[發明專利]壓水反應堆機組一回路冷卻劑pHT的控制方法

在審

• 申請號: 201811253472.2
• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN109545413A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 王柱;李鵬;韓會娟;周佳;葛智偉;楚建偉;劉子濤
• 申請（專利權）人: 臺山核電合營有限公司
• 主分類號: G21C19/307
• 分類號: G21C19/307
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 廖金暉;彭家恩

1.一種壓水反應堆機組一回路冷卻劑pH_T的控制方法，包括如下步驟：

機組采用富集硼酸進行反應性控制化學補償，其¹⁰B豐度不低于37％，總硼濃度≤1650mg/kg；

機組處于熱停階段，調節冷卻劑pH_T快速達到并保持恒定值7.15～7.25之間；

機組處于功率運行階段，維持冷卻劑pH_T值在7.15～7.25之間并保持恒定；

從機組熱停階段直至功率運行階段，控制一回路鋰濃度≤4mg/kg。

2.如權利要求1所述的控制方法，其特征在于，在機組處于熱停階段，冷卻劑pH_T快速達到并保持恒定值7.20；機組處于功率運行階段，維持冷卻劑pH_T值7.20。

3.如權利要求1所述的控制方法，其特征在于，根據如下一回路冷卻劑pH_T計算公式，并據此調節冷卻劑中鋰的含量，以維持冷卻劑pH_T恒定：

pH＝-lg[H⁺]；

其中：

CLi為鋰濃度；

K_H20為水的電離平衡常數，計算方法為：

pK_H20＝-lg[K_H20]＝+14.9378-0.0424044×t+2.10252×10^-4×t²-6.22026×10^-7×t³+8.73826×10^-10×t⁴；

其中，T為開氏溫度；t為攝氏溫度；

Q₁、Q₂和Q₃分別為根據摩爾濃度計算的B(OH)₃的一、二、三級平衡常數，計算方法分別為：

pQ₁＝-lg[Q₁]＝-1573.21/T-28.6059-0.012078×T+13.2258×lg(T)；

pQ₂＝-lg[Q₂]＝-2756.1/T+18.996-5.835×lg(T)；

pQ₃＝-lg[Q₃]＝-3339.5/T+8.084-1.497×lg(T)；

其中，T為開氏溫度；t為攝氏溫度。

4.如權利要求1所述的控制方法，其特征在于，在機組處于熱停階段，當總硼濃度為1650mg/kg，鋰濃度3.5～4.0mg/kg時，冷卻劑pH_T＝7.04～7.09。

5.如權利要求1所述的控制方法，其特征在于，在機組處于功率運行的壽期末，當硼濃度B＝0mg/kg時，鋰濃度分別為0.51、0.45、0.40mg/kg時，冷卻劑pH_T對應值分別為7.25、7.20、7.15。

6.如權利要求5所述的控制方法，其特征在于：

所述協調冷卻劑中鋰和硼的含量包括期望運行區、允許運行區、限制運行區和禁止運行區；

所述期望運行區包括第一期望運行區域和第二期望運行區域，所述第一期望運行區域的總硼濃度在0～1020ppm，通過協調鋰和硼的含量，使得pH_T保持在7.20±0.05范圍；所述第二期望運行區域的總硼濃度在1020～1650ppm，所述第二期望運行區域包括機組啟動瞬態、循環初期的情況，pH_T在7.04～7.25之間波動；

所述允許運行區無運行時限要求，通過協調鋰和硼的含量返回所述期望運行區；

所述限制運行區包括第一限制運行區域和第二限制運行區域，所述第一限制運行區域的pH_T＜6.90，所述限制運行區域的鋰含量在4.00～5.00ppm；處于所述限制運行區，采取加鋰或除鋰方式返回所述期望運行區，若24H內不能返回，則在1H內開始向NS/SG模式后撤；

所述禁止運行區的鋰濃度＞5.00mg/kg，若pH_T處于該區域時，應在1H內開始向NS/SG模式后撤；

其中：NS/SG模式指蒸汽發生器冷卻的正常停堆模式。