三门核电一回路溶解氢控制方法的分析与实践

AP1000机组采用了非能动的设计理念,应用了屏蔽式主泵、净化系统不降压、直接高压加氢、取消容积控制箱等新技术,简化系统布置和运行操作,但对一回路溶解氢控制带来新的挑战。通过对一回路和稳压器氢气分布和变化机制的分析,阐述了稳压器喷淋、蒸汽发生器传热管渗透对溶解氢的影响,总结了三门核电在启动期间、功率运行期间、小修期间、大修期间溶解氢的变化规律,并制定和实践了溶解氢控制方法。

溶解氢在发电机内冷水漏氢及漏氢量监测的研究

本文研究了溶解氢在发电机内冷水漏氢及漏氢量监测中的应用。基于国家能源局的相关要求,分析了发电机内冷水漏氢的危害及现有监测手段的不足。随后,详细介绍了溶解氢监测技术的原理,并设计了一套在线漏氢及漏氢量监测系统。该系统通过实时监测内冷水中溶解氢的含量,结合发电机内冷水流量,准确计算出漏氢量,为发电机组的安全稳定运行提供了有力的保障。

基于痕量溶解氢测量技术的四管泄漏检测系统设计

在锅炉事故中,炉水问题对锅炉使用寿命和运行效率有较大的负面影响。特别是痕量溶解氢的异常积累,通常是高温汽水腐蚀等诸多严重后果的前兆,也是锅炉泄漏的重要指示之一。因此,炉水分析技术的研究与发展显得尤为重要。在保证装备运行安全的同时,高效准确的检测技术能够预防潜在的风险,避免经济损失和环境污染。文章提出的基于痕量溶解氢技术的四管泄漏检测系统的研究,旨在更加精准地监测锅炉炉水中痕量溶解氢的浓度,从而为炉水化学分析和锅炉健康监控提供技术创新路径。本研究所采用的泄漏检测系统以其独特的设计原则和系统组成,融合化学分析和仪器监测双重优势,能在更早阶段发现潜在危险,实现对炉水化学状态的综合判定。

热老化316L不锈钢在模拟核电溶解氧/氢高温高压水中应力腐蚀裂纹扩展行为

利用直流电位降(DCPD)和高温高压腐蚀测试系统,开展了热老化2 000 h的316L不锈钢(SS)样品在320℃、13 MPa的模拟核电-回路含1.5×10-3 B和2.3×10-6 Li的高温高压水中的应力腐蚀裂纹扩展速率(CGR)测试。结果表明,当溶液中的溶解氧(DO)含量从2×10-6逐步降低至10-6、5×10-7、10-7以及5×10-9时,热老化316L SS的CGR逐渐降低,其中DO降低至5×10-7以及更低时,CGR降低明显。当溶液由DO转为溶解氢(DH)时,CGR进一步降低。利用扫描电子显微镜(SEM)以及电子背散射衍射(EBSD),对测试后样品的断口形貌以及裂纹扩展路径进行了观察,断口呈现典型的沿晶应力腐蚀开裂(IGSCC)形貌。DO/DH的改变主要影响了裂纹尖端的传质过程以及裂纹尖端新鲜表面的再钝化过程,进而影响CGR。热老化2 000 h对316L SS的微观结构以及在高温高压水中的应力腐蚀CGR影响较小。

在线溶解氢仪表在潮州电厂发电机氢气系统泄漏监督的应用

水氢-氢冷却方法发电机线棒泄漏,泄漏的氢气进入发电机内冷水系统,如果漏点扩大发电机内冷水可能进入发电机线棒,造成发电机线棒磨损、氢气着火爆炸、甚至人员伤亡。目前电厂普遍采用通过发电机内冷水水箱上部氢气泄漏报警仪对发电机内漏入内冷水系统氢气进行监督,此种方法测定从发电机内冷水中逸出氢气在空气中的体积比,受系统干扰大、报警仪精度较低、误报率高、不能及时反映发电机线棒漏氢的情况。针对这个现状,提出了安装在线溶解氢仪表连续测定发电机内冷水中溶解氢,通过发电机内冷水中溶解氢含量来判定发电机线棒泄漏氢气的状况,这种方法可以及时准确判断氢气泄漏情况。主要分析了此方法在潮州电厂的实际应用效果。

