核电厂蒸汽发生器鼓泡清洗技术研究

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改善核电机组启动阶段蒸汽发生器水质的措施

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ｏｃｅｒＰｏｒＵｎｔｎｔｅＳａｔｕｔｇｆＮｕｌａｗｅｉｓｉｈｔｒ－ｐＳａｅ
ＲＡｉｇｈｎ，ＱＮＪｎｈａ＇，ＨＮｕｎｐｎＧＯＭｎ—ｕＣＥｈｎ．ｕＵＮＬａ．ｅｇｎｃ＇Ｉｉ —ｕａＯＧＹａ．ｉ，Ａｉｇｈａ，ＨＮＺｏｇｗｇ（．ｕｌｒｏｅｉｓａｏｔｅｔｅＣ．ｔ．Ｈｉｎ３４０，ｈａ２Ｓｈｏｏ１ＮｃａＰｗｒｎｈｎＪｉｎｒｏＬ，ａａ１３０Ｃｉ；．ｃｏｌｆｅＱｎＶｕｄｙｎ
关键词：源与动力工程；电机组；动；汽发生器；质；行控制能核启蒸水运
中图分类号：Ｍ２Ｔ６３７文献标识码：Ａ文章编号：６１８Ｘ２０）３００．５１７６（０７０．９０２０
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发电设备（０７Ｎ．）２０ｏ３
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２核电技术：
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改善核电机组启动阶段蒸汽发生器水质的措施
阮良成，秦建华，洪源平高明华陈忠武，，（．电秦山联营有限公司，江海盐３４０；．１核浙１３０２上海交通大学核科学与工程学院，海２０３）上０００

核电站蒸汽发生器的清洗和目视检查的经验与技术

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厕渡尜
文章编号：６１８０（０８００１１７ — ９９２０）６— ０５—０４
清ｎｎｇ世ｒｄ洗Ｗ界Ｃｌａｉｏｌｅ
第２卷第６４期
２０年６月０８
核电站蒸汽发生器的清洗和目视检查的经验与技术
区的应力腐蚀相当严重，要堵管和衬管的管子数需量比较多。管壁上的污垢会使传热和沸腾效率下
降，随之产生蒸汽压力的下降，重时会发生水位不严
稳定，需要降低电站功率来恢复稳定。结构损坏主要指上部支撑板的腐蚀、撑板孔桥的破裂和套筒支
许多二次侧降质的问题，些降质大致分为管子的这腐蚀破裂、沾污、结构损坏和磨损。管子腐蚀通常为二次侧管板顶部和支撑板区的应力腐蚀裂纹、蚀点
和减薄。近期维修表明，次侧管板顶部和支撑板二
（）７仅通过涡流检测来预测管板上泥渣的堆积
检查，以确定泥渣和污垢的分布、长率和剥落趋增势，以确定清洗方法，节省维修费用。为了减轻和预防管子的腐蚀破损，可根据泥渣和污垢的堆积程度、
丁训慎
（动力运行研究所，北武汉４０７）核湖３０４摘要：电站蒸汽发生器的清洗是日常或定期维修的一种方法，目视检查是维修时的最基核而

