一种高温气冷堆核电站一回路加热除湿的系统及方法技术方案

本发明专利技术一种高温气冷堆核电站一回路加热除湿的系统及方法，该系统包括蒸发器入口隔离阀、蒸发器、主汽门、疏水阀门、压力容器和外部蒸汽充入阀门组，其中：蒸发器入口隔离阀、蒸发器、主汽门依次连接，在蒸发器入口隔离阀、蒸发器之间有疏水阀，在蒸发器、主汽门之间管道上接外部蒸汽充入阀门组。该方法是将外部蒸汽通过外部蒸汽充入阀门组充入到蒸发器二次侧，在蒸发器中加热一回路工质，提高一回路温度，满足一回路加热除湿的要求。

System and method for heating and dehumidifying of primary loop of high temperature gas cooled reactor nuclear power plant

A system and method for heating dehumidification in a primary loop of a high temperature gas cooled reactor nuclear power plant, which includes evaporator inlet isolation valve, evaporator, main valve, drain valve, pressure vessel and external steam filling valve group, in which the evaporator inlet isolation valve, evaporator and main valve are connected in turn and at the inlet of the evaporator. There is a drain valve between the isolation valve and the evaporator, and the external steam is charged into the valve group between the evaporator and the main valve. The method is to charge the external steam through the external steam into the valve group and fill the two side of the evaporator, heat the first loop in the evaporator, improve the temperature of the first loop, and meet the requirement of the heat dehumidification in the first loop.

