核电厂制硼装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种核电厂制硼装置，其包括用于制备硼酸的容器、电加热器以及搅拌器，电加热器和搅拌器安装在容器内，容器设有固态硼酸入口、进水口和硼酸溶液出口，还包括换热器，换热器热流体入口与硼酸溶液出口相连通、冷流体出口与进水口相连通，除盐水从换热器的冷流体入口进入换热器，与制备后的硼酸溶液换热后从进水口进入到容器中，制备后的硼酸溶液经换热器换热后，从换热器的热流体出口输送出去。与现有技术相比，本实用新型专利技术核电厂制硼装置将制备好的硼酸溶液通过换热器给进入容器前的除盐水进行预热，有效提高了能量的利用效率，降低能量消耗。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种核电厂制硼装置。
技术介绍
核电厂常用添加硼酸的方式对反应堆进行化学补偿控制，正常运行机组的反应堆堆换料腔和乏燃料水池的冷却和处理系统(简称PTR)及反应堆硼和水补给系统(简称REA系统)往往包含有硼酸制备罐等正式设备，由其将固态的硼酸进行溶解以制备成硼酸溶液，注入至主回路管线或者用于贮存乏燃料的乏池。但在核电厂工程建设阶段，尤其核电厂调试期间，相关正式设备往往处于不可用阶段，阻碍了核电厂工程建设主线的调试工作，最终导致核电厂工程项目关键路径受冲击。同时即使正式的硼酸制备罐也存在故障及失效的风险。因此，在建及运营中核电厂往往需要大量临时制硼装置来保证硼酸溶液的正常供给。请参阅图1，已公开核电厂中的制硼装置由如下几部分组成：容器100、电加热器200、搅拌器300、滤网400以及传输泵500。电加热器200和搅拌器300安装在容器100内，滤网400用于过滤倒入容器100前的固态硼酸，传输泵500将制备完成的硼酸溶液输送出去。使用时，电加热器200将容器100中的除盐水加热，人工将固态硼酸通过滤网400倒入，启动搅拌器300加速固体硼酸溶解，最终制备完成的硼酸溶液通过传输泵排出。但是，上述制硼装置至少存在以下缺点：1)为了满足新燃料进厂的进展要求，制硼工期往往被控制到2周时间。为了达到这个目标不得不将临时制硼装置的容器制备得很大，以能够容纳足够多的水。但往往由于容器体积过大，无法进行将容器转运到其他项目甚至其他机组处，从而导致材料浪费并增加了项目成本。2)由于容器体积大而导致散热面积大，热量散失快、能效很低；为了维持较高温度防止硼酸结晶，同时促进硼酸溶解，对于位于平均温度较低地区的核电厂，必须要求电加热器具有很高的电功率。例如，现场需要的硼酸溶液大约为12000ppm，而此浓度下硼酸结晶温度约35摄氏度，但是为了加速溶解往往需要将除盐水(SED水)加热至55摄氏度甚至更高，加之容器体积大，往往需要花费大量的时间去加热除盐水(3小时/罐)。另外，当最终配制的硼酸溶液直接注入系统时(此时硼酸溶液的温度远高于其结晶温度)，将所有的热量一次全部带走，而导致热量白白浪费。3)临时制硼装置无法连续生产，只能完成一罐后接着再生产另一罐，效率较低，而且不同罐次配制的溶液之间存在一定差异，不利于核电机组设备的状态稳定。4)搅拌器需要将整个罐子搅动，容器体积大而相应地必须使用尺寸较大的搅拌器，由于搅拌器尺寸较大无法做到超高转速，从而导致溶解效果不好。
技术实现思路
本技术的目的在于：提供一种高能效的核电厂制硼装置，以提高能量的利用效率，降低能量消耗。为了实现上述技术目的，本技术提供了一种核电厂制硼装置，其包括用于制备硼酸的容器、电加热器以及搅拌器，电加热器和搅拌器安装在容器内，容器设有固态硼酸入口、进水口和硼酸溶液出口，还包括换热器，换热器热流体入口与硼酸溶液出口相连通、冷流体出口与进水口相连通，除盐水从换热器的冷流体入口进入换热器，与制备后的硼酸溶液换热后从进水口进入到容器中，制备后的硼酸溶液经换热器换热后，从换热器的热流体出口输送出去。本技术将制备好的硼酸溶液通过换热器给进入容器前的除盐水进行预热，有效提高了能量的利用效率，降低能量消耗。作为本实用核电厂制硼装置的一种改进，所述电加热器安装在容器内靠近进水口处的位置，固态硼酸入口设在位于电加热器下游的容器部位上，搅拌器安装在位于固态硼酸入口下游的容器部位上。电加热器、固态硼酸入口以及搅拌器依次顺着液体流体方向安装，从而实现先对水进行加热，加热后的水与固态硼酸混合，大大提高了固态硼酸的初次溶解效果；最后在搅拌器的作用下，水与固态硼酸迅速混合形成硼酸溶液，进一步提高了搅拌溶解效果。作为本实用核电厂制硼装置的一种改进，所述容器内设有隔板，隔板将容器的进水口和硼酸溶液出口分隔开，并在容器内形成进水口到硼酸溶液出口的流体通道。通过设有水平隔板和竖向隔板使容器内部形成特定的流体通道，增大流体在容器内的流动距离，从而提高硼酸溶液的搅拌溶解效果和加热效果。