本發(fā)明實(shí)施例涉及除氫，尤其涉及一種除氫系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、核電廠大修或小修(反應(yīng)堆開蓋時(shí)的小修)前為了防止機(jī)組“冷態(tài)”下一回路氫氣在安全殼內(nèi)聚集引起爆炸，需要對一回路系統(tǒng)及其相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行除氫操作。但目前三代核電采用簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)上無容控箱，因此在停堆前無法執(zhí)行氮?dú)獯祾邔錃庵脫Q，只能通過間斷排氣的方式進(jìn)行除氫或者通過添加過氧化氫等手段進(jìn)行除氫，導(dǎo)致除氫過程占用時(shí)間較長，反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主回路除氫效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種除氫系統(tǒng)及方法，避免檢修過程反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主回路除氫占用時(shí)間較長，提高除氫效率。

2、第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種除氫系統(tǒng)，用于反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的除氫應(yīng)用，所述除氫系統(tǒng)包括：第一除氫模塊、第二除氫模塊和第三除氫模塊；所述反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)包括反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主回路和穩(wěn)壓器；

3、所述第一除氫模塊與所述反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主回路連接，所述第一除氫模塊用于在停堆前對所述反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主回路中的冷卻劑進(jìn)行循環(huán)脫氣，使所述冷卻劑的氫氣濃度在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)；

4、所述第二除氫模塊與穩(wěn)壓器連接；所述第二除氫模塊用于在停堆后降低所述穩(wěn)壓器中氣態(tài)空間的氫氣濃度；

5、所述第三除氫模塊與所述反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主回路連接，所述第三除氫模塊用于在停堆，并且冷卻劑的溫度低于預(yù)設(shè)溫度后，對所述反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主回路進(jìn)行化學(xué)除氫，直至所述氫氣濃度降低至預(yù)設(shè)濃度以下。

6、可選的，所述第一除氫模塊包括第一開關(guān)單元、熱交換單元、凈化分離單元和冷卻劑回流單元；

7、所述第一開關(guān)單元一端與所述反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主回路連接，所述第一開關(guān)單元另一端與所述熱交換單元連接，所述熱交換單元與所述凈化分離單元連接；所述第一開關(guān)單元用于控制所述冷卻劑進(jìn)入所述熱交換單元的流量；所述熱交換單元用于對所述冷卻劑降溫；所述凈化分離單元用于過濾凈化流經(jīng)的所述冷卻劑，并將所述冷卻劑進(jìn)行氣液分離，其中，氣體部分凈化后被排放，液體部分循環(huán)進(jìn)入所述冷卻劑回流單元；

8、所述冷卻劑回流單元一端與所述凈化分離單元連接，所述冷卻劑回流單元另一端與所述熱交換單元連接，所述熱交換單元與所述反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主回路連接；所述冷卻劑回流單元用于將所述液體部分的冷卻劑經(jīng)所述熱交換單元回流至所述反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主回路，所述熱交換單元還用于加熱所述冷卻劑。

9、可選的，所述凈化分離單元包括除鹽床混床、脫氣塔和延遲床；

10、所述除鹽床混床與所述熱交換單元連接，所述除鹽床混床與所述脫氣塔連接，所述脫氣塔的氣體輸出端與所述延遲床連接；所述脫氣塔的液體輸出端與所述冷卻劑回流單元連接；所述除鹽床混床用于對所述冷卻劑進(jìn)行凈化；所述脫氣塔用于對所述冷卻劑進(jìn)行氣液分離，其中，氣體部分進(jìn)入所述延遲床，液體部分進(jìn)入所述冷卻劑回流單元；所述延遲床用于凈化被分離的氣體。

11、可選的，所述第二除氫模塊包括第二開關(guān)單元、第三開關(guān)單元、氣壓傳感器、反應(yīng)堆冷卻劑疏水箱和廢氣處理單元；

12、所述穩(wěn)壓器通過所述第二開關(guān)單元與所述反應(yīng)堆冷卻劑疏水箱連接，所述反應(yīng)堆冷卻劑疏水箱通過所述第三開關(guān)單元與廢氣處理單元連接；所述第二開關(guān)單元用于控制所述穩(wěn)壓器的氣體進(jìn)入所述反應(yīng)堆冷卻劑疏水箱的進(jìn)氣量；所述第三開關(guān)單元用于在所述氣壓傳感器的檢測值超過氣壓閾值時(shí)導(dǎo)通管路將氣體排放至所述廢氣處理單元。

13、可選的，所述第二開關(guān)單元至所述反應(yīng)堆冷卻劑疏水箱的排氣管線輸出端布置在所述反應(yīng)堆冷卻劑疏水箱的底部，所述排氣管線輸出端為多孔端口。

14、可選的，所述第二除氫模塊還包括疏水泵、第四開關(guān)單元和廢水處理單元；

15、所述疏水泵設(shè)置在所述反應(yīng)堆冷卻劑疏水箱內(nèi)，所述疏水泵通過所述第四開關(guān)單元與所述廢水處理單元連接；所述疏水泵用于在所述反應(yīng)堆冷卻劑疏水箱內(nèi)液體達(dá)到預(yù)設(shè)液位時(shí)，配合所述第四開關(guān)單元的導(dǎo)通狀態(tài)將液體排放至所述廢水處理單元。

16、可選的，所述第二除氫模塊還包括減壓閥和安全閥；

17、所述減壓閥一端與所述反應(yīng)堆冷卻劑疏水箱連接，所述減壓閥另一端與惰性氣體輸出裝置連接；所述減壓閥用于控制惰性氣體輸入氣量；所述安全閥一端與所述反應(yīng)堆冷卻劑疏水箱連接，所述安全閥另一端與外部排放端口連接，所述安全閥用于排放所述反應(yīng)堆冷卻劑疏水箱中過量氣體，避免所述反應(yīng)堆冷卻劑疏水箱內(nèi)壓力超壓。

