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一种核电站主 蒸汽管道蒸汽吹扫的系统及方法

阅读：928发布：2023-01-25

专利汇可以提供一种核电站主蒸汽管道蒸汽吹扫的系统及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种核电站主蒸汽管道蒸汽吹扫的系统及方法，包括给水泵出口隔离门 (1)、高压加热器旁路管(2)和外部蒸汽充入阀门组(8)，其中，给水泵出口隔离门(1)的出口连接在高压加热器旁路管(2)的入口，在给水泵出口隔离门(1)后的给水管道上开孔安装外部蒸汽充入阀门组(8)。本发明方法利用主泵(主核风机)旋转产生的热量将外部蒸汽加热到吹管参数的蒸汽需要的时间更短，大大缩短冲管时间，减少试运工期。，下面是一种核电站主蒸汽管道蒸汽吹扫的系统及方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种核电站主蒸汽管道蒸汽吹扫的系统，其特征在于，包括给水泵出口隔离门(1)、高压加热器旁路管(2)和外部蒸汽充入阀门组(8)，其中，
给水泵出口隔离门(1)的出口连接在高压加热器旁路管(2)的入口，在给水泵出口隔离门(1)后的给水管道上开孔安装外部蒸汽充入阀门组(8)。
2.根据权利要求1所述的一种核电站主蒸汽管道蒸汽吹扫的系统，其特征在于，外部蒸汽充入阀门组(8)包括逆着充汽方向依次连接的逆止门、调节门和截止门。
3.根据权利要求1所述的一种核电站主蒸汽管道蒸汽吹扫的系统，其特征在于，还包括蒸发器(3)和压力容器(7)；其中，
压力容器(7)的出口连接在蒸发器(3)的第一入口，蒸发器(3)的第一出口连接在压力容器(7)的入口，高压加热器旁路管(2)的出口连接在蒸发器(3)的第二入口；蒸发器(3)为管壳式换热器，壳侧为蒸发器(3)的一次侧，管侧为蒸发器(3)的二次侧，蒸发器(3)的第一入口接入蒸发器(3)的一次侧，蒸发器(3)的第一出口为蒸发器(3)的一次侧出口，蒸发器(3)的第二入口接入蒸发器(3)的二次侧入口，蒸发器(3)的二次侧出口连接在蒸发器(3)的第二出口；与蒸发器(3)一次侧相连接的系统成为一回路，与蒸发器(3)二次侧连接的系统成为二回路。
4.根据权利要求3所述的一种核电站主蒸汽管道蒸汽吹扫的系统，其特征在于，压力容器(7)内的工质通过压力容器(7)内的动力驱动装置驱动，其中，对于压水堆核电站来说，其工质为除盐水，驱动装置为主泵，对于高温气冷堆核电站来说，其工质为氦气，驱动装置为主氦风机。
5.根据权利要求3所述的一种核电站主蒸汽管道蒸汽吹扫的系统，其特征在于，还包括主汽门(4)、吹管临时控制门(6)和消音器(5)；其中，
主汽门(4)的入口连接在蒸发器(3)的第二出口；主汽门(4)的出口采用汽轮机厂提供的假门芯堵住，且将主汽门门杆取掉，并通过临时管连接在临时吹管控制门(6)的入口，临时吹管控制门(6)的出口接消音器(5)的入口。
6.根据权利要求3所述的一种核电站主蒸汽管道蒸汽吹扫的系统，其特征在于，高压加热器旁路管(2)、蒸发器(3)的二次侧、主汽门(4)前均有疏水阀门，这些疏水阀门统称为二回路疏水阀门。
7.一种核电站主蒸汽管道蒸汽吹扫的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将给水泵出口隔离门(1)关严，将二回路疏水阀门打开，将临时吹管控制门(6)微开
5％；
2)将外部蒸汽通过外部蒸汽充入阀门组(8)充入高压加热器旁路管(2)、蒸发器(3)的二次侧、直至主汽门(4)、临时吹管控制门(6)前，少量蒸汽通过临时吹管控制门(6)、消音器(5)排入大气；
3)在充入蒸汽过程中通过外部蒸汽充入阀门组(8)中的调节门控制蒸汽的充入速度，保证蒸汽充入平缓，不发生水冲击，并保证蒸发器(3)的温升速度小于其温升限值；
4)当从临时吹管控制门(6)排出的蒸汽不带水后，关闭临时吹管控制门(6)、二回路疏水阀门，随后二回路压力、温度将缓慢上升，在升温、升压过程中，保证蒸发器(3)的升温、升压速度小于其温度、压力限值；
5)启动压力容器(7)中的动力驱动装置，通过驱动装置旋转使得一回路工质循环流动起来，一回路工质吸收二回路蒸汽的热量，温度缓慢升高，同时，驱动装置摩擦生热，进一步加热一回路的工质；
6)随着二回路压力、温度的提升，当二回路蒸汽压力等于外部蒸汽压力后，外部蒸汽将无法再充入二回路；
7)一回路工质在蒸发器(3)动力驱动装置旋转摩擦产生热的加热下，温度、压力进一步升高，同时将热量传递给二回路，进一步加热二回路的蒸汽，使得二回路蒸汽压力、温度进一步升高，当二回路蒸汽压力高于外部蒸汽压力后，外部蒸汽充入阀门组(8)中的逆止门将自动关闭；
8)当二回路内蒸汽温度及压力满足吹管要求后，打开吹管临时控制门吹管；
9)在吹管过程中，二回路压力降低，当二回路压力低于外部蒸汽压力时，外部蒸汽充入阀门组(8)中的逆止门将自动开启，外部蒸汽充入二回路中，当二回路蒸汽温度与外部蒸汽温度接近后，关闭临时吹管控制门(6)；
10)重复以上6)到9)的过程，直至系统吹扫干净。
8.根据权利要求7所述的一种核电站主蒸汽管道蒸汽吹扫的方法，其特征在于，外部蒸汽为启动锅炉蒸汽、采暖锅炉蒸汽或邻机辅助蒸汽。

