[发明专利]一种高温气冷堆核电站一回路加热除湿的系统及方法

说明书

本发明一种高温气冷堆核电站一回路加热除湿的系统及方法，该系统包括蒸发器入口隔离阀、蒸发器、主汽门、疏水阀门、压力容器和外部蒸汽充入阀门组，其中：蒸发器入口隔离阀、蒸发器、主汽门依次连接，在蒸发器入口隔离阀、蒸发器之间有疏水阀，在蒸发器、主汽门之间管道上接外部蒸汽充入阀门组。该方法是将外部蒸汽通过外部蒸汽充入阀门组充入到蒸发器二次侧，在蒸发器中加热一回路工质，提高一回路温度，满足一回路加热除湿的要求。

技术领域

本发明属于核电技术领域，具体涉及一种高温气冷堆核电站一回路加热除湿的系统及方法。

背景技术

高温气冷堆核电站一回路堆内构件中还有大量的碳素材料，这些碳素材料中含有大量微小孔隙，常温下孔隙从周围环境吸附水分等杂质，若不对堆芯碳素材料进行加热除湿，水分等杂质在反应堆运行的高温条件下将与碳素材料发生化学腐蚀反应，从而影响堆内碳素材料强度和反应堆安全，并且有可能在控制棒驱动机构、吸收球驱动机构、主氦风机电机腔等冷端凝结，造成绝缘恶化、润滑剂涂层腐蚀等问题，危害设备安全。为避免水分影响，必须采取加热除湿的方法将碳素材料的水分除去。

目前高温气冷堆核电站一回路加热主要靠主核风机旋转产生的摩擦热来提升一回路温度，这种方法主要存在以下问题：

1)由于主核风机旋转摩擦所产生的热量有限，一回路温度提升较慢；

2)主氦风机旋转摩擦生热的同时一回路向外散热，热量的平衡点就是能够达到加热的极限温度，通过这种方式加热，很难达到理想的除湿温度；

3)在一回路加热除湿的同时，二回路需要充氮保护，充氮成本较高，而且对周围工作人员的安全有影响；

4)二回路充氮后，一回路加热的同时，二回路也被加热，同时也向外散热，增加了一回路提升温度的难度。

发明内容

本发明的目的在于针对目前高温气冷堆核电站加热除湿系统及方法的局限性，提供了一种高温气冷堆核电站一回路加热除湿的系统及方法。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种高温气冷堆核电站一回路加热除湿的系统，包括蒸发器入口隔离阀、蒸发器、主汽门、疏水阀门、压力容器和外部蒸汽充入阀门组，其中：

蒸发器入口隔离阀的出口接在蒸发器的第二入口，在蒸发器入口隔离阀的出口与蒸发器的第二入口的管道上接疏水阀门；

主汽门的入口接在蒸发器的第二出口，在主汽门前的主汽管道上接外部蒸汽充入阀门组；

压力容器的出口接在蒸发器的第一入口，蒸发器的第一出口接在压力容器的入口；

压力容器内的氦气通过压力容器内的主氦风机驱动；蒸发器为管壳式换热器，壳侧为蒸发器的一次侧，管侧为蒸发器的二次侧，蒸发器的第一入口接入蒸发器的一次侧，蒸发器的第一出口为蒸发器的一次侧出口，蒸发器的第二入口接入蒸发器的二次侧入口，蒸发器的二次侧出口接在蒸发器的第二出口；与蒸发器一次侧相连接的系统成为一回路，与蒸发器二次侧连接的系统成为二回路。

本发明进一步的改进在于，外部蒸汽充入阀门组包括逆着充汽方向依次连接的逆止门、调节门和截止门。

本发明进一步的改进在于，疏水阀门包括蒸发器之前，蒸发器入口隔离阀后的二回路上的所有疏水阀门。

一种高温气冷堆核电站一回路加热除湿的方法，包括以下步骤：

1)将蒸发器入口隔离阀、主汽门关严，打开疏水阀门；

2)将外部蒸汽通过外部蒸汽充入阀门组充入蒸发器的二次侧，疏水通过疏水阀门排出；

3)在充入蒸汽过程中通过外部蒸汽充入阀门组中的调节门控制蒸汽的充入速度，保证蒸汽充入平缓，不发生水冲击，并保证蒸发器的温升速度小于其温升限值；