Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2475872

(19)

RU

(11)

2475872

(13)

C2

(51) МПК G21C9/00 (2006.01)

G21C15/28 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 18.02.2013 - нет данных Пошлина:

(21), (22) Заявка: 2010153168/07, 17.05.2011

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

17.05.2011

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 17.05.2011

(43) Дата публикации заявки: 27.11.2012

(45) Опубликовано: 20.02.2013

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: US 4564499 A, 14.01.1986. ЕРМОЛАЕВ Н.П. и др. Особенности поведения гидразина в водяном контуре парогенератора «натрий-вода». Теплоэнергетика, 1998, 7, с.25-29. RU 2195028 C1, 20.12.2002. RU 2120143 C1, 10.10.1998. US 2004057549 A1, 25.03.2004.

Адрес для переписки:

249033, Калужская обл., г. Обнинск, пл. Бондаренко, 1, ФГУП "ГНЦ РФ-ФЭИ", отдел патентов и учета результатов научно-технической деятельности

(72) Автор(ы):

Смыков Владимир Борисович (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" (RU)

(54) СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПАРОГЕНЕРАТОРА ТИПА "НАТРИЙ-ВОДА" АТОМНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

(57) Реферат:

Изобретение относится к атомной энергетике. Способ эксплуатации парогенератора типа «натрий-вода» атомной электростанции включает прокачку по замкнутым контурам водного и натрийсодержащего теплоносителей, подачу в водяной теплоноситель химических веществ. В качестве химических веществ используют летучие окислитель и щелочь. В период пуска парогенератора концентрацию окислителя и щелочи повышают до 0,5-1,0 мг окислителя/кг и 2-3 мг щелочи/кг, а в период его эксплуатации на номинальной мощности концентрацию летучих окислителя и щелочи снижают до заданного уровня. В качестве летучего окислителя используют газообразный кислород, перекись водорода или газообразную закись азота, а в качестве щелочи применяют аммиак. При выходе на номинальный уровень мощности парогенератора концентрацию окислителя и щелочи в водном теплоносителе снижают соответственно до 0,1 мг окислителя/кг и 0,05-0,08 мг щелочи/кг. Газообразную закись азота применяют в период снижения величины pH ниже нейтральной величины. Изобретение позволяет повысить эксплуатационную надежность парогенератора «натрий-вода». 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к атомной энергетике и может быть использовано в технологиях жидкометаллического (натрий) и водного теплоносителей атомных электрических станций (АЭС) с реакторами на быстрых нейтронах (РБН).

Известен способ снижения коррозии стальных труб парогенератора [Патент ФРГ 3227191, МКИ C23F 7/04. Опубликован 20.09.1984 г. Способ образования антикоррозионной оксидной пленки на стали].

Способ заключается в непрерывной дозировке в питательную воду и/или конденсатный тракт электростанции водного раствора гидразина N 2 H 4 , который попадает в парогенератор с питательной водой и там разлагается при нагревании до высокой температуры. Сущностью данного способа является то обстоятельство, что при непрерывной длительной дозировке в водяной контур гидразин постепенно стабилизирует защитную оксидную пленку магнетитовой структуры на стальных поверхностях, снижая тем самым скорость коррозии.

Недостатком известного способа применительно к парогенератору «натрий-вода» является усиление диффузии атомарного водорода коррозионного происхождения через стенки труб из пароводяного в натриевый контур, что приводит к загрязнению натриевого теплоносителя водородом до концентрации 0,8-1,0 ррm (мг/кг) [1].

