一种一回路加药系统的制作方法

1.本实用新型属于核电站压水堆技术领域，具体涉及一种一回路加药系统。


背景技术：

2.截止到2021年，国际上已经有超过90台压水堆核电机组实施一回路注锌技术，而且国际上实施一回路注锌技术的机组数量在持续增加，一回路注锌技术已成为压水堆核电机组水化学技术的发展趋势。理论研究及实践经验表明，锌能置换出一回路设备材料表面氧化膜中的钴离子，使得一回路设备的氧化膜更薄且更致密，从而降低一次侧应力腐蚀开裂，降低一回路设备的腐蚀速率；同时可以减少腐蚀产物在堆芯燃料上的沉积，降低堆芯外辐射剂量。
3.目前，国内三门核电和海阳核电机组为第三代ap1000核电技术，在热态功能试验期间和装料后均进行了一回路注锌技术，国内其他m310、cpr1000、vver、epr在运机组还未实施一回路注锌技术。为解决机组运行过程中一回路加锌现场实施需求，需要一种加锌装置。
4.除此之外，压水堆核电机组一回路的氧化净化在80℃的状态下进行，原有添加双氧水的方式在一回路温度降至80℃前将双氧水加入到反应堆硼和水补给系统的化学混合储罐，主控启动反应堆硼和水补给系统水泵，开启反应堆硼和水补给系统的化学混合储罐上下游隔离阀。通过反应堆硼和水补给系统水泵的压力，将双氧水传输到化学和容积控制系统上充泵入口，通过上充泵进入一回路；加药结束后用除盐水冲洗。原有添加双氧水的操作方式属于突击性加药，一回路双氧水浓度不稳定，对氧化效果有负面影响，需要运行操作员准备操作单，运行人员需在现场配合操作，该加药过程十分繁琐。