说明书全文

一种核电站主蒸汽管道蒸汽吹扫的系统及方法

技术领域：

[0001] 本发明涉及核电技术领域，具体涉及一种核电站主蒸汽管道蒸汽吹扫的系统及方法。背景技术：

[0002] 目前压水堆核电厂主蒸汽管道所采用的吹扫方法有：

[0003] (1)利用热试时核岛主泵旋转产生的摩擦热加热水，使其变成蒸汽，利用这些蒸汽吹管。由于主泵所产生的热量有限，水汽化潜热很大，因此产生蒸汽时间很长、汽量很少，吹管用时很长，且只能象征性地吹扫，达不到吹管要求；

[0004] (2)利用压缩空气吹管。GB50235要求，蒸汽管道要用蒸汽管道进行吹管，利用压缩空气吹管，不符合GB50235的要求，吹管过程中没有温度的交替变化吹管效果不好；

[0005] 高温气冷堆蒸汽参数比压水堆要高的多，其管道的清洁度要求更严格，目前还没有合适的方法。发明内容：

[0006] 本发明的目的在于针对目前压水堆核电站二回路主蒸汽管道吹扫所使用方法的不足、高温气冷堆二回路主蒸汽管道没有合适方法的问题，提供了一种核核电站主蒸汽管道蒸汽吹扫的系统及方法，其既适合于压水堆核电站，也适合于高温气冷堆核电站。

[0007] 为达到上述目的，本发明采用如下技术方案来实现的：

[0008] 一种核电站主蒸汽管道蒸汽吹扫的系统，包括给水泵出口隔离门、高压加热器旁路管和外部蒸汽充入阀门组，其中，

[0009] 给水泵出口隔离门的出口连接在高压加热器旁路管的入口，在给水泵出口隔离门后的给水管道上开孔安装外部蒸汽充入阀门组。

[0010] 本发明进一步的改进在于，外部蒸汽充入阀门组包括逆着充汽方向依次连接的逆止门、调节门和截止门。

[0011] 本发明进一步的改进在于，还包括蒸发器和压力容器；其中，

[0012] 压力容器的出口连接在蒸发器的第一入口，蒸发器的第一出口连接在压力容器的入口，高压加热器旁路管的出口连接在蒸发器的第二入口；蒸发器为管壳式换热器，壳侧为蒸发器的一次侧，管侧为蒸发器的二次侧，蒸发器的第一入口接入蒸发器的一次侧，蒸发器的第一出口为蒸发器的一次侧出口，蒸发器的第二入口接入蒸发器的二次侧入口，蒸发器的二次侧出口连接在蒸发器的第二出口；与蒸发器一次侧相连接的系统成为一回路，与蒸发器二次侧连接的系统成为二回路。

[0013] 本发明进一步的改进在于，压力容器内的工质通过压力容器内的动力驱动装置驱动，其中，对于压水堆核电站来说，其工质为除盐水，驱动装置为主泵，对于高温气冷堆核电站来说，其工质为氦气，驱动装置为主氦风机。

