本發(fā)明涉及核電設(shè)備檢查與維護(hù)，特別是涉及一種鈉冷快堆直流式蒸發(fā)器化學(xué)清洗系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、蒸發(fā)器是核電站的關(guān)鍵設(shè)備之一，其主要作用是將反應(yīng)堆產(chǎn)生的熱能傳遞到主蒸汽回路產(chǎn)生蒸汽送往汽輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電。然而隨著時(shí)間的推移，蒸發(fā)器內(nèi)部往往會積累污垢和沉積物，這些污垢和沉積物會顯著降低蒸發(fā)器的熱交換效率，導(dǎo)致蒸發(fā)器的能耗增加，降低蒸發(fā)器的出力，進(jìn)而影響核電站的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。污垢和沉積物的形成主要是由于三回路給水中含有的礦物質(zhì)、生物質(zhì)及其他雜質(zhì)在蒸發(fā)過程中沉積下來。與壓水堆不同，鈉冷快堆直流式蒸發(fā)器沒有排污裝置，在換熱管的氣液兩相區(qū)域或節(jié)流孔區(qū)域容易產(chǎn)生污垢。這些沉積物不僅降低了蒸發(fā)器的熱交換效率，還可能導(dǎo)致蒸發(fā)器傳熱管堵塞，甚至損壞蒸發(fā)器設(shè)備，造成事故。因此，鈉冷快堆直流式蒸發(fā)器有必要實(shí)施定期清洗，以確保核電站設(shè)備和機(jī)組的正常運(yùn)行。

2、傳統(tǒng)的清洗方法主要是物理清洗，即利用高壓水射流對換熱管進(jìn)行清洗，雖然能夠去除一部分沉積物，但往往無法徹底清楚內(nèi)壁的結(jié)垢，尤其是蒸發(fā)器底部區(qū)域的沉積物，且可能會對蒸發(fā)器的管壁造成損傷。鈉冷快堆蒸發(fā)器是直流式蒸發(fā)器，換熱管進(jìn)口設(shè)置有極小通流面積和90度變向孔的節(jié)流閥裝置，其污垢和沉積物主要沉積在這些區(qū)域，物理清洗方法無法達(dá)到清洗目的，需要通過使用特定的化學(xué)藥劑和配方溶解沉積物，即化學(xué)清洗。俄羅斯快堆bn600主要是利用已設(shè)計(jì)的化學(xué)清洗系統(tǒng)和200℃鈉側(cè)回路加熱清洗回路，但是其缺點(diǎn)是鈉側(cè)回路溫度控制不好容易導(dǎo)致鈉的凝固，同時(shí)保持在170℃左右較高溫度清洗回路雖然能加強(qiáng)化學(xué)清洗劑的溶解，但是其緩蝕劑、還原劑容易揮發(fā)、失效，沖洗效果不易控制。因此如何設(shè)計(jì)化學(xué)清洗系統(tǒng)和控制清洗工藝仍是一個(gè)需要解決的難題。

3、另一方面由于監(jiān)管單位對核電站安全和環(huán)保的高要求，對蒸發(fā)器化學(xué)清洗系統(tǒng)的要求也越來越高。不僅要求清洗過程高效、徹底，還要求清洗過程環(huán)保、安全，盡可能減少化學(xué)藥劑的使用、廢物的產(chǎn)生和避免異物的引入。因此，有必要開發(fā)一種新型的蒸發(fā)器化學(xué)清洗系統(tǒng)，以有效解決上述問題，對提高蒸發(fā)器的運(yùn)行效率和使用壽命以及保護(hù)環(huán)境具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于，提供一種鈉冷快堆直流式蒸發(fā)器化學(xué)清洗系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對鈉冷快堆直流式蒸發(fā)器的高效、安全、環(huán)保清洗，提高鈉冷快堆直流式蒸發(fā)器的運(yùn)行效率和使用壽命。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種鈉冷快堆直流式蒸發(fā)器化學(xué)清洗系統(tǒng)，包括待清洗設(shè)備、清洗箱、清洗平臺、清洗箱補(bǔ)水管路、清洗箱排放管路、腐蝕監(jiān)視管路、待清洗設(shè)備清洗循環(huán)回路、清洗箱再循環(huán)回路和清洗藥劑配藥循環(huán)回路；

