[发明专利]核电站蒸发装置的综合性能验证方法

说明书

本发明提供了一种核电站蒸发装置的综合性能验证方法，其包括以下步骤：在蒸发装置的蒸馏液排出管线上增设连接回蒸发装置进料管线的蒸馏液复用支管，并配制合适浓度的含硼试验料液；开启蒸发装置，将硼浓度不低于寿期初反应堆堆芯最大硼浓度的试验料液做为进料液，试验过程中，蒸馏液不对外排放而返回至进料管线做为进料液进行复用，使得进料液中的硼浓度持续下降，从而模拟出核电站全寿期排出的不同硼浓度废液的蒸发分离去污过程，以蒸馏液和浓缩液中硼浓度达到目标值做为试验合格的验收指标。与现有技术相比，本发明模拟出了核电站全寿期范围内含硼放射性废液的分离去污需求，因此试验合格的蒸发装置能够在核电站里长期稳定地运行。

技术领域

本发明属于核电站蒸发装置性能验证领域，更具体地说，本发明涉及一种核电站蒸发装置的综合性能验证方法。

背景技术

核电站在正常运行期间和预期事故工况下会产生大量的含硼放射性废液，如果将这些废液全部直接排放到环境中，会给环境带来极大地辐射危害，过量的硼酸释放到环境中也会影响动植物的健康。蒸发装置是采用蒸发工艺处理含硼放射性废液的装置，其通过将废液通过自然循环或强制循环送入加热器升温，然后进入蒸发塔汽化分离，最终得到蒸馏液和浓缩液。两种分离产物中，蒸馏液的放射性和硼浓度极低，可以复用或者监测排放；浓缩液则富集了硼酸和放射性，可以固化或者干燥。为了确保满足废液的分离去污要求，蒸发装置在投入运行前需要进行综合性能验证。

在已知核电站中，蒸发装置在工程试验时只会对其长期运行的稳定性进行验证。由于放射性核素的挥发性远低于硼酸，因此试验以硼酸做为目标分离物质，通常是在试验前配置一定浓度的含硼料液，试验连续进行50～100小时，试验期间不发生异常停机，通过对料液的持续蒸发分离，得到蒸馏液和浓缩液。试验时分别对蒸馏液和浓缩液进行取样，只要样品测定结果满足分离目标要求，同时其他的运行参数也维持在设计范围内，即认为验证合格。而对于蒸发装置的其他综合性能，如设备的操作弹性、装置的经济性等，通常要求在设备出厂前或者装置研发阶段进行验证。但是，目前的设备供应商却均没有标准的试验方法来对蒸发装置的这些综合性能进行全面验证。

可见，已知核电站中采用的蒸发装置综合性能验证方法至少存在以下问题：

1)代表性不足：核电站排出的含硼放射性废液在反应堆不同寿期情况下的硼浓度是不同的，目前的验证方法仅能对固定硼浓度的废液进行蒸发分离模拟，无法验证蒸发装置对于不同硼浓度废液的蒸发分离去污效果，验证过程与蒸发装置实际的运行工况存在偏差，因此代表性不足；

2)资源浪费：验证期间核电站蒸发装置的处理能力约为3.5t/h，连续运行稳定性试验最长进行100h，消耗的除盐水量约350t，验证过程中蒸发得到的蒸馏液直接进行排放，造成了大量的浪费；

3)验证不全面：已知试验方法对于新研制的蒸发装置进行综合性能验证的内容和深度不足，未对影响蒸发装置综合性能的其他重要因素进行验证，如：无法测定蒸发装置的运行能耗，未进行高硼浓度运行试验，无法测试最佳操作液位等。

有鉴于此，确有必要提供一种能够解决上述问题的核电站蒸发装置的综合性能验证方法。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种全面、有序、高效、节能、稳定的核电站蒸发装置的综合性能验证方法，以对核电站蒸发装置的综合性能进行全面有效地验证。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种核电站蒸发装置的综合性能验证方法，其包括以下步骤：

准备工作：在蒸发装置的蒸馏液排出管线上增设连接回蒸发装置进料管线的蒸馏液复用支管；配制硼浓度不低于寿期初反应堆堆芯最大硼浓度的试验料液；