[发明专利]核电站冷却剂回路中氧含量的控制方法

说明书

一种核电站冷却剂回路中氧含量的控制方法，包括以下步骤：将容控箱、水泵和冷却剂回路通过管道依次连接并形成一个循环系统；打开水泵，使容控箱内的水与冷却剂回路流通；向容控箱内持续不断地吹扫惰性气体，直至测量容控箱内气相含氧量的百分含量小于1％时停止吹扫惰性气体；向冷却剂回路中第一次添加联氨水溶液来控制冷却剂回路中的氧含量，第一次添加联氨水溶液的体积的计算公式为：M_L＝{V_空气×a％×32÷22.4+M_总×(C₀+1)÷1000}÷w％。通过对冷却剂回路中氧含量的测量结果确定补加联氨的体积以确保冷却剂中的溶解氧含量不反弹，有效地实现了将冷却剂回路中的溶解氧控制在低于0.1mg/Kg的目标，减少了溶解氧对设备的腐蚀；并防止了向冷却剂回路内添加的联氨过量。

技术领域

本发明涉及核反应堆热工水利技术领域，更具体地说，涉及一种核电站冷却剂回路中氧含量的控制方法。

背景技术

众所周知，核电站是利用核燃料的核裂变反应所释放的核能来发电，且核电站的工作原理为：主泵将冷却剂水送入反应堆，冷却剂把核燃料放出的热能带出反应堆并形成高温高压的水，形成的高温高压的水进入蒸汽发生器，在蒸汽发生器的倒U型管内将热量传递给二次侧汽轮机工质，被冷却的水再返回到反应堆，如此循环往复，形成一个密封的吸热和放热的冷却剂回路。

如图1所示，为了维持冷却剂回路10中水位恒定，在正常发电时，还设有与冷却剂回路10相连的容控箱20、以及连接在容控箱20和冷却剂回路10之间的水泵30。该水泵30用于将容控箱20中的水打入冷却剂回路10中，以维持冷却剂回路10中水位的恒定。冷却剂回路10中的管道和设备大部分均是由不锈钢制成，因此水中的溶解氧会对管道和设备造成腐蚀，氧腐蚀的机理如下：阳极：Fe→Fe²⁺+2e^-；阴极：O₂+H₂O+4e^-→4OH^-，生成的Fe²⁺会进一步氧化，最终生成的腐蚀产物是Fe₃O₄，且水中溶解氧浓度的升高会加速设备的腐蚀速率，造成设备的损坏，因此在进行核反应前，需严格控制冷却剂回路10中溶解氧的含量。为了降低冷却剂回路10的水中溶解氧的含量，一般需要向冷却剂水中添加联氨，通过联氨与氧的反应来尽量除去水中的溶解氧。现有技术中，一般是通过经验大致决定向冷却剂回路10中添加的联氨的量，易造成添加联氨的量偏大或偏小，当联氨的加入量偏小时，不能完全除去水中的溶解氧，还会造成设备的腐蚀；而当联氨的加入量偏多时，过剩的联氨会消耗掉除盐床树脂的交换容量使其提前失效，而核级树脂造假昂贵且无法再生，造成巨大的经济损失。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述无法准确地确定向冷却剂中添加联氨的量，从而无法控制冷却剂回路中氧含量的缺陷，提供一种能精确地计算向冷却剂回路中添加联氨的量的核电站冷却剂回路中氧含量的控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电站冷却剂回路中氧含量的控制方法，所述方法包括以下步骤：

将容控箱、水泵和冷却剂回路通过管道依次连接并形成一个循环系统；

打开所述水泵，使所述容控箱内的水与所述冷却剂回路流通；

向所述容控箱内持续不断地吹扫惰性气体，直至测量所述容控箱内气相含氧量的百分含量小于1％时停止吹扫惰性气体；

向所述冷却剂回路中第一次添加联氨水溶液来控制冷却剂回路中的氧含量，所述第一次添加联氨水溶液的体积的计算公式为：

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

M_总表示整个循环系统中水的总质量，单位为吨；