一种核电厂高温气冷堆气体采样分析系统的制作方法

专利2025-04-18  47


本发明涉及气体采样分析,具体涉及一种核电厂高温气冷堆气体采样分析系统。


背景技术:

1、在高温气冷堆中,对于一回路系统和氦净化系统中氦气的各种化学污染,一般利用在线气体采样分析系统,通过气体分析的方法进行监测,确定一回路系统的氦冷却剂中各种杂质浓度是否满足要求,以及对氦净化系统的净化效率进行监测,确定氦净化系统内的净化设备是否需要再生。

2、在线气体采样分析系统主要包括:气相色谱仪、硅片式微量水分析仪、co和co2红外分析仪、电容式微量水分析仪、样品预处理子系统、通风柜、阀门驱动控制柜、端子柜及各类阀门等。其中,气相色谱仪用于在氦净化系统正常运行的工况下,检测样品气体中h2、o2、n2、ch4、co和co2六种气体组分的杂质浓度;且气相色谱仪在氦净化系统的再生氧化铜床工况下,检测样品气体中o2的杂质浓度。在线气体采样分析系统一般配置两台气相色谱仪,两台气相色谱仪互为冗余。利用单台气相色谱仪,在每次进样时,可检测出上述六种气体组分的浓度。

3、根据高温气冷堆的机组运行要求,在堆芯额定热功率不小于30%时,需每隔72小时对一回路系统的气体杂质含量进行取样分析。如果气体杂质含量超标,则要求在48小时内恢复气体杂质含量至限值内,且在48小时内查明气体杂质含量超标的原因,且每隔8小时对一回路系统的气体杂质含量进行取样分析。上述措施如未完成,则需在18小时内将高温气冷堆的机组降至正常停堆模式。

4、一般情况下,冗余配置的两台在线气相色谱仪所处的工作环境相同,部分样气管路和载气等存在共用情况。当冗余配置的两台在线气相色谱仪的共用部分或工作环境存在共因故障时,很容易导致两台在线气相色谱仪均不可用,高温气冷堆的机组进入运行限制的状态,严重影响核电厂的运行效率。


技术实现思路

1、因此,本发明要解决的技术问题在于克服当冗余配置的两台在线气相色谱仪的共用部分或工作环境存在共因故障时,很容易导致两台在线气相色谱仪均不可用,高温气冷堆的机组进入运行限制状态,严重影响核电厂运行效率的缺陷。

2、为了解决上述问题,本发明提供一种新