На непрерывном измерении содержания водорода в натрии (как продукте взаимодействия натрия с водой) работает система аварийной защиты парогенератора (САЗ-ПГ) от течей воды в натрий. При превышении определенной концентрации водорода в натрии (0,35-0,40 ррm) САЗ-ПГ должна выключить из эксплуатации дефектную секцию парогенератора по натрию и по воде, не позволяя развития аварии парогенератора типа «натрий-вода». Следовательно, поступление диффузионного водорода в натрий снижает эксплуатационную надежность парогенератора «натрий-вода», так как может вызвать ложное срабатывание САЗ-ПГ по сигналу «течь воды». С другой стороны, рост содержания диффузионного водорода в натрии при недопущении ложного срабатывания САЗ-ПГ может замаскировать вероятную течь воды через дефектную трубку парогенератора. Не будучи своевременно обнаруженной и идентифицированной, течь воды (пара) в натрий может привести к разрушению секции парогенератора, а это является аварийной ситуацией, требующей немедленной остановки и отключения парогенератора и снижению мощности реактора с последующей длительной очистки натриевого контура от продуктов взаимодействия воды с натрием.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ защиты от коррозии на электростанциях [Патент США 4564499. Method of inhibiting corrosion of carbon steel piping of condensate and feed water systems in power generating plants. Заявлен 29.10.1984 г., опубликован 14.01.1986 г. МКИ G21C 9/00]. Этот способ для защиты от коррозии сталей теплообменного оборудования в водной среде при простое энергоблока ТЭС или АЭС (при температуре 30-40°С) включает дозировку газообразного кислорода в чистую воду, циркулирующую в конденсатно-питательном тракте, минуя парогенератор или реактор. Растворенный в чистой воде кислород пассивирует стальные поверхности конденсатно-питательного тракта водяного контура, предотвращая тем самым коррозию при простое энергоблока ТЭС или АЭС. Данный способ позволяет не сливать водный теплоноситель из водяного контура при стоянке и тем самым не использовать дополнительные консерванты - ингибиторы коррозии, что дает экономию на химических реагентах и повышает экологичность электростанции.

Недостатком данного способа является то обстоятельство, что при пуске электростанции (то есть при подключении к водяному контуру парогенератора или реактора) циркулирующая вода в водяном контуре подвергается глубокому деаэрированию в деаэраторе и растворенный кислород удаляется из водяного контура с выпаром из деаэратора. Растворенный кислород не допускается в парогенератор или реактор из опасения снижения его эксплуатационной надежности парогенерирующих стальных поверхностей в водопаровой среде. Поэтому применительно к способу эксплуатации парогенератора «натрий-вода» данный способ обладает тем же недостатком, что и вышеприведенный аналог, а именно - в пусковых условиях при повышении температуры в процессе коррозии парогенерирующих поверхностей генерируется коррозионный водород, который диффундирует в натриевый теплоноситель через стенки труб.

Целью изобретения является исключение указанного недостатка, а именно снижение загрязнения натриевого контура водородом.

Для исключения указанного недостатка в способе эксплуатации парогенератора типа «натрий-вода» атомной электростанции, включающем прокачку по замкнутым контурам водного и натрийсодержащего теплоносителей и подачу в водяной теплоноситель летучего окислителя, предлагается:

- в контур циркуляции водного теплоносителя включить парогенератор «натрий-вода»;

- в контур циркуляции водного теплоносителя дополнительно подавать летучую щелочь;

- в период пуска парогенератора концентрацию окислителя и щелочи в питательной воде парогенератора повышать до определенного уровня, а в период его эксплуатации на номинальной мощности их концентрацию снижают до заданного уровня;

- в контур циркуляции водного теплоносителя дополнительно подавать летучую щелочь;

- в период пуска атомной электростанции концентрацию окислителя и щелочи в питательной воде парогенератора повышать до 0,5-1,0 мг окислителя/кг и 2-3 мг щелочи/кг, а в период его эксплуатации на номинальной мощности их концентрацию снижают до заданного уровня.

В частных случаях реализации способа предлагается:

- в качестве летучего окислителя использовать газообразный кислород, перекись водорода или газообразную закись азота, а в качестве щелочи применять аммиак;

- в период пуска атомной электростанции концентрацию окислителя и щелочи в водном теплоносителе повышать соответственно до 0,5-1,0 мг окислителя/кг и до 2-3 мг щелочи/кг, а при выходе на номинальный уровень мощности парогенератора концентрацию окислителя и щелочи в водном теплоносителе снижать соответственно до 0,1 мг окислителя/кг и 0,05-0,08 мг щелочи/кг;

- газообразную закись азота применять в период случайного снижения величины водородного показателя pH водного теплоносителя ниже нейтральной величины.

Сущность способа эксплуатации парогенератора типа «натрий-вода» атомной электростанции заключается в следующем.