[0014] 本发明进一步的改进在于，还包括主汽门、吹管临时控制门和消音器；其中，[0015] 主汽门的入口连接在蒸发器的第二出口；主汽门的出口采用汽轮机厂提供的假门芯堵住，且将主汽门门杆取掉，并通过临时管连接在临时吹管控制门的入口，临时吹管控制门的出口接消音器的入口。

[0016] 本发明进一步的改进在于，高压加热器旁路管、蒸发器的二次侧、主汽门前均有疏水阀门，这些疏水阀门统称为二回路疏水阀门。

[0017] 一种核电站主蒸汽管道蒸汽吹扫的方法，包括以下步骤：

[0018] 1)将给水泵出口隔离门关严，将二回路疏水阀门打开，将临时吹管控制门微开5％；

[0019] 2)将外部蒸汽通过外部蒸汽充入阀门组充入高压加热器旁路管、蒸发器的二次侧、直至主汽门、临时吹管控制门前，少量蒸汽通过临时吹管控制门、消音器排入大气；

[0020] 3)在充入蒸汽过程中通过外部蒸汽充入阀门组中的调节门控制蒸汽的充入速度，保证蒸汽充入平缓，不发生水冲击，并保证蒸发器的温升速度小于其温升限值；

[0021] 4)当从临时吹管控制门排出的蒸汽不带水后，关闭临时吹管控制门、二回路疏水阀门，随后二回路压力、温度将缓慢上升，在升温、升压过程中，保证蒸发器的升温、升压速度小于其温度、压力限值；

[0022] 5)启动压力容器中的动力驱动装置，通过驱动装置旋转使得一回路工质循环流动起来，一回路工质吸收二回路蒸汽的热量，温度缓慢升高，同时，驱动装置摩擦生热，进一步加热一回路的工质；

[0023] 6)随着二回路压力、温度的提升，当二回路蒸汽压力等于外部蒸汽压力后，外部蒸汽将无法再充入二回路；

[0024] 7)一回路工质在蒸发器动力驱动装置旋转摩擦产生热的加热下，温度、压力进一步升高，同时将热量传递给二回路，进一步加热二回路的蒸汽，使得二回路蒸汽压力、温度进一步升高，当二回路蒸汽压力高于外部蒸汽压力后，外部蒸汽充入阀门组中的逆止门将自动关闭；

[0025] 8)当二回路内蒸汽温度及压力满足吹管要求后，打开吹管临时控制门吹管；

[0026] 9)在吹管过程中，二回路压力降低，当二回路压力低于外部蒸汽压力时，外部蒸汽充入阀门组中的逆止门将自动开启，外部蒸汽充入二回路中，当二回路蒸汽温度与外部蒸汽温度接近后，关闭临时吹管控制门；

