本發(fā)明實施例涉及除氫，尤其涉及一種除氫系統(tǒng)及方法。

背景技術：

1、核電廠大修或小修(反應堆開蓋時的小修)前為了防止機組“冷態(tài)”下一回路氫氣在安全殼內聚集引起爆炸，需要對一回路系統(tǒng)及其相關系統(tǒng)進行除氫操作。但目前三代核電采用簡化系統(tǒng)設計，在設計上無容控箱，因此在停堆前無法執(zhí)行氮氣吹掃將氫氣置換，只能通過間斷排氣的方式進行除氫或者通過添加過氧化氫等手段進行除氫，導致除氫過程占用時間較長，反應堆冷卻劑系統(tǒng)主回路除氫效率低。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種除氫系統(tǒng)及方法，避免檢修過程反應堆冷卻劑系統(tǒng)主回路除氫占用時間較長，提高除氫效率。

2、第一方面，本發(fā)明實施例提供一種除氫系統(tǒng)，用于反應堆冷卻劑系統(tǒng)的除氫應用，所述除氫系統(tǒng)包括：第一除氫模塊、第二除氫模塊和第三除氫模塊；所述反應堆冷卻劑系統(tǒng)包括反應堆冷卻劑系統(tǒng)主回路和穩(wěn)壓器；

3、所述第一除氫模塊與所述反應堆冷卻劑系統(tǒng)主回路連接，所述第一除氫模塊用于在停堆前對所述反應堆冷卻劑系統(tǒng)主回路中的冷卻劑進行循環(huán)脫氣，使所述冷卻劑的氫氣濃度在預設范圍內；

4、所述第二除氫模塊與穩(wěn)壓器連接；所述第二除氫模塊用于在停堆后降低所述穩(wěn)壓器中氣態(tài)空間的氫氣濃度；

5、所述第三除氫模塊與所述反應堆冷卻劑系統(tǒng)主回路連接，所述第三除氫模塊用于在停堆，并且冷卻劑的溫度低于預設溫度后，對所述反應堆冷卻劑系統(tǒng)主回路進行化學除氫，直至所述氫氣濃度降低至預設濃度以下。

6、可選的，所述第一除氫模塊包括第一開關單元、熱交換單元、凈化分離單元和冷卻劑回流單元；

7、所述第一開關單元一端與所述反應堆冷卻劑系統(tǒng)主回路連接，所述第一開關單元另一端與所述熱交換單元連接，所述熱交換單元與所述凈化分離單元連接；所述第一開關單元用于控制所述冷卻劑進入所述熱交換單元的流量；所述熱交換單元用于對所述冷卻劑降溫；所述凈化分離單元用于過濾凈化流經(jīng)的所述冷卻劑，并將所述冷卻劑進行氣液分離，其中，氣體部分凈化后被排放，液體部分循環(huán)進入所述冷卻劑回流單元；

8、所述冷卻劑回流單元一端與所述凈化分離單元連接，所述冷卻劑回流單元另一端與所述熱交換單元連接，所述熱交換單元與所述反應堆冷卻劑系統(tǒng)主回路連接；所述冷卻劑回流單元用于將所述液體部分的冷卻劑經(jīng)所述熱交換單元回流至所述反應堆冷卻劑系統(tǒng)主回路，所述熱交換單元還用于加熱所述冷卻劑。

9、可選的，所述凈化分離單元包括除鹽床混床、脫氣塔和延遲床；

10、所述除鹽床混床與所述熱交換單元連接，所述除鹽床混床與所述脫氣塔連接，所述脫氣塔的氣體輸出端與所述延遲床連接；所述脫氣塔的液體輸出端與所述冷卻劑回流單元連接；所述除鹽床混床用于對所述冷卻劑進行凈化；所述脫氣塔用于對所述冷卻劑進行氣液分離，其中，氣體部分進入所述延遲床，液體部分進入所述冷卻劑回流單元；所述延遲床用于凈化被分離的氣體。

