[發(fā)明專利]百萬千瓦級壓水堆核電站蒸發(fā)器二次側(cè)的干燥裝置及方法

有效

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• 申請日: 2015-05-20
• 公開（公告）號: CN105006257B
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 顧政;陳寧
• 申請（專利權(quán)）人: 大亞灣核電運營管理有限責任公司;中國廣核集團有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: G21C15/16
• 分類號: G21C15/16
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務(wù)所44237
• 代理人: 陳宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及核電技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，是涉及百萬千瓦級壓水堆核電站蒸發(fā)器二次側(cè)的干燥裝置及方法。

背景技術(shù)

核電蒸發(fā)器SG(steam generator)是核島內(nèi)的三大設(shè)備之一，是百萬千瓦級壓水堆核電站一回路、二回路的邊界，它將反應(yīng)堆產(chǎn)生的熱量傳遞給蒸發(fā)器二次側(cè)，產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)一、二級汽水分離器干燥后推動汽輪發(fā)電機發(fā)電。蒸發(fā)器與反應(yīng)堆壓力容器相連，不僅直接影響電站的功率與效率，而且在進行熱量交換時，還起著阻隔放射性載熱劑的作用，對核電站安全至關(guān)重要。

具體地，在壓水堆核電站中，蒸發(fā)器將一回路冷卻劑中的熱量傳給二回路給水，使其產(chǎn)生飽和蒸汽供給二回路中的動力裝置。在每個環(huán)路上裝有一臺蒸發(fā)器，每臺容量按照滿功率運行時傳遞三分之一的反應(yīng)堆熱功率設(shè)計。作為連接一回路與二回路的設(shè)備，蒸發(fā)器在兩回路之間構(gòu)成防止放射性外泄的第二道防護屏障。由于水受輻照后活化以及少量燃料包殼可能破損泄漏，流經(jīng)堆芯的一回路冷卻劑具有放射性，而壓水堆核電站二回路設(shè)備不能受到放射性污染，而蒸發(fā)器的管板和倒置的U形管是反應(yīng)堆冷卻劑壓力邊界的組成部分，屬于第二道放射性防護屏障之一。

目前用于核電站的蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)如圖1所示，其由下部構(gòu)件10’(蒸發(fā)段)和上部構(gòu)件20’(汽水分離段)兩大部分組成。下部構(gòu)件主要有：下封頭、管板、下部筒節(jié)、管板、U型傳熱管、管束套筒、支撐隔板等；上部構(gòu)件主要有：一級分離器、二級分離器、給水環(huán)管、限流器、上封頭以及上部筒節(jié)等。蒸發(fā)器的一次側(cè)就是從反應(yīng)堆壓力容器來的冷卻劑進入蒸發(fā)器后所流經(jīng)的那一側(cè)部件，即對應(yīng)上述的下部構(gòu)件10’；二次側(cè)就是供水回路中被加熱并產(chǎn)生蒸汽的那一側(cè)部件，即對應(yīng)上述的上部構(gòu)件20’。但是管板和U型傳熱管一邊是一次側(cè)，另一邊是二次側(cè)。從核安全分級來說，一次側(cè)的部件屬于核安全1級，二次側(cè)的部件屬于核安全2級。

根據(jù)法國規(guī)范RST-M97版(2000)的要求，核電機組在每個十年大修時必須實施蒸發(fā)器傳熱管100％氦質(zhì)譜檢漏試驗。該試驗在一回路水壓試驗結(jié)束后進行，與一回路水壓試驗、蒸發(fā)器傳熱管全渦流檢查形成一個整體，全面掌握蒸發(fā)器傳熱管的健康狀況，這有利于機組的安全運行。在運行期間，當蒸發(fā)器一次側(cè)向二次側(cè)的泄漏率超過5L/H，必須進行氦氣查漏試驗。

蒸發(fā)器傳熱管氦質(zhì)譜檢漏是向蒸發(fā)器二次側(cè)充入示蹤氣體—氦氣，并保持6bar.a的壓力，以使氦氣通過傳熱管可能存在泄露通道進入一次側(cè)，在內(nèi)壁的另一側(cè)將示蹤氣體收集起來，并利用氦質(zhì)譜儀來檢測，以確定泄漏的存在和大小。

氦質(zhì)譜檢漏是探測非常微小的泄漏，如果被檢測設(shè)備的內(nèi)外壁存在水膜，則會降低檢測的靈敏度，甚至無法發(fā)現(xiàn)存在的微小泄露，所以蒸發(fā)器一、二次側(cè)的干燥尤為重要。蒸發(fā)器一次側(cè)的容積小，干燥過程相對簡單易行，用干空氣吹掃8小時即可滿足檢測要求。由于二次側(cè)容積大，特別是管板上不易排空的積水大大增加了干燥難度、延長了干燥的時間，而過長的干燥時間會影響整個大修的關(guān)鍵路徑，是不能被允許的，因此，亟需尋找能對蒸發(fā)器的二次側(cè)快速干燥的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種百萬千瓦級壓水堆核電站蒸發(fā)器二次側(cè)的干燥裝置及方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的蒸發(fā)器二次側(cè)干燥時間過長的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：提供一種百萬千瓦級壓水堆核電站蒸發(fā)器二次側(cè)干燥裝置，包括：

充氣裝置，與蒸發(fā)器二次側(cè)的四個眼孔連通，用于向蒸發(fā)器二次側(cè)內(nèi)充入干燥的壓縮空氣；

第一溫度檢測器，設(shè)于所述蒸發(fā)器二次側(cè)的手孔處，用于獲取蒸發(fā)器二次側(cè)干燥溫度；

第一濕度檢測器，設(shè)于所述蒸發(fā)器二次側(cè)的上部人孔處，用于獲取蒸發(fā)器上部人孔處的露點溫度；

第一控制器，用于計算蒸發(fā)器二次側(cè)干燥溫度與動態(tài)干燥狀態(tài)下上部人孔處的露點溫度的差值，并將差值與預(yù)設(shè)裕度進行比較，當差值大于預(yù)設(shè)裕度時控制所述充氣裝置停止充氣。

具體地，所述充氣裝置包括：

氣體壓縮器，設(shè)有空氣吸入口及第一排氣口，用于產(chǎn)生壓縮空氣；

氣體分配器，設(shè)有進氣口及與所述眼孔數(shù)量對應(yīng)的所述第二排氣口，用于對氣體壓縮器產(chǎn)生的壓縮空氣均勻分配；

所述進氣口與所述第一排氣口連通，各所述第二排氣口與各所述眼孔一一對應(yīng)連通。

進一步地，所述充氣裝置還包括：

第二濕度檢測器，設(shè)于所述蒸發(fā)器眼孔處，用于監(jiān)測壓縮空氣的露點溫度；