一种适用于高温介质环境的压力控制系统及方法技术方案

本发明专利技术提出一种适用于高温介质环境的压力控制系统及方法，包括排放水换热器、氮气稳压器、氮气发生装置和补水调压装置，排放水换热器的入口与一回路系统主管道相连通，出口与所述氮气稳压器底部水空间相连通，氮气发生装置与氮气稳压器顶部气空间相连通，向氮气稳压器内输入氮气，补水调压装置与氮气稳压器底部水空间相连通，向氮气稳压器内补水，本发明专利技术结构简单、辅助设备少、维护管理方便、压力调节精度高且调节方法简便，满足系统压力控制和保护的需求。的需求。的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于高温介质环境的压力控制系统及方法


[0001]本申请涉及核动力装置的
，具体而言，涉及一种适用于高温介质环境的压力控制系统及方法。

技术介绍

[0002]在核动力装置或反应堆热工水力试验中，压力控制系统均是反应堆一回路系统的重要组成部分，用于在各种工况下对一回路中冷却剂压力进行控制调节和保护，其中稳压器是压力控制系统的主要设备。现有的压力控制系统主要采用带有电加热器与喷雾器的电加热式稳压器，不仅设备结构复杂而且制造成本高昂。而采用压缩空气瓶的气罐式稳压器虽然结构简单，压力调节程序简便，但是压力调节能力较差，同时压缩空气内的氧气会造成系统管道与设备的腐蚀。
[0003]因此，有必要设计一种结构简单、辅助设备少、维护管理方便、压力调节精度高且调节方法简便的压力控制系统，为一回路系统中的冷却剂提供压力控制与保护。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种适用于高温介质环境的压力控制系统及方法。
[0005]本申请的实施例是这样实现的：
[0006]本申请实施例提供一种适用于高温介质环境的压力控制系统，其特征在于，包括排放水换热器、氮气稳压器、氮气发生装置和补水调压装置，所述排放水换热器的入口与一回路系统主管道相连通，排放水换热器的出口与所述氮气稳压器底部水空间相连通，将排至氮气稳压器的高温水冷却，以保持氮气稳压器水体的温度稳定；
[0007]所述氮气发生装置与氮气稳压器顶部气空间相连通，向氮气稳压器内输入氮气，在调节压力的同时隔绝大气中的氧气溶于水中；
[0008]所述补水调压装置与氮气稳压器底部水空间相连通，向氮气稳压器内补水。
[0009]在一些可选的实施方案中，所述补水调压装置包括水箱、升压泵和补水泵，所述升压泵和补水泵并联设置，入口均通过出水管与所述水箱相连通，出口均通过进水管与所述氮气稳压器相连通，维持氮气稳压器内液位。
[0010]在一些可选的实施方案中，还包括旁通回水管，所述旁通回水管的两端分别与所述水箱及进水管相连通。
[0011]在一些可选的实施方案中，还包括除氧装置，所述除氧装置的入口和出口分别与所述水箱相连通，形成自循环。
[0012]在一些可选的实施方案中，还包括排放管，所述排放管安设于所述氮气稳压器的顶部，与氮气稳压器顶部气空间相连通。
[0013]在一些可选的实施方案中，所述除氧装置包括除氧设备、加药设备和制氮设备，所述除氧设备和加药设备均与所述水箱相连通，对水箱内的水进行除氧和加药；所述制氮设
备与水箱顶部相连通，通入氮气隔绝大气中的氧气。
[0014]在一些可选的实施方案中，所述排放水换热器的入口设有排放水换热器入口隔离阀，排放水换热器的出口设有排放水换热器出口隔离阀。
[0015]在一些可选的实施方案中，所述升压泵和补水泵的出口分别设有升压止回阀和补水止回阀；所述出水管上设有手动阀，所述进水管上设有回水隔离阀，所述旁通回水管上设有旁通减压阀。
[0016]在一些可选的实施方案中，所述氮气发生装置的出口设有氮气发生装置出口隔离阀，所述排放管上设有排放安全阀。
[0017]一种适用于高温介质环境的压力控制系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0018]S1)在系统启动阶段对氮气稳压器进行初始充气，并在功率运行过程中根据需求向稳压器内补气；在启动阶段通过补水泵对氮气稳压器进行初始充水，补水泵停止后升压泵继续对回路进行小流量补水；在启动阶段以及功率运行过程中，通过旁通回水管排出部分水，以维持氮气稳压器液位在允许范围内；