11、可選的，所述第二除氫模塊包括第二開關單元、第三開關單元、氣壓傳感器、反應堆冷卻劑疏水箱和廢氣處理單元；

12、所述穩(wěn)壓器通過所述第二開關單元與所述反應堆冷卻劑疏水箱連接，所述反應堆冷卻劑疏水箱通過所述第三開關單元與廢氣處理單元連接；所述第二開關單元用于控制所述穩(wěn)壓器的氣體進入所述反應堆冷卻劑疏水箱的進氣量；所述第三開關單元用于在所述氣壓傳感器的檢測值超過氣壓閾值時導通管路將氣體排放至所述廢氣處理單元。

13、可選的，所述第二開關單元至所述反應堆冷卻劑疏水箱的排氣管線輸出端布置在所述反應堆冷卻劑疏水箱的底部，所述排氣管線輸出端為多孔端口。

14、可選的，所述第二除氫模塊還包括疏水泵、第四開關單元和廢水處理單元；

15、所述疏水泵設置在所述反應堆冷卻劑疏水箱內，所述疏水泵通過所述第四開關單元與所述廢水處理單元連接；所述疏水泵用于在所述反應堆冷卻劑疏水箱內液體達到預設液位時，配合所述第四開關單元的導通狀態(tài)將液體排放至所述廢水處理單元。

16、可選的，所述第二除氫模塊還包括減壓閥和安全閥；

17、所述減壓閥一端與所述反應堆冷卻劑疏水箱連接，所述減壓閥另一端與惰性氣體輸出裝置連接；所述減壓閥用于控制惰性氣體輸入氣量；所述安全閥一端與所述反應堆冷卻劑疏水箱連接，所述安全閥另一端與外部排放端口連接，所述安全閥用于排放所述反應堆冷卻劑疏水箱中過量氣體，避免所述反應堆冷卻劑疏水箱內壓力超壓。

18、可選的，所述安全閥跳轉至導通狀態(tài)的壓力值至少為160kpa。

19、可選的，所述第三除氫模塊包括：化學添加箱、化學與容積系統(tǒng)補水泵和第五開關單元；

20、所述化學添加箱和所述化學與容積系統(tǒng)補水泵連接，所述化學與容積系統(tǒng)補水泵通過所述第五開關單元與所述反應堆冷卻劑系統(tǒng)主回路連接。

21、第二方面，本發(fā)明實施例提供一種除氫方法，用于反應堆冷卻劑系統(tǒng)的除氫應用，由除氫裝置執(zhí)行，所述除氫裝置包括：第一除氫模塊、第二除氫模塊和第三除氫模塊；所述反應堆冷卻劑系統(tǒng)包括反應堆冷卻劑系統(tǒng)主回路和穩(wěn)壓器；

22、在停堆前，所述第一除氫模塊對所述反應堆冷卻劑系統(tǒng)主回路中的冷卻劑進行循環(huán)脫氣，使所述冷卻劑的氫氣濃度在預設范圍內；

23、在停堆后，所述第二除氫模塊降低穩(wěn)壓器中氣態(tài)空間的氫氣濃度；

24、在停堆并且冷卻劑的溫度低于預設溫度后，所述第三除氫模塊對所述反應堆冷卻劑系統(tǒng)主回路冷卻劑系統(tǒng)進行化學除氫，直至所述氫氣濃度降低至預設濃度以下。

25、本發(fā)明實施例的技術方案，通過將反應堆冷卻劑系統(tǒng)主回路分別與第一除氫模塊和第三除氫模塊連接，在穩(wěn)壓器與第二除氫模塊連接，因此在大修停堆前可以利用第一除氫模塊對所述反應堆冷卻劑系統(tǒng)主回路中的冷卻劑進行循環(huán)脫氣，使所述冷卻劑的氫氣濃度在預設范圍內，滿足不停堆情況下的氫氣濃度要求。在停堆后，利用第二除氫模塊降低所述穩(wěn)壓器中氣態(tài)空間的氫氣濃度，并且在冷卻劑的溫度低于預設溫度后，利用第三除氫模塊對所述反應堆冷卻劑系統(tǒng)主回路進行化學除氫，直至所述氫氣濃度降低至預設濃度以下，通過多階段的除氫過程，避免除氫占用時間較長，提高除氫效率。

