百万千瓦级压水堆核电站蒸发器二次侧的干燥装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及核电技术领域，更具体地说，是涉及百万千瓦级压水堆核电站蒸发器二次侧的干燥装置及方法。
【背景技术】
[0002]核电蒸发器SG(steam generator)是核岛内的三大设备之一，是百万千瓦级压水堆核电站一回路、二回路的边界，它将反应堆产生的热量传递给蒸发器二次侧，产生的蒸汽经一、二级汽水分离器干燥后推动汽轮发电机发电。蒸发器与反应堆压力容器相连，不仅直接影响电站的功率与效率，而且在进行热量交换时，还起着阻隔放射性载热剂的作用，对核电站安全至关重要。
[0003]具体地，在压水堆核电站中，蒸发器将一回路冷却剂中的热量传给二回路给水，使其产生饱和蒸汽供给二回路中的动力装置。在每个环路上装有一台蒸发器，每台容量按照满功率运行时传递三分之一的反应堆热功率设计。作为连接一回路与二回路的设备，蒸发器在两回路之间构成防止放射性外泄的第二道防护屏障。由于水受辐照后活化以及少量燃料包壳可能破损泄漏，流经堆芯的一回路冷却剂具有放射性，而压水堆核电站二回路设备不能受到放射性污染，而蒸发器的管板和倒置的U形管是反应堆冷却剂压力边界的组成部分，属于第二道放射性防护屏障之一。
[0004]目前用于核电站的蒸发器结构如图1所示，其由下部构件10’(蒸发段)和上部构件20’(汽水分离段)两大部分组成。下部构件主要有:下封头、管板、下部筒节、管板、U型传热管、管束套筒、支撑隔板等；上部构件主要有:一级分离器、二级分离器、给水环管、限流器、上封头以及上部筒节等。蒸发器的一次侧就是从反应堆压力容器来的冷却剂进入蒸发器后所流经的那一侧部件，即对应上述的下部构件10’ ；二次侧就是供水回路中被加热并产生蒸汽的那一侧部件，即对应上述的上部构件20’。但是管板和U型传热管一边是一次侦牝另一边是二次侧。从核安全分级来说，一次侧的部件属于核安全I级，二次侧的部件属于核安全2级。
[0005]根据法国规范RST-M97版(2000)的要求，核电机组在每个十年大修时必须实施蒸发器传热管100%氦质谱检漏试验。该试验在一回路水压试验结束后进行，与一回路水压试验、蒸发器传热管全涡流检查形成一个整体，全面掌握蒸发器传热管的健康状况，这有利于机组的安全运行。在运行期间，当蒸发器一次侧向二次侧的泄漏率超过5L/H，必须进行氦气查漏试验。
[0006]蒸发器传热管氦质谱检漏是向蒸发器二次侧充入示踪气体一氦气，并保持6bar.a的压力，以使氦气通过传热管可能存在泄露通道进入一次侧，在内壁的另一侧将示踪气体收集起来，并利用氦质谱仪来检测，以确定泄漏的存在和大小。
[0007]氦质谱检漏是探测非常微小的泄漏，如果被检测设备的内外壁存在水膜，则会降低检测的灵敏度，甚至无法发现存在的微小泄露，所以蒸发器一、二次侧的干燥尤为重要。蒸发器一次侧的容积小，干燥过程相对简单易行，用干空气吹扫8小时即可满足检测要求。由于二次侧容积大，特别是管板上不易排空的积水大大增加了干燥难度、延长了干燥的时间，而过长的干燥时间会影响整个大修的关键路径，是不能被允许的，因此，亟需寻找能对蒸发器的二次侧快速干燥的方法。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供一种百万千瓦级压水堆核电站蒸发器二次侧的干燥装置及方法，旨在解决现有技术中存在的蒸发器二次侧干燥时间过长的问题。
[0009]为解决上述技术问题，本发明的技术方案是:提供一种百万千瓦级压水堆核电站蒸发器二次侧干燥装置，包括:
[0010]充气装置，与蒸发器二次侧的四个眼孔连通，用于向蒸发器二次侧内充入干燥的压缩空气；
[0011]第一温度检测器，设于所述蒸发器二次侧的手孔处，用于获取蒸发器二次侧干燥温度；
[0012]第一湿度检测器，设于所述蒸发器二次侧的上部人孔处，用于获取蒸发器上部人孔处的露点温度；
[0013]第一控制器，用于计算蒸发器二次侧干燥温度与动态干燥状态下上部人孔处的露点温度的差值，并将差值与预设裕度进行比较，当差值大于预设裕度时控制所述充气装置停止充气。
[0014]具体地，所述充气装置包括:
[0015]气体压缩器，设有空气吸入口及第一排气口，用于产生压缩空气；
[0016]气体分配器，设有进气口及与所述眼孔数量对应的所述第二排气口，用于对气体压缩器产生的压缩空气均匀分配；
[0017]所述进气口与所述第一排气口连通，各所述第二排气口与各所述眼孔一一对应连通。
