核蒸汽发生器二次侧泥渣清洗技术探究

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1、核蒸汽发生器二次侧泥渣清洗技术探究　　摘要由于二次侧泥渣沉积对蒸汽发生器可能造成的后果非常严重，因此对蒸汽发生器二次侧进行适时泥渣清洗是十分必要和必须的。本文对管板泥渣水力冲洗技术进行了介绍，对核动力运行研究所在泥渣冲洗技术方面的研究工作进行了说明和总结。关键词蒸汽发生器；泥渣；冲洗中图分类号：TM621文献标识码：A文章编号：1671-7597（2013）14-0058-02国内外核电站运行经验表明，在正常运行过程中，由于种种原因，在蒸汽发生器（以下简称为SG）和给水系统中会不可避免的形成不溶腐蚀产物（称之为泥渣），相当一部分会在蒸汽发生器二

2、次侧内部水平和垂直固体表面形成泥渣堆积层，如二次侧管板表面、流量分配板表面、支撑板表面，以及传热管外表面等位置。蒸汽发生器运行经验表明，泥渣沉积主要有以下三种危害：①杂质浓缩与管材腐蚀；②结垢与蒸汽压力下降；③梅花孔堵塞与水位不稳。由于二次侧泥渣沉积对蒸汽发生器可能造成的后果十分严重，因此，对蒸汽发生器二次侧进行适时泥渣清洗是十分必要的。91蒸汽发生器二次侧管板泥渣水力冲洗技术介绍1.1蒸汽发生器二次侧管板泥渣水力冲洗原理蒸汽发生器二次侧管板泥渣水力冲洗，利用蒸汽发生器二次侧的检修通道（二次侧手孔或眼孔），将安装有高压喷嘴的泥渣冲洗工具（以下简

3、称为泥渣枪）伸入蒸汽发生器，利用喷嘴喷出的高压水射流的机械能，将位于传热管管间的泥渣击碎，由水循环系统进行收集，将泥水混合物排出蒸汽发生器，并进行过滤，将泥渣收集。蒸汽发生器二次侧的结构，决定了泥渣枪的形式，包括蒸汽发生器传热管排列方式、中心管廊有无阻挡块、流量分配板的位置、下降套筒在手眼孔处的开孔形式等，其中，最大的影响因素就是传热管的排列方式，直接影响泥渣枪的结构设计。为实现对蒸汽发生器二次侧管板上泥渣的有效冲洗，泥渣枪应实现两个基本的运动，一是喷嘴相对于泥渣堆积区的运动（直线或旋转运动），实现对单个管间完整的冲洗；二是喷嘴相对不同传热管管

4、间的运动，实现对整个管板区域所有管间（或大部分管间）的冲洗。通常，根据高压喷嘴工作的位置、工作压力以及用途的不同，泥渣枪可分为刚性泥渣枪和柔性泥渣枪。9泥渣枪冲洗系统基本组成部分包括：水箱模块、高压模块、枪体模块、抽吸模块、过滤模块、通信监视系统以及软管等，图1所示为泥渣冲洗系统的原理图。1.2刚性泥渣枪冲洗技术刚性泥渣枪，高压喷嘴位于蒸汽发生器中间管廊或蒸汽发生器外管廊，位置对泥渣堆积区而言相对固定；喷嘴对准传热管间隙，进行高压水射流冲洗。刚性泥渣枪主要用以冲洗管板上的松软泥渣，工作压力相对较低。根据蒸汽发生器传热管排列方式的不同，刚性泥渣枪

5、可以分为正方形刚性泥渣枪和三角形刚性泥渣枪。正方形刚性泥渣枪，根据枪体安装位置的不同，分为手孔刚性泥渣枪和眼孔刚性泥渣枪。手孔刚性泥渣枪，枪体安装在蒸汽发生器二次侧中心管廊两端的手孔（0°或180°手孔）上，定位于中间管廊，喷嘴从列方向对管间进行冲洗。眼孔刚性泥渣枪，枪体从90°或270°眼孔进入蒸汽发生器传热管管间，喷嘴从行方向对管间进行冲洗。眼孔泥渣枪是对手孔泥渣枪的补充，用于消除手孔泥渣枪冲洗存在的死区。刚性泥渣枪对管板上松软泥渣有很好的冲洗效率和效果，但对冲洗管板上硬性泥渣的冲洗效率和效果就较差。1.3柔性泥渣枪冲洗技术柔性泥渣枪，通过

6、柔性枪体，直接将高压喷嘴导入传热管管间，使之接近泥渣堆积层并进行冲洗。它主要用以冲洗刚性泥渣枪不能有效清除的硬泥渣，冲洗压力比刚性泥渣枪高。9目前，国际上柔性泥渣枪冲洗技术主要有三种：①美国福斯特-米勒公司的CECIL装置；②德国西门子KWU的管板硬泥渣机械清洗装置；③B&W以及Framatome公司的管间水力冲洗系统。其中，以CECIL技术使用最为广泛。CECIL基本结构为：①柔性枪体（包括喷嘴块，视频探头，高压水管以及外来物抓取工具等）；②支撑导轨及支撑架；③枪体安装与运动导轨；④枪体导轨摆动组件与步进组件；⑤柔性枪体步进组件；⑥控制单元。

7、柔性泥渣枪的主要用途是进行硬泥渣的冲洗。由于柔性泥渣枪每次只能冲洗一个管间，高压水流量小，因此冲洗效率较低，速度较慢，同时也不能有效地将冲碎的泥渣赶往外环廊，泥渣收集效果较差。因此，在现场实际应用时，往往是与刚性泥渣枪配套使用。2核动力运行研究所SG二次侧管板泥渣冲洗技术研究自1996年以来，核动力运行研究所先后进行了秦山二期站、巴基斯坦卡拉奇、秦山三期、秦山一期等核电站SG管板冲洗泥渣枪的研制开发，并进行了泥渣冲洗系统的研制开发，取得了较好的成绩，开发的泥渣枪和冲洗系统已多次在现场使用。2.1正方形手孔刚性泥渣枪9核动力运行研究所针对秦山二期

8、核电站、秦山一期核电站以及M310机组蒸汽发生器，开发了相应的正方形刚性泥渣枪。正方形手孔刚性泥渣枪，机械部分组成包括：枪体组件，支架组件，步进组件，