核电站蒸汽发生器二次侧清洗技术

收稿日期:2018-11-15作者简介:熊前山(1992 ),男,陕西商洛人,助理工程师,学士,主要从事核电站检修项目组织与实施工作,以及相关检修技术研究工作(E -m a i l :x i o n g q s @c n n p.c o m .c n )㊂核电站蒸汽发生器二次侧清洗技术熊前山1,刘一博1,贺小明1,陶子航1,贺钰林2(1.核动力运行研究所,湖北武汉 430223;2.福建福清核电有限公司,福建福州 350318)摘要:核电站运行中,二回路工质中的杂质会浓缩并沉积在蒸汽发生器(S G )二次侧㊂S G 杂质的沉积会对其热交换效率产生影响㊂目前,国内第一批核电站接近退役和延寿阶段,保证S G 具有良好的清洁度对S G 的延寿起关键作用㊂同时,国内某些核电站也出现S G 污垢系数增大影响核反应堆满功率运行的情况㊂为此,参照国内外S G 清洗工艺对机械清洗㊁化学清洗和鼓泡清洗进行定性分析,致力于比较得出一种适合我国S G 特点的清洗工艺㊂关键词:蒸汽发生器;机械清洗;化学清洗;鼓泡清洗中图分类号:TM 623 文献标志码:A 文章编号:1674-1617(2020)03-0299-04D O I :10.12058/z g h d .y o u x i a n .170C l e a n i n g T e c h n o l o g y f o rN u c l e a rS t e a m G e n e r a t o rS e c o n d a r y S i d e o fN u c l e a rP o w e r S t a t i o nX I O N G Q i a n -s h a n 1,L I U Y i -b o 1,H EX i a o -m i n g 2,T A OZ i -h a n g 1,H EY u -l i n 2(1.R e s e a r c hI n s t i t u t e o f N u c l e a r P o w e r O p e r a t i o n ,W u h a n ,H u b e iP r o v .430223,C h i n a ;2.F u q i n g Nu c l e a r P o w e rC o .,L t d .,F u z h o u ,F u ji a nP r o v .350318,C h i n a )A b s t r a c t :D u r i n g t h e o p e r a t i o no f n u c l e a r s t a t i o n ,t h e d e p o s i t i o no f i m pu r i t i e s i n s t e a m g e n e r a t o r h a s a n e f f e c t o n t h e h e a t e x c h a n g e e f f i c i e n c y .W h e n t h e d e p o s i t e d i m p u r i t y r e a c h e s a c e r t a i n t h i c k n e s s ,t h e h e a t e x c h a n ge r a t e of s t e a mg e n e r a t o rw i l l b e s e r i o u s l y af f e c t e d .A t p r e s e n t ,t h e f i r s tb a t c ho f n u c l e a r p o w e r p l a n t so fC h i n aa r e c l o s e t od e c o mm i s s i o n i ng a n de x t e n s i o n ph a s e ,i t i sv e r y cr i t i c a l t oe n s u r e t h a t t h es t e a m g e n e r a t o rh a s g o o d c l e a n l i n e s s .A t t h e s a m e t i m e ,s o m e n e w p o w e r p l a n t s i nC h i n a a r e a l s o a f f e c t e d b y t h e i n c r e a s e o f f o u l i n g co e f -f i c i e n t o f s t e a m g e n e r a t o r .F o r t h i s p u r p o s e ,i n o r d e r t o f i n d a s t e a m g e n e r a t o r c l e a n i n g t e c h n o l o g y c o n f o r m a b l e t oC h i n e s e c o n d i t i o n ,w e s e t u p a q u a l i t a t i v e a n a l y s i s o f s t e a m g e n e r a t o r c l e a n i n g t e c h n o l o g y a c c o r d i n gt o t h e i n -t e r n a t i o n a l o fm e c h a n i c a l c l e a n i n g ,c h e m i c a l a n d p r e s s u r e p u l s e c l e a n i n g .K e y wo r d s :s t e a m g e n e r a t o r ,m e c h a n i c a l c l e a n i n g ,c h e m i c a l c l e a n i n g ,p r e s s u r e p u l s e c l e a n i n g C L Cn u m b e r :TM 623 A r t i c l e c h a r a c t e r :A A r t i c l e I D :1674-1617(2020)03-0299-04核电站运行过程中,蒸汽发生器一回路的热量传递给二回路工质使之产生满足要求的蒸汽,与此同时,蒸汽发生器二次侧管板表面㊁流量分配板表面㊁支撑板表面以及传热管外表面等位置,会因二回路工质中的杂质和离子(如C l -,S O 2-4,Ca 2+,M g 2+,A l 3+等)浓缩并沉积形成表面结垢㊂随着核电站运行时间的增加,这种表面结垢现象变的愈发严重,表现为二次侧管板表面产生硬性㊁次硬性泥渣,管材腐蚀,蒸汽压力下降,梅花空堵塞与水位不稳等㊂目前,国内集中于研究蒸汽发生器二次侧管板的水力冲洗,并通过对冲洗后管板疏水烘干进行视频检查来评估运行过程中蒸汽发生器的清洁度状况㊂事实上,对传热管进行涡流检查获得的泥渣分布数据表明,管板上的泥渣量占蒸汽发生器二次侧泥渣总量的值不足5%[1]㊂相比之下,国外电力公司研究并实施验证推出化学清洗㊁鼓泡清洗与机械清洗的多种组合工艺,为推进国内核电站蒸汽发生器二次侧清洗提供了理论依据和实践验证㊂我国第一批核电站现阶段面临延寿或者退役,如果选择延寿,那么保持核电站蒸汽发生器992清洁度优异对提高核电站发电效率起着重要作用㊂为此,田湾核电站在‘蒸汽发生器运行手册“中说明,每台蒸汽发生器清洗的周期采用每4年1次,并由俄罗斯设计院推荐了化学清洗的工艺配方[2]㊂此外,国内某些核电站也出现S G污垢系数增大影响核反应堆满功率运行的情况㊂由此,对国内外核电站蒸汽发生器清洗工艺对比并进行定性分析具有重要意义㊂根据国内某核电站大修中对传热管全管涡流检查结果分析,各区域泥渣分布见图1㊁表1㊂图1 传热管涡流检查图像F i g .1 E d d y c u r r e n t i n s p e c t i o n i m a ge of t h eh e a t t r a n s f e r t u b e 表1 各区域泥渣分布比例T a b l e 1 P r o p o r t i o no fm u da n d s l a g1 机械清洗随着核电维修技术的发展,蒸汽发生器机械清洗已成为每次大修期间的主要项目之一㊂大修中一次合格的机械清洗为蒸汽发生器的正常运行提供了强有力的保障㊂国内的机械清洗方式主要有两种,分别是刚性冲洗和柔性冲洗㊂刚性冲洗根据电站的类型又可分为悬臂式㊁导轨式和爬行式3种刚性冲洗㊂刚性冲洗主要针对蒸汽发生器二次侧管板和流量分配板进行松散泥渣的去除㊂柔性冲洗则通过软钢带伸入到传热管的管间进行定点冲洗,目的是去除沉积在管板上的次硬性泥渣和减缓硬性泥渣的增长㊂机械清洗技术成熟,成本低廉,但对蒸汽发生器二次侧冲洗区域有限,并且在涉及的冲洗范围内也会残留冲洗死角,提高了管材腐蚀的风险㊂2 鼓泡清洗鼓泡清洗是向蒸汽发生器二次侧水中释放高压氮气,当氮气在水中迅速膨胀时,会引起二次侧水的剧烈运动㊂水的运动㊁氮气膨胀产生的压力波及随后的水力震荡,可以使蒸汽发生器传热管外表面㊁支撑板缝隙以及二次侧管板上的泥渣发生松动㊁脱落㊂这些脱落的泥渣大部分会随蒸汽发生器二次侧水循环系统排出,并沉淀在过滤系统中[3]㊂鼓泡清洗系统由三部分组成:鼓泡装置㊁控制系统和辅助系统㊂通过在蒸汽发生器二次侧水中释放高压氮气后产生水流运动㊁传热管与支撑板相对运动及两相流的扰动完成清洗工作㊂流体的相对运动和氮气膨胀后气泡破裂产生压力波都会对蒸汽发生器内部构件产生载荷冲击,但美国西屋公司此前曾进行了强度分析㊁疲劳分析和对降质管的分析,给出了鼓泡清洗对蒸汽发生器内部构件的载荷冲击引起的应力在许可范围之内,不会对压力边界的完整性造成伤害㊂在国内某机组检修期间,核动力运行研究所参与实施了两台蒸汽发生器的鼓泡清洗工作㊂通过清洗前后对支撑板的视频检查,发现清洗前的泥渣在鼓泡清洗后得到很好的清除,鼓泡清洗取得较好的效果㊂3 化学清洗目前,核电站蒸汽发生器化学清洗的方法有3种㊂分别是S G O G -E P R I 化学清洗(S G O G 和E P R I 是加拿大蒸汽发生器业主集团与电力研究所)㊁E D F 化学清洗(E D F 为法国电力公司)及KWU 化学清洗(KWU 为西门子电站联盟)㊂这3种化学清洗方法都进行了实际验证,并随着时间的推移,技术愈发成熟,蒸汽发生器的化学清03洗效果更好㊂S G O G-E P R I化学清洗采用两个步骤完成蒸汽发生器的清洗工作㊂首先去除四氧化三铁,其次清洗铜和氧化物㊂采用E D T A溶剂,利用不同质量分数的溶剂配合其它化学试剂在p H值与实施温度限定范围内,对蒸汽发生器二次侧进行全高度或者一定高度的清洗工作㊂这种化学清洗技术因缓蚀剂中含硫,可能出现腐蚀的危险性(因科镍管子化学清洗时未出现)㊂另外,需要分步来溶解氧化铁和铜,产生大量的排出液和废液㊂KWU化学清洗由高温去铁和室温去铜两个清洗工艺组成,两种工艺可单独使用也可结合使用㊂除铁和除铜过程中实施温度不同,溶剂的质量分数也不同,但清洗过后蒸汽发生器里的残留溶剂都可以在达到一定温度时发生分解,并且残留溶剂对蒸汽发生器没有损害,伴随运行过程将会消失㊂因为实施温度较高的缘故,化学清洗速度相对较快,缩短了蒸汽发生器的清洗时间㊂此外,使用溶剂之中未添加缓蚀剂,对蒸汽发生器二次侧结构的材料有腐蚀的可能性,应该根据检测数据严格控制浸泡时间㊂E D F化学清洗利用含有缓蚀剂的柠檬酸和葡萄酸的混合剂先溶解四氧化三铁,然后降低温度,使用除铁后的溶液再除铜,完成了在同一溶液里除铁和除铜,产生的排出液和废液有效减少㊂但与S G O G-E P R I化学清洗有相同的缺点,化学清洗过程中添加的缓蚀剂含硫,所以需要使用柠檬酸和无硫缓蚀剂来清除残余硫,增加了工作量㊂在国外,化学清洗是蒸汽发生器二次侧全范围清洗的主流方法,并已积累了大量的实施经验,其中大多数核电站的化学清洗是非常成功的[4]㊂但国内核电站尚未进行过相关化学清洗的实施工作㊂随着技术的发展,化学清洗已经融合鼓泡清洗成为一种更高效㊁腐蚀风险更低的清洗技术㊂将鼓泡清洗使用的除盐水以化学溶剂代替,利用鼓泡清洗的特点,可以减少化学清洗溶剂的添加量及降低化学清洗实施温度,成为更符合核电站蒸汽发生器维护保养需求的清洗技术㊂4清洗工艺讨论根据国内核电站的蒸汽发生器维护保养现状可以看出,每次大修停堆期间均采用单纯的机械清洗方式,尽管在蒸汽发生器管板泥渣去除和减缓硬性泥渣增长方面取得不错成果,但是蒸汽发生器二次侧的泥渣总量总会逐年增加,而且二回路中的杂质对传热管的腐蚀影响愈发严重,这也是造成传热管堵管工作增加的主要原因之一㊂国内各个核电相关单位也在积极寻求适合我国核电站蒸汽发生器的清洗工艺㊂结合实践经验,对国内外主流的三种清洗工艺的分析比较见表2㊂表2清洗工艺分析比较5展望目前国内蒸汽发生器管板普遍采用的机械清洗方式受限于蒸汽发生器结构,较难应用于传热管外表面等上部区域的泥渣清除㊂国外普遍采用化学清洗的方式进行蒸汽发生器上部构件的泥渣(下转306页)13续表3现场试验验证新气缸安装到现场后,立即进行备用列自动启动试验,试验按照要求配置好用户,模拟安全壳喷淋信号,备用泵R R I001/003P O自动启动, R R I035/036V N自动开启,试验结果见表8[5],结果满意㊂(备注:试验过程中,如果R R I035/ 036V N在120s没有开启,则必须立刻停泵,防止泵小流量运行过久)截至目前,新阀门已经在现场使用超过两年,没有再发生卡涩现象,此问题得到彻底解决㊂表8现场试验数据4结论设备冷却水系统气动隔离阀发生卡涩现象,无法在启泵瞬间自动开启,影响机组安全,在对原阀门进行多次改进后仍无法得到满意效果㊂最终经过分析验证,得出卡涩的根本原因是原气缸输出扭矩较小,而阀座与碟板之间密封过于严密,导致原气缸无法带动阀门动作,随后重新设计新气缸,新气缸在橡胶阀座㊁阀轴㊁气缸尺寸等方面加以改进,使得气动头输出扭矩大大提高,满足了现场阀门开启的扭矩要求,有效的解决了阀门卡涩问题,避免了L O C A事故下安全壳超温㊁超压的风险,并为后续气动阀卡涩问题处理提供了宝贵的经验㊂参考文献:[1]广东核电培训中心.900MW压水堆核电站系统与设备:上㊁下册[M].北京:原子能出版社,2005.[2]杨海峰,姜燕,等.核岛重要蝶阀设备运行与维修手册[R].江苏:某阀门股份有限公司,2014. [3]中广核工程有限公司.核电工程常见技术问题预防与处理指导手册[M].北京:中国原子能出版社, 2015:185-187.[4]徐翠翠,姜燕,沈捷美.D N600核级气动蝶阀鉴定报告[M].江苏:某阀门股份有限公司,2014. [5]莫国钧,钱纪生.调试和启动[M].北京:原子能出版社,2000.(责任编辑:白佳)(上接301页)清除㊂但由于化学清洗对传热管有潜在的腐蚀风险,且化学清洗的大量废液处理也较为复杂[5-6],国内核电站均较为谨慎㊂鼓泡清洗技术对传热管没有潜在的腐蚀风险,在国内更易于推广实施,但清洗效果较化学清洗略差㊂随着国内核电机组服役年限的增加,蒸汽发生器的全面清洗技术已经是蒸汽发生器状态维护的关键环节㊂应当加快蒸汽发生器化学清洗㊁鼓泡清洗技术的相关研究,尽快形成实施能力,保障蒸汽发生器安全㊁稳定的运行㊂参考文献:[1]夏清友,姚传党,曾玉华,等.蒸汽发生器传热管二次侧结垢分布及检测方法[J].无损检测,2016,38 (9):70-74.[2]韩斌,李峰,王旭初.一种用于核电站蒸汽发生器的俄罗斯化学清洗配方清洗效果的评价[J].2013,25 (3):1-3.[3]丁训慎.核电站蒸汽发生器的鼓泡清洗[J].清洗世界,2004(20):24-29.[4]丁训慎.核电站蒸汽发生器的化学清洗及现场经验[J].化学清洗,1999,15(2):61-64.[5]丁训慎.核电站蒸汽发生器的机械清洗和化学清洗[J].化学清洗,1999(5):20-27.[6]王会仲,肖国林,刘匡时.蒸汽发生器二次侧化学清洗工艺[J].核动力工程,1997(8):375-379.(责任编辑:白佳)6 0 3。