技术实现要素：

5.有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的是提供一种一回路加药系统，用于解决现有技术中cpr等机组没有一回路注锌技术，以及现有设备中加双氧水的操作繁琐、氧化效果较差的问题。
6.为了达到上述目的，本实用新型采用以下的技术方案：
7.一种一回路加药系统，包括溶液混合单元、过滤单元、加药单元及控制单元，所述加药单元包括第一加药模块和第二加药模块，所述第一加药模块与第二加药模块并联，所述第一加药模块用于机组运行期间一回路注锌，所述第二加药模块用于机组大修期间加双氧水进行氧化净化；所述控制单元与所述溶液混合单元、加药单元电性连接，所述控制单元用于控制所述加药系统的加药操作启停和加药流量。
8.通过将一回路注锌技术与一回路添加双氧水技术设置在同一系统设备中，且二者并联，相互之间不影响，注锌和加双氧水并非同时进行，使得同一系统既可实现机组运行期间的一回路注锌，以降低一回路应力腐蚀开裂，降低堆芯外辐射场剂量；又可实现机组大修期间加双氧水进行氧化净化，操作简单方便。改进后的一回路添加双氧水的操作方式属于
持续性加药，一回路双氧水浓度稳定，氧化效果更好，加药过程操作方便，不引入其他除盐水，可避免一回路误稀释和跑水风险。
9.根据本实用新型的一些优选实施方面，所述第一加药模块包括第一通路和至少一个第二通路，所述第一通路与第二通路并联；机组运行期间一回路注锌时，所述第一通路或一个所述第二通路启动。本实用新型的一些实施例中，第一加药模块包括第一通路和一个第二通路，这两条通路为一备一用，即在第一通路运行正常的情况下，每次注锌时，只有第一通路开通，当第一通路发生故障时，就开通第二通路进行注锌。注入的锌为贫化醋酸锌。此外，第一通路和第二通路的所有设置均相同。
10.根据本实用新型的一些优选实施方面，所述第二加药模块包括第三通路和至少一个第四通路，所述第三通路与第四通路并联；机组大修期间加双氧水进行氧化净化时，所述第三通路或一个所述第四通路启动。本实用新型的一些实施例中，第二加药模块包括第三通路和一个第四通路，这两条通路为一备一用，即在第三通路运行正常的情况下，每次加双氧水时，只有第三通路开通，当第三通路发生故障时，开通第四通路加双氧水。此外，第三通路和第四通路的所有设置均相同。
11.根据本实用新型的一些优选实施方面，所述第一加药模块和第二加药模块均包括液位传感器和计量泵；所述第一加药模块的计量泵的流量小于所述第二加药模块的计量泵的流量。本实用新型的一些实施例中，液位传感器为光电液位传感器，其包含一个红外线发光二极管和一个光接收器。
12.根据本实用新型的一些优选实施方面，所述第一加药模块的计量泵为柱塞式，所述第二加药模块的计量泵为隔膜式。一回路注锌时，药水的流量较小，故使用柱塞式计量泵；一回路加双氧水时，药水的流量较大，使用隔膜式计量泵。计量泵安装于过滤单元后，配置有多功能阀防止溶液自流、回流和超压。
13.根据本实用新型的一些优选实施方面，所述溶液混合单元包括溶液箱、搅拌器及搅拌电机，所述搅拌电机用于带动所述搅拌器对所述溶液箱内的溶液进行搅拌。设置搅拌器对溶液箱内的溶液进行定时搅拌或连续搅拌，使溶液混合均匀。溶液箱的尺寸为25l，材质为pe，且溶液箱采用滚塑一次成型，无焊缝、无渗漏、抗老化、抗冲击、耐腐蚀；溶液箱内外光滑易于清洗，洁净度高；溶液箱还包含加药口、搅拌电机接口和光电液位传感器接口，便于安装搅拌电机和计量泵，方便药液搅拌和计量准确。
14.根据本实用新型的一些优选实施方面，所述控制单元包括电控箱，所述电控箱包括plc(可编程逻辑控制单元)，所述液位传感器和搅拌电机均与所述电控箱连接，所述plc用于控制所述加药系统的加药操作启停以及所述计量泵的流量。本实用新型的一些实施例中，控制系统还包括操作面板，操作面板安装在电控箱内，操作面板上安装有触摸屏，可进行系统参数设定及状态监控，电控箱独立于设备外部，内含电气元器件和plc。电控箱箱体由316l钣金加工而成，采用防水设计。
15.根据本实用新型的一些优选实施方面，所述溶液混合单元还包括废液收集箱，所述溶液箱与所述废液收集箱连接，且所述废液收集箱位于所述溶液箱的下方。废液收集箱用于收集溶液箱的漏液，在溶液箱下方设置集液槽，方便清理漏液。
16.根据本实用新型的一些优选实施方面，所述第三通路和第四通路中均设置有压力表和阻尼器。由于注锌的第一通路和第二通路中的柱塞式计量泵本身具有脉冲的阻尼器，
并且在加药时该计量泵会自动显示压力，故第一通路和第二通路无需配备压力表和阻尼器。
17.此外，所述过滤单元包括过滤器，所述过滤器位于所述溶液箱的出水口与各个通路的计量泵之间。本实用新型的一些实施例中，第一通路、第二通路、第三通路和第四通路中均设置有y型过滤器，用于清除介质中可能存在的杂质，以保护阀门及设备的正常使用。y型过滤器适用介质范围广，具有结构先进、阻力小和排污方便等特点。
