vver机组核电站除碱系统化学控制方式的研究

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1、VVER机组核电站除碱系统化学控制方式的研究摘要文章介绍了VVER机组核电站一回路除碱系统的结构和性能特点，并详细阐述了总碱金属较高时阳床KBB10AT001和混床KBE50AT001的控制方式，并对除碱工况下的工艺调整方式进行了量化，优化了整个燃料循环周期内的工艺控制方式，保证了一回路总碱金属处于最佳状态。关键词VVER；核电站；碱金属控制；除碱工况中图分类号：TL352文献标识码：A文章编号：1671-7597(2014)17-0047-021VVER机组核电站除碱系统的运行方式VVER机组核电站除

2、碱系统由KBE50AT001和KBB10AT001两种除碱方式组成，其中KBE50AT001是一个混床，在机组启动阶段使用不小于16g/L的硼酸溶液饱和其中的阴树脂，其中的阳树脂用于除碱，在结构布置上它与一回路净化系统KBE10呈并联分布；而KBB10AT001是一个阳床，在结构布置上它对一回路除气器KBA10BB001中的冷却剂进行循环除碱，系统流程见图1。2VVER机组核电站除碱系统化学控制方式由于KBE50AT001的树脂填装量相对较少(阳树脂仅0.9m3),寿期前期和中期主回路中氨碱浓度较高，如

3、投用KBE50频繁容易导致很快失效，且KBE50树脂不能在机组功率运行时更换树脂，而KBB10AT001树脂装填量相对较多（阳树脂2.4m3）,且可以在功率运行时随时更换，故一回路总碱控制方案的总体思路为：寿期前中期投运KBB10AT001，寿期后期投运KBE50AT001。具体的操作方案及注意事项如下。2.1KBE10氨钾饱和阶段由于技术规格书中在机组MCL后给了10天的水质调整期，所以我们要充分利用这10天时间使主回路和KBE10水质稳定在溶氢3.9mg/L，总碱A区下限略上的位置，以期达到保证水质

4、合格的条件下尽量少加K0H的目的，具体控制措施如下。1）在机组启动阶段启动主泵加热时利用一回路排出的硼酸进行KBE10和KBE50硼饱和，KBE50硼饱和后要马上关闭KBE50出入口阀门，防止氨钾进入KBE50。2）KBE10硼饱和完成后马上接入一回路进行氨钾饱和。3）KBE10氨钾饱和初期（KBE10出口未检出氨钾）可以适当提高加氨钾的目标值以加快饱和，但同时为避免过高的氨钾洗脱出KBE10中的氯，我们控制加氨的目标定为18mg/L,加K0H的目标定为A区上限（0.5mmol/L）。4）KBE10氨钾

5、饱和中期（KBE10出口检出少量氨钾），此阶段由于是KBE10易洗脱出氯离子，故我们将加氨的目标下调为15mg/L，加K0H的目标调整为A区最佳（0.45mmol/L）,加强KBE1O出口氯离子的监测，KBE1O出口氯出现上涨时下调加氨目标。5）KBE1O氨钾饱和后期（KBE1O出口氨钾与入口较为接近），此阶段由于机组已带功率，硼酸浓度已降至6-9g/L,但此时受到主回路溶氢的限制，我们将一回路下泄流量调至机组允许的最大值，将加氨目标继续下调至主回路溶氢3.9mg/L所对应的氨浓度（一般在11mg/L左

6、右，需根据实际情况调整目标），总碱调整至A区下限略上的位置，保证溶氢稳定在3.9mg/L，总碱稳定于A区下限略上的位置。当然此时也不能忽视KBE1O洗脱氯离子的风险，需对KBE1O出口加强氯离子的监测。2.2机组运行前中期根据一回路物料守恒的原则，我们可以根据一回路下泄量，溶氢目标值，KBB1OATOO1流量等参数计算出所需加入的氨量，然后通过加氨泵KBD31/31AP001的性能参数可以计算出所需的加氨栗频率，即可控制一回路水质的稳定。随着主回路硼浓度的下降及硼核反应产生的锂在一回路中的逐渐累积，一回

7、路总碱在硼碱曲线中的位置会逐渐上移至A区上限，这时投运KBB1OATOO1除碱。1）冲洗KBB1OATOO1:由于KBB1OATOO1为阳床，在放射性及氧化条件下会分解，产生的磺酸基团进入主回路会造成硫酸根升高，故在投运前需进行冲洗，冲洗至KBB10AT001出口硫酸根<50ug/L,TOC<500ug/L时才能接入一回路中。冲洗时利用除气器中的硼酸冲洗，冲洗后的水排入KBB10水箱中，故需在除气器中用JNK10/40BB001的硼酸和除盐水配成与一回路相同浓度的硼酸打入一回路，这些硼酸中不含氨和钾，所

8、以冲洗过程中主回路总碱会因稀释而下降，一回路的氨和溶氢也会因此而损失，因此为维持一回路水质稳定，在冲洗阶段每小时需加入的氨MNH计算公式为：MNH3=CH2X17/3X(0.8+X)X3.6+(0.8+X)XYX3.6X：KBA下泄流量，kg/s；Y：一回路氨浓度，mg/Lo2)投运KBB10AT001:冲洗合格后即可投入一回路中除碱，投运后要保持主回路溶氢，氨稳定需将除气器中损失的溶氢及KBB10AT001吸收的氨补充进一回路，每小时需加