核电站蒸汽发生器的化学清洗与传热性能

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ｔｂｃｏｕｆｃ，ｂｉｎｅｔｒｎｆｒａｄｈａｒｎｆｒｅｆｒａｃＴｉｐｐｒｄｓｒｅｓｎｅｕｅｍｉｒｓｒａｅｏｌｇｈａａｓｅｎｅｔａｓｅｒｍｎｅｈｓａｅｅｃｂｓｕｉｇｔｉｔｌｐｏｉｈ
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ｐａｅａｄｔｂｒｖｃｓｐｎｓａｕｅｄｐｓｔｏｅ．Ｉｄｉｏｃｅｃｌａｉｇｃｎｃａｇｈｅｌｔｎｅｃｅｉｅ，ｏｅｐｎｔｂｅｏｉｐｒｓｎａｄｔｎｈｍｉａｃｅｎｎａｈｎｅｔｕｉｌ
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ＡｂｔａｔＡｔｒｍａｙｙａｓｏｕｌａｏｅｔｔｎｏｅａｉｎｓｅｍｅｅａｏｕｓｂｃｍｅｆｕｅｓｒｃ：ｆｎｅｒｆｎｃｅｒｐｗｒｓａｉｐｒｔｅｏｏｔａｇｎｒｔｒｔｂｅｅａｏｌｄ
中图分类号：Ｌ５．３Ｔ３３１文献标识码：Ｂ
Ｃｈｍｉａｌａｉｇａｄｈａｒｎｆｒｐｅｆｒａｅｅｃｌｃｅｎｎｎｅｔｔａｓｅｒｏｍｎｃ
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改善核电机组启动阶段蒸汽发生器水质的措施

核电技术改善核电机组启动阶段蒸汽发生器水质的措施阮良成1,2,　秦建华1,2,　洪源平1,　高明华1,　陈忠武1(1.核电秦山联营有限公司,浙江海盐314300;2.上海交通大学核科学与工程学院,上海200030) 摘　要:从核电厂运行控制和改善蒸汽发生器二回路水质的冲洗操作经验,分析了主给水泵启动,蒸汽发生器排污流量等因素对水质的影响。