Прокачивают по замкнутым контурам парогенератора водяной и натрийсодержащий теплоносители. Подают в водный теплоноситель летучий окислитель. В период пуска АЭС в контур циркуляции водного теплоносителя включают парогенератор и дополнительно в водный теплоноситель подают летучую щелочь. В период пуска АЭС концентрацию летучих окислителя и щелочи в питательной воде парогенератора повышают до 0,5-1,0 мг окислителя/кг и 2-3 мг щелочи/кг, а в период эксплуатации парогенератора «натрий-вода» на номинальной мощности концентрацию летучих окислителя и щелочи снижают до заданного уровня. В качестве летучего окислителя используют газообразный кислород, перекись водорода или газообразную закись азота, а в качестве щелочи применяют аммиак. При выходе на номинальный уровень мощности парогенератора концентрацию окислителя и щелочи в водном теплоносителе снижают соответственно до 0,1 мг окислителя/кг и 0,05-0,08 мг щелочи/кг. В период снижения величины pH водного теплоносителя ниже нейтральной величины (7,0) в качестве летучего окислителя применяют газообразную закись азота.

При пуске АЭС с РБН и дальнейшей эксплуатации на мощности, если в питательную воду парогенератора после деаэратора не добавляют летучий окислитель, то в парогенераторе существует источник поступления водорода в натриевый теплоноситель - катодный процесс с водородной деполяризацией при электрохимической коррозии парогенераторной стали в водном теплоносителе:

.

Если в питательную воду добавляют гидразин (в виде водного раствора гидразин-гидрата N 2 H 4 *H 2 O), то, по данным [1], в гидразин-содержащей водной среде дополнительным катодным деполяризатором электрохимической коррозии является ион гидразония N 2 H 5 + :

N 2 H 4 *H 2 O<-->N 2 H 5 + +ОН -

.

Образующийся на поверхности стальных труб в водном теплоносителе катодный водород H kat растворяется в стали и диффундирует через стенки труб в натриевый теплоноситель по механизму, описанному в [2]. В итоге натриевый теплоноситель загрязняется водородом.

При осуществлении предлагаемого способа в питательную воду парогенератора после деаэратора при пуске и дальнейшей эксплуатации парогенератора на мощности (то есть при прокачке натрий-содержащего и водного теплоносителей по контурам циркуляции) добавляют смесь летучих окислителя и щелочи, например аммиак и кислород, что ликвидирует источник поступления водорода в натриевый теплоноситель - катодный процесс с водородной или с гидразониевой деполяризацией при электрохимической коррозии парогенераторной стали в водном теплоносителе. Вместо кислорода можно использовать перекись водорода H 2 O 2 , так как водный раствор перекиси водорода при нагревании разлагается на воду и кислород.

Вместо водородной (1) или гидразониевой деполяризации (2) происходит процесс кислородной деполяризации в щелочной среде:

.

Добавка в водный теплоноситель летучей щелочи необходима для постоянного поддержания в воде щелочной среды, так как в реальных условиях эксплуатации пароводяного контура вероятно случайное поступление в конденсатную часть тракта потенциально-кислых веществ, например углекислоты из воздуха или продуктов истирания ионообменных смол из БОУ. Последние при их поступлении с водой в высокотемпературную часть водяного контура термически разлагаются до низкомолекулярных органических кислот, вызывающих снижение величины pH воды в кислую область, в которой растворенный в воде окислитель, например кислород или перекись водорода являются уже активатором коррозии стали парогенератора в воде ухудшенного качества. Присутствие аммиака предотвращает это нежелательное явление, так как аммиак химически нейтрализует кислые вещества. Временное ухудшение качества воды наиболее вероятно в переходные периоды работы энергоустановки, например при пуске АЭС на воде первичного заполнения пароводяного контура, а также при подключении БОУ. В период пуска атомной электростанции концентрацию окислителя и щелочи в контуре водного теплоносителя повышают до 0,5-1,0 мг окислителя/кг и 2-3 мг щелочи/кг, а в период его эксплуатации на номинальной мощности их концентрацию снижают до заданного уровня.

