[发明专利]核反应堆一回路氢气控制系统及方法

说明书

本申请涉及一回路反应堆技术领域，提供了一种核反应堆一回路氢气控制系统及方法，所述系统包括压力容器、稳压器和主泵，压力容器放置有核反应堆，主泵用于驱动冷却剂在稳压器和压力容器中循环流动；所述方法包括在核反应堆停堆时，若稳压器中的冷却剂的氢含量大于第一阈值，将稳压器中的喷淋嘴从第一流量调整至第二流量，通过稳压器中的多个电加热器将稳压器中的冷却剂加热至饱和状态，使氢气从冷却剂中分离出来，第一流量为核反应堆运行时经喷淋嘴流入稳压器的冷却剂的流量，第一流量小于第二流量。基于本申请提供的核反应堆一回路氢气控制系统及方法可以自动控制一回路冷却剂中的氢含量。

技术领域

本申请涉及一回路反应堆技术领域，尤其涉及核反应堆一回路氢气控制系统及方法。

背景技术

核反应堆一回路的冷却剂在反应堆的强辐射作用下会分解出强氧化气体，强氧化气体会腐蚀核电设备，从而影响核电厂的安全性并降低设备的使用寿命。因此在反应堆运行的过程中，通常采用向冷却剂中加氢的方法抑制冷却剂的分解，常用的冷却剂为水。但是机组在检修期间进行停堆的过程中，为避免氢氧混合爆炸，需要首先去除氢气，降低一回路冷却剂中的含氢量。

现有的控制一回路水中氢气含量的方法为：在反应堆停堆时，将一回路的水引出至TEP除气器装置，然后通过辅助蒸汽设备将水加热至饱和后分离出氢气，再将冷却后的水通过化学和容积控制系统(RCV)传送回一回路。或者通过多次升高和降低容控箱水位，并使用氢气对容控箱进行吹扫以降低水中的氢含量，这两种方式都需要操作人员长时间的跟踪，时刻匹配进出一回路的水流量，还要避免出现容控箱满水的现象，耗费了大量的人力且工作效率较低。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种核反应堆一回路氢气控制系统及方法，可以自动控制一回路冷却剂中的氢含量。

第一方面，本申请提供了一种核反应堆一回路氢气控制方法，应用于核反应堆一回路氢气控制系统，所述系统包括压力容器、稳压器和主泵，所述压力容器放置有核反应堆，所述主泵用于驱动冷却剂在所述稳压器和所述压力容器中循环流动，所述方法包括：

在所述核反应堆停堆时，若所述稳压器中的冷却剂的氢含量大于第一阈值，将所述稳压器中的喷淋嘴从第一流量调整至第二流量，通过所述稳压器中的多个电加热器将所述稳压器中的冷却剂加热至饱和状态，使氢气从所述冷却剂中分离出来，所述第一流量为所述核反应堆运行时经所述喷淋嘴流入所述稳压器的所述冷却剂的流量，所述第一流量小于所述第二流量。

本申请提供的核反应堆一回路氢气控制方法通过稳压器中的多个电加热器，将冷却剂加热至饱和状态后使得氢气可以全部析出，同时要增大经喷淋嘴流入稳压器的冷却剂的流量，避免一回路的压力出现失控的情况。该方法不需要额外的设备(比如TEP除气器和辅助蒸汽设备)除氢，也不需要利用容控箱多次升降水位进行吹扫，减少了冷却剂的消耗以及放射性废气的产生。同时操作人员不用时刻关注容控箱的进出水量，解放人力。该方法仅利用一回路本身具备的稳压器，就可以自动地降低冷却剂中的氢含量。

可选地，所述系统还包括排气阀、冷却器和TEP头箱，所述排气阀的两端分别与所述稳压器中的第一排气口和所述冷却器的一端连接，所述冷却器的另一端与所述TEP头箱连接，所述方法还包括：开启所述排气阀，以使得所述多个电加热器加热所述冷却剂的过程中产生的水蒸气经过所述第一排气口到达所述冷却器，所述水蒸气经所述冷却器冷却形成水滴并流入所述TEP头箱中。

基于上述可选的方式，通过冷却器可以将水蒸气冷却成水滴后排到TEP头箱，然后对废水进行回收处理，从而避免产生放射性废水。

可选地，所述系统还包括TEG系统，所述TEG系统与所述冷却器的另一端连接，所述方法还包括：所述分离出来的氢气通过所述第一排气口和所述冷却器排出至所述TEG系统中。基于该可选的方式，通过TEG系统可以将排出的废气进行正常废气处理。

可选地，该方法还包括：若所述稳压器中冷却剂的氢含量等于或者小于所述第一阈值时，关闭所述多个电加热器。