这些改善措施使机组启动满足了电厂运行技术规范书的要求,并达到了世界核营运者协会(W ANO )规定的化学性能指标。

关键词:能源与动力工程;核电机组;启动;蒸汽发生器;水质;运行控制中图分类号:T M623.7 文献标识码:A 文章编号:16712086X (2007)0320209205Means of Improving the W ater Q uality of Steam G eneratorsof Nuclear Pow er U nits in the Start 2up StageRUAN Liang 2cheng1,2,　QI N Jian 2hua1,2,　H ONG Y uan 2ping 1,　G AO Ming 2hua 1,　CHE N Zhong 2wu1(1.Nuclear P ower Qinshan Joint Venture C o.Ltd.,Haiyan 314300,China ;2.School of Nuclear Science and Engineering ,Shanghai Jiaotong University ,Shanghai 200030,China )Abstract :The main experiences in flushing manipulations operational control measures ,for im proving water quality in the steam generator ’s secondary cycle ,are epitomized from the point of view of operation and control of nuclear power plants ,accom panied by an analysis of factors that in fluence SG ’s water quality like start 2up of the principal feed pum p and SG ’s blow 2down.By proper im provements in operation and control ,the unit ’s start 2up can be made to meet the power plant ’s required technical specifications of operation ,and m oreover meet the chemical indices ,set by the W orld Ass ociation of Nuclear Operators.K eyw ords :energy and power engineering ;nuclear power unit ;start up ;steam generator ;water quality ;operation control收稿日期:2006208210作者简介:阮良城(1970-),男,高级工程师,在读硕士研究生,主要从事核电厂维修及运行工作。

核电站蒸汽发生器二次侧泥渣冲洗装置研制

ＤＥＮＧＪｉｎｇｓｈａｎ，ＬＩＵＣｈｅｎｇｃｈａｏ，ＣＨＥＮＧＢａｏｌｉａｎｇ，ＺＨＡＯＸｉａｏｍｉｎ，ＸＩＡＪｕｎｃｈａｏ
（ＳｔａｔｅＮｕｃｌｅａｒＰｏｗｅｒＰｌａｎｔＳｅｒｖｉｃｅＣｏｍｐａｎｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ，２００２３３）
邓景珊等．核电站蒸汽发生器二次侧泥渣冲洗装置研制
・４３・
汽轮机发电。传热管在管板上的分布为正方形或者为三角形，图１为正方形分布。由高压泵产生的高
新枝
新工艺
清洗世界
ＣｌｅａｎｉｎｇＷｏｒｌｄ
第３１卷第１期
２０１５年１月
文章编号：１６７１ — ８９０９（２０１５）０１ — ００４２ — ４０
核电站蒸汽发生器二次侧泥渣冲洗装置研制
ｔｕｔｅａｎｄｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ．ｏｆｓｔｅａｍｇｅｎｅｒａｔｏｒｌａｎｃｉｎｇｓｙｓｔｅｍ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｎｕｌｃｌｅａｒｐｏｗｅｒｐｌａｎｔ，ｓｔｅａｍｇｅｎｅｒｏｔｏｒ，ｌａｎｃｉｎｇ
甚至造成泄漏，特别是传热管与支撑板缝隙处很容易产生应力腐蚀裂纹、点蚀和减薄，还有可能导致二

核电厂蒸汽发生器二次侧管板泥渣冲洗技术

ｃｏｍｐｌｅｔｅｄｔｈｉｓｗｏｒｋ．ＩｔｐｒｏｖｉｄｅｓａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｏｔｈｅｒＥＰＲｎｕｃｌｅａｒｐｏｗｅｒｓｔａｔｉｏｎ．
２．ＣｈｉｎａＮｕｃｌｅａｒＰｏｗｅｒＯｐｅｒａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｗｕｈａｎ，Ｈｕｂｅｉ４３００７０，Ｃｈｉｎａ）
ＬＩＡＮＧＹｕｎｌｅｉ．ＹＡＮＧＪｉｎｒｕｉ、
（１．ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＮｕｃｌｅａｒＰｏｗｅｒＯｐｅｒａｔｉｏｎ，Ｗｕｈａｎ，Ｈｕｂｅｉ４３００７０，Ｃｈｉｎａ；
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＥＰＲ；ｓｔｅａｍｇｅｎｅｒａｔｏｒ；ｓｌｕｄｇｅｌａｎｃｉｎｇ；ｉｒｆｓｔｔｉｍｅｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ
核电厂蒸汽发生器二次侧泥渣冲号：１６７１ — ８９０９（２０１７）０４—００３７— ０４
Ｃ清ｌ洗世界ｅａｎｉｎｇＷｏｒｌｄ
第３３卷第４期２０１７年４月
核电厂蒸汽发生器二次侧管板泥渣冲洗技术
靠性具有重要意义。ＥＰＲ机组蒸汽发生器结构特殊，为完成该项工作，作者研制了专用的冲洗

一种蒸汽发生器二次侧鼓泡清洗系统[实用新型专利]

专利名称：一种蒸汽发生器二次侧鼓泡清洗系统
专利类型：实用新型专利
发明人：刘一博,程辉,熊前山,董旺,程檀,贺小明,梁云雷申请号：CN201721855284.8
申请日：20171227
公开号：CN208495165U
公开日：
20190215
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型属于核电厂蒸汽发生器检修技术领域，具体涉及一种蒸汽发生器二次侧鼓泡清洗系统；包括鼓泡装置、鼓泡控制器和辅助系统；所述鼓泡装置实现向蒸汽发生器内鼓泡的功能，所述鼓泡控制器控制惰性气体释放阀的开度、时间和频率等参数，以便按设定的频率、强度和气量向蒸汽发生器二次侧释放惰性气体；所述辅助系统用于对蒸汽发生器二次侧水位进行控制，对循环水中的泥渣进行过滤和收集；本实用新型控制惰性气体以脉冲形式间歇释放，水的运动、惰性气体膨胀产生的压力波及随后的水力振荡，使传热管外表面、支撑板(或流量分配板)缝隙以及管板上泥渣松动、脱落，有效清除蒸汽发生器二次侧的泥渣，同时不会对其产生潜在风险。

申请人：核动力运行研究所,中核武汉核电运行技术股份有限公司
地址：430223 湖北省武汉市东湖新技术开发区民族大道1021号
国籍：CN
代理机构：核工业专利中心
代理人：汝小龙
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核工程中的蒸汽发生器设计与优化

