高温高压试验装置水质自动控制系统及使用方法与流程

本发明属于高温高压试验装置水质自动控制技术领域，具体涉及一种高温高压试验装置水质自动控制系统及使用方法。

背景技术：

高温气冷堆是第四代核电技术，是具有固有安全性的先进堆型，在发电、供热、制氢、海水淡化等领域有广阔的应用前景。

与压水堆核电机组相比，高温气冷堆二次侧出口蒸汽压力和温度分别达到14.3mpa、570℃，远高于压水堆的6.71mpa、283℃；其次，高温气冷堆蒸汽发生器为盘管结构，采用两种材料等级差别很大的异相金属焊接(高温段采用incoloy800h材料，低温段采用t22材料)，且没有排污装置。因此，相对于压水堆和直流炉，高温气冷堆蒸汽发生器对机组启停机和运行阶段水化学腐蚀控制提出了更高要求。

机组运行过程中水化学参数控制对换热材质的均匀腐蚀、电偶腐蚀、应力腐蚀、晶间腐蚀等具有显著影响，为了机组的安全稳定运行需要对水化学腐蚀开展系统研究，并提出控制措施。因此，需要根据蒸汽发生器的运行参数、结构、材质等设计特性开展针对性试验，对水化学腐蚀控制关键技术进行系统研究。目前，实验室高温高压试验装置仅能开展单一水质条件下的腐蚀试验，具有无法有效连续监测调节水质参数，无法严格模拟不同水质参数下水化学腐蚀的缺点。

技术实现要素：

为了克服现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种高温高压试验装置水质自动控制系统及使用方法，该水质自动控制系统可靠且易于实现，能够有效连续监测调节试验水质参数，本发明使得高温高压试验装置能够在接近实际运行条件下评价水质控制参数对水化学腐蚀的影响，获得的试验数据更加准确并对机组的安全运行具有指导作用。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高温高压试验装置水质自动控制系统，包括：

用于储存试验水质的储水箱1，

用于提供水循环动力的循环泵2，

用于监测水化学腐蚀试验中的水质参数的多个在线监测仪表，

用于连续调节水质参数的多个加药泵，

用于储存试验药剂的多个储药罐，

用于接受在线监测仪表的检测数据，由此自动控制加药泵的运行，实现试验水质参数自动调节的自动控制系统13；

所述储水箱1上设置有放水的第一截止阀k1和向储水箱1中补水的第二截止阀k2；所述循环泵2入口设置第三截止阀k3，并与所述储水箱1出口采用不锈钢管连接，循环泵2出口设置用于控制循环泵自循环的第四截止阀k4，并与储水箱1采用不锈钢管连接，循环泵2出口设置用于控制系统流量的第五截止阀k5，并与高温高压试验装置增压泵入口采用不锈钢管连接；所述在线监测仪表安装于循环泵2出口与高温高压试验装置背压阀出口和储水箱1之间，并在在线监测仪表入口分别设置截止阀，用于调节各监测仪表流量；所述加药泵，设置于第三截止阀k3与循环泵2之间，采用不锈钢管连接，并分别在加药泵出口设置截止阀，多个加药泵并联布置；所述储药罐，分别设置于各加药泵入口，并在底部设置有排放的截止阀，在顶部设置有加药的截止阀。

所述循环泵2为不锈钢材质，额定流量为5t/h～20t/h，额定扬程为15m～30m。

所述在线监测仪表包括在线联氨表3、在线溶解氧表4、在线ph表5和在线电导表6，所述在线溶解氧表4和在线ph表5串联布置后与在线联氨表3和在线电导表6并联布置，并在每个并联入口设置第六截止阀k6、第七截止阀k7和第八截止阀k8。

所述加药泵为不锈钢平流泵，额定流量为0.1ml/min～50ml/min，额定扬程为80m～100m，具备流量自动调节功能。

所述加药泵的数量为三个，分别为第一加药泵7、第二加药泵8和第三加药泵9，第一加药泵7、第二加药泵8和第三加药泵9的出口分别设置第九截止阀k9、第十截止阀k10和第十一截止阀k11；相应的，储药罐的数量也为三个，分别为第一储药罐10、第二储药罐11和第三储药罐13，第一储药罐10、第二储药罐11和第三储药罐13底部分别设置有排放的第十二截止阀k12、第十三截止阀k13和第十四截止阀k14，在顶部分别设置有加药的第十五截止阀k15、第十六截止阀k16和第十七截止阀k17。

所述的高温高压试验装置水质自动控制系统的使用方法，首先，打开第二截止阀k2向储水箱1中注入高纯水；打开第十五截止阀k15、第十六截止阀k16和第十七截止阀k17，分别向第一储药罐10、第二储药罐11和第三储药罐13中注入一定浓度的试剂；打开第三截止阀k3和第四截止阀k4，关闭其他截止阀和高温高压试验装置背压阀，启动循环泵2；然后，打开第六截止阀k6、第七截止阀k7和第八截止阀k8，启动在线监测仪表即在线联氨表3、在线溶解氧表4、在线ph表5和在线电导表6；打开第九截止阀k9、第十截止阀k10和第十一截止阀k11，启动第一加药泵7、第二加药泵8和第三加药泵9；启动自动控制系统13，设置目标水质参数值，由此自动控制三个加药泵的运行；当在线监测仪表数值达到设定值，打开第五截止阀k5，水质进入高温高压试验装置。

