一种无氧源固有安全蒸发器给水补氧装置及使用方法与流程

本发明涉及核电机组，具体涉及一种无氧源固有安全蒸发器给水补氧装置及使用方法。

背景技术：

1、直流蒸发器给水系统，采用给水加氧处理方式，不但可以在给水管道及蒸发器内壁形成致密氧化膜，减缓给水系统及凝结水系统的流动加速腐蚀速度，有效降低蒸发器腐蚀结垢速率,还可以消除蒸发器传热管节流阀部位的fe3o4的沉积问题，降低核电机组直流侧蒸发器压差升高速率，消除因节流阀结垢导致的管间温度偏差。同时，给水加氧处理还可以延长精处理运行周期，具有良好的经济性。

2、给水加氧最常用的加氧方式有纯氧、压缩空气和富氧水。在系统压力波动的情况下，气态加氧如纯氧或者空气在加氧管道内压缩,氧气注入量也会产生波动，难以实现对加氧量的精确调控,造成给水加氧量控制不稳定,可能会造成给水氧含量超标。液态加氧工艺，是将高压氧气瓶中的氧气充入到耐压水箱中，在水箱中制备出富氧水，之后通过高压泵打入到给水系统中。该加氧方式仍要使用高压氧气瓶（一般在10mpa以上，属危险品），并且耐压水箱属于特种设备范畴，给核电厂的安全管理带来了麻烦。

3、公开号为cn210979797u，其方案是将凝结水补水加入到给水中，使凝结水补水中溶解的氧带入到给水系统中，使给水中氧的浓度达到标准要求。然而，该方法存在补水量较大的问题，如机组的补水量较低时，凝结水补水过多会导致机组的水装量偏高，需要将机组中多余的水排出。另外，机组在进行加氧转化阶段，需要的氧量更高，这意味着需要更多的补水加入到给水中。

4、因此，现有的核电直流机组蒸发器加氧设备，需通过高压氧气瓶或压缩空气进行加氧，在机组进行加氧转化阶段，对氧的需求量更高，这意味着需要更多补水以带入足够的溶解氧，进一步加剧了补水量控制的问题，导致加氧量、补水量精确控制困难，增加了核电厂的安全管理负担和复杂性。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的核电直流机组蒸发器加氧设备，存在加氧量、补水量精确控制困难，增加了核电厂的安全管理负担和复杂性的问题。本发明提供了一种无氧源固有安全蒸发器给水补氧装置，采用溶有氧气的除盐水和通过文丘里装置吸入的空气作为氧气的来源，避免了高压氧气瓶或压缩空气的使用，提升了加氧设备自身的固有安全性，通过控制文丘里装置控制提升除盐水的含氧量，降低加氧转化阶段的除盐水用量，实现对加氧量、补水量精确控制，降低了核电厂的安全管理负担和复杂性。

2、为了实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案。

3、第一方面，本发明提供一种无氧源固有安全蒸发器给水补氧装置，包括凝结水管道、凝结水补氧系统及给水补氧系统；所述凝结水管道上设置有凝气器；所述凝结水补氧系统及给水补氧系统的入口端与凝气器一端的凝结水管道连接；所述凝结水补氧系统的出口端与凝汽器另一端的凝结水管道连接；所述给水补氧系统的出口端与给水系统连接；所述凝结水补氧系统包括凝结水补氧主路及凝结水补氧支路；所述凝结水补氧主路的入口端与凝汽器一端的凝结水管道连接，凝结水补氧主路的出口端连接在凝汽器另一端的凝结水管道上；所述凝结水补氧支路的入口端与凝结水补氧主路的入口端连接，凝结水补氧支路的出口端与凝结水补氧主路的出口端连接；所述凝结水补氧支路上设置有凝结水补氧文丘里装置；所述给水补氧系统包括给水补氧主路及给水补氧支路；所述给水补氧主路的入口端与凝气器一端的凝结水管道连接，给水补氧主路的出口端与除氧器连接；所述给水补氧支路的入口端与给水补氧主路的入口端连接，给水补氧支路的出口端与给水补氧主路的出口端连接；所述给水补氧支路上设置有给水补氧文丘里装置。

4、作为本发明的进一步改进，所述凝结水管道上还设置有凝结水补水电动阀及凝结水泵；所述凝结水补水电动阀设置在凝结水补氧主路的入口端与凝汽器一端之间的凝结水管道上；所述凝结水泵设置在凝结水补氧系统的出口端与凝汽器另一端的凝结水管道上。