核工程中的蒸汽发生器设计与优化1. 介绍核工程中的蒸汽发生器是核电站的重要组成部分，它负责将核反应堆中产生的热能转化为蒸汽，驱动涡轮发电机组产生电能。

蒸汽发生器的设计与优化对于核电站的安全运行和高效发电具有重要意义。

本文将深入探讨核工程中蒸汽发生器设计与优化的相关内容。

2. 蒸汽发生器原理2.1 蒸汽生成在核反应堆中，燃料棒受到裂变反应产生的高温热能作用，将水冷却剂加热至高温高压状态。

在蒸汽发生器内部，水冷却剂通过管道流动，并通过与管道外壁接触传递热量给水管内流动的水。

由于温度和压力差异，水冷却剂内部形成沿着管道轴向流动的涡旋流，并将热量传递给水管内壁。

2.2 转化为蒸汽在接触到加热后的水管内壁后，液态水开始沿着轴向上升，逐渐转化为蒸汽。

蒸汽随后通过蒸汽发生器顶部的出口离开，进入涡轮发电机组进行进一步的能量转化。

3. 设计原则3.1 安全性蒸汽发生器在设计过程中必须考虑到核电站的安全性。

首先，应该确保设计能够抵御核反应堆事故中可能出现的高温高压等极端条件。

其次，应该考虑到可能出现的泄漏和故障情况，并采取相应措施保护人员和设备安全。

3.2 效率高效发电是核电站运行中的一个重要目标。

在蒸汽发生器设计过程中，需要考虑到热量传递效率、流体流动阻力等因素，并通过合理优化设计来提高能量转化效率。

3.3 维护性蒸汽发生器是核电站中需要经常进行维护和检修的设备之一。

因此，在设计过程中需要考虑到维护人员对设备进行检修和维护时的便捷性，并确保可以快速、安全地进行必要操作。

4. 设计优化方法4.1 流体力学模拟通过使用计算流体力学（CFD）模拟软件，可以对蒸汽发生器内部的流体流动进行模拟和优化。

通过调整管道的尺寸、布局和形状，可以改善热量传递效率和流体流动阻力，从而提高蒸汽发生器的性能。

4.2 材料优化蒸汽发生器内部的材料选择对于其性能和寿命具有重要影响。

通过选择高温、耐压、耐腐蚀等性能优良的材料，可以提高蒸汽发生器的安全性和可靠性。

核蒸汽发生器二次侧泥渣清洗技术的研究

对不同传热管管间的运动，实现对整个管板区域所有管问（或大部分管间）的冲洗。通常，根据高压喷嘴工作的位置、工作压力以及用途的不同，泥渣枪可分为刚性泥渣枪和柔性泥渣枪。泥渣枪冲洗系统基本组成部分包括：水箱模块、高压模块、枪体模块、抽吸模块、过滤模块、通信监视系统以及软管等，图１所示为泥渣冲洗系统的原理图。
１．３柔性泥渣枪冲洗技术
枪应实现两个基本的运动，一是喷嘴相对于泥渣堆积区的运动
（直线或旋转运动），实现对单个管间完整的冲洗；二是喷嘴相
图１泥渣冲洗系统原理图
ห้องสมุดไป่ตู้
柔性泥渣枪，通过柔性枪体，直接将高压喷嘴导入传热管管间，使之接近泥渣堆积层并进行冲洗。它主要用以冲洗刚性泥渣枪不能有效清除的硬泥渣，冲洗压力比刚性泥渣枪高。目前，国际上柔性泥渣枪冲洗技术主要有三种： ① 美国福斯特一米勒公司的ＣＥＣＩＬ装置； ② 德国西门子ＫＷＵ的管板硬泥渣机械清洗装置； ③Ｂ＆Ｗ以及Ｆｒａｍａｔｏｍｅ公司的管间水力冲洗系统。其中，以ＣＥＣＩＬ技术使用最为广泛。ＣＥＣＩＬ基本结构为： ①柔性枪体（包括喷嘴块，视频探头，高压水管以及外来物抓取工具等）； ② 支撑导轨及支撑架； ③ 枪体安装与运动导轨； ④枪体导轨摆动组件与步进组件； ⑤柔性枪体步进组件； ⑥ 控制单元。柔性泥渣枪的主要用途是进行硬泥渣的冲洗。由于柔性泥渣枪每次只能冲洗一个管间，高压水流量小，因此冲洗效率较低，速度较慢，同时也不能有效地将冲碎的泥渣赶往外环廊，泥渣收集效果较差。因此，在现场实际应用时，往往是与刚性泥渣枪配套使用。

核工程中的蒸汽发生器设计与改进研究

核工程中的蒸汽发生器设计与改进研究核工程中的蒸汽发生器设计与改进研究摘要：蒸汽发生器是核工程中的重要组件之一，其设计和改进对于提高核工厂的工作效率和安全性具有重要意义。

本论文主要研究核工程中蒸汽发生器设计与改进的方法和技术，并讨论了相关的实际应用案例。

首先，介绍了蒸汽发生器的基本原理和主要功能，然后讨论了目前主流的蒸汽发生器设计方法，包括热负荷计算、流体力学模拟和结构优化等。

接着，探讨了一些常见的蒸汽发生器问题和改进技术，比如循环流量不稳定、传热效率低和材料腐蚀等。

最后，通过实际案例分析了蒸汽发生器设计与改进的效果和局限性，并提出了一些未来的研究方向和发展趋势。

关键词：蒸汽发生器，核工程，设计，改进，热负荷计算，流体力学模拟，结构优化，循环流量，传热效率，材料腐蚀1. 引言蒸汽发生器是核工程中的核心设备之一，其主要作用是将核反应堆中产生的高温、高压的工质转化为蒸汽，用于供应给其他设备或转化为电能。

蒸汽发生器的设计与改进对于核工厂的安全性、可靠性和经济性具有重要意义。

因此，研究蒸汽发生器的设计方法和改进技术是当前核工程领域的热点问题。

2. 蒸汽发生器的基本原理和功能蒸汽发生器是一种换热设备，其基本原理是通过核反应堆中的热能将工质加热至饱和蒸汽或过热蒸汽状态。

蒸汽发生器一般由壳体、热交换管束、冷却器和其他附件组成。

工质进入蒸汽发生器后，通过热交换管束与核反应堆中的热能交换，从而产生高温、高压的蒸汽。

蒸汽发生器还具有事故保护和控制系统，用于监测和控制蒸汽产量和质量，确保设备的安全运行。

3. 蒸汽发生器的设计方法蒸汽发生器的设计方法主要包括热负荷计算、流体力学模拟和结构优化等。

热负荷计算是确定蒸汽发生器所需传热面积和结构尺寸的关键步骤，可以通过核反应堆的热功率和工质的流量来计算。

流体力学模拟是使用计算流体动力学（CFD）方法，通过对蒸汽发生器内部流动场的模拟和分析，评估其传热性能和流体动力学性能。

结构优化是通过优化传热管束的布局、增加传热面积和改善流体分布等方式，提高蒸汽发生器的传热效率和工作稳定性。

核电站蒸汽发生器二次侧化学清洗工艺试验研究

ａｅａｓｃｏｒｌａｃｍｍｏａｅ，ａｄｕｉｏｍｏｒｓｎｏｔｕｔｕｌｔｒａｆｓｅｍｅｅａｏｅｓｔｅｄｍａｄａｄｔｅｅＯｃｒｏｄｔｄｎｎｆｒｃｒｏｉｆｓｒｃｒａｏｍａｅｉｌｏｔａｇｎｒｔｒｍｅｔｈｅｎｎｈｒｃｕｓ
ｐａｔｆＫａａｈｎＰｋｓａｌｎｒｃｉａｉｔｎ．Ｔｈｏｇｌｄｅｄｓｏｕｉｎｔｓｎｏｒｓｏｏｏｉｒｕｈｓｕｇｉｌｔｅｔａｄｃｒｏｉｎｃｍｐｔｂｌｙｔｓ，ｔｅｃｅｃｌｌａｉｇｐｏｅｓｓｏａｉｉｔｅｔｈｈｍｉａｅｎｎｒｃｓｉｃ
摘要：叙述了巴基斯坦卡拉奇核电站蒸汽发生器二次侧化学清洗静态实验过程，通过泥渣溶解实验和腐蚀相容性实验，确定了化学清洗工艺。并验证了蒸汽发生器结构材料的腐蚀相容性。实验表明，乙二胺四乙酸二钠清洗工艺在氧化性条件和还原性条件下能较好地溶解电站的真实泥渣，铜和铁的溶解量符合要求；对狭缝构件，除垢率也满足要求，蒸汽发生器的结构材料的均匀腐蚀符合要求，实验材料没有出现局部腐蚀现象。关键词：蒸汽发生器；化学清洗工艺；静态试验；泥渣溶解量；腐蚀兼容性中图分类号：Ｔ２Ｍ６３文献标志码：Ａ文章编号：１０—９Ｘ（００１－０４００７２０２１）２０３ —７