本发明提供的技术方案具有如下有益效果：

本发明提供了一种高温高压试验装置水质自动控制系统，该控制系统有水质在线监测仪表，可以实时监测试验水质参数，通过加药泵连续调节高温高压反应装置中的水质，通过自动控制系统实现在线监测仪表和加药泵的联动，由此实现水质参数的自动化控制，通过本发明提供的上述技术方案，使得高温高压试验装置能够在接近实际运行条件下评价水质控制参数对水化学腐蚀的影响。

附图说明

图1是本发明实施例提供的高温高压试验装置水质自动控制系统示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

高温气冷堆核电机组蒸汽发生器水化学腐蚀研究需要模拟不同水质参数对水化学腐蚀的规律。蒸汽发生器水化学腐蚀受ph、溶解氧、cl^-、so4^2-等参数的影响，为了针对这些因素开展试验研究，从而指导现场实际操作，本实施例提供一种高温高压试验装置水质自动控制系统，参阅图1，水质自动控制系统包括：储水箱1，用于储存试验水质；循环泵2，用于提供水循环动力；在线监测仪表3～6，用于监测水化学腐蚀试验中的水质参数；加药泵7～9，数量多个，用于连续调节水质参数；储药罐10～12，数量多个，用于储存试验药剂；自动控制系统13，用于接受在线监测仪表的检测数据，由此自动控制加药泵的运行，实现试验水质参数自动调节。

所述储水箱1上设置有放水的第一截止阀k1和向储水箱1中补水的第二截止阀k2；所述循环泵2入口设置第三截止阀k3，并与所述储水箱1出口采用不锈钢管连接，循环泵2出口设置用于控制循环泵自循环的第四截止阀k4，并与储水箱1采用不锈钢管连接，循环泵2出口设置用于控制系统流量的第五截止阀k5，并与高温高压试验装置增压泵入口采用不锈钢管连接；所述在线监测仪表安装于循环泵2出口与高温高压试验装置背压阀出口和储水箱1之间，并在在线监测仪表入口分别设置截止阀，用于调节各监测仪表流量；所述加药泵，设置于第三截止阀k3与循环泵2之间，采用不锈钢管连接，并分别在加药泵出口设置截止阀，多个加药泵并联布置；所述储药罐，分别设置于各加药泵入口，并在底部设置有排放的截止阀在顶部设置有加药的截止阀。

作为本发明的优选实施方式，所述循环泵2为不锈钢材质，额定流量为5t/h～20t/h，额定扬程为15m～30m。

作为本发明的优选实施方式，所述加药泵7～9为不锈钢平流泵，额定流量为0.1ml/min～50ml/min，额定扬程为80m～100m，具备流量自动调节功能。

作为本发明的优选实施方式，所述在线监测仪表包括在线联氨表3、在线溶解氧表4、在线ph表5和在线电导表6，所述在线溶解氧表4和在线ph表5串联布置后与在线联氨表3和在线电导表6并联布置，并在每个并联入口设置第六截止阀k6、第七截止阀k7和第八截止阀k8。

作为本发明的优选实施方式，所述加药泵的数量为三个，分别为第一加药泵7、第二加药泵8和第三加药泵9，第一加药泵7、第二加药泵8和第三加药泵9的出口分别设置第九截止阀k9、第十截止阀k10和第十一截止阀k11；相应的，储药罐的数量也为三个，分别为第一储药罐10、第二储药罐11和第三储药罐13，第一储药罐10、第二储药罐11和第三储药罐13底部分别设置有排放的第十二截止阀k12、第十三截止阀k13和第十四截止阀k14，在顶部分别设置有加药的第十五截止阀k15、第十六截止阀k16和第十七截止阀k17。

为了能够更好地理解本发明实施例，下面结合图1所示的高温高压试验装置水质自动控制系统的具体结构对本实施例提供的水质控制的工作原理进行具体说明。

参阅图1，高温高压试验装置水质自动控制系统的使用方法：首先，打开第二截止阀k2向储水箱1中注入高纯水；打开第十五截止阀k15、第十六截止阀k16和第十七截止阀k17，分别向第一储药罐10、第二储药罐11和第三储药罐13中注入一定浓度的试剂；打开第三截止阀k3和第四截止阀k4，关闭其他截止阀和高温高压试验装置背压阀，启动循环泵2；然后，打开第六截止阀k6、第七截止阀k7、第八截止阀k8，启动在线监测仪表即在线联氨表3、在线溶解氧表4、在线ph表5和在线电导表6打开第九截止阀k9、第十截止阀k10和第十一截止阀k11，启动第一加药泵7、第二加药泵8和第三加药泵9；启动自动控制系统13，设置目标水质参数值，由此自动控制加药泵的运行；当在线监测仪表数值达到设定值，打开第五截止阀k5，水质进入高温高压试验装置。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型。包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。