【技术实现步骤摘要】
一种高温气冷堆核电站一回路加热除湿的系统及方法
本专利技术属于核电
，具体涉及一种高温气冷堆核电站一回路加热除湿的系统及方法。
技术介绍
高温气冷堆核电站一回路堆内构件中还有大量的碳素材料，这些碳素材料中含有大量微小孔隙，常温下孔隙从周围环境吸附水分等杂质，若不对堆芯碳素材料进行加热除湿，水分等杂质在反应堆运行的高温条件下将与碳素材料发生化学腐蚀反应，从而影响堆内碳素材料强度和反应堆安全，并且有可能在控制棒驱动机构、吸收球驱动机构、主氦风机电机腔等冷端凝结，造成绝缘恶化、润滑剂涂层腐蚀等问题，危害设备安全。为避免水分影响，必须采取加热除湿的方法将碳素材料的水分除去。目前高温气冷堆核电站一回路加热主要靠主核风机旋转产生的摩擦热来提升一回路温度，这种方法主要存在以下问题：1)由于主核风机旋转摩擦所产生的热量有限，一回路温度提升较慢；2)主氦风机旋转摩擦生热的同时一回路向外散热，热量的平衡点就是能够达到加热的极限温度，通过这种方式加热，很难达到理想的除湿温度；3)在一回路加热除湿的同时，二回路需要充氮保护，充氮成本较高，而且对周围工作人员的安全有影响；4)二回路充氮后，一回路加热的同时，二回路也被加热，同时也向外散热，增加了一回路提升温度的难度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对目前高温气冷堆核电站加热除湿系统及方法的局限性，提供了一种高温气冷堆核电站一回路加热除湿的系统及方法。本专利技术采用如下技术方案来实现的：一种高温气冷堆核电站一回路加热除湿的系统，包括蒸发器入口隔离阀、蒸发器、主汽门、疏水阀门、压力容器和外部蒸汽充入阀门组，其中：蒸发器入口隔离阀的出口接在蒸发器的第二入口，在蒸发器入口隔离阀的出口与蒸发器的第二入口的管道上接疏水阀门；主汽门的入口接在蒸发器的第二出口，在主汽门前的主汽管道上接外部蒸汽充入阀门组；压力容器的出口接在蒸发器的第一入口，蒸发器的第一出口接在压力容器的入口；压力容器内的氦气通过压力容器内的主氦风机驱动；蒸发器为管壳式换热器，壳侧为蒸发器的一次侧，管侧为蒸发器的二次侧，蒸发器的第一入口接入蒸发器的一次侧，蒸发器的第一出口为蒸发器的一次侧出口，蒸发器的第二入口接入蒸发器的二次侧入口，蒸发器的二次侧出口接在蒸发器的第二出口；与蒸发器一次侧相连接的系统成为一回路，与蒸发器二次侧连接的系统成为二回路。本专利技术进一步的改进在于，外部蒸汽充入阀门组包括逆着充汽方向依次连接的逆止门、调节门和截止门。本专利技术进一步的改进在于，疏水阀门包括蒸发器之前，蒸发器入口隔离阀后的二回路上的所有疏水阀门。一种高温气冷堆核电站一回路加热除湿的方法，包括以下步骤：1)将蒸发器入口隔离阀、主汽门关严，打开疏水阀门；2)将外部蒸汽通过外部蒸汽充入阀门组充入蒸发器的二次侧，疏水通过疏水阀门排出；3)在充入蒸汽过程中通过外部蒸汽充入阀门组中的调节门控制蒸汽的充入速度，保证蒸汽充入平缓，不发生水冲击，并保证蒸发器的温升速度小于其温升限值；4)当从疏水阀门排出的蒸汽不带水后，关闭疏水阀门，随后二回路压力、温度将缓慢上升，在升温、升压过程中，保证蒸发器的升温、升压速度小于其温度、压力限值；5)启动压力容器中的驱动装置，通过驱动装置旋转使得一回路工质循环流动起来，一回路工质吸收二回路蒸汽的热量，温度缓慢升高，同时，驱动装置摩擦生热，进一步加热一回路的工质；6)随着二回路温度的提升，一回路温度也缓慢提升，当二回路、一回路温度接近于外部蒸汽温度后，停止给二回路充入蒸汽，并关闭外部蒸汽充入阀门组的调门和截止门，此时外部蒸汽充入阀门组的逆止门也随即关闭，二回路处于隔绝状态；7)一回路驱动装置继续旋转，其旋转摩擦产生的热量给一回路进一步加热除湿，直到一回路除湿的要求。本专利技术进一步的改进在于，外部蒸汽为启动锅炉蒸汽、采暖锅炉蒸汽或邻机辅助蒸汽。本专利技术具有如下的优点：本专利技术提供的一种高温气冷堆核电站一回路加热除湿的系统及方法。其中，具有以下明显的优点：1、目前在建高温气冷堆核电站，主氦风机功率只有4300KW，而外部电锅炉的功率是27000KW，是主核风机的6倍，因此利用电锅炉产生的蒸汽通过二回路加热一回路来进行一回路的加热除湿，可以大大提升一回路加热的速度，节约工期；2、电锅炉出口蒸汽温度可以达到300℃，利用外部蒸汽通过二回路反加热一回路可以达到理想的加热除湿温度，除湿效果好；3、对于高温气冷堆来说，在一回路加热除湿期间，二回路充满氮气，此时二回路气氛与正常运行的气氛差别较大，而如果二回路为水蒸气，则与实际运行气氛比较类似，因此调试试运效果更好；水蒸气相对于氮气来说价格更低，因此成本更低；水蒸气不会产生窒息风险，也更安全。4、从蒸发器出口充入蒸汽，从蒸发器入口排出疏水，符合蒸发器设计的二回路出口温度高，入口温度低的特点，使得蒸发器进出口始终处于安全的温度区间；5、该系统主要利用了核电站原有的设备，额外增加的设备较少，投资成本少。附图说明图1为本专利技术一种高温气冷堆核电站一回路加热除湿的系统的结构框图。图中：1-蒸发器入口隔离阀，2-蒸发器，3-主汽门，4-疏水阀门，5-压力容器，6-外部蒸汽充入阀门组。具体实施方式以下结合附图对本专利技术做出进一步的说明。如图1所示，本专利技术提供的一种高温气冷堆核电站一回路加热除湿的系统，包括蒸发器入口隔离阀1、蒸发器2、主汽门3、疏水阀门4、压力容器5和外部蒸汽充入阀门组6。蒸发器入口隔离阀1的出口接在蒸发器2的第二入口，在蒸发器入口隔离阀1的出口与蒸发器2的第二入口的管道上接疏水阀门4；主汽门3的入口接在蒸发器2的第二出口，在主汽门3前的主汽管道上接外部蒸汽充入阀门组6；压力容器5的出口接在蒸发器2的第一入口，蒸发器2的第一出口接在压力容器的入口；压力容器5内的氦气通过压力容器5内的主氦风机驱动；蒸发器2为管壳式换热器，壳侧为蒸发器2的一次侧，管侧为蒸发器2的二次侧，蒸发器2的第一入口接入蒸发器2的一次侧，蒸发器2的第一出口为蒸发器2的一次侧出口，蒸发器2的第二入口接入蒸发器2的二次侧入口，蒸发器2的二次侧出口接在蒸发器2的第二出口；与蒸发器一次侧相连接的系统成为一回路，与蒸发器二次侧连接的系统成为二回路。其中，外部蒸汽充入阀门组6包括逆着充汽方向依次连接的逆止门、调节门和截止门。疏水阀门4包括蒸发器2之前，蒸发器入口隔离阀1后的二回路上的所有疏水阀门。本专利技术提供的一种高温气冷堆核电站一回路加热除湿的方法，包括以下步骤：1)将蒸发器入口隔离阀1、主汽门3关严，打开疏水阀门4；2)将外部蒸汽通过外部蒸汽充入阀门组6充入蒸发器2的二次侧，疏水通过疏水阀门4排出；其中，外部蒸汽为启动锅炉蒸汽、采暖锅炉蒸汽或邻机辅助蒸汽；3)在充入蒸汽过程中通过外部蒸汽充入阀门组6中的调节门控制蒸汽的充入速度，保证蒸汽充入平缓，不发生水冲击，并保证蒸发器2的温升速度小于其温升限值；4)当从疏水阀门4排出的蒸汽不带水后，关闭疏水阀门4，随后二回路压力、温度将缓慢上升，在升温、升压过程中，保证蒸发器2的升温、升压速度小于其温度、压力限值；5)启动压力容器5中的驱动装置，通过驱动装置旋转使得一回路工质循环流动起来，一回路工质吸收二回路蒸汽的热量，温度缓慢升高，同时，驱动装置摩擦生热，进一步加热一回路的工质；6)随着二回路温度的提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温气冷堆核电站一回路加热除湿的系统，其特征在于，包括蒸发器入口隔离阀(1)、蒸发器(2)、主汽门(3)、疏水阀门(4)、压力容器(5)和外部蒸汽充入阀门组(6)，其中：蒸发器入口隔离阀(1)的出口接在蒸发器(2)的第二入口，在蒸发器入口隔离阀(1)的出口与蒸发器(2)的第二入口的管道上接疏水阀门(4)；主汽门(3)的入口接在蒸发器(2)的第二出口，在主汽门(3)前的主汽管道上接外部蒸汽充入阀门组(6)；压力容器(5)的出口接在蒸发器(2)的第一入口，蒸发器(2)的第一出口接在压力容器的入口；压力容器(5)内的氦气通过压力容器(5)内的主氦风机驱动；蒸发器(2)为管壳式换热器，壳侧为蒸发器(2)的一次侧，管侧为蒸发器(2)的二次侧，蒸发器(2)的第一入口接入蒸发器(2)的一次侧，蒸发器(2)的第一出口为蒸发器(2)的一次侧出口，蒸发器(2)的第二入口接入蒸发器(2)的二次侧入口，蒸发器(2)的二次侧出口接在蒸发器(2)的第二出口；与蒸发器一次侧相连接的系统成为一回路，与蒸发器二次侧连接的系统成为二回路。