18、可選的，所述安全閥跳轉(zhuǎn)至導(dǎo)通狀態(tài)的壓力值至少為160kpa。

19、可選的，所述第三除氫模塊包括：化學(xué)添加箱、化學(xué)與容積系統(tǒng)補(bǔ)水泵和第五開關(guān)單元；

20、所述化學(xué)添加箱和所述化學(xué)與容積系統(tǒng)補(bǔ)水泵連接，所述化學(xué)與容積系統(tǒng)補(bǔ)水泵通過所述第五開關(guān)單元與所述反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主回路連接。

21、第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種除氫方法，用于反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的除氫應(yīng)用，由除氫裝置執(zhí)行，所述除氫裝置包括：第一除氫模塊、第二除氫模塊和第三除氫模塊；所述反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)包括反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主回路和穩(wěn)壓器；

22、在停堆前，所述第一除氫模塊對所述反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主回路中的冷卻劑進(jìn)行循環(huán)脫氣，使所述冷卻劑的氫氣濃度在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)；

23、在停堆后，所述第二除氫模塊降低穩(wěn)壓器中氣態(tài)空間的氫氣濃度；

24、在停堆并且冷卻劑的溫度低于預(yù)設(shè)溫度后，所述第三除氫模塊對所述反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主回路冷卻劑系統(tǒng)進(jìn)行化學(xué)除氫，直至所述氫氣濃度降低至預(yù)設(shè)濃度以下。

25、本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，通過將反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主回路分別與第一除氫模塊和第三除氫模塊連接，在穩(wěn)壓器與第二除氫模塊連接，因此在大修停堆前可以利用第一除氫模塊對所述反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主回路中的冷卻劑進(jìn)行循環(huán)脫氣，使所述冷卻劑的氫氣濃度在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，滿足不停堆情況下的氫氣濃度要求。在停堆后，利用第二除氫模塊降低所述穩(wěn)壓器中氣態(tài)空間的氫氣濃度，并且在冷卻劑的溫度低于預(yù)設(shè)溫度后，利用第三除氫模塊對所述反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主回路進(jìn)行化學(xué)除氫，直至所述氫氣濃度降低至預(yù)設(shè)濃度以下，通過多階段的除氫過程，避免除氫占用時(shí)間較長，提高除氫效率。

技術(shù)特征：

1.一種除氫系統(tǒng)，其特征在于，用于反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的除氫應(yīng)用，所述除氫系統(tǒng)包括：第一除氫模塊、第二除氫模塊和第三除氫模塊；所述反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)包括反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主回路和穩(wěn)壓器；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除氫系統(tǒng)，其特征在于：所述第一除氫模塊包括第一開關(guān)單元、熱交換單元、凈化分離單元和冷卻劑回流單元；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的除氫系統(tǒng)，其特征在于：所述凈化分離單元包括除鹽床混床、脫氣塔和延遲床；

4.根據(jù)權(quán)利要求2-3任一項(xiàng)所述的除氫系統(tǒng)，其特征在于：所述第二除氫模塊包括第二開關(guān)單元、第三開關(guān)單元、氣壓傳感器、反應(yīng)堆冷卻劑疏水箱和廢氣處理單元；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的除氫系統(tǒng)，其特征在于：所述第二開關(guān)單元至所述反應(yīng)堆冷卻劑疏水箱的排氣管線輸出端布置在所述反應(yīng)堆冷卻劑疏水箱的底部，所述排氣管線輸出端為多孔端口。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的除氫系統(tǒng)，其特征在于：所述第二除氫模塊還包括疏水泵、第四開關(guān)單元和廢水處理單元；

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的除氫系統(tǒng)，其特征在于：所述第二除氫模塊還包括減壓閥和安全閥；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的除氫系統(tǒng)，其特征在于：所述安全閥跳轉(zhuǎn)至導(dǎo)通狀態(tài)的壓力值至少為160kpa。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除氫系統(tǒng)，其特征在于：所述第三除氫模塊包括：化學(xué)添加箱、化學(xué)與容積系統(tǒng)補(bǔ)水泵和第五開關(guān)單元；

10.一種除氫方法，其特征在于，用于反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的除氫應(yīng)用，由除氫裝置執(zhí)行，所述除氫裝置包括：第一除氫模塊、第二除氫模塊和第三除氫模塊；所述反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)包括反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主回路和穩(wěn)壓器；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種除氫系統(tǒng)及方法。其中，除氫系統(tǒng)包括：第一除氫模塊、第二除氫模塊和第三除氫模塊；第一除氫模塊與反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主回路連接，第一除氫模塊用于在停堆前對反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主回路中的冷卻劑進(jìn)行循環(huán)脫氣，使冷卻劑的氫氣濃度在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)；第二除氫模塊與穩(wěn)壓器連接；第二除氫模塊用于在停堆后降低穩(wěn)壓器中氣態(tài)空間的氫氣濃度；第三除氫模塊與反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主回路連接，第三除氫模塊用于在停堆，并且冷卻劑的溫度低于預(yù)設(shè)溫度后，對反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主回路進(jìn)行化學(xué)除氫，直至氫氣濃度降低至預(yù)設(shè)濃度以下，從而避免檢修過程反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)除氫占用時(shí)間較長，提高了除氫效率。

技術(shù)研發(fā)人員：范賞,毛正雄,鐘鐵,劉欣,蔡宏偉,吳廣坤,王強(qiáng),劉勇,呂瑞飛,杜巖
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國核示范電站有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21