[发明专利]一种核电站基于无可溶硼冷却剂的水化学环境改善的方法

说明书

本发明提供一种核电站基于无可溶硼冷却剂的水化学环境改善的方法，包括在核电站机组启动阶段，获取到一回路中冷却剂的水化学环境的温度逐渐升高至预设的中温阈值后，通过RCS上充管线向一回路中注入氢氧化锂溶液，直至冷却剂中锂离子浓度达到预定值为止；其中，冷却剂注入氢氧化锂溶液之前后均不含硼离子；待核电站机组上行至满功率运行阶段后，对冷却剂的pH值进行周期性检测，一旦检测出pH值低于7.2，就通过RCS上充管线继续向一回路中注入氢氧化锂溶液，直至锂离子浓度恒定为预定值，使得pH值维持7.2为止。实施本发明，通过省略可溶硼的制备及其协调策略，有利冷却剂的水化学环境的稳定，还节省成本、简化控制策略以及减缓腐蚀。

技术领域

本发明涉及核安全技术领域，尤其涉及一种核电站基于无可溶硼冷却剂的水化学环境改善的方法。

背景技术

核电站一回路中冷却剂的水化学环境初始pH值为6.9，目标pH值为7.2。但现有核电站采用天然硼控制堆芯反应性，就会导致燃料寿期初核电站一回路中冷却剂的水化学环境中硼离子浓度较高，因此为保证燃料寿期初pH=6.9，需将锂离子浓度提高至3.5mg/kg。按照一般改进化学控制策略的思路，此时就应确保锂离子浓度恒定，随机组燃耗加深而会使得硼离子浓度降低，当pH值升高至目标值7.2时，需协调硼离子浓度和锂离子浓度来维持pH值不变，即硼锂协调控制。

但是，为防止机组在高锂离子浓度下运行时间过长，需首先在核电站一回路中冷却剂的水化学环境的pH值升高至7.0时，便开始减小锂离子浓度，并一直保证pH=7.0；其次，待锂离子浓度从最高的3.5mg/kg降至2.2mg/kg时，再维持锂离子浓度恒定，使pH值随硼离子浓度降低逐渐升高至目标值7.2；然后，便协调硼锂离子浓度，使pH=7.2保持不变，如图1所示。

然而，上述核电站一回路中冷却剂的水化学环境pH值调节方法存在以下不足之处：（1）操作过程复杂，还因燃料寿期初为保持pH值=6.9，使得硼离子在该环境下呈酸性会对核电站一回路结构材料造成腐蚀风险；（2）为了控制核电站一回路中冷却剂的水化学环境的硼离子浓度，需要设立控制一回路可溶硼制备、储存、添加、回收和过滤的设备和系统，不仅工艺流程和设备配置非常复杂，占用空间，还加大了化学添加剂的使用量、运行操作难度、投入成本。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种核电站基于无可溶硼冷却剂的水化学环境改善的方法，省略了可溶硼的制备及调硼相关的运行操作，有利于冷却剂的水化学环境的稳定，还节省成本、简化冷却剂的水化学环境控制策略以及避免核电站一回路结构材料的腐蚀。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种核电站基于无可溶硼冷却剂的水化学环境改善的方法，所述方法包括以下步骤：

在核电站机组启动阶段，获取到核电站一回路中冷却剂的水化学环境的温度逐渐升高至预设的中温阈值后，通过核电站的反应堆冷却剂系统RCS上预置的上充管线向一回路中注入氢氧化锂溶液，直至一回路中冷却剂已含有锂离子的水化学环境中的锂离子浓度达到预定值为止；其中，所述一回路中冷却剂的水化学环境在注入氢氧化锂溶液前后均不含硼离子；

待核电站机组上行至满功率运行阶段后，对一回路中冷却剂已含有锂离子的水化学环境的pH值进行周期性检测，并在一旦检测出一回路中冷却剂已含有锂离子的水化学环境的pH值低于7.2时，均通过核电站的反应堆冷却剂系统RCS上预置的上充管线继续向一回路中注入氢氧化锂溶液，直至一回路中冷却剂已含有锂离子的水化学环境中的锂离子浓度恒定为所述预定值，使得一回路中冷却剂已含有锂离子的水化学环境的pH值能维持在7.2为止。

其中，所述方法进一步包括：

每次均通过核电站的反应堆冷却剂系统RCS上预置的取样管对一回路中冷却剂的水化学环境中的锂离子浓度及pH值进行检测。

其中，所述冷却剂的水化学环境在核电站机组启动阶段注入氢氧化锂溶液之前仅包括除盐除氧水。