[0019]S2)在正常运行时，氮气稳压器的容积吸收主热水环路系统功率变化导致的容积波动，压力波动在规定范围内，不需要进行水气的补排，热水环路平均温度升高时，热水环路水体积膨胀，部分高温水通过排放水换热器降温后排至氮气稳压器；
[0020]S3)当氮气稳压器内压力升高超过规定值时，打开旁通减压阀，排出一定的水来维持系统的压力，降低系统压力的持续上升趋势，使压力降低至规定值；
[0021]S4)当氮气稳压器压力低于规定值时，打开升压泵向氮气稳压器内补水，补充压力的下降，使压力维持在规定范围之内；
[0022]S5)当稳压器水位超出规定范围时，开启回水隔离阀与旁通减压阀进行补排水控制氮气稳压器的液位；
[0023]S6)在一回路系统启动前，除氧设备将场地提供的除盐水进行除氧，再送入水箱中；制氮设备与水箱顶部相连通，通入氮气隔绝大气中的氧气；在一回路系统停运阶段，通过加药设备向系统注入湿保养药剂，减少设备和管路腐蚀。
[0024]本申请的有益效果是：本申请提供的一种适用于高温介质环境的压力控制系统及方法，通过设置排放水换热器将排至稳压器的高温水冷却降温，降低了压力控制系统中设备的耐温要求，因此可选择应用较普遍的304不锈钢材料而非特种奥氏体不锈钢材料作为主体材料，降低了氮气稳压器的制造成本；同时采用氮气稳压器氮气空间波动吸收、补水排水、补气排气等调节手段，大大提升了压力控制的精度，保证了安全性，工艺系统简单，安全可靠性高，维护方便且维护费用低。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0026]图1为本申请实施例的系统分布示意图。
具体实施方式
[0027]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0028]因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0029]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0030]在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于高温介质环境的压力控制系统，其特征在于，包括排放水换热器、氮气稳压器、氮气发生装置和补水调压装置，所述排放水换热器的入口与一回路系统主管道相连通，排放水换热器的出口与所述氮气稳压器底部水空间相连通，将排至氮气稳压器的高温水冷却，以保持氮气稳压器水体的温度稳定；所述氮气发生装置与氮气稳压器顶部气空间相连通，向氮气稳压器内输入氮气，在调节压力的同时隔绝大气中的氧气溶于水中；所述补水调压装置与氮气稳压器底部水空间相连通，向氮气稳压器内补水。2.根据权利要求1所述的一种适用于高温介质环境的压力控制系统，其特征在于，所述补水调压装置包括水箱、升压泵和补水泵，所述升压泵和补水泵并联设置，入口均通过出水管与所述水箱相连通，出口均通过进水管与所述氮气稳压器相连通，维持氮气稳压器内液位。3.根据权利要求2所述的一种适用于高温介质环境的压力控制系统，其特征在于，还包括旁通回水管，所述旁通回水管的两端分别与所述水箱及进水管相连通。4.根据权利要求3所述的一种适用于高温介质环境的压力控制系统，其特征在于，还包括除氧装置，所述除氧装置的入口和出口分别与所述水箱相连通，形成自循环。5.根据权利要求4所述的一种适用于高温介质环境的压力控制系统，其特征在于，还包括排放管，所述排放管安设于所述氮气稳压器的顶部，与氮气稳压器顶部气空间相连通。6.根据权利要求4或5所述的一种适用于高温介质环境的压力控制系统，其特征在于，所述除氧装置包括除氧设备、加药设备和制氮设备，所述除氧设备和加药设备均与所述水箱相连通，对水箱内的水进行除氧和加药；所述制氮设备与水箱顶部相连通，通入氮气隔绝大气中的氧气。7.根据权利要求5所述的一种适用于高温介质环境的压力控制系统，其特征在于，所述排放水换热器的入口设有排放水换热器入口隔离阀，排放水换热器的出口设有排放...

【专利技术属性】
技术研发人员：王佳林，刘成洋，陈明鹏，林韩清，李小辉，
申请(专利权)人：中国舰船研究设计中心，
类型：发明
国别省市：