[0027] 10)重复以上6)到9)的过程，直至系统吹扫干净。

[0028] 本发明进一步的改进在于，外部蒸汽为启动锅炉蒸汽、采暖锅炉蒸汽或邻机辅助蒸汽。

[0029] 与现有技术相比，本发明具有如下的优点：

[0030] 本发明提供的一种核电站主蒸汽管道蒸汽吹扫的系统及方法，该有以下几方面明显的优点：

[0031] 1、利用主泵(主核风机)旋转产生的热量将外部蒸汽加热到吹管参数的蒸汽需要的时间更短，大大缩短冲管时间，减少试运工期；

[0032] 2、吹管蒸汽温度更高，吹管效果更好；

[0033] 3、解决了高温气冷堆主蒸汽管道无法吹管的问题。

[0034] 4、该系统主要利用了核电站原有的设备，额外增加的设备较少，投资成本少。

[0035] 该方法目前使用的方法比起来有以下几方面明显的优点：

[0036] 1、利用主泵(主核风机)旋转产生的热量将外部蒸汽加热到吹管参数的蒸汽需要的时间更短，大大缩短冲管时间，减少试运工期；

[0037] 2、吹管蒸汽温度更高，吹管效果更好；

[0038] 3、解决了高温气冷堆主蒸汽管道无法吹管的问题。附图说明：

[0039] 图1为本发明一种核电站主蒸汽管道蒸汽吹扫的系统的结构框图。具体实施方式：

[0040] 以下结合附图对本发明做出进一步的说明。

[0041] 如图1所示，本发明提供的一种核电站主蒸汽管道蒸汽吹扫的系统，包括给水泵出口隔离门1、高压加热器旁路管2、蒸发器3、主汽门4、消音器5、吹管临时控制门6、压力容器7和外部蒸汽充入阀门组8，其中，给水泵出口隔离门1的出口连接在高压加热器旁路管2的入口，在给水泵出口隔离门1后的给水管道上开孔安装外部蒸汽充入阀门组8；压力容器7的出口连接在蒸发器3的第一入口，蒸发器3的第一出口连接在压力容器7的入口，高压加热器旁路管2的出口连接在蒸发器3的第二入口；蒸发器3为管壳式换热器，壳侧为蒸发器3的一次侧，管侧为蒸发器3的二次侧，蒸发器3的第一入口接入蒸发器3的一次侧，蒸发器3的第一出口为蒸发器3的一次侧出口，蒸发器3的第二入口接入蒸发器3的二次侧入口，蒸发器3的二次侧出口连接在蒸发器3的第二出口；主汽门4的入口连接在蒸发器3的第二出口；主汽门4的出口采用汽轮机厂提供的假门芯堵住，且主汽门门杆取掉，并通过临时管连接在临时吹管控制门6的入口，临时吹管控制门6的出口接消音器5的入口。

[0042] 所述的外部蒸汽充入阀门组8包括依次连接的逆止门、调节门和截止门。压力容器7内的工质通过压力容器7内的动力驱动装置驱动，其中，对于压水堆核电站来说，其工质为除盐水，驱动装置为主泵，对于高温气冷堆核电站来说，其工质为氦气，驱动装置为主氦风机。

[0043] 本发明提供的一种核电站主蒸汽管道蒸汽吹扫的方法，具体包括如下步骤：

[0044] 1)从汽轮机主汽门门杆接临时管道，连接临时吹管控制门，通过临时管道接入消音器；

[0045] 2)给水泵出口阀门关严，在给水泵出口阀门后接临时三通管，并安装临时充汽阀门；

[0046] 3)利用外部蒸汽(启动锅炉、采暖锅炉、邻机辅助蒸汽等)给高加水系统、蒸汽发生器二回路、主蒸汽系统充蒸汽；

[0047] 4)利用核电站一回路主泵(主核风机)旋转产生的热量通过蒸发器给二回路蒸汽加热，使系统内蒸汽温度进一步升高，压力进一步增大；

[0048] 5)当二回路内蒸汽温度及压力满足吹管要求后，打开吹管临时控制门吹管；

[0049] 6)重复以上过程，直至系统吹扫干净。

[0050] 下面以某核电机组主蒸汽管道吹扫的系统为例，说明该发明的具体实施方式。

[0051] 该机组可以得到的外部汽源包括1台可以产生42t/h参数为1.25MPa、193℃蒸汽的电锅炉和可以产生10t/h参数为1.25MPa、193℃蒸汽的燃煤锅炉5台。总产汽量为92t/h。该机组主泵(主核风机)的功率为4500KW。

[0052] 1)从汽轮机主汽门门杆接临时管道，连接临时吹管控制门，通过临时管道接入消音器；

[0053] 2)将给水泵出口阀门关严，在给水泵出口阀门后接临时三通管，并安装临时充汽阀门组，临时阀门组包括逆止阀、调节阀、截止阀；

[0054] 3)利用外部蒸汽(启动锅炉、采暖锅炉、邻机辅助蒸汽等)给高加旁路管道、蒸汽发生器二回路、主蒸汽系统充蒸汽；

[0055] 4)在充汽的过程中对吹管用到的管道进行暖管，暖管完成后关闭所有疏水排汽阀门，开始升压。当二回路系统内压力达到1.0MPa后，打开临时冲管门试吹，在试吹过程中记录排汽口压力，排汽口压力加上额定工况主蒸汽管道阻力即为正式吹管压力。该厂排气口压力为0.5MPa，因此确定正式吹管压力为2.7MPa以上。

[0056] 5)试吹完成后，关闭临时吹管门，系统继续升压。当系统压力达到1.25MPa后，逆止门关闭，充汽停止；

[0057] 6)启动主泵(主核风机)，利用主泵(主核风机)旋转摩擦产生的热量通过蒸发器给二回路蒸汽加热，使系统内蒸汽温度进一步升高，压力进一步增大；

[0058] 7)当蒸发器出口蒸汽压力达到3.5MPa后，打开吹管临时控制门吹管，当系统压力低于外部供汽压力后，逆止门打开，系统再次充汽。当蒸发器出口温度达到200℃左右后，关闭临时冲管门，系统升压，当系统压力大于1.25MPa后，逆止门关闭。系统在主泵(主核风机)旋转摩擦产生的热量加热下，压力温度进一步升高，直到压力到达3.5MPa。

[0059] 8)重复以上过程，直至系统吹扫干净。

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