Концентрация в водном теплоносителе летучего окислителя (кислород, перекись водорода, закись азота) при пуске и эксплуатации парогенератора «натрий-вода» может быть высокой, но следует учитывать, что подпитка пароводяного контура летучим окислителем без верхнего ограничения его концентрации может вызвать при эксплуатации АЭС трудности.

Во-первых, в пусковых условиях и при эксплуатации оборудования пароводяного контура эжектора могут не обеспечить проектный вакуум в конденсаторе турбины при отсосе большого количества неконденсирующихся газов (т.н. «срыв вакуума»), что неизбежно приводит к снижению экономичности турбоустановки и АЭС в целом. Поэтому, например, для кислорода верхняя граница концентрации кислорода в водном теплоносителе не должна превышать его растворимости в водной фазе при температуре конденсации пара в конденсаторе (20-30°C), что составляет около 1 мг O 2 /кг (давление, или проектный вакуум, в конденсаторе турбоустановки поддерживается эжекторами на уровне 0,025 ата). А при использовании перекиси водорода следует учитывать, что, по данным работы [4], высокая концентрация летучего окислителя (например, перекиси водорода) может приводить к окислению ионитов БОУ и ухудшению качества конденсата по солям (контроль их содержания осуществляется по удельной электропроводимости) и органическим веществам. Поэтому, по данным работы [4], верхняя граница концентрации H 2 O 2 должна быть не выше 1,0 мг/кг в течение не более 10 суток, то есть в период пуска и выхода на номинальный уровень мощности АЭС.

Во-вторых, длительное поддержание вышеуказанной концентрации летучих окислителей в водном теплоносителе на входе в парогенератор может привести к нежелательным процессам в пароперегревателе (в нем водяной пар после испарителя перегревается до 500°C), который изготавливается либо из феррито-перлитной стали типа 10Х2М (пароперегреватель в парогенераторе ПГН-272 на БН-800), либо из нержавеющей нестабилизированной стали типа Х18Н9 (пароперегреватель ПГН-200М на БН-600), а именно к окалинообразованию на поверхности феррито-перлитной стали [5], либо к коррозионному растрескиванию нержавеющей стали, что известно из практики эксплуатации [6]. Поэтому верхняя граница концентрации окислителя в воде-паре парогенератора (1,0 мг/кг) допустима только в пусковой период (2-3 суток) для быстрой и эффективной химической пассивации стальных парогенерирующих поверхностей и подавления образования коррозионного водорода. Затем, по мере набора мощности АЭС до номинального значения, концентрация летучего окислителя в воде-паре парогенератора должна постепенно снижаться до минимально необходимой величины, при которой не происходит повышения содержания водорода в натриевом теплоносителе. По эксплуатационным данным, полученным в тепловой энергетике [7], для подавления процесса коррозии пароперегревательных поверхностей парогенераторов, выполненных из легированных перлитных сталей, при длительной работе на номинальном режиме мощности достаточно поддерживать концентрацию окислителя в водном теплоносителе на уровне около 0,1 мг/кг.

Концентрация в водном теплоносителе летучей щелочи, например аммиака, может быть высокой - до величины pH=9,5-9,6 (2-3 мг NH 3 /кг), что также благоприятно для подавления коррозии стали с водородной деполяризацией в парогенераторе, особенно при пуске. Однако длительное поддержание такой концентрации аммиака неэкономично из-за непроизводительного балластирования катионита аммиаком в фильтрах БОУ, предназначенной для очистки конденсата турбины от присосов технической (циркуляционной) воды в конденсаторе. По мере балластирования катионита аммиаком катионит в фильтрах БОУ теряет ионообменную емкость, которая необходима для поглощения солей из присосов технической воды при вероятном разрыве трубки конденсатора. Кроме того, требуется его частая регенерация, что также неэкономично из-за повышенного расхода реагентов на регенерации и ведет к увеличению объема сточных вод АЭС, требующих нейтрализации и переработки. Результаты стендовых испытаний способа эксплуатации парогенератора «натрий-вода» показывают, что концентрация аммиака в воде может не превышать 0,05-0,08 мг NH 3 /кг (pH=8,0-8,5), что достаточно для совместного с летучим окислителем подавления коррозии с водородной деполяризацией конструкционных сталей парогенератора со стороны пароводяного контура и не вызывает трудностей в работе БОУ на АЭС.