技術特征：

1.一種除氫系統(tǒng)，其特征在于，用于反應堆冷卻劑系統(tǒng)的除氫應用，所述除氫系統(tǒng)包括：第一除氫模塊、第二除氫模塊和第三除氫模塊；所述反應堆冷卻劑系統(tǒng)包括反應堆冷卻劑系統(tǒng)主回路和穩(wěn)壓器；

2.根據(jù)權利要求1所述的除氫系統(tǒng)，其特征在于：所述第一除氫模塊包括第一開關單元、熱交換單元、凈化分離單元和冷卻劑回流單元；

3.根據(jù)權利要求2所述的除氫系統(tǒng)，其特征在于：所述凈化分離單元包括除鹽床混床、脫氣塔和延遲床；

4.根據(jù)權利要求2-3任一項所述的除氫系統(tǒng)，其特征在于：所述第二除氫模塊包括第二開關單元、第三開關單元、氣壓傳感器、反應堆冷卻劑疏水箱和廢氣處理單元；

5.根據(jù)權利要求4所述的除氫系統(tǒng)，其特征在于：所述第二開關單元至所述反應堆冷卻劑疏水箱的排氣管線輸出端布置在所述反應堆冷卻劑疏水箱的底部，所述排氣管線輸出端為多孔端口。

6.根據(jù)權利要求5所述的除氫系統(tǒng)，其特征在于：所述第二除氫模塊還包括疏水泵、第四開關單元和廢水處理單元；

7.根據(jù)權利要求4所述的除氫系統(tǒng)，其特征在于：所述第二除氫模塊還包括減壓閥和安全閥；

8.根據(jù)權利要求7所述的除氫系統(tǒng)，其特征在于：所述安全閥跳轉至導通狀態(tài)的壓力值至少為160kpa。

9.根據(jù)權利要求1所述的除氫系統(tǒng)，其特征在于：所述第三除氫模塊包括：化學添加箱、化學與容積系統(tǒng)補水泵和第五開關單元；

10.一種除氫方法，其特征在于，用于反應堆冷卻劑系統(tǒng)的除氫應用，由除氫裝置執(zhí)行，所述除氫裝置包括：第一除氫模塊、第二除氫模塊和第三除氫模塊；所述反應堆冷卻劑系統(tǒng)包括反應堆冷卻劑系統(tǒng)主回路和穩(wěn)壓器；

技術總結
本發(fā)明公開了一種除氫系統(tǒng)及方法。其中，除氫系統(tǒng)包括：第一除氫模塊、第二除氫模塊和第三除氫模塊；第一除氫模塊與反應堆冷卻劑系統(tǒng)主回路連接，第一除氫模塊用于在停堆前對反應堆冷卻劑系統(tǒng)主回路中的冷卻劑進行循環(huán)脫氣，使冷卻劑的氫氣濃度在預設范圍內；第二除氫模塊與穩(wěn)壓器連接；第二除氫模塊用于在停堆后降低穩(wěn)壓器中氣態(tài)空間的氫氣濃度；第三除氫模塊與反應堆冷卻劑系統(tǒng)主回路連接，第三除氫模塊用于在停堆，并且冷卻劑的溫度低于預設溫度后，對反應堆冷卻劑系統(tǒng)主回路進行化學除氫，直至氫氣濃度降低至預設濃度以下，從而避免檢修過程反應堆冷卻劑系統(tǒng)除氫占用時間較長，提高了除氫效率。

技術研發(fā)人員：范賞,毛正雄,鐘鐵,劉欣,蔡宏偉,吳廣坤,王強,劉勇,呂瑞飛,杜巖
受保護的技術使用者：國核示范電站有限責任公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/10/21