【技术特征摘要】
1.一种高温气冷堆核电站一回路加热除湿的系统，其特征在于，包括蒸发器入口隔离阀(1)、蒸发器(2)、主汽门(3)、疏水阀门(4)、压力容器(5)和外部蒸汽充入阀门组(6)，其中：蒸发器入口隔离阀(1)的出口接在蒸发器(2)的第二入口，在蒸发器入口隔离阀(1)的出口与蒸发器(2)的第二入口的管道上接疏水阀门(4)；主汽门(3)的入口接在蒸发器(2)的第二出口，在主汽门(3)前的主汽管道上接外部蒸汽充入阀门组(6)；压力容器(5)的出口接在蒸发器(2)的第一入口，蒸发器(2)的第一出口接在压力容器的入口；压力容器(5)内的氦气通过压力容器(5)内的主氦风机驱动；蒸发器(2)为管壳式换热器，壳侧为蒸发器(2)的一次侧，管侧为蒸发器(2)的二次侧，蒸发器(2)的第一入口接入蒸发器(2)的一次侧，蒸发器(2)的第一出口为蒸发器(2)的一次侧出口，蒸发器(2)的第二入口接入蒸发器(2)的二次侧入口，蒸发器(2)的二次侧出口接在蒸发器(2)的第二出口；与蒸发器一次侧相连接的系统成为一回路，与蒸发器二次侧连接的系统成为二回路。2.根据权利要求1所述的一种高温气冷堆核电站一回路加热除湿的系统，其特征在于，外部蒸汽充入阀门组(6)包括逆着充汽方向依次连接的逆止门、调节门和截止门。3.根据权利要求1所述的一种高温气冷堆核电站一回路加热除湿的系统，其特征在于，疏水阀门(4)包括蒸发器(2)之前，蒸发器入口隔离阀(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：马晓珑，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61