3、清洗箱設(shè)有液位計(jì)，液位計(jì)用于監(jiān)視清洗箱水位；清洗箱頂部連接清洗箱補(bǔ)水管路，清洗箱補(bǔ)水管路用于向清洗箱注水；清洗箱底部連接清洗箱排放管路，清洗箱排放管路用于清洗箱排水；

4、清洗平臺與清洗箱之間連接清洗箱再循環(huán)回路和清洗藥劑配藥循環(huán)回路；清洗箱再循環(huán)回路用于清洗箱再循環(huán)；清洗藥劑配藥循環(huán)回路用于向清洗箱中投加清洗藥劑；

5、清洗平臺與待清洗設(shè)備之間連接腐蝕監(jiān)視管路和待清洗設(shè)備清洗循環(huán)回路；腐蝕監(jiān)視管路用于監(jiān)視待清洗設(shè)備循環(huán)清洗過程中的腐蝕情況；待清洗設(shè)備循環(huán)回路用于對待清洗設(shè)備進(jìn)行循環(huán)清洗。

6、作為其中一種可實(shí)現(xiàn)的方式，清洗箱補(bǔ)水管路包括除鹽水接口和臨時(shí)除鹽水管道；清洗箱頂部設(shè)有第一進(jìn)口；除鹽水接口通過臨時(shí)除鹽水管道與清洗箱第一進(jìn)口連接；臨時(shí)除鹽水管道上設(shè)有第十九截止閥、第二十截止閥和第八壓力表。

7、作為其中一種可實(shí)現(xiàn)的方式，清洗平臺包括清洗泵、清洗泵進(jìn)口母管和清洗泵出口母管；清洗泵進(jìn)口設(shè)有截止閥，出口設(shè)有截止閥和壓力表；清洗泵進(jìn)口母管上設(shè)有第六壓力表，清洗泵出口母管上設(shè)有第三壓力表；清洗箱頂部設(shè)有第二進(jìn)口和第三進(jìn)口，清洗箱底部設(shè)有第一出口，清洗箱第一出口設(shè)有第二十四截止閥；第二十四截止閥與清洗泵進(jìn)口母管進(jìn)口通過管道連接，清洗泵進(jìn)口截止閥與清洗泵進(jìn)口母管出口通過管道連接；清洗泵出口截止閥與清洗泵出口母管進(jìn)口通過管道連接；

8、清洗箱再循環(huán)回路包括再循環(huán)管道，清洗泵出口母管出口通過再循環(huán)管道與清洗箱第二進(jìn)口連接，再循環(huán)管道上設(shè)有第一截止閥；

9、清洗藥劑配藥循環(huán)回路包括配藥管道；清洗泵出口母管出口通過配藥管道與清洗箱第三進(jìn)口連接，配藥管道上設(shè)有加藥裝置，加藥裝置進(jìn)口設(shè)有第七截止閥，加藥裝置出口設(shè)有第八截止閥。

10、作為其中一種可實(shí)現(xiàn)的方式，清洗泵包括第一清洗泵和第二清洗泵；第一清洗泵進(jìn)口設(shè)有第二十五截止閥，出口設(shè)有第二十七截止閥和第四壓力表；第二清洗泵進(jìn)口設(shè)有第二十六截止閥，出口設(shè)有第二十八截止閥和第五壓力表；第二十五截止閥和第二十六截止閥分別與清洗泵進(jìn)口母管出口通過管道連接，第二十七截止閥和第二十八截止閥分別與清洗泵出口母管進(jìn)口通過管道連接。

11、作為其中一種可實(shí)現(xiàn)的方式，第一清洗泵和第二清洗泵均為高壓泵。

12、作為其中一種可實(shí)現(xiàn)的方式，待清洗設(shè)備清洗循環(huán)回路包括進(jìn)液母管、表面換熱器、輔助蒸汽接口、回液母管和導(dǎo)向平臺；