В период пуска атомной электростанции концентрацию окислителя и щелочи в питательной воде парогенератора повышают соответственно до 0,5-1,0 мг окислителя/кг и 2-3 мг щелочи/кг.

При выходе на номинальный уровень мощности парогенератора концентрацию окислителя и щелочи в водном теплоносителе снижают соответственно до 0,1 мг окислителя/кг и 0,05-0,08 мг щелочи/кг.

При необходимости вместо кислорода и перекиси водорода можно использовать другой летучий окислитель - газообразную закись азота N 2 O, которая, также как и кислород, хорошо растворима в воде, но, в отличие от высших окислов азота, с водой не реагирует. Газообразную закись азота применяют в период снижения величины водородного показателя pH ниже нейтральной величины 7,0. При использовании закиси азота в качестве окислителя, процесс катодной деполяризации без образования водорода может происходить даже в кислой среде [3]:

,

что не происходит при использовании кислорода. Тем самым предотвращается процесс водородной деполяризации при случайном попадании в водный теплоноситель кислых и потенциально-кислых веществ, например CO 2 при присосах воздуха в вакуумной части пароводяного тракта (конденсатор турбины). Растворимость закиси азота в воде при 25-30°C существенно выше растворимости кислорода (приблизительно в 25 раз), поэтому теоретически допустимая (по условиям поддержания вакуума) концентрация N 2 O в водном теплоносителе может быть высокой - до 25 мг N 2 O/кг. Но практически, в отличие от кислорода, постоянный сброс эжекторами турбины неконденсирующихся газов с примесью N 2 O в атмосферу негативно влияет на экологию [3] окружающей среды. Поэтому, исходя из практических соображений, концентрацию растворенной N 2 O в водном теплоносителе для гарантированного минимально-возможного отсоса ее из конденсатора эжекторами, желательно держать как минимум на порядок величины ниже ее теоретической растворимости в водяной фазе при конденсации пара в конденсаторе, то есть ниже 2,0-2,5 мг N 2 O/кг. Кроме того, испытания заявляемого способа эксплуатации парогенератора «натрий-вода» показали практически одинаковую эффективность окислителей при их одинаковой концентрации в водном теплоносителе в диапазоне 1,0-3,0 мг/кг. Поэтому, исходя из более высокой стоимости N 2 O по сравнению с кислородом (приблизительно в 40 раз), и во избежание непроизводительных потерь N 2 O с выхлопом эжекторов, целесообразно в пусковой период поддерживать концентрацию N 2 O в водном теплоносителе так же, как и при применении кислорода, не выше 1,0 мг N 2 O/кг.

Положительный эффект при осуществлении предлагаемого способа достигается за счет того, что процесс катодной деполяризации при использовании растворенного в воде окислителя идет без образования водорода, следовательно, снижается поступление водорода путем диффузии через стенки парогенератора в натрий.

Повышается надежность эксплуатации парогенератора и АЭС с РБН в целом, так как при пуске с пониженным содержанием водорода в натриевом теплоносителе более надежно работают системы защиты парогенератора от вероятных течей воды в натрий при разгерметизации парогенератора.

Отпадает необходимость длительной очистки натриевого теплоносителя в холодных ловушках, что связано с потерей тепла.

Предлагаемый способ может быть реализован на любом парогенераторе, обогреваемом натрий-содержащим теплоносителем на АЭС с РБН.

Применение именно летучих добавок (не осаждающихся в парогенераторе) к питательной воде парогенератора обусловлено прямоточной конструкцией парогенератора типа «натрий-вода» АЭС с РБН. На входе в парогенератор - вода, на выходе из парогенератора - перегретый пар, поэтому все нелетучие примеси, присутствующие в воде, в процессе парообразования концентрируются в водной фазе и отлагаются на греющих поверхностях, образуя слой отложений. Отложения нелетучих примесей ухудшают теплоотдачу и приводят к ряду других негативных последствий с точки зрения эксплуатационной надежности парогенератора - например, к локальной коррозии стали труб под отложениями.

