一种核电厂反应堆除氢方法

技术领域

本发明属于核电厂一回路系统控制领域，具体涉及一种核电厂反应堆除氢方法。

背景技术

核电厂大修前为了防止机组“冷态”下一回路氢气聚集引起爆炸，需要对一回路及其相关系统进行排气和冷却剂除气，并在拆除控制棒驱动机构后进行氮气吹扫，进行氮气吹扫主要路径：氮气系统-反应堆-控制棒驱动机构外壳-反应堆大厅。传统吹扫方法占用大修工期、增加反应堆大厅辐射和工业安全风险等问题。

因此，急需提高反应堆除氢效率，降低辐射和工业安全风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种核电厂反应堆除氢方法，该方法通过降低一回路液位到22.6m左右，将稳压器、压力容器、蒸汽发生器顶部的反应堆厂房设备排气系统管道联通，分别从压力容器、蒸汽发生器顶部的排气阀供入氮气，经过堆芯和一回路联通，从稳压器顶部排气管线排往泄压箱，通过氢燃烧系统，对排气进行处理和排放。本发明方法不需要解除控制棒驱动机构顶部结合面密封操作，不占用大修关键路径，节约大修工时，降低了工业安全风险。

实现本发明目的的技术方案：。

一种核电厂反应堆除氢方法，所述方法包括以下步骤：

第一阶段：反应堆达到冷态后，一回路开始降液位至低于热管段上沿300mm；

第二阶段：反应堆解密封前进行氮气吹扫；

第三阶段：反应堆一回路系统解密封。

所述第一阶段包括：

步骤1.1：将稳压器、压力容器、蒸汽发生器顶部的厂房设备排气系统管道联通，打开相应阀门；

步骤1.2：通过容积和硼控系统排水管线排水至冷却剂贮存系统和反应堆厂房设备疏水系统，降低一回路液位低于热腿上沿300mm。

所述步骤1.2中降液位过程中维持一回路一定压力，排水完成后一回路压力维持在0.3Mpa。

所述第二阶段包括：

第一步吹扫，吹扫气体按照以下路线进行净化和处理：氮气供给系统-反应堆压力容器-稳压器和蒸汽发生器-泄压箱-氢燃烧系统-排放，以及

第二步吹扫，氮气供给系统-蒸汽发生器--稳压器和反应堆压力容器-泄压箱-氢燃烧系统-排放。

所述第二阶段具体为：

步骤2.1：为防止一回路液位意外上涨，关闭容积和硼控系统上充和下泄相应阀门；

步骤2.2：停运反应堆厂房排风，防止吹扫放射性气体外溢到其他厂房，并通知现场人员撤离；

步骤2.3：反应堆氮气第一步吹扫开始，氮气供给系统-反应堆压力容器-稳压器和蒸汽发生器-泄压箱依次连接，吹扫气体排往放射性物质净化系统和氢燃烧系统进行净化和处理，吹扫2小时后检测反应堆压力容器内氢气浓度是否满足要求，若满足要求停止吹扫，若不满足要求继续第一步吹扫；

步骤2.4：反应堆氮气第二步吹扫开始，氮气供给系统-蒸汽发生器-稳压器和压力容器-泄压箱依次连接，吹扫气体排往放射性物质净化系统和氢燃烧系统进行净化和处理，吹扫1小时后检测反应堆压力容器内氢气浓度是否满足要求，若满足要求停止吹扫，若不满足要求继续第二步吹扫；

步骤2.5：检测吹扫气体氢气浓度及一回路冷却剂中氢气浓度满足要求，氮气吹扫工作结束。

所述步骤2.3和步骤2.4中对氢气浓度的要求为：氢气浓度小于0.8％停止吹扫，若不满足要求继续吹扫。

所述步骤2.5具体为：检测反应堆压力容器内氢气浓度小于0.8％且一回路冷却剂中氢气浓度小于0.5mg/L，氮气吹扫工作结束。

所述第三阶段包括：

步骤3.1：确认反应堆厂房排风投入过滤器运行模式；

步骤3.2：排气到泄压箱，反应堆一回路及压力容器泄压到接近大气压；

步骤3.3：确认一回路压力降至接近大气压，拆除反应堆控制棒驱动机构套筒；

步骤3.4：确认反应堆厂房及驱动机构套筒处氢气浓度满足小于0.8％，反应堆除氢工作结束。

本发明的有益技术效果在于：

1、采用本发明方法在机组大修停堆到达“冷态”前，达到一回路解密封的条件，避免氢气聚集的爆炸风险，解决传统方法占用关键路径和工业安全风险的问题，保证机组安全进入检修模式。