核电站蒸汽发生器的鼓泡清洗

核电站蒸汽发生器的鼓泡清洗
丁训慎
【期刊名称】《清洗世界》
【年(卷),期】2004(020)011
【摘要】鼓泡清洗技术工艺简单,成本低廉,适用于核电站蒸汽发生器的预防性清洗和恢复性清洗.鼓泡清洗可以清洗包括支撑板缝隙在内的全管束.在现场常与泥渣枪清洗和化学清洗相结合操作.鼓泡清洗也适用于火电站以及多种工业热交换器的清洗.
【总页数】6页(P24-29)
【作者】丁训慎
【作者单位】核动力运行研究所,湖北,武汉,430074
【正文语种】中文
【中图分类】TL48
【相关文献】
1.核电厂蒸汽发生器鼓泡清洗技术研究 [J], 刘一博;程檀;程辉;贺小明
2.核电站蒸汽发生器二次侧化学清洗工艺试验研究 [J], 王柱
3.核电站蒸汽发生器的机械清洗和化学清洗 [J], 丁训慎
4.核电站蒸汽发生器二次侧清洗技术 [J], 熊前山;刘一博;贺小明;陶子航;贺钰林
5.田湾核电站冷停堆过程中蒸汽发生器二次侧化学清洗配方研究 [J], 夏小娇;温菊花;马韦刚;谢银燕;胡志辉
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蒸汽发生器二次侧积垢的冲洗方案探讨

蒸汽发生器二次侧积垢的冲洗方案探讨发布时间：2021-06-01T03:39:18.730Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第4期作者：郭世杰[导读] 本文简要分析了二次侧积垢可能带来的运行风险和危害，并针对某三代核电当前制定的蒸汽发生器冲洗计划，提出相应的改进建议。

三门核电有限公司运行处浙江省台州市摘要：核电厂蒸汽发生器二次侧在运行过程中会沉积各种污垢，对蒸汽发生器的设备安全和稳定运行产生不利影响，运行核电厂常采用对二次侧进行冲洗防止蒸汽发生器降质。

本文简要分析了二次侧积垢可能带来的运行风险和危害，并针对某三代核电当前制定的蒸汽发生器冲洗计划，提出相应的改进建议。

关键字：蒸汽发生器积垢运行风险冲洗Discussion on cleaning method of fouling in the steam generator secondary sideGuo Shijie（Sanmen Nuclear Power Company Ltd, Operation Department, Taizhou ，Zhejiang ）Abstract:The secondary side of steam generator will deposit a variety of impuritiesduring working, which adversely affect the equipment safe and stable operation.Hydrauliccleaningis often usedto preventing steam generator degradation. This article briefly analysis the operational risks and hazards, and according to the steam generator cleaning plan currently, puts forward the corresponding recommendationsfor improverment.Keywords:Steam generator; Fouling;Operational risk;Cleaning1、引言核电厂蒸汽发生器主要作用是将一回路的热量传递给二回路介质，同时作为第二道安全屏障包容放射性物质 [1]。