13、清洗泵出口母管出口通過表面換熱器旁路管道與進(jìn)液母管連接；表面換熱器旁路管道上設(shè)有第三截止閥和第二進(jìn)樣口，第二進(jìn)樣口上設(shè)有第二取樣閥；

14、清洗泵出口母管出口通過表面換熱器進(jìn)口管道與表面換熱器連接，表面換熱器進(jìn)口管道上設(shè)有第四截止閥；表面換熱器通過表面換熱器出口管道與進(jìn)液母管連接，表面換熱器出口管道上設(shè)有第五截止閥；輔助蒸汽接口通過臨時(shí)蒸汽管道與表面換熱器連接，臨時(shí)蒸汽管道上設(shè)有第六截止閥；表面換熱器上設(shè)有表面換熱器疏水管道；

15、進(jìn)液母管上設(shè)有濾網(wǎng)，進(jìn)液母管與導(dǎo)向平臺連接；待清洗設(shè)備上設(shè)有待清洗設(shè)備進(jìn)口接口、待清洗設(shè)備出口接口和待清洗設(shè)備疏放水母管接口；導(dǎo)向平臺與待清洗設(shè)備進(jìn)口接口通過管道連接，導(dǎo)向平臺與待清洗設(shè)備進(jìn)口接口連接的管道上設(shè)有第二十九截止閥；待清洗設(shè)備出口接口通過臨時(shí)母管與導(dǎo)向平臺連接，臨時(shí)母管上設(shè)有第三十截止閥；待清洗設(shè)備疏放水母管接口通過臨時(shí)疏放水母管與臨時(shí)母管連接，臨時(shí)疏放水母管上設(shè)有第二十一截止閥；

16、回液母管與清洗箱通過管道連接，回液母管與清洗箱連接的管道上設(shè)有第九截止閥和第七壓力表；回液母管與清洗泵進(jìn)口母管通過管道連接，回液母管與清洗泵進(jìn)口母管連接的管道上設(shè)有第十截止閥；回液母管上設(shè)有第二壓力表和第一取樣口，第一取樣口上設(shè)有第一取樣閥。

17、作為其中一種可實(shí)現(xiàn)的方式，導(dǎo)向平臺包括第十五截止閥、第十六截止閥、第十七截止閥和第十八截止閥，第十五截止閥和第十六截止閥之間通過管道連接，第十七截止閥和第十八截止閥之間通過管道連接，第十五截止閥和第十八截止閥之間通過管道連接，第十六截止閥和第十七截止閥之間通過管道連接；

18、第十五截止閥和第十六截止閥之間的管道與進(jìn)液母管連接；第十六截止閥和第十七截止閥之間的管道與待清洗設(shè)備進(jìn)口接口通過管道連接，第十六截止閥和第十七截止閥之間的管道與待清洗設(shè)備進(jìn)口接口連接的管道上設(shè)有第二十九截止閥；第十八截止閥和第十七截止閥之間的管道與回液母管連接；第十五截止閥和第十八截止閥之間的管道與臨時(shí)母管連接。

19、作為其中一種可實(shí)現(xiàn)的方式，清洗箱排放管路包括排放管道、廢液罐進(jìn)口母管和廢液罐；廢液罐進(jìn)口設(shè)有截止閥；清洗箱底部設(shè)有第二進(jìn)口，清洗箱第二進(jìn)口設(shè)有第二十二截止閥，第二十二截止閥通過排放管道與廢液罐進(jìn)口母管連接；表面換熱器旁路管道上設(shè)有第一排放支路，第一排放支路與廢液罐進(jìn)口母管通過管道連接，第一排放支路上設(shè)有第十一截止閥；回液母管上設(shè)有第二排放支路，第二排放支路與廢液罐進(jìn)口母管連接，第二排放支路上設(shè)有第十二截止閥；廢液罐進(jìn)口母管與廢液罐進(jìn)口連接。

