[发明专利]一种用于小型堆的冷却剂加氢系统及方法

说明书

本发明公开了一种用于小型堆的冷却剂加氢系统及方法，涉及核电反应堆冷却剂加氢系统领域，该用于小型堆的冷却剂加氢系统，包括：除盐水供应系统，包括依次管路连接的除盐水供应装置和水泵；除盐水回路，其入口连接所述除盐水供应系统出口，其出口连接冷却剂系统入口；储氢装置，其出口通入所述除盐水回路。本发明的用于小型堆的冷却剂加氢系统原理简单，结构紧凑，适用于空间有限尤其是不加硼的小型堆应用，可操作性强，加氢压力较大，输送安全高效。

技术领域

本发明涉及核电反应堆冷却剂加氢系统领域，具体涉及一种用于小型堆的冷却剂加氢系统及方法。

背景技术

在压水堆核电功率运行期间，反应堆冷却剂系统(以下简称一回路)内的冷却剂会在辐照条件下分解为氢气和氧气，氧气会加剧材料腐蚀，降低设备可靠性的同时增加放射性活化产物。目前核电厂普遍使用一回路加氢技术，通过向冷却剂中加氢并维持一定的冷却剂氢浓度的方式来抑制水的辐照分解。

现有技术中陆上核电站基本采用加硼控制反应性，核电站功率运行期间，氢气由于下泄调硼和除气而损耗量较大，加之考虑了较大的蒸汽发生器泄漏基准，为维持氢浓度一回路加氢均为连续添加方式。

现有加氢技术分为两大类，一类是通过化容系统容控箱气相注入氢气，容控箱顶部喷头的雾状冷却剂与容控箱气相的氢气充分接触使得氢气能够充分溶解到冷却剂中，加氢后的冷却剂从容控箱下部排出，从而完成冷却剂的加氢，加氢量通过控制容控箱的气相压力完成。但是通过调节或控制气相压力进而调节或维持冷却剂压力耗时长且调节精度低，机组启动和停堆阶段容控箱的气体覆盖种类更换繁琐。另一类加氢是通过高压气瓶直接向化容系统上充管线注氢，有研究人员提出了不依赖于容控箱的高压连续加氢系统，直接向上充管路分不同工况注氢，但该系统对氢气的调节精度要求较高，由于上充流管路中的流体温度大于250℃，压力为15.5MPa abs，为保证氢气能注入，氢气瓶需更高的压力，否则气瓶利用率较低或频繁更换气瓶导致经济性不高。另有研究人员提出模块式加氢装置，提出的模块式加氢装置具有运行可靠、安装、调试、使用和维修均安全方便的优点，但是该装置除氧装置结构复杂，占空间大。

综上所述，目前亟需一种工艺简单、氢耗量较小、精度控制简单、占用空间适宜，适用于小型堆工作实际的冷却剂加氢系统。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于小型堆的冷却剂加氢系统及方法，可解决现有加氢技术氢耗量过大、加氢工艺复杂且控制精度要求较高的问题。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种用于小型堆的冷却剂加氢系统，包括：

除盐水供应系统，包括依次管路连接的除盐水供应装置和水泵；

除盐水回路，其入口连接所述除盐水供应系统出口，其出口连接冷却剂系统入口，所述除盐水回路包括用于暂存加入氢气的中转箱；

储氢装置，其出口通入所述中转箱前的所述除盐水回路管路。

在上述技术方案的基础上，所述除盐水回路包括相互并联的第一支路和第二支路，所述第一支路设置除盐水隔离阀，所述第二支路依次设置通气入口阀、中转箱及通气出口阀。

在上述技术方案的基础上，所述储氢装置出口依次通过管路连接气瓶隔离阀、气瓶截止止回阀，最终接入所述通气入口阀与所述中转箱间的所述第二支路。

在上述技术方案的基础上，所述中转箱为立式圆柱型高压容器，其底部设有氢气进口和除盐水出口，其顶部连接所述通气出口阀入口。

在上述技术方案的基础上，所述冷却剂系统设有溶氢仪表，所述中转箱箱体上设有压力表。

在上述技术方案的基础上，所述储氢装置包括设置于所述储氢装置出口处且口径可调的连接部件，以及可拆卸的连接于所述连接部件的高压气瓶。