2、本发明方法不需要解除反应堆控制棒驱动机构套管结合面的密封即可进行吹扫，完成除氢操作，反应堆一回路在氮气压力(2MPa)的情况下进行排水，提高了排水效率和吹扫效率，节约工时8小时，一回路氮气吹扫在进行反应堆开盖准备阶段即可完成，节省开盖后停止安全壳工作进行氮气吹扫个关键路径工期10小时，总共节约大修工时18小时。

3、采用本发明方法进行一回路吹扫气体排往氢燃烧系统，通过处理和净化，消除了氢爆和放射性物质异常排放的风险，提高了机组检修期间工业安全和辐射安全水平。

4、采用本发明方法在反应堆一回路降液位和吹扫期间，一回路及相关系统保持一定压力，提高了排水和吹扫效率。

5、本发明方法实现了吹扫和检修准备同步进行，不占用大修主线，节约工时。

附图说明

图1为本发明所提供的一种核电厂反应堆除氢方法中反应堆氮气吹扫第一步工艺流程图；

图2为本发明所提供的一种核电厂反应堆除氢方法中反应堆氮气吹扫第二步工艺流程图。

图中：1-氮气供给系统；2-反应堆压力容器；3-核电厂蒸汽发生器；4-稳压器系统；5-泄压箱系统；6-放射性物质净化系统；7-氢燃烧系统。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明提供的一种核电厂反应堆除氢方法，具体包括：

第一阶段：反应堆达到冷态后，一回路开始降液位至低于热管段上沿300mm。

第二阶段：反应堆解密封前进行氮气吹扫。

第一步吹扫，吹扫气体按照以下路线进行净化和处理：氮气供给系统1-反应堆压力容器2-稳压器4和蒸汽发生器3-泄压箱5-氢燃烧系统7-排放；

第二步吹扫，吹扫气体按照以下路线进行净化和处理：氮气供给系统1-蒸汽发生器3-稳压器4和反应堆压力容器2-泄压箱5-氢燃烧系统7-排放。

第三阶段：反应堆一回路系统解密封。拆除反应堆顶盖上控制棒驱动机构套筒，检测确认气体溢出区混合气体浓度是否满足要求。检测标准氢气浓度小于0.8％。

实施例1

第一阶段：反应堆冷态后一回路降低液位至低于热管段上沿300mm

初始状态：

一回路温度小于70℃；

一回路压力2.0MPa；

稳压器液位11.1m。

步骤1.1：将稳压器4、压力容器2、蒸汽发生器3顶部的厂房设备排气系统管道联通，打开相应阀门；

步骤1.2：通过容积和硼控系统排水管线排水至冷却剂贮存系统和反应堆厂房设备疏水系统，降低一回路液位低于热腿上沿300mm(22.6米以下)。

步骤1.3：降液位过程中维持一回路一定压力，排水完成后一回路压力维持在0.3Mpa。

实施例2

第二阶段：反应堆解密封前氮气吹扫

初始状态：

一回路温度小于70℃；

一回路压力0.3MPa；

一回路液位低于热腿上沿300mm(液位维持在22.0-22.6米)。

一回路稳压器泄压箱前阀门开启脉冲控制。

步骤2.1：为防止一回路液位意外上涨，关闭容积和硼控系统上充和下泄相应阀门；

步骤2.2：停运反应堆厂房排风，防止吹扫放射性气体外溢到其他厂房，并通知现场人员撤离；

步骤2.3：反应堆氮气第一步吹扫开始，氮气供给系统1-反应堆压力容器2-稳压器4和蒸汽发生器3-泄压箱5依次连接，如图1所示，吹扫气体排往放射性物质净化系统6和氢燃烧系统7进行净化和处理，吹扫2小时后对反应堆压力容器2进行检测，如氢气浓度小于0.8％停止吹扫，如大于继续第一步吹扫；

步骤2.4：反应堆氮气第二步吹扫开始，氮气供给系统1-蒸汽发生器3-稳压器4和压力容器2-泄压箱5依次连接，如图2所示，吹扫气体排往放射性物质净化系统6和氢燃烧系统7进行净化和处理，吹扫1小时后对反应堆压力容器2进行检测，如氢气浓度小于0.8％停止吹扫，如大于继续第二步吹扫；

步骤2.5：检测反应堆压力容器2氢气浓度小于0.8％且一回路冷却剂中氢气浓度小于0.5mg/L，氮气吹扫工作结束。

实施例3

第三阶段：反应堆一回路解密封

一回路温度小于70℃；

一回路压力约0.03MPa左右；

一回路液位低于热腿上沿300mm(液位维持在22.0-22.6米)。

步骤3.1：确认反应堆厂房排风投入过滤器运行模式；

步骤3.2：排气到泄压箱5，反应堆一回路及压力容器2泄压到接近大气压；

步骤3.3：确认一回路压力降至接近大气压，拆除反应堆控制棒驱动机构套筒；

步骤3.4：确认反应堆厂房及驱动机构套筒处氢气浓度满足小于0.8％，反应堆除氢工作结束。

上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。