20、作為其中一種可實(shí)現(xiàn)的方式，廢液罐包括第一廢液罐和第二廢液罐；第一廢液罐進(jìn)口設(shè)有第十三截止閥，第二廢液罐進(jìn)口設(shè)有第十四截止閥；廢液罐進(jìn)口母管出口分別與第一廢液罐進(jìn)口和第二廢液罐進(jìn)口連接。

21、作為其中一種可實(shí)現(xiàn)的方式，在清洗泵出口母管與回液母管之間設(shè)有腐蝕監(jiān)視管路；腐蝕監(jiān)視管路進(jìn)口設(shè)有第二十三截止閥，出口設(shè)有第二截止閥。

22、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種鈉冷快堆直流式蒸發(fā)器化學(xué)清洗方法，使用上述鈉冷快堆直流式蒸發(fā)器化學(xué)清洗系統(tǒng)，包括如下步驟：

23、步驟1、對化學(xué)清洗系統(tǒng)進(jìn)行漏點(diǎn)檢查；

24、步驟2、對化學(xué)清洗系統(tǒng)進(jìn)行雜質(zhì)去除；

25、步驟3、對化學(xué)清洗系統(tǒng)進(jìn)行升溫試驗(yàn)；

26、步驟4、對待清洗設(shè)備進(jìn)行化學(xué)清洗；

27、步驟5、對清洗廢液進(jìn)行排放和收集。

28、作為其中一種可實(shí)現(xiàn)的方式，步驟1中，通過對化學(xué)清洗系統(tǒng)進(jìn)行氣密性試驗(yàn)，來對化學(xué)清洗系統(tǒng)進(jìn)行漏點(diǎn)檢查，包括如下步驟：

29、步驟11、準(zhǔn)備階段：關(guān)閉第一截止閥、第六截止閥、第七截止閥、第八截止閥、第九截止閥、第十截止閥、第十一截止閥、第十二截止閥、第十三截止閥、第十四截止閥、第十九截止閥、第二十截止閥、第二十一截止閥、第二十二截止閥、第二十三截止閥、第二十四截止閥、第二十五截止閥、第二十六截止閥、第二十七截止閥、第二十八截止閥、第一取樣閥、第二十九截止閥、第三十截止閥和第二取樣閥，開啟第二截止閥、第三截止閥、第四截止閥、第五截止閥、第十五截止閥、第十六截止閥、第十七截止閥、第十八截止閥和第二十三截止閥；將第二取樣閥通過壓縮空氣臨時(shí)管道與壓縮空氣供汽閥門連接；

30、步驟12、檢查階段：對化學(xué)清洗系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)壓力下的氣密性試驗(yàn)；化學(xué)清洗系統(tǒng)氣密性試驗(yàn)過程中，開啟第二取樣閥和壓縮空氣供汽閥門，提升化學(xué)清洗系統(tǒng)內(nèi)壓力至試驗(yàn)壓力，待化學(xué)清洗系統(tǒng)內(nèi)壓力穩(wěn)定在試驗(yàn)壓力后，使用噴壺檢查化學(xué)清洗系統(tǒng)內(nèi)各連接點(diǎn)是否存在泄漏；如果存在泄漏，對存在泄漏的連接點(diǎn)進(jìn)行處理，確?；瘜W(xué)清洗系統(tǒng)在試驗(yàn)壓力下無泄漏；

31、步驟13、恢復(fù)階段：關(guān)閉第二取樣閥和壓縮空氣供氣閥門；開啟第一取樣閥，對化學(xué)清洗系統(tǒng)進(jìn)行泄壓，直至化學(xué)清洗系統(tǒng)內(nèi)壓力恢復(fù)至常壓；拆除與第二取樣閥連接的壓縮空氣充氣臨時(shí)管道；關(guān)閉第一取樣閥、第二截止閥、第三截止閥、第四截止閥、第五截止閥、第十五截止閥、第十六截止閥、第十七截止閥、第十八截止閥和第二十三截止閥。

32、作為其中一種可實(shí)現(xiàn)的方式，對化學(xué)清洗系統(tǒng)進(jìn)行氣密性試驗(yàn)的試驗(yàn)壓力為0.1mpa和0.2mpa。

