核电站一回路连续加氨的量化控制方法与流程

本发明属于一种核电站一回路加氨方法，具体涉及一种核电站一回路连续加氨的量化控制方法。

背景技术：

核电站一回路采用加氨工艺，通过氨的辐照分解产生溶氢；一回路净化系统KBE连续净化一回路冷却剂，床出口水返回一回路。VVER核电站机组控制溶氢的传统方式为：依据一回路的溶氢和氨浓度，通过计算间断性向一回路加氨，以使氨和溶氢的浓度满足要求。按照这种方式，在向一回路注氨时会使一回路瞬态的氨浓度较高，引起KBE树脂床出口“排代”出钾离子、氯离子等组分，进而导致一回路化学组分浓度出现较大的波动，存在溶氢、总碱金属等控制指标偏离的风险。鉴于此，在机组第三个燃料循环开始后优化了化学控制方式，采用连续加氨的方式控制溶氢，此后两台机组的氨、溶氢、总碱金属等指标的控制趋于平稳。但对于连续加氨量仍缺乏精确的定量控制，仅依据氨、溶氢的变化趋势经验性的调整，如调整不适当，仍会导致相关化学指标的往复波动；尤其是由于KBE离子交换树脂床的缓冲作用，总碱金属的变化滞后于氨浓度的变化，在寿期末硼碱曲线A区较窄时容易因调整不及时而发生偏离——在机组第三个燃料周期末，由于上述原因，一回路总碱金属还是出现了几次偏离。另外，当一回路由于总碱金属较高而投运KBB10AT001/KBE50AT001除碱时，由于缺乏加氨量的定量计算，极易导致氨、氢、总碱金属的浓度出现较大波动，上述化学指标存在较大的偏离风险。

目前国外同型VVER机组，仍均采用间断性加氨的方式控制溶氢，一回路 相关指标波动较大乃至发生偏离的情况较频繁，对于加氨定量控制并无可借鉴的经验。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种核电站一回路连续加氨的量化控制方法，该方法通过加氨量化控制优化一回路水化学控制过程，提高一回路氨、溶氢、总碱等指标的稳定性，解决一回路水质难于控制的问题。

实现本发明目的的技术方案：一种核电站一回路连续加氨的量化控制方法，该方法具体包括如下步骤：

步骤(1)在正常运行工况下，每小时向一回路加入的氨量

步骤(2)在投运冷却剂储存系统阳离子交换器的除碱工况，每小时向一回路加入的氨量

步骤(3)在投运一回路净化系统混床除碱工况，每小时向一回路加入的氨量

步骤(4)在一回路注水工况，每小时由于注水向一回路中引入的联胺转换为氨的当量

从而完成了核电站一回路连续加氨的量化控制过程。

所述的步骤(1)中的C_H2为一回路氢浓度，x为下泄流量。

所述的步骤(2)中的C_H2为一回路氢浓度，x为下泄流量，C_NH3为一回路氨浓度，C_碱为一回路总碱金属浓度，y为冷却剂储存系统运行流量。

所述的步骤(3)中的C_H2为一回路氢浓度，x为下泄流量，C_NH3为一回路 氨浓度，z为一回路净化系统混床运行流量。

述的步骤(4)中的C_硼为一回路硼酸浓度，C_H2为一回路氢浓度，C_NH3为一回路氨浓度。

本发明的有益技术效果：本发明的方法通过确定一回路加氨量与溶氢、氨、总碱金属的对应关系，实现一回路氨、溶氢、总碱的目标浓度来定量控制加氨量；使得电站一回路水化学的控制手段得以优化，从而延长核电站的服役寿命。

附图说明

图1为VVER机组第三燃料循环与第六燃料循环一回路氨浓度对比图；

图2为VVER机组第三燃料循环与第六燃料循环一回路氢浓度对比图；

图3为VVER机组第三燃料循环一回路总碱金属离子浓度趋势图；

图4为VVER机组第六燃料循环一回路总碱金属离子浓度趋势图。

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。

如图1所示，本发明所提供的一种核电站一回路连续加氨的量化控制方法，该方法具体包括如下步骤：

步骤(1)在正常运行工况下，每小时向一回路加入的氨量M_NH3如下式(1)所示：

式(1)

式中：

M_NH3：每小时向一回路加入的氨量，g/h；

C_H2：一回路氢浓度，mg/L；

0.8：主泵轴封水流量，kg/s；

x：下泄流量，kg/s。

步骤(2)在投运冷却剂储存系统阳离子交换器的除碱工况，每小时向一回路加入的氨量M_NH3如下式(2)所示：

式(2)

式中：

C_NH3：一回路氨浓度，mg/L；

C_碱：一回路总碱金属浓度，mmol/L；

y：冷却剂储存系统运行流量，kg/s；

步骤(3)在投运一回路净化系统混床除碱工况，每小时向一回路加入的氨量M_NH3如下式(3)所示：

式(3)

式中：

z：一回路净化系统混床运行流量，kg/s；

步骤(4)在一回路注水工况，每小时由于注水向一回路中引入的联胺转换为氨的当量M'_NH3如下式(4)所示：

式(4)

式中：

M'_NH3：每小时向一回路加入的氨当量，g/h；

C_硼：一回路硼酸浓度，g/L；

300：一回路体积，m³；

0.022：一回路每天硼酸下降浓度，g/L；

从而完成了核电站一回路连续加氨的量化控制过程。

采用本发明的方法对VVER 1号机组第六个燃料循环开始投入生产使用，图2至图4为VVER 1号机组第三个燃料循环与第六个燃料循环中一回路氨、溶氢、总碱金属的变化趋势的比对情况。通过这些一回路重要控制指标的对比图2至图4可以看出，在实施了加氨量化控制的第六个燃料循环中，上述化学指标一回路氨、溶氢、总碱金属在整个燃料周期内的变化趋势更加平稳；尤其在燃料循环末期阶段，以往较难控制的一回路总碱金属浓度始终处于最佳控制曲线附近，效果非常明显。

采用本发明的方法至今，VVER1、2号机组一回路的水质参数控制得更加平稳，从未出现过一起化学指标偏离的事件。且较之以往频繁的往复调整水化学工况，化学人员能够更加准确、快捷的提前调整，使水化学指标符合控制目标，极大的提升了电站一回路水化学控制的水平。本发明的方法沒有增加额外的经济成本。

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。