作为本技术核电厂制硼装置的一种改进，所述隔板包括水平隔板和竖向隔板。作为本技术核电厂制硼装置的一种改进，所述进水口和硼酸溶液出口设在容器底部，换热器的热流体入口和冷流体出口设在换热器的顶部，容器置于换热器的顶部，容器进水口与换热器冷流体出口对接，容器硼酸溶液出口与换热器热流体入口对接，换热器的底部设有带锁止功能的移动滚轮。将换热器和容器设置为一个整体，并设有移动滚轮从而方便将本技术核电厂制硼装置转运到下一个机组或其他项目处。作为本技术核电厂制硼装置的一种改进，所述搅拌器的数量为若干个，相邻的搅拌器分别位于隔板的两侧。相邻的搅拌器分别位于隔板的两侧，可以减少两个搅拌器之间的互相影响。作为本技术核电厂制硼装置的一种改进，所述容器外壁包裹有保温材料，能减少容器能量散失，进一步提高能效。作为本技术核电厂制硼装置的一种改进，所述电加热器为电伴热，电伴热具有热效率高、节约能源等优点。作为本技术核电厂制硼装置的一种改进，所述换热器冷流体入口处设有流量计和调节阀，用于调节冷流体入口的流量。通过调节冷流体入口的流量，并配合电加热器的加热功率以及搅拌器的搅拌速率，保证制备好的硼酸溶液温度高于对应的结晶温度，同时能量尽可能回收。作为本技术核电厂制硼装置的一种改进，所述换热器热流体出口处设有控制阀，并设有取样支管，取样支管上设有阀门。设有取样支管方便对制备好的硼酸溶液进行取样。作为本技术核电厂制硼装置的一种改进，所述容器在固态硼酸入口处设有进料漏斗，进料漏斗中设有滤网。以方便向容器倒入固态硼酸。与现有技术相比，本技术核电厂制硼装置将制备好的硼酸溶液通过换热器给进入容器前的除盐水进行预热，有效提高了能量的利用效率，降低能量消耗；同时通过设有水平隔板和竖向隔板使容器内部形成特定的流体通道，增大流体在容器内的流动距离，从而提高对流体的加热效果；通过调节冷流体入口的流量，并配合电加热器的加热功率以及搅拌器的搅拌速率，可以使得本装置能够连续制硼。附图说明下面结合附图和具体实施方式，对本技术核电厂制硼装置及其有益效果进行详细说明。图1为已公开的制硼装置的结构示意图。图2为本技术核电厂制硼装置的结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本技术，并非为了限定本技术。本技术核电厂制硼装置设有换热器，将换热器热流体入口与容器的硼酸溶液出口相连通、冷流体出口与容器的进水口相连通，除盐水从换热器的冷流体入口进入换热器，与制备后的硼酸溶液换热后从进水口进入到容器中，制备后的硼酸溶液经换热器换热后，从换热器的热流体出口输送出去。本技术将制备好的硼酸溶液通过换热器给进入容器前的除盐水进行预热，有效提高了能量的利用效率，降低了能量消耗。下面对本技术核电厂制硼装置的具体结构进行详细说明。请参阅图2，本技术提供了一种核电厂制硼装置，其包括用于制备硼酸的容器1、电加热器2以及搅拌器3。容器1设有固态硼酸入口11、进水口1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种核电厂制硼装置，包括用于制备硼酸的容器、电加热器以及搅拌器，电加热器和搅拌器安装在容器内，容器设有固态硼酸入口、进水口和硼酸溶液出口，其特征在于：还包括换热器，换热器热流体入口与硼酸溶液出口相连通、冷流体出口与进水口相连通，除盐水从换热器的冷流体入口进入换热器，与制备后的硼酸溶液换热后从进水口进入到容器中，制备后的硼酸溶液经换热器换热后，从换热器的热流体出口输送出去。

【技术特征摘要】
1.一种核电厂制硼装置，包括用于制备硼酸的容器、电加热器以及搅拌器，电加热器和搅拌器安装在容器内，容器设有固态硼酸入口、进水口和硼酸溶液出口，其特征在于：还包括换热器，换热器热流体入口与硼酸溶液出口相连通、冷流体出口与进水口相连通，除盐水从换热器的冷流体入口进入换热器，与制备后的硼酸溶液换热后从进水口进入到容器中，制备后的硼酸溶液经换热器换热后，从换热器的热流体出口输送出去。2.根据权利要求1所述的核电厂制硼装置，其特征在于：所述电加热器安装在容器内靠近进水口处的位置，固态硼酸入口设在位于电加热器下游的容器部位上，搅拌器安装在位于固态硼酸入口下游的容器部位上。3.根据权利要求1所述的核电厂制硼装置，其特征在于：所述容器内设有隔板，隔板将容器的进水口和硼酸溶液出口分隔开，并在容器内形成进水口到硼酸溶液出口的流体通道。4.根据权利要求3所述的核电厂制硼装置，其特征在于：所述隔板包括水平隔板和竖向隔板。5.根据权利要求4所述的核电厂制硼...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟香斌，张剑，汲大朋，王刚，
申请(专利权)人：中广核工程有限公司，中国广核集团有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44