核电站蒸汽发生器的化学清洗及现场经验

核电站蒸汽发生器的化学清洗及现场经验核电站蒸汽发生器的化学清洗及现场经验化学清洗1999年4月丁训慎(核动力运行研究所,武汉430074)摘要:介绍了核电站蒸汽发生器三种化学清洗方法和现场化学清洗经验.国外电力公司认为,到目前为止,经化学清洗的60多个核电站蒸汽发生器大多数都是成功的.用化学清洗方法清除管板上持续不断沉积的泥渣和清洗管子与支撑板间隙里的沉积物有明显效果.关键词:核电站蒸汽发生器化学清洗分类号:ＴＬ421.1收稿日期:1998-11-30作者简介:丁训慎(1936-),男,教授级高工,主要从事核工业核电在役检查工作.压水堆核电站运行经验表明,蒸汽发生器传热管的腐蚀及其传热损失将大大降低核电站的利用率和热效率.这些问题都来源于蒸汽-水循环中产生的腐蚀产物和盐类杂质,随着给水不断地将其带入蒸汽发生器,大部分腐蚀产物沉积在管板上、支撑板缝隙内和管子表面.尽管给水中的盐类杂质下降到μｇ/ｋｇ级水平,但在滞流区、缝隙区内的杂质也能浓缩到腐蚀管子的程度.根据浓缩杂质的种类和位置,管子会产生不同的腐蚀,例如应力腐蚀、晶间腐蚀、凹痕、点蚀和耗蚀.管外壁的污垢层也在不断增厚,增加了一次侧到二次侧的热阻,导致了热效率的下降.腐蚀产物的沉积还会引起支撑板间隙的堵塞及水位发生振荡.为了减轻或消除这些问题,工业部门多年来一直在研究各种清洗技术,包括机械清洗、压力脉冲清洗、缝隙冲洗和浸泡、化学清洗等.在上述几种清洗技术中,化学清洗被认为是一种有效的方法.我国大亚湾核电站和秦山核电站的蒸汽发生器属新一代的蒸汽发生器,采用了先进的结构设计,更耐腐蚀的传热管材料和全挥发性的水化学处理.为了保证蒸汽发生器的可靠性,大亚湾核电站蒸汽发生器在每次换料停堆期间都要进行机械清洗;秦山核电站也于1998年7月第4次换料停堆后首次机械清洗了蒸汽发生器.实践证明,机械清洗可将沉积在管板上的大部分泥渣冲洗掉,但在管束中央尚有十几毫米厚的泥渣堆,并随着运行时间的增长,泥渣堆的高度会逐渐增高.根据法国核电站的运行经验,在运行初期,大量泥渣尚未形成像水泥块状的泥渣堆以前,应配合机械清洗进行化学清洗,将会取得很好的清洁效果.1 核电站蒸汽发生器化学清洗的特点核电站蒸汽发生器化学清洗主要有以下特点:1)蒸汽发生器二次侧的结构会形成缝隙区和滞流区.核电站蒸汽发生器与常规锅炉不同之处,是在传热管束外侧(不是在管内)形成自然循环,使水沸腾而产生蒸汽,支撑板与管子的许多缝隙里会发生沸腾及干涸现象;二回路来的腐蚀产物会积聚在管板上而形成泥渣堆,发生杂质的浓缩.由于二次侧结构复杂和狭窄,溶剂不易进入缝隙区和泥渣堆,导致化学清洗困难.2)蒸汽发生器的结构材料与常规锅炉不同,几千根传热管材料采用镍基合金,支撑板为铁素体不锈钢,管板和筒体为低合金钢,在整个核电站寿期内,要进行多次化学清洗.所以,采用的溶剂和缓蚀剂对传热管的腐蚀应极轻微,对低合金钢部件的腐蚀也应是轻微的.3)蒸汽发生器内不同区域沉积物的分布不同.如果管外壁沉积100μｍ厚的污垢,大约为50ｇ/ｍ2,一台900ｋＷ机组的蒸汽发生器氧化层为2500ｋｇ,由于厚度较薄,对氧化层的溶解速度很快.而在管板上泥渣堆最多为200～300ｋｇ,泥渣堆高度可达200ｍｍ,清洗时需要长时间的浸泡溶解.另一方面,沉积物的成分对不同的核电站也有不同的组合.4)蒸汽发生器的化学清洗往往安排在核电站的换料停堆期内,换料停堆的主要工作是更换核燃料,而不是化学清洗.所以,进行定期预防性的化学清洗必须要快速,尽量缩短清洗时间.5)蒸汽发生器的化学清洗是在核电站放射性的环境内进行,排出液和废液有可能是带放射性的.清洗费用与被清除的泥渣量和被处理的废液量有关.2 三种化学清洗的方法目前,核电站蒸汽发生器化学清洗的方法有三种.截止到1996年12月已经清洗了66个核电站的蒸汽发生器.国外电力公司认为,大多数核电站的化学清洗是成功的.美国和加拿大采用了ＳＧＯＧ(蒸汽发生器业主集团)和ＥＰＲＩ(电力研究所)的化学清洗方法,对26个核电站的蒸汽发生器进行了清洗,另外,还对韩国和比利时的2个核电站的蒸汽发生器进行了清洗.ＫＷＵ(西门子电站联盟)开发了自己的化学清洗方法,对34个核电站蒸汽发生器进行了清洗.ＥＤＦ(法国电力公司)为法国核电站开发了一种化学清洗方法,清洗了4个核电站的蒸汽发生器.2.1ＳＧＯＧ-ＥＰＲＩ化学清洗方法ＳＧＯＧ-ＥＰＲＩ化学清洗方法包括两个基本步骤:一步是清洗四氧化三铁;另一步是清洗铜和氧化铜.采用溶剂为ＥＤＴＡ.去铁溶剂的成分:ＥＤＴＡ,10%～15%(以下均为质量分数);联氨(Ｎ2Ｈ4),1%;缓蚀剂(ＣＣＩ801),0.75%～1.0%.溶解四氧化三铁的条件:溶剂ｐＨ值为7,用氨水(ＮＨ3·Ｈ2Ｏ)调节,实施温度为95℃.去铜溶剂的成分为:ＥＤＴＡ,5%～10%;过氧化氢(Ｈ2Ｏ2),2%～3%.溶解铜的条件:溶剂ｐＨ值为7,用氨水(ＮＨ3·Ｈ2Ｏ)调节;或ｐＨ值为9.5.实施温度为25～55℃.清洗缝隙时,使用更浓的ＥＤＴＡ(20%),加入缓蚀剂(ＣＣＩ801) 1%.溶剂ｐＨ值为6,温度为150℃.通过各方面的综合评定,特别是对蒸汽发生器材料及结构的腐蚀可能性方面的评定,证明该方法在技术上是可行的.但它也存在着下列缺点:(1)缓蚀剂中含硫.但在因科镍管子化学清洗试验时未出现腐蚀的危险性;(2)需要分步来溶解氧化铁和铜,将有大量的排出液和废液. 2.2ＫＷＵ化学清洗方法ＫＷＵ化学清洗方法由2个清洗工艺组成:高温去铁和室温去铜,去铁和去铜工艺可以单独或结合使用.去铁溶剂的成分为ＮＴＡ(ｎｉｔｒｉｌｏｔｒｉ-ａｃｅｔｉｃａｃｉｄ)2%～6%,具有碱性,实施温度为140～175℃.去铜溶剂的成分为ＮＴＡ2%～4%,具有高碱性,用联氨和空气来氧化金属铜.清除氧化铁的数量取决于ＮＴＡ浓度,溶剂与氧化铁反应变成饱和溶液.清洗温度低于120℃时,反应速度非常慢,随着温度升高而迅速加快.当温度高于260℃时,溶剂分解成醋酸和铵基化合物,然后分解为二氧化碳和水.残留溶剂对蒸汽发生器无害,并随着运行过程而消失.去铜溶剂的浓度取决于待溶解的铜和氧化铜的含量,清洗在70℃以下高碱性条件下进行.因为反应不产生热量,温度很容易控制,时间为24～40ｈ.因为溶剂是挥发性的,在高温下易于分解,残留的溶剂会自行消失.清洗缝隙时,使用ＫＷＵ工艺,只要维持很小的热传递,使温度处于160～170℃之间,管壁表面的溶剂就会沸腾,质量传递迅速,清洗很有效.该清洗方法的优点是高温使氧化铁很快溶解,是化学清洗中速度最快的一种方法,注入溶剂所需设备少,不用含硫的缓蚀剂.它的缺点是溶剂内不含缓蚀剂,对材料有腐蚀的可能性,为了减缓腐蚀,需要控制浸泡时间.2.3ＥＤＦ化学清洗方法ＥＤＦ化学清洗方法为一步除铁和除铜,用含有Ｐ6缓蚀剂的柠檬酸和葡糖酸的混合剂.