高温高压辐照试验回路中的杂质去除方法及系统与流程

本发明涉及核，尤其涉及一种高温高压辐照试验回路中的杂质去除方法及系统。

背景技术：

1、高温高压辐照试验回路是模拟压水堆一回路正常运行期间的状态，制造一个与一回路一样的高温高压的带核考验环境，用于燃料元件、材料等的辐照考验。在高温高压辐照试验回路辐照考验期间，由于材料的腐蚀、腐蚀产物的迁移以及材料中杂质元素的释放等原因，回路水质中的杂质元素会逐渐积累，当积累到一定程度就会发生水质的偏离，此时水质中杂质元素的各项参数就会超过水质的运行限值。所以如何在高温高压辐照试验回路中去除杂质，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种高温高压辐照试验回路中的杂质去除方法及系统，该系统中包括可串联和并联的四个树脂床，通过四个树脂床以不同的串联或并联的方式连接，可以实现将不同杂质的含量降低至限制范围内。

2、第一方面，本技术提供一种高温高压辐照试验回路中的杂质去除系统，包括：第一树脂床、第二树脂床、第三树脂床、第四树脂床、阀门和管路；通过所述阀门和管路设置所述第一树脂床、第二树脂床、第三树脂床和第四树脂床中的一个或多个树脂床串联或并联；其中所述第一树脂床装载核级氢型阳离子树脂，所述第二树脂床装载核级氢氧型阴离子树脂，所述第三树脂床装载锂型树脂和硼型树脂，所述第四树脂床装载锂型树脂和硼型树脂。

3、在一些实施例中，所述第三树脂床和第四树脂床中所述锂型树脂的7li丰度均大于99.9％。

4、在一些实施例中，所述第三树脂床和第四树脂床中所述锂型树脂和硼型树脂的质量比为1.5-2。

5、在一些实施例中，所述硼型树脂由硼酸溶液淋洗核级氢氧型阴离子树脂转型得到。

6、在一些实施例中，所述管路包括主进水管、第一子进水管、第二子进水管、第三子进水管、第四子进水管、主出水管、第一子出水管、第二子出水管、第三子出水管、第四子出水管、第一辅助管、第二辅助管和第三辅助管；所述阀门包括第一进水阀门、第二进水阀门、第三进水阀门、第四进水阀门、第五进水阀门、第一出水阀门、第二出水阀门、第三出水阀门、第一辅助阀门、第二辅助阀门和第三辅助阀门；

7、所述第一树脂床的一端与所述第一子进水管的一端连接；所述第一树脂床的另一端与所述第一子出水管的一端连接；所述第二树脂床的一端与所述第二子进水管的一端连接；所述第二树脂床的另一端与所述第二子出水管的一端连接；所述第三树脂床的一端与所述第三子进水管的一端连接；所述第三树脂床的另一端与所述第三子出水管的一端连接；所述第四树脂床的一端与所述第四子进水管的一端连接；所述第四树脂床的另一端与所述第四子出水管的一端连接；

8、所述第一子进水管的另一端、第二子进水管的另一端、第三子进水管的另一端和第四子进水管的另一端分别与所述主进水管连通；

9、所述第一进水阀门设置在第一子进水管上；所述第二进水阀门设置在第二子进水管上；所述第三进水阀门设置在第三子进水管上；所述第四进水阀门设置在第四子进水管上；

10、在所述主进水管上位于与第四子进水管连通的位置之后设置有第五进水阀门；

11、所述第一子出水管的另一端、所述第二子出水管的另一端、所述第三子出水管的另一端和所述第四子出水管的另一端分别与所述主出水管连通；

12、所述主出水管上在与第一子出水管连通的位置和与第二子出水管连通的位置之间设置有第一出水阀门；所述主出水管上在与第二子出水管连通的位置和与第三子出水管连通的位置之间设置有第二出水阀门；所述主出水管上在所述第三子出水管连通的位置和与第四子出水管连通的位置之间设置有第三出水阀门；

13、所述第一辅助阀门设置在所述第一辅助管上；所述第二辅助阀门设置在所述第二辅助管上；所述第三辅助阀门设置在所述第三辅助管上；

14、所述第一辅助管的一端与所述主进水管连通，且位于所述主进水管与所述第一子进水管连通的位置和与所述第二子进水管连通的位置之间；所述第一辅助管的另一端与所述主出水管连通，且位于所述主出水管与所述第一子出水管连通的位置和与所述第一出水阀门之间；

