足新燃料接收和裝料的對硼水的需求。

目前，核電機組中REA系統具有配制高濃度含硼水的功能。在新燃料接收和裝料前，含硼水的制備和運送主要工作流程如圖1中的粗線所示：

如圖1所示，圖1是現有技術中REA系統硼水傳輸簡圖；REA005BA（硼酸制備罐）制備的高濃度硼酸通過REA003PO（或REA004PO，硼酸運輸泵）以及相應的管線把需求的硼酸輸送到換料水箱儲存。

在新燃料接收前，換料水箱里的硼酸經過乏池循環冷卻泵及相應管線輸送到KX廠房燃料水池。核電站裝料前，把換料水箱的硼酸通過乏池循環冷卻泵運送RX廠房的燃料水池，具體傳輸流程見圖2中的粗線所示，圖2是現有技術中PTR系統硼水傳輸簡圖。

REA系統制硼及傳輸功能在核電機組正常運行時可以滿足燃料接收和裝料的對硼水的需求。但是在新建核電站的調試階段，此部分功能無法滿足新燃料接收所需乏池存滿高濃度硼水的要求，以及首次裝料前的硼水需求。其主要是由于目前核電建設的工期、核燃料建造以及核燃料運輸等客觀因素的存在，導致新建核電機組的首批燃料到廠時，核電建設正處理全面的調試階段，REA系統不具備配制和傳輸硼水的能力，以及由于在調試期間部分系統中不允許有含硼水通過以防止結晶而對系統設備功能產生安全風險。

因此，現有技術存在缺陷，需要改進。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述新建核電站首批新燃料到場接收以及首次裝料前，REA系統不可用，不能制備高濃度硼酸以防止結晶而對系統設備功能產生安全風險的缺陷，提供一種用于新建核電站首批新燃料到場接收以及首次裝料前制備高濃度硼酸，以提供必要的生物屏蔽保證廠房工作人員的安全的用于核電站的制硼裝置及制硼方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種用于核電站的制硼裝置，用于新建核電站首批新燃料到場接收以及首次裝料前制備高濃度硼酸，包括內部設置有加熱器的容器、用于監測所述容器內的溶液的水溫的溫度檢測器以及控制箱，

所述容器的側壁上連接有用于往所述容器注入原溶液的取水管道和用于將容器內的硼酸溶液排出所述容器的排水管道，所述取水管道分別連接所述容器與水源系統，所述排水管道分別連接所述容器與乏池，且所述排水管道位于所述取水管道下方，所述排水管道上安裝有將所述容器內的硼酸溶液抽離所述容器的排水傳輸泵；

所述控制箱分別連接至所述加熱器和排水傳輸泵，所述控制箱用于根據所述容器內的溶液的水位及水溫控制所述加熱器和排水傳輸泵。

本發明所述的用于核電站的制硼裝置，其中，所述排水管道上位于所述排水傳輸泵的下游處安裝有用于將硼酸溶液從所述容器單向流通至所述乏池的排水閥門。

本發明所述的用于核電站的制硼裝置，其中，所述水源系統為核島除鹽水分配系統或乏池，

當所述水源系統為核島除鹽水分配系統時，所述取水管道上安裝有用于將所述原溶液從所述核島除鹽水分配系統單向流通至所述容器的取水閥門；

當所述水源系統為乏池時，所述制硼裝置還包括安裝在所述取水管道上且連接至所述控制箱、將所述原溶液抽往所述容器的取水傳輸泵，所述取水管道上位于所述取水傳輸泵的下游安裝有用于將所述原溶液從所述乏池單向流通至所述容器的取水閥門。

本發明所述的用于核電站的制硼裝置，其中，所述容器的側壁位于所述排水管道上方連接有用于在加熱的過程中促進所述容器內的溶液循環的管道，所述管道的輸出端連接至所述容器上，所述管道的輸入端連接至所述排水傳輸泵和排水閥門之間；

所述管道上安裝有用于將所述容器內的溶液經所述排水管道回流至所述容器的循環控制閥門。