Применение, кроме аммиака, других летучих щелочных веществ (морфолин, циклогексиламин, моноэтаноламин и других аминопроизводных) нежелательно, так как при высокой температуре в парогенераторе «натрий-вода» (до 500-550°C) они разлагаются (продуктами разложения являются CO 2 , CO, муравьиная кислота, водород и др. посторонние химические вещества), приводя к повышению электропроводимости водного теплоносителя, что ведет к усилению коррозии стали пароводяного контура.

Пример конкретного осуществления способа эксплуатации парогенератора типа «натрий-вода».

Предлагаемый способ был испытан на стенде с однотрубной прямоточной моделью парогенератора типа «натрий-вода», обогреваемом натриевым теплоносителем, см. Фиг.1.

Стенд состоит из: 1 - циркуляционный электромагнитный натриевый насос, 2 - нагреватель для натрия (аналог промежуточного теплообменника «натрий 1 контура - натрий 2 контура» АЭС с РБН), 3 - однотрубная модель парогенератора «натрий-вода» из стали 10Х2М, 4 - буферная емкость (компенсатор объема натрия), 5 - сливной бак, 6 - холодная ловушка для очистки натрия от гидридов и других примесей, 7 - система аварийной защиты, 8 - система измерения водорода в натрии (ИВА-1), 9 - проточный холодильник для ИВА-1, 10 - проточная емкость с натрием, 11 - циркуляционный водяной насос, 12 - подогреватель воды, 13 - система холодильников, 14 - ионообменные фильтры внутриконтурной очистки воды (аналог блочной обессоливающей установки БОУ), 15 - бак-дозатор химических реагентов в воду, 16 - насос-дозатор химических реагентов, 17 - насос промывочного контура рабочего участка, 18 - холодильник, 19 - компенсатор объема воды, 20 - защитный газ (аргон), 21 - бак подпитки водяного контура, 22 - насос подпитки водой водяного контура, 23 - газосборник со сбросом в атмосферу, I, II, III - пробоотборные точки водяного контура. Движение сред в рабочем участке противоточное (вода - снизу вверх, натрий - сверху вниз: как в реальном парогенераторе). Стенд оснащен необходимым количеством натриевых и водяных высокотемпературных вентилей и регулировочной арматурой. Стенд с рабочим участком пускается и выводится на номинальную мощность таким же способом, как и парогенератор «натрий-вода»: в исходном состоянии по натриевому и водяному контуру рабочего участка (модели парогенератора) циркулируют натрий и вода (давление воды Р=14,0 МПа) соответственно при температуре 250°C (по водяной стороне контур химической промывки отсечен вентилями). После доведения качества воды по примесям (очисткой на фильтрах 14) до пусковых нормативов в водяной контур дозируют водный раствор аммиака и перекиси водорода из бака 15 насосом 16 для создания в контуре необходимых их концентраций. Контроль их концентраций осуществляют отбором проб воды из пробоотборных точек I, II, III. Одновременно холодной ловушкой 6 устанавливается необходимая чистота натрия по водороду и другим примесям, контроль осуществляется по показаниям автоматического анализатора водорода в натрии ИВА-1 (поз.8). После очистки натрия до фонового значения концентрации водорода (приблизительно 0,04±0,01 ppm) производится непосредственно пусковое измерение при повышении мощности: включается дополнительный источник тепла 2 и начинается повышение температуры циркулирующего натрия и, через модель парогенератора, циркулирующего водного теплоносителя до номинальных параметров: натрия до 550°C, водяного пара до 500°C. Производится непрерывный контроль содержания водорода прибором ИВА-1 (поз.8). Испытания продолжаются до установления показаний ИВА-1.

На Фиг.2 приведены основные результаты испытаний при пуске и выходе на мощность модели парогенератора «натрий-вода».

Приведенная на Фиг.2 кривая изменения концентрации водорода в натрии демонстрирует достижение стационарной концентрации водорода в натрии (рост концентрации водорода за 15 часов только до 0,2 ppm) при дозировании в водный теплоноситель летучего окислителя (концентрация кислорода в питательной воде парогенератора 1,0±0,5 мг/кг) и летучей щелочи (концентрация аммиака в питательной воде парогенератора 2,5±0,5 мг/кг). Подавляется процесс водородной деполяризации при коррозии стали в водном теплоносителе. На пониженном фоне содержания водорода в натрии САЗ-ПГ от вероятной течи работает эффективно.