15、所述第二辅助管的一端与所述主进水管连通，且位于所述主进水管与所述第二子进水管连通的位置和与所述第三子进水管连通的位置之间；所述第二辅助管的另一端与所述主出水管连通，且位于所述主出水管与所述第二子出水管连通的位置和与所述第二出水阀门之间；

16、所述第三辅助管的一端与所述主进水管连通，且位于所述主进水管与所述第三子进水管连通的位置和与所述第四子进水管连通的位置之间；所述第三辅助管的另一端与所述主出水管连通，且位于所述主出水管与所述第三子出水管连通的位置和与所述第三出水阀门之间。

17、第二方面，本技术提供一种高温高压辐照试验回路中的杂质去除方法，应用于系统，包括：

18、当检测到试验回路中硼锂水中硼离子超标时，控制硼锂水进入到串联的第二树脂床和第三树脂床，或者进入到串联的第二树脂床和第四树脂床；当检测试验回路中硼锂水中除硼离子之外的其他阴离子超标时，控制硼锂水的流量加大，以及控制硼锂水进入到串联或并联的第三树脂床和第四树脂床；

19、当检测到试验回路中硼锂水中li+超标时，控制硼锂水进入到串联的第一树脂床和第三树脂床，或者进入到串联的第一树脂床和第四树脂床；

20、当检测到试验回路中硼锂水中除li+之外的其他阳离子超标时，控制硼锂水的流量加大，以及控制硼锂水进入到串联或并联的第三树脂床和第四树脂床。

21、在一些实施例中，当未检测到试验回路中离子超标时，控制硼锂水以不小于预设流速进入第三树脂床或第四树脂床；所述预设流速为所述试验回路的总体积除以24小时。

22、在一些实施例中，控制第二进水阀门、第二辅助阀门、第三进水阀门和第三出水阀门开启，并控制第一进水阀门、第一辅助阀门、第一出水阀门、第二出水阀门、第四进水阀门、第三辅助阀门和第五进水阀门关闭；

23、控制硼锂水进入到串联的第二树脂床和第四树脂床的步骤包括：控制第一进水阀门、第一出水阀门、第二辅助阀门、第三进水阀门、第三出水阀门开启，并控制第二进水阀门、第四进水阀门、第二出水阀门、第三辅助阀门、第五出水阀门和第一辅助阀门关闭。

24、在一些实施例中，控制硼锂水进入到串联的第一树脂床和第三树脂床的步骤包括：控制第一进水阀门、第一出水阀门、第二辅助阀门、第三进水阀门、第三辅助阀门和第五出水阀门开启，并控制第二进水阀门、第四进水阀门、第二出水阀门、第三出水阀门和第一辅助阀门关闭；

25、控制硼锂水进入到串联的第一树脂床和第四树脂床的步骤包括：

26、控制第一进水阀门、第一出水阀门、第二出水阀门、第三辅助阀门和第四进水阀门开启，并控制第二进水阀门、第三进水阀门、第五进水阀门、第三出水阀门、第一辅助阀门和第二辅助阀门关闭。

27、在一些实施例中，控制硼锂水进入到串联的第三树脂床和第四树脂床的步骤包括：控制第三进水阀门、第四进水阀门和第三辅助阀门开启，并控制第一进水阀门、第二进水阀门、第五进水阀门、第一出水阀门、第二出水阀门、第三出水阀门、第一辅助阀门和第二辅助阀门关闭；

28、控制硼锂水进入到并联的第三树脂床和第四树脂床的步骤包括：控制第三进水阀门、第四进水阀门和第三出水阀门开启，并控制第一进水阀门、第二进水阀门、第五进水阀门、第一出水阀门、第二出水阀门、第一辅助阀门、第二辅助阀门和第三辅助阀门关闭。

29、本技术提供的一种高温高压辐照试验回路中的杂质去除方法及系统，系统包括第一树脂床、第二树脂床、第三树脂床、第四树脂床、阀门和管路；通过所述阀门和管路设置所述第一树脂床、第二树脂床、第三树脂床和第四树脂床中的一个或多个树脂床串联或并联；其中所述第一树脂床装载核级氢型阳离子树脂，所述第二树脂床装载核级氢氧型阴离子树脂，所述第三树脂床装载锂型树脂和硼型树脂，所述第四树脂床装载锂型树脂和硼型树脂。通过对四个树脂床以不同的串联或并联的方式连接，可以实现将不同杂质的含量降低至限制范围内，尽量降低对材料和燃料包壳的危害。