[实用新型]一种氦净化设备再生压力监测装置

说明书

氦净化设备再生压力监测装置，包括高温气冷堆氦净化系统回路中的氧化铜床、分子筛床、低温吸附器。在所述氧化铜床、分子筛床、低温吸附器的真空计处各增加一个压力监测装置，并与真空计共用取源点和仪表根阀；所述压力监测装置通过数据总线与监控中心连接。在氦净化系统中如果0KBE10/20CP003失效，可以利用该氦净化设备再生压力监测装置进行各设备段的压力监测和控制，避免氦净化系统回路失去监测；采用该氦净化设备再生压力监测装置可以有效保证氦净化再生过程的进行并可以保证氦净化系统各设备恢复至可用状态。

技术领域

本实用新型涉及一种监测装置，尤其是涉及一种氦净化设备再生压力监测装置。

背景技术

高温气冷堆示范工程(以下简称HTR-PM)在正常运行期间为减小对燃料元件、石墨和其它结构材料的腐蚀，满足HTR-PM在正常运行条件下对反应堆冷却剂氦气的纯度要求，控制氦气中化学杂质的水平，因此设置了氦净化系统，用以去除氦中的有害化学杂质(H₂O、O₂、CO₂、CO、H₂、CH₄、N₂等)、氚以及固态颗粒(主要是石墨粉尘)。

HTR-PM氦净化系统正常净化列由尘埃过滤器、电加热器、氧化铜床、管道过滤器、中温氦/氦热交换器、水/氦冷却器、正常气/水分离器、分子筛床、低温氦/氦热交换器、低温吸附器以及隔膜压缩机等组成。如下图1所示。反应堆正常运行期间，氦净化系统从反应堆一回路冷却剂的高压端(一回路主氦风机出口)引入待净化的氦气，进入净化列中的尘埃过滤器，去除固态颗粒杂质，后面的电加热器可调节加热器功率，把氦气加热到250℃后送入氧化铜床，在氧化铜床中，氦气中的CO和H₂被氧化成CO₂和H₂O、少量氧气与其中的金属铜粒反应生成CuO而被去掉。氦气通过中温氦/氦热交换器、水/氦冷却器被冷却到10℃后，在气/水分离器中留下冷凝水，然后流过分子筛床时所含的CO₂和H₂O被吸附。在分子筛床的前后监测水和二氧化碳的浓度。离开分子筛床的氦气流经低温氦/氦热交换器降温后进入低温吸附器，氦气中的N₂、Ar、CH₄、以及Kr和Xe的同位素等在低温下被低温吸附器中的活性炭吸附。此后，干净的氦气经低温氦/氦热交换器和中温氦/氦热交换器回热后回到一回路。在反应堆正常运行期间，氦气在正常净化列中的流动由一回路主氦风机驱动。

在反应堆启动前和在役检查、维修之后，同样可以从一回路引入氦气进行净化处理，这时的氦气净化流由净化列中的隔膜压缩机驱动，氧化铜床前面的电加热器可把氦气从较低温度升至250℃。

氦净化列1(0KBE10)或净化列2(0KBE20)连续工作一段时间后，净化设备的吸附剂和转化剂会达到工作饱和状态而丧失净化功能，就需要用氦净化再生系统(0KBH)再生该净化列，以恢复其净化功能。氦净化再生系统只有一个，对两个净化列的再生需依次进行。0KBH的功能是对0KBE的净化设备进行再生，包括对一列正常净化列的净化设备依次进行再生和仅对某列单个净化设备的再生。氦净化列的净化设备和再生列有相应的接口进行连接。

氦净化设备的再生，就是氦净化再生系统提供加热的氦气去加热氦净化设备，使净化设备中的吸附剂解吸，转化剂复原，恢复其净化能力的工艺过程。氧化铜床中的铜需加热、加氧使之氧化成氧化铜，而分子筛床和活性炭吸附剂，需加热解吸。净化设备的工艺不同，其再生也依序进行。氦净化再生系统流程简图如下图2所示。

在整个氦净化系统回路中，包含氧化铜床、分子筛床、低温吸附器三个主要设备段，目前在这三个设备段中只存在一种压力监测装置即真空计，真空计用于在净化设备处于再生流程时，在净化设备再生结束后对氧化铜床、分子筛床、低温吸附器分别抽真空时使用。在这三个设备段中，真空计分别位于氧化铜床、分子筛床、低温吸附器之后的相邻的管段上，用以指示设备抽真空时的压力。