33、作為其中一種可實(shí)現(xiàn)的方式，步驟2中，通過對化學(xué)清洗系統(tǒng)進(jìn)行水沖洗，去除化學(xué)清洗系統(tǒng)中的雜質(zhì)，包括如下步驟：

34、步驟21、對清洗箱進(jìn)行靜壓沖洗：開啟第十九截止閥和第二十截止閥，向清洗箱注水，同時(shí)監(jiān)視清洗箱的水位，確保清洗箱的水位不超過最大量程；開啟第二十二截止閥和第十三截止閥，對清洗箱進(jìn)行靜壓沖洗；重復(fù)上述步驟，直至沖洗至水質(zhì)變澄清；將清洗箱注水至高水位，再關(guān)閉第十九截止閥、第二十截止閥、第二十二截止閥和第十三截止閥；

35、步驟22、化學(xué)清洗系統(tǒng)靜壓沖洗：開啟第二十四截止閥、第二十五截止閥、第二十六截止閥、第二十七截止閥、第二十八截止閥、第十一截止閥和第十三截止閥，對化學(xué)清洗系統(tǒng)進(jìn)行靜壓沖洗；化學(xué)清洗系統(tǒng)靜壓沖洗過程中，持續(xù)監(jiān)視清洗箱水位，根據(jù)需要通過第十九截止閥和第二十截止閥向清洗箱注水；沖洗至水質(zhì)變澄清后，關(guān)閉第二十四截止閥、第二十五截止閥、第二十六截止閥、第二十七截止閥、第二十八截止閥、第十一截止閥和第十三截止閥，維持清洗在高水位；

36、步驟23、化學(xué)清洗系統(tǒng)壓力沖洗：開啟第十九截止閥和第二十截止閥，向清洗箱注水，維持清洗箱在高水位；開啟第二十四截止閥、第二十六截止閥、第二十八截止閥和第一截止閥，啟動第二清洗泵進(jìn)行清洗箱再循環(huán)；開啟第三截止閥、第四截止閥、第五截止閥、第十六截止閥、第十七截止閥和第九截止閥，監(jiān)視第二清洗泵25的運(yùn)行狀態(tài)，對化學(xué)清洗系統(tǒng)進(jìn)行閉式循環(huán)沖洗；開啟第七截止閥和第八截止閥，對配藥管道執(zhí)行閉式循環(huán)沖洗30～60min后，開啟第十一截止閥、第十二截止閥和第十四截止閥，對化學(xué)清洗系統(tǒng)進(jìn)行開式壓力沖洗，同時(shí)監(jiān)控清洗箱水位，確保清洗箱在高水位；

37、沖洗至水質(zhì)澄清后停運(yùn)第二清洗泵，關(guān)閉第十九截止閥、第二十截止閥、第二十四截止閥、第二十六截止閥、第二十八截止閥、第一截止閥、第三截止閥、第四截止閥、第五截止閥、第十六截止閥、第十七截止閥42、第九截止閥、第七截止閥、第八截止閥、第十一截止閥、第十二截止閥和第十四截止閥，并排空化學(xué)清洗系統(tǒng)沖洗水。

38、作為其中一種可實(shí)現(xiàn)的方式，步驟3，對化學(xué)清洗系統(tǒng)進(jìn)行升溫試驗(yàn)，包括如下步驟：

39、步驟31、建立化學(xué)清洗系統(tǒng)水循環(huán)：開啟第十九截止閥和第二十截止閥，向清洗箱注水至高水位；開啟第二十四截止閥、第二十六截止閥、第二十八截止閥和第一截止閥，啟動第二清洗泵進(jìn)行清洗箱再循環(huán)；開啟第三截止閥、第四截止閥、第五截止閥、第十六截止閥、第二十九截止閥、第三十截止閥、第十八截止閥和第九截止閥，監(jiān)視第二清洗泵的運(yùn)行狀態(tài)，建立化學(xué)清洗系統(tǒng)水循環(huán)；