相分离法在核电厂一回路溶解氢测定中的应用

文章建立了用相分离测定反应堆冷却水中溶解氢的方法,该方法以氮气作为载气,通过水样减压、氮气鼓泡,将反应堆冷却水中溶解氢转化到气相中,再用气相色谱测定,间接得出反应堆冷却水中溶解氢的浓度,适用于反应堆水样的分析。

溶解氢在发电机内冷水漏氢及漏氢量监测的研究与应用

国家能源局《防止电力生产事故二十五项重点要求》2022征求意见稿中第10.7.1.2内冷水箱漏氢监测数据应以未进行补排水、水箱液位稳定时为准,当含氢量(体积含量)超过2%应报警,并加强对发电机的监视,超过10%应立即停机消缺,对于闭式水箱,氢气浓度应在排气阀开启状态下,水箱上部气体达到动态稳定时测量。第10.7.1.3条明确规定漏氢量达到0.3m3/d时,应计划消缺,漏氢量大于5m3/d时,应该立即停机处理。第10.7.1.4条明确规定有条件时开展水内溶解氢量检测(或监测),通过与同类机组及历史数据比较或计算等效漏氢量,判断是否存在漏氢缺陷。

发电机定冷水溶解氢检测技术的研究与应用

水氢冷发电机运行中定冷水渗漏是造成定子绕组故障的主要原因之一,往往会导致发电机接地和相间短路恶性故障的发生。介绍了一种定冷水溶解氢含量检测技术,实现了在线、实时、准确判断发电机膛内水回路渗漏缺陷。基于此检测技术,研发了一款便携式溶解氢分析仪器,并通过在200多台发电机巡检中的应用,验证了该装置的有效性。

溶解氧对主蒸汽溶解氢表测量影响试验研究

使用溶解氢表测量主蒸汽中氢气质量浓度是监测过热器和再热器管壁高温氧化速度的有效方法,可以预警可能出现的超温或过热结垢现象。但在实际运行过程中发现,溶解氢表测量准确性较差。通过试验研究发现,水样中的溶解氧对溶解氢表测量存在明显影响。溶解氢质量浓度越小,溶解氧质量浓度越大,溶解氢表测量相对误差越大。另一方面,当溶解氢质量浓度一定时,溶解氢表实际测量值与溶解氧质量浓度存在线性关系。因此得出溶解氧可能是影响溶解氢表测量的重要因素。

热导式溶解氢分析仪在核电站水质监测中的应用

热导式溶解氢监测仪表在核电站一回路水质监测中的应用,溶解氢测量仪表的分析原理、结构组成、使用及维护方法,针对仪表在运行过程中出现的问题给出解决对策。

压水堆核电站一回路冷却剂溶解氢含量测定方法概述

核电站一回路冷却剂中溶解氢含量是重要的OTS(运行技术规范)参数。在核电站,共有在线溶解氢表、相分离-气相色谱法、热导式便携氢表、容控箱理论计算这四种方法。本文即对这四种测量方法的测量原理、使用优缺点进行概述。

非酸溶解泡塑吸附氢醌法测定矿石中常量金

1 实验部分: 1.1 主要试剂 聚碳酸乙酯溶矿瓶250 mL; 1.5% NaCl+1∶2溴水混合液.

发电厂在线溶解氢监测设备的研究与应用

随着国内高参数大容量机组的不断投入运行,电厂对机组热力系统水汽品质及在线监测技术提出了更高要求,常规的监控技术已经不能满足高参数大容量现代机组热力系统腐蚀监测的技术要求,探索和研制新的监测技术及设备已势在必行。在线水汽中溶解氢表的研制成功满足了这种要求,其在国内电力行业有着极其广阔的应用前景。

核电厂一回路冷却剂溶解氢人工测量方法优化

福清核电厂核取样系统在设计上一回路冷却剂溶解氢人工检测复杂,便携式分析仪表所需流量、压力等条件较难实现,存在人工检测耗时长、放射性废液排放多、人员辐照剂量大、放射性液体可能外泄造成放射性沾污等问题。此问题普遍存在于M310型压水堆核电机组及"华龙一号"核电机组,结合核电厂化学取样实际情况,从人工取样方法、分析仪表测量相关配套设施安装两方面进行优化改进,简化了操作,效果显著。