先溶解四氧化三铁,溶剂ｐＨ值为3.3,实施温度为85℃,缓蚀剂的质量分数为0.8%.除铁后的溶液用于除铜,将溶液冷却到50℃,以通风来氧化金属铜.该清洗方法的优点是在同一溶液里除铁和除铜,清洗液排出量为最少.为了除去极难溶解的泥渣,可添加足够的缓蚀剂,长时间地浸泡管板上泥渣堆.它的缺点与ＳＧＯＧ-ＥＰＲＩ化学清洗方法相同,缓蚀剂中含硫,但经评定认为对因科镍管子无害.在最后要增加一道工序,用柠檬酸和无硫缓蚀剂来清除残余的硫.3 化学清洗的现场经验核电站蒸汽发生器的化学清洗,大多数采用管束全高度清洗(仅6次为管束部分高度清洗,4次为管板清洗),并包括去铁和去铜.1985年用ＳＧＯＧ-ＥＰＲＩ化学清洗方法对磨石2核电站蒸汽发生器管板进行了第一次化学清洗.同年,以ＫＷＵ化学清洗方法,对比布利斯Ｂ、内卡尔威斯特海姆和施塔德核电站蒸汽发生器进行管束全高度的铜清洗.ＥＤＦ化学清洗也于1988～1989年对蒂昂热1核电站蒸汽发生器进行管束全高度铁和铜的清洗.每次化学清洗平均清除泥渣3180ｋｇ,最多达9850ｋｇ,最少0.6ｋｇ.清洗几ｋｇ到几千ｋｇ泥渣的复杂性和费用有很大差别.化学清洗的费用(包括废液处理)最主要取决于被清除泥渣总量和被处理的废液量.一般总费用大约为50万美元到1千万美元.对于管束全高度铁和铜清洗的估算费用在400～500万美元是合理的.化学清洗后废液必须经适当的工艺处理,并报环保部门批准后,方可排放.根据溶剂的化学成分和溶解物的种类,废液可分为无危险性和非放射性的、放射性的或危险性的、放射性的和危险性的.处理方法包括沉淀分离、浓缩固化、焚烧和玻璃固化等.对于含铁废液的初处理是添加苛性碱生成氢氧化铁Ｆｅ(ＯＨ)3析出;对于含铜废液的初处理是添加硫化钠生成硫化铜ＣｕＳ析出.法国有专门焚化排出废液的工厂,ＥＤＦ建造了带有独立过滤的焚化厂,直接焚化废液.3.1ＳＧＯＧ-ＥＰＲＩ化学清洗现场经验于1987年和1988年用ＳＧＯＧ-ＥＰＲＩ方法清洗了奥康尼1和2核电站的蒸汽发生器.该蒸汽发生器为直流式,由于腐蚀产物不断地沉积在支撑板缝隙内,使二次侧流动阻力增加,导致热功率下降.曾使用机械清洗来清除沉积物,但效果不好,后来对管束部分高度进行了化学清洗.清洗后,二次侧流动阻力恢复正常,功率也达到满功率,4台蒸汽发生器共清除泥渣7072ｋｇ.目视检查表明,支撑板缝隙内没有沉积物.腐蚀监测证明,管子和支撑板等部件的腐蚀程度没有超过清洗工艺的规定.在1993年对布鲁斯4核电站蒸汽发生器进行了管束全高度铁和铜的化学清洗.沉积物中含有高达5%～50%的铜,沉积物数量也多,某些支撑板缝隙被沉积物堵塞.清洗后的废液量也大.清洗中用高浓度去铁溶剂以减少废液量;对去铜溶剂也进行了改进,以提高铜的溶解量.最后,共清洗出泥渣6254ｋｇ.3.2ＫＷＵ化学清洗现场经验于1988年6月和9月,用ＫＷＵ化学方法清洗了林哈尔斯3和4核电站的蒸汽发生器.核电站运行了几个周期后,用视频检查发现管板上硬块泥渣堆覆盖了大约300～400根管子的区域,先采用机械清洗,后决定采用化学清洗.取出硬块泥渣样品,分析化学成分和形态,选择ＮＴＡ溶剂,注入冷态低水位蒸汽发生器,再加热至140～200℃之间.清洗中发现硬块泥渣溶解速度很快,能在60～80ｍｉｎ内完成.化学清洗后又进行机械清洗,但没有冲出泥渣.用视频检查,发现清除了近8 0%的泥渣,并破坏了硬块泥渣结构.在1989年夏核电站停堆时又进行第二次化学清洗,这次化学清洗提高了ＮＴＡ的浓度,加大了溶剂的注入,而且清洗了上部支撑板和管束.清洗后视频检查发现管板和支撑板上的硬块泥渣被清除,管子呈金属光泽,缝隙区无沉积物.于1989年用ＫＷＵ方法清洗了蒂昂热2核电站蒸汽发生器.该核电站运行的前几年,冷凝器有几处泄漏,在冷凝水和给水中含铜相当高,在蒸汽发生器支撑板处产生了轻微的凹痕,1988年凹痕深度达200μｍ.同年,电力公司决定冷凝器中用不锈钢管来更换铝黄铜管.为了清除回路中的铜,采用了化学清洗.首先清除氧化铁:在停堆过程中用一回路系统来控制清洗温度,在175℃停止冷却4.5ｈ;注入溶剂前,加入联氨和氨溶液;使用ＮＴＡ浓度稍低于2%.注入溶剂后约1.5ｈ,取样分析表明溶剂已经耗尽.接着清除铜:在室温下,经辅助给水注入去铜溶剂,并通过排污管吹入压缩空气,经6ｈ后,取样分析表明,溶剂也已耗尽.按计划清洗了63ｈ,清除氧化铁1682ｋｇ,盐5.9ｋｇ(主要是硫酸盐),废液中有其它金属41.9ｋｇ(主要是锌).清除铜133ｋｇ,盐1.6 8ｋｇ.对清洗后的热侧和冷侧的4个高度进行视频检查,发现管子呈金属光泽,支撑板间隙无沉积物,管板上无显著的泥渣堆.3.3ＥＤＦ化学清洗现场经验于1988年和1989年,用ＥＤＦ方法清洗了蒂昂热1核电站蒸汽发生器,进行了管束全高度铁和铜的清洗,从每台蒸汽发生器中清除130 0～1500ｋｇ四氧化三铁,30～50ｋｇ的铜和锌的氧化物.化学清洗后用机械方法清洗出300ｋｇ的非溶性沉积物.1989年化学清洗了诺让1核电站蒸汽发生器中积聚于管板上的金属颗粒.因沉积物经过氧化后膨胀压凹管子,会引起一次侧应力腐蚀破裂.清洗过程由两道工序组成:(1)清洗整个蒸汽发生器的管束和支撑板;(2)清洗管板,软化和粉碎硬壳的金属颗粒堆,以便用机械清洗把泥渣冲走.1990年基于与诺让1蒸汽发生器同样原因,清洗了圣阿尔邦2核电站蒸汽发生器,根据清洗经验,只清洗了蒸汽发生器的下半部,减少了废液的排放量.由于费森海姆核电站蒸汽发生器管板上泥渣区和支撑板缝隙处出现管子腐蚀现象,于1992年夏季进行了化学清洗,目的是消除泥渣和清洗支撑板间隙的污垢.化学清洗后,用ＣＥＣＩＬ(清洗和检查一体化装置)进行了机械清洗,希望能根除或减轻对管子的腐蚀.4 分析与讨论1)在核电站运行初期,蒸汽发生器管板上大量泥渣堆积以前,进行机械清洗和化学清洗,能较易清除泥渣,使管子的腐蚀减至最小,特别是在第一个运行周期后采用清洗技术非常有效.我国大亚湾核电站和秦山核电站的蒸汽发生器已经采用了机械清洗,随着运行时间的增长,管板上泥渣堆不断增高,应考虑采用预防性定期的化学清洗.2)大亚湾核电站蒸汽发生器的化学清洗,可以先考虑采用法国ＥＤＦ化学清洗方法,随后可与国内有关研究院所和清洗公司结合开发自己的化学清洗方法,对管子材料的腐蚀应极轻微、快速和廉价.3)对核电站蒸汽发生器进行化学清洗时,缩短清洗时间是重要的.高温化学清洗时,可在冷却和启动阶段使用加热装置;低温化学清洗时,可提高循环速度,并与机械清洗相结合.4)减少废液量对化学清洗也是重要的.对运行时间不长的蒸汽发生器,可采用机械清洗与化学清洗结合的方法清洗管板,并注意开发研究废液处理的新方法等。