При вводе в водный теплоноситель смеси летучих окислителя и щелочи содержание водорода в натрии стабилизируется в течение 15 часов на величине 0,2 ppm. Причем стендовые испытания показали, что в период пуска парогенератора при концентрации летучего окислителя в питательной воде ниже 0,5 мг/кг снижается эффективность предлагаемого способа эксплуатации парогенератора «натрий-вода».

Стабилизация содержания водорода в натрии на данной величине свидетельствует о значительном снижении скорости коррозии и, как следствие, поступления диффузионного водорода коррозионного происхождения в натриевый теплоноситель, что позволяет надежно регистрировать вероятную течь воды в парогенераторе, своевременно выключая из эксплуатации дефектную секцию парогенератора.

Технический результат заявленного технического решения состоит в повышении эксплуатационной надежности парогенератора «натрий-вода».

ЛИТЕРАТУРА

1. Ермолаев Н.П., Смыков В.Б., Мосеева И.Л. Особенности поведения гидразина в водяном контуре парогенератора «натрий-вода». Теплоэнергетика, 1998, 7, с.25-29.

2. Смыков В.Б., Ермолаев Н.П. Массоперенос коррозионного водорода в парогенераторе типа натрий-вода. / Вопросы атомной науки и техники. Серия: Атомное материаловедение. Научно-технический сборник. Выпуск 1 (24), 1987 год. Москва: ГК по ИАЭ СССР, ЦНИИатоминформ, ДСП, вх. В-СП-33, с.3-13.

3. Леонтьев А.В., Фомичева О.А., Проскурин М.Н., Зефиров Н.С. Современная химия оксида азота (1). / Успехи химии, т.70, 2, 2001, с.107-12.

4. Martinola F. Wasserstoffperoxid und lonenaustauscher im Kraftwerksbetrieb. "VGB Kraftwerkstechnik", 1978, 58, 6, 436-439 / Опубликовано в: Экспресс-информация ВИНИТИ. Серия: Теплоэнергетика, Москва, 1978, 46, с.32-38.

5. Ляшевич Н.А. О надежности работы поверхностей нагрева энергоблоков при водном режиме с дозированием окислителя. / Теплоэнергетика, 1983, 7, с.11-13.

6. Груздев Н.И., Деева З.В., Школьникова Б.Э. и др. О возможности развития хрупких разрушений поверхностей нагрева котлов при нейтрально-окислительном водном режиме. / Теплоэнергетика, 1983, 7, с.8-11.

7. Маргулова Т.Х., Акользин П.А., Разумовская Е.Д. О концентрациях газообразного кислорода при дозировании его в конденсат энергоблоков с.к.д. / Теплоэнергетика, 1983, 7, с.3-5.

Формула изобретения

1. Способ эксплуатации парогенератора типа «натрий-вода» атомной электростанции, включающий прокачку по замкнутым контурам водного и натрийсодержащего теплоносителей и подачу в водный теплоноситель летучего окислителя, отличающийся тем, что в период пуска атомной электростанции в контур циркуляции водного теплоносителя включают парогенератор «натрий-вода», а в водный теплоноситель дополнительно подают летучую щелочь, причем концентрацию летучих окислителя и щелочи в питательной воде парогенератора повышают до 0,5-1,0 мг окислителя/кг и 2-3 мг щелочи/кг, а в период эксплуатации парогенератора «натрий-вода» на номинальной мощности концентрацию летучих окислителя и щелочи снижают до заданного уровня.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве летучего окислителя используют газообразный кислород, перекись водорода или газообразную закись азота, а в качестве щелочи применяют аммиак.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при выходе на номинальный уровень мощности парогенератора концентрацию окислителя и щелочи в водном теплоносителе снижают до 0,1 мг окислителя/кг и 0,05-0,08 мг щелочи/кг.

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что газообразную закись азота применяют в период снижения величины pH ниже нейтральной величины.

РИСУНКИ