核反应堆一回路溶解氢浓度理论计算及影响因素分析

一回路水在反应堆的强辐射条件下会分解,产生的强氧化性产物是引起结构材料和设备腐蚀的重要原因。向其中加入氢气不仅能抑制水的辐照分解,降低水中氧化性辐解产物浓度,还能消除水中的游离氧。本文介绍了利用亨利定律计算一回路溶解氢浓度理论值的方法,并通过对比研究了一回路溶解氢浓度的实际测量值与理论计算值的关系,发现理论计算值与实际测量值基本符合,且理论值稍高,其主要原因是氢气具有极强的穿透力,使得一回路中的溶解氢不断地从蒸汽发生器传热管一次侧扩散至二次侧,造成实际氢浓度的下降。一回路溶解氢浓度主要受容控箱内氢气压力的影响,此外,也与一回路换水量、SEC换档及机组调峰有关。结合运行经验,建议一回路溶解氢浓度控制在(30±3)mL/kg范围内,以规避溶解氢浓度短时超限值的风险。

压水堆核电机组停堆氧化过程中溶解氢控制策略优化

在压水堆核电机组功率运行状态下,反应堆冷却剂系统内始终保持氢覆盖,然而机组在进行停堆氧化过程中,因反应堆需开口,为避免氢氧混合爆炸,需要首先除去氢气,将一回路的溶解氢含量降低到规范值以下才能开展氧化运行工作。在压水堆核电机组停堆氧化过程中,一回路溶解氢的有效控制能够决定化学控制过程是否会成为大修下行的关键路径。福清核电目前已经历了15次机组停堆氧化,积累了一些经验和教训。本文结合福清核电已商运的1~4号M310机组历次停堆氧化过程一回路溶解氢控制的实践,从反应堆冷却剂系统溶解氢化学控制的要求及基本原理出发,对停堆氧化过程中可能出现的溶解氢相关问题进行总结研究,提出溶解氢化学控制优化改进策略,以指导机组应对,最终达到提高核安全水平、缩短大修工期、提高换料大修经济效益等目的。

便携式氢分析仪测定压水反应堆一回路冷却剂中溶解氢

建立便携式氢分析仪测定压水反应堆一回路冷却剂中溶解氢含量的方法。通过改进仪器构造并优化取样和供氮方式,分析样水流量、背压及氦气对测定结果的影响,确定最佳方案:样水返回容控箱回收,反应堆氮气供应系统供给氮气,样水流量为200~500 mL/min,使用纯氢气体标定,通过气液相分离器色谱法定期测量冷却剂中氢和氦含量,以进行误差补偿或手工标定。氢分析仪对样水中氢和氦响应程度相近,经过氦补偿,当溶解氢含量为1.50~32.10 mL/kg时,测量误差不大于1.37 mL/kg。该方法能连续检测,操作简便,准确灵敏,满足实际生产需要。

核电厂一回路溶解氢测量方法开发与应用研究

为解决AP1000机组功率运行和大修期间氦气对一回路溶解气测量干扰问题,开发相平衡法测量一回路溶解氢含量方法,用注射器减压取样,注入氩气平衡脱气,使用气相色谱分析平衡气体中氢气含量,结合氢气的亨利系数,计算得到一回路溶解氢含量。结果表明,该方法能够避免氦气干扰,溶解氢标准溶液测量相对误差为2.95%,一回路冷却剂样品测量相对标准偏差为2.46%,检出限为0.036cc/kg,满足核电厂对一回路冷却剂中氢气含量的监督要求。

核电厂一回路冷却剂溶氢在线测量模型开发与应用

核电厂一回路冷却剂溶解氢控制影响电站核安全运行,是一项极其重要的化学控制参数。介绍当前一回路冷却剂溶氢测量方法存在的问题,并提出一种核取样系统在线连续测量溶氢方法,通过建立数学模型以及实验验证,该方法能准确测量一回路冷却剂溶氢浓度,为在线连续监测一回路冷却剂溶氢提供了一种新思路。

一种氢渗透模型的构建及其在Nb基渗氢合金中的应用

基于Fick第二定律,推导出了一种新的氢渗透数学模型,并成功编制了相应的Matlab计算程序。根据该模型,建立了一种计算Nb基渗氢合金氢扩散系数和溶解系数的新方法;通过对Nb基合金在不同温度下的实例计算,并与实验和文献结果相比较,证实了本模型的可行性和有效性。