[發明專利]核電站冷卻劑回路中氧含量的控制方法

有效

• 申請號: 201410301002.4
• 申請日: 2014-06-27
• 公開（公告）號: CN104090592B
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 明遷;惠瓏偉;李西安;王志明;胡文清;楊波
• 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: G05D11/00
• 分類號: G05D11/00;C02F1/20;G21C19/307
• 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

一種核電站冷卻劑回路中氧含量的控制方法，包括以下步驟：將容控箱、水泵和冷卻劑回路通過管道依次連接并形成一個循環系統；打開水泵，使容控箱內的水與冷卻劑回路流通；向容控箱內持續不斷地吹掃惰性氣體，直至測量容控箱內氣相含氧量的百分含量小于1％時停止吹掃惰性氣體；向冷卻劑回路中第一次添加聯氨水溶液來控制冷卻劑回路中的氧含量，第一次添加聯氨水溶液的體積的計算公式為：M_L＝{V_空氣×a％×32÷22.4+M_總×(C₀+1)÷1000}÷w％。通過對冷卻劑回路中氧含量的測量結果確定補加聯氨的體積以確保冷卻劑中的溶解氧含量不反彈，有效地實現了將冷卻劑回路中的溶解氧控制在低于0.1mg/Kg的目標，減少了溶解氧對設備的腐蝕；并防止了向冷卻劑回路內添加的聯氨過量。

技術領域

本發明涉及核反應堆熱工水利技術領域，更具體地說，涉及一種核電站冷卻劑回路中氧含量的控制方法。

背景技術

眾所周知，核電站是利用核燃料的核裂變反應所釋放的核能來發電，且核電站的工作原理為：主泵將冷卻劑水送入反應堆，冷卻劑把核燃料放出的熱能帶出反應堆并形成高溫高壓的水，形成的高溫高壓的水進入蒸汽發生器，在蒸汽發生器的倒U型管內將熱量傳遞給二次側汽輪機工質，被冷卻的水再返回到反應堆，如此循環往復，形成一個密封的吸熱和放熱的冷卻劑回路。

如圖1所示，為了維持冷卻劑回路10中水位恒定，在正常發電時，還設有與冷卻劑回路10相連的容控箱20、以及連接在容控箱20和冷卻劑回路10之間的水泵30。該水泵30用于將容控箱20中的水打入冷卻劑回路10中，以維持冷卻劑回路10中水位的恒定。冷卻劑回路10中的管道和設備大部分均是由不銹鋼制成，因此水中的溶解氧會對管道和設備造成腐蝕，氧腐蝕的機理如下：陽極：Fe→Fe²⁺+2e^-；陰極：O₂+H₂O+4e^-→4OH^-，生成的Fe²⁺會進一步氧化，最終生成的腐蝕產物是Fe₃O₄，且水中溶解氧濃度的升高會加速設備的腐蝕速率，造成設備的損壞，因此在進行核反應前，需嚴格控制冷卻劑回路10中溶解氧的含量。為了降低冷卻劑回路10的水中溶解氧的含量，一般需要向冷卻劑水中添加聯氨，通過聯氨與氧的反應來盡量除去水中的溶解氧。現有技術中，一般是通過經驗大致決定向冷卻劑回路10中添加的聯氨的量，易造成添加聯氨的量偏大或偏小，當聯氨的加入量偏小時，不能完全除去水中的溶解氧，還會造成設備的腐蝕；而當聯氨的加入量偏多時，過剩的聯氨會消耗掉除鹽床樹脂的交換容量使其提前失效，而核級樹脂造假昂貴且無法再生，造成巨大的經濟損失。

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無法準確地確定向冷卻劑中添加聯氨的量，從而無法控制冷卻劑回路中氧含量的缺陷，提供一種能精確地計算向冷卻劑回路中添加聯氨的量的核電站冷卻劑回路中氧含量的控制方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種核電站冷卻劑回路中氧含量的控制方法，所述方法包括以下步驟：

將容控箱、水泵和冷卻劑回路通過管道依次連接并形成一個循環系統；

打開所述水泵，使所述容控箱內的水與所述冷卻劑回路流通；

向所述容控箱內持續不斷地吹掃惰性氣體，直至測量所述容控箱內氣相含氧量的百分含量小于1％時停止吹掃惰性氣體；

向所述冷卻劑回路中第一次添加聯氨水溶液來控制冷卻劑回路中的氧含量，所述第一次添加聯氨水溶液的體積的計算公式為：

M_L＝{V_空氣×a％×32÷22.4+M_總×(C₀+1)÷1000}÷w％，式中：

M_總表示整個循環系統中水的總質量，單位為噸；