18.根据本实用新型的一些优选实施方面，所述第一加药模块和第二加药模块均包括校准器，所述第一加药模块的校准器用于对所述第一通路或第二通路的计量泵的加药流量进行校正；所述第二加药模块的校准器用于对所述第三通路或第四通路的计量泵的加药流量进行校正。
19.由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型的有益之处在于：通过将一回路注锌技术与一回路添加双氧水技术设置在同一系统设备中，且二者并联，相互之间不影响，使得同一系统既可实现机组运行期间的一回路注锌，以降低一回路应力腐蚀开裂，降低堆芯外辐射场剂量；又可实现机组大修期间持续性地添加双氧水操作，以氧化净化，且一回路双氧水浓度稳定，氧化效果更好，加药过程操作方便，不引入其他除盐水，可避免一回路误稀释和跑水风险。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型优选实施例中一回路加药系统的结构示意图；
22.附图中：溶液混合单元-1，溶液箱-11，搅拌器-12，过滤器-2，加药单元-3，第一加药模块-31，第一通路-311，第二通路-312，柱塞式计量泵-313，第二加药模块-32，第三通路-321，第四通路-322，隔膜式计量泵-323，校准器-33，压力表-34，阻尼器-35。
具体实施方式
23.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
24.如图1所示，本实施例提供了一种一回路加药系统，该加药系统包括溶液混合单元1、过滤单元、加药单元3及控制单元，控制单元与溶液混合单元1、加药单元3电性连接。加药单元3包括并联的第一加药模块31和第二加药模块32，其中，第一加药模块31用于机组运行期间的一回路注锌，第二加药模块32用于机组大修期间加双氧水进行氧化净化；控制单元用于控制加药系统的加药操作启停和加药流量。
25.本实施例的第一加药模块31包括第一通路311和一个第二通路312，第一通路311
与第二通路312并联，机组运行期间的一回路注锌时，在第一通路311运行正常的情况下，每次注锌(贫化醋酸锌)时，只有第一通路311开通；当第一通路311发生故障时，开通第二通路312进行注锌。同样地，第二加药模块32包括第三通路321和一个第四通路322，第三通路321与第四通路322并联，机组大修期间加双氧水进行氧化净化时，在第三通路321运行正常的情况下，第三通路321开通；当第三通路321发生故障时，开通第四通路322加双氧水。第一加药模块31和第二加药模块32均设置这种一备一用的通路，有利于在紧急或突发情况下仍然能够保证加药系统的正常运行。此外，第一加药模块31的第一通路311和第二通路312均包括光电液位传感器、柱塞式计量泵313、阀门等；第二加药模块32的第三通路321和第四通路322包括光电液位传感器、隔膜式计量泵323、阀门、压力表34和阻尼器35等，共同用于防止溶液自流、回流和超压。第一加药模块31和第二加药模块32还包括校准器33，第一加药模块31的校准器33用于对第一通路311或第二通路312的计量泵的流量进行校正；第二加药模块32的校准器33用于对第三通路321或第四通路322的计量泵的流量进行校正；第一通路311和第二通路312共用一个校准器33，第三通路321和第四通路322共用一个校准器33。
26.本实施例的溶液混合单元1包括溶液箱11、搅拌器12、搅拌电机及废液收集箱，溶液箱11与废液收集箱连接，且废液收集箱位于溶液箱11的下方。溶液箱11的尺寸为25l，材质为pe，溶液箱11采用滚塑一次成型，无焊缝、无渗漏、抗老化、抗冲击、耐腐蚀；溶液箱11内外光滑易于清洗，洁净度高；溶液箱11设置有加药口、搅拌电机接口和光电液位传感器接口，便于安装搅拌电机和计量泵，方便药液搅拌和计量准确。搅拌电机用于带动搅拌器12对溶液箱11内的溶液进行搅拌，使溶液混合均匀。废液收集箱用于收集溶液箱11的漏液，方便漏液的清理。
27.过滤单元包括y型过滤器2，本实施例的第一通路、第二通路、第三通路和第四通路中均设置有y型过滤器2，用于清除介质中可能存在的杂质，以保护阀门及设备的正常使用。
28.控制单元包括电控箱和操作面板，操作面板安装在电控箱内，且操作面板上安装有触摸屏，可进行系统参数设定及状态监控。电控箱独立于设备外部，电控箱内含电气元器件和plc。本实施例的液位传感器和搅拌电机均与电控箱连接，plc用于控制加药系统的加药操作启停以及计量泵的流量。本实施例的电控箱箱体由316l钣金加工而成，采用防水设计，保证用电安全。
29.本实用新型的一回路加药系统，既能够在cpr机组运行期间进行一回路注锌，以降低一回路应力腐蚀开裂，降低堆芯外辐射场剂量；又能够在cpr机组大修期间加双氧水以氧化净化一回路，操作简单方便。将两种加药模块合并在同一个系统设备中，高效满足cpr机组一回路的实际需求。
30.上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。