5、作为本发明的进一步改进，所述凝结水补氧主路包括凝结水补氧入口阀、凝结水补氧主路流量计、凝结水补氧主路流量调节阀及凝结水补氧出口阀；所述凝结水补氧入口阀设置在凝结水补氧主路的入口端区域；所述凝结水补氧出口阀设置在凝结水补氧主路的出口端区域；所述凝结水补氧入口阀及凝结水补氧出口阀之间设置有凝结水补氧主路流量计；所述凝结水补氧主路流量计与凝结水补氧出口阀之间设置有凝结水补氧主路流量调节阀。

6、作为本发明的进一步改进，所述凝结水补氧支路的入口端连接在凝结水补氧入口阀及凝结水补氧主路流量计之间；所述凝结水补氧支路的出口端连接在凝结水补氧主路流量调节阀及凝结水补氧出口阀之间。

7、作为本发明的进一步改进，所述凝结水补氧支路上还设置有凝结水补氧支路流量计及凝结水补氧支路流量调节阀；所述凝结水补氧支路流量计设置在凝结水补氧支路的入口端；所述凝结水补氧文丘里装置设置在凝结水补氧支路的出口端；所述凝结水补氧支路流量调节阀设置在凝结水补氧支路流量计及凝结水补氧文丘里装置之间。

8、作为本发明的进一步改进，所述凝结水补氧文丘里装置的吸入端设置有凝结水补氧文丘里压力变送器、凝结水补氧空气流量调节阀及凝结水补氧空气流量计。

9、作为本发明的进一步改进，所述给水补氧主路包括给水补氧入口阀、给水补氧泵、给水补氧主路流量计及给水补氧主路流量调节阀；所述给水补氧入口阀设置在给水补氧主路的入口端；所述给水补氧主路流量调节阀设置在给水补氧主路的出口端；所述给水补氧主路流量计设置在给水补氧入口阀与水补氧主路流量调节阀之间；所述给水补氧主路出口与除氧器连通；所述给水补氧支路的入口端连接在给水补氧泵及给水补氧主路流量计之间；所述给水补氧支路的出口端连接与除氧器连接。

10、作为本发明的进一步改进，所述述给水补氧支路上还设置有给水补氧支路流量计及给水补氧支路流量调节阀；所述给水补氧支路流量计设置在给水补氧支路的入口端；所述给水补氧文丘里装置设置在给水补氧支路的出口端；所述给水补氧支路流量调节阀设置在给水补氧支路流量计与给水补氧文丘里装置之间。

11、作为本发明的进一步改进，所述给水补氧文丘里装置的吸入端设置有给水补氧文丘里压力变送器、给水补氧空气流量调节阀及给水补氧空气流量计。

12、第二方面，本发明提供一种无氧源固有安全蒸发器给水补氧装置的使用方法，包括：

13、在机组正常运行条件下，凝结水通过凝结水管道中的凝气器进入凝结水系统；含有氧气的除盐水通过凝结水补氧系统中的凝结水补氧主路，进入凝结水系统；同时，含有氧气的除盐水通过给水补氧系统中的给水补氧主路，进入给水系统；此时，凝结水补氧支路及给水补氧支路关闭；当机组补水量偏低或在加氧转换阶段需要提高氧用量时，凝结水补氧支路及给水补氧支路开启；含有氧气的除盐水通过凝结水补氧支路进入凝结水系统，同时，利用凝结水补氧文丘里装置调整除盐水中的溶解氧量；含有氧气的除盐水通过给水补氧支路进入给水系统，同时，利用给水补氧文丘里装置调整除盐水中的溶解氧量。

14、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

15、本发明通过采用溶有氧气的除盐水和文丘里装置吸入的空气作为氧气的来源，避免了高压氧气瓶或压缩空气的使用。不仅减少了潜在的安全隐患，如高压气体泄漏的风险，还简化了系统结构，从而提升了整个加氧设备的固有安全性。其次，通过控制文丘里装置，可以精确地调节除盐水的含氧量，进而实现对加氧量的精确控制。同时，由于减少了加氧转化阶段所需的除盐水用量，也实现了对补水量的精确控制。这种精确控制有助于维持蒸发器内水质的稳定，提高核电站的运行效率和安全性。由于实现了加氧量和补水量的精确控制，减少了人为操作失误的可能性，从而降低了核电站的安全管理负担。此外，系统结构的简化也降低了维护的复杂性和成本，提高了整体的经济性。本发明通过优化加氧和补水过程，减少了不必要的能源消耗，如减少了因过量补水或加氧而浪费的能源。这有助于提升核电站的整体能源利用效率，符合可持续发展的要求。本发明的装置设计灵活，可以根据核电站的实际运行需求进行调整和优化。例如，通过调整文丘里装置的工作参数，可以适应不同工况下的加氧和补水需求，增强了系统的适应性和灵活性。