[0018]进一步地，所述充气装置还包括:
[0019]第二湿度检测器，设于所述蒸发器眼孔处，用于监测压缩空气的露点温度；
[0020]干燥器，用于对气体压缩器的空气进行干燥；第二控制器，用于将压缩空气的露点温度与预设阀值进行比较，当压缩空气的露点温度大于预设阀值时控制所述气体压缩器停止。
[0021]具体地，所述第一湿度检测器与所述第二湿度检测器均为露点测量仪。
[0022]具体地，所述充气装置通过位于眼孔盖板上的喷嘴充入压缩空气，所述喷嘴朝下，正对所述蒸发器二次侧内的管板。
[0023]本发明还提供了一种百万千瓦级压水堆核电站蒸发器二次侧干燥方法，包括以下步骤:
[0024]S1:利用充气装置向蒸发器二次侧的眼孔中充入干燥的压缩空气；
[0025]S2:分别获取蒸发器二次侧的手孔处的干燥温度以及蒸发器上部人孔处的露点温度；
[0026]S3:当蒸发器二次侧的手孔处的干燥温度与动态干燥状态下上部人孔处的露点温度的差值大于预设裕度时控制所述充气装置停止充气。
[0027]具体地，在步骤SI中，利用一气体压缩器产生压缩空气并通过一气体分配器均匀分配后充入各眼孔内。
[0028]具体地，在步骤SI中，利用一干燥器对气体压缩器的空气进行干燥，并获取蒸发器眼孔处充入的压缩空气的露点温度，与预设阀值进行比较，当压缩空气露点温度大于预设阀值时控制所述气体压缩器停止，并检查干燥器的运行状况。
[0029]具体地，在步骤S2中，分别利用温度检测器和湿度检测器来获取蒸发器二次侧的手孔处的空气温度以及蒸发器上部人孔处的空气露点温度。
[0030]具体地，在步骤SI中利用喷嘴充入压缩空气，且充入时喷嘴朝下，正对所述蒸发器二次侧内的管板。
[0031]本发明中，充气装置由眼孔中充入干燥的压缩空气，压缩空气由二次侧的下部向上运动吸收水分，最终由上部人孔排出，分别在手孔与人孔中处设置温度检测器和湿度检测器来获取蒸发器二次侧空气温度与排出人孔时的湿度，控制器通过比较两者的差值即可以评估蒸发器内空气湿度是否达到要求从而来控制是否继续充气干燥，由于设置了控制器及温、湿度检测器，即可实时监控、掌握干燥情况，达到快速干燥的目的。
【附图说明】
[0032]图1是本发明提供的核电站中现有蒸发器的结构示意图；
[0033]图2是本发明实施例中蒸发器二次侧干燥装置与蒸发器的连接示意图；
[0034]图3是本发明实施例中蒸发器二次侧干燥方法的流程图；
[0035]10’ -下部构件；20’ -上部构件； 10-眼孔；
[0036]20-手孔；30-人孔；40-充气装置；
[0037]41-气体压缩器；411-空气吸入口； 412-第一排气口；
[0038]42-气体分器；421-进气口；422-第二排气口；
[0039]43-第二湿度检测器；44-干燥器；50-第一温度检测器；
[0040]60-第一湿度检测器；70-管道；80-管板。
【具体实施方式】
[0041]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0042]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
[0043]还需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
[0044]参照图2，本发明实施例提供的百万千瓦级压水堆核电站蒸发器二次侧的下部设有四个眼孔10及一个手孔20，而蒸发器二次侧上部设有一个人孔30。本发明实施例提供的干燥装置，包括充气装置40，与蒸发器二次侧的四个眼孔10连通，用于向蒸发器二次侧内充入干燥的压缩空气；第一温度检测器50，设于蒸发器二次侧的手孔20处，蒸发器二次侧干燥温度；第一湿度检测器60，设于蒸发器二次侧的人孔30处，用于获取蒸发器上部人孔30处的露点温度；第一控制器(图中未示出)，用于计算蒸发器二次侧干燥温度与动态干燥状态下上部人孔30处的露点温度的差值，并将差值与预设裕度进行比较，当差值大于预设裕度时控制充气装置40停止充气。
[0045]优选地，本实施例中，第一湿度检测器60为露点测量仪。露点测量仪是用来测量露点温度。露点湿度是指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度。更具体地说，就是空气中的水蒸汽变为露珠时候的温度叫露点温度。当空气中水汽已达到饱和时，气温与露点温度相同；当水汽未达到饱和时，气温