40、步驟32、化學(xué)清洗系統(tǒng)升溫試驗(yàn)：確保表面換熱器疏水管道暢通，微開第六截止閥對表面換熱器進(jìn)行暖管，并檢查化學(xué)清洗系統(tǒng)膨脹及泄漏情況；表面換熱器暖管完成后，提升供汽壓力至≥0.6mpa，逐步開大第六截止閥，控制升溫速度≤2℃/min，對化學(xué)清洗系統(tǒng)進(jìn)行升溫；化學(xué)清洗系統(tǒng)溫度達(dá)到60℃后，對化學(xué)清洗系統(tǒng)進(jìn)行檢查，確?；瘜W(xué)清洗系統(tǒng)無泄漏且膨脹正常；化學(xué)清洗系統(tǒng)溫度穩(wěn)定在60℃±10℃后，繼續(xù)升溫至130℃±10℃并進(jìn)行檢查，檢查無異常后進(jìn)行下一步。

41、作為其中一種可實(shí)現(xiàn)的方式，步驟4，對待清洗設(shè)備進(jìn)行化學(xué)清洗，包括如下步驟：

42、步驟41、對化學(xué)清洗系統(tǒng)完成升溫試驗(yàn)后，關(guān)閉第六截止閥，停止對化學(xué)清洗系統(tǒng)的加熱；

43、步驟42、在化學(xué)清洗系統(tǒng)溫度降至60℃±10℃后，開啟第七截止閥和第八截止閥，通過加藥裝置將清洗藥劑加入清洗箱中；

44、步驟43、清洗藥劑加入完成后，關(guān)閉第七截止閥和第八截止閥，按照化學(xué)清洗系統(tǒng)升溫步驟，將化學(xué)清洗系統(tǒng)重新升溫至130℃±10℃并維持；

45、步驟44、當(dāng)化學(xué)清洗系統(tǒng)進(jìn)出口總鐵的濃度達(dá)到平衡，根據(jù)腐蝕監(jiān)視管路內(nèi)表面情況，再清洗1～2h后停止化學(xué)清洗，化學(xué)清洗時(shí)間不超過24小時(shí)。

46、作為其中一種可實(shí)現(xiàn)的方式，步驟5，對清洗廢液進(jìn)行排放和收集，包括如下步驟：

47、步驟51、對待清洗設(shè)備完成化學(xué)清洗后，關(guān)閉第十九截止閥、第二十截止閥、第二十四截止閥、第二十六截止閥、第二十八截止閥、第一截止閥、第三截止閥、第四截止閥、第五截止閥、第十六截止閥、第二十九截止閥、第三十截止閥、第十八截止閥和第九截止閥，停運(yùn)第二清洗泵；

48、步驟52、啟動第十二截止閥、第二十二截止閥、第十一截止閥、第十三截止閥和第十四截止閥，對待清洗設(shè)備化學(xué)清洗過程中產(chǎn)生的清洗廢液分類排放、收集至第一廢液罐和第二廢液罐中。

49、本發(fā)明的有益技術(shù)效果：

50、本發(fā)明的鈉冷快堆直流式蒸發(fā)器化學(xué)清洗系統(tǒng)，充分考慮了鈉冷快堆直流式蒸發(fā)器清洗過程的復(fù)雜性和對精確控制的需求，設(shè)計(jì)了閉式循環(huán)系統(tǒng)，結(jié)合物理過濾、化學(xué)反應(yīng)和正反向的工藝流程控制，有效去除鈉冷快堆直流式蒸發(fā)器內(nèi)部的污垢和沉積物，解決鈉冷快堆直流式蒸發(fā)器在長期使用過程中遇到的沉積物累積問題，確保鈉冷快堆直流式蒸發(fā)器長期運(yùn)行過程中高的熱交換效率，保障核電站的運(yùn)行穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性；高度集成化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了對鈉冷快堆直流式蒸發(fā)器的高效、安全和環(huán)保清洗，有效提高了鈉冷快堆直流式蒸發(fā)器的維護(hù)效率，延長了鈉冷快堆直流式蒸發(fā)器的使用壽命，同時(shí)降低了環(huán)境影響；適用范圍廣，可以應(yīng)用至其他直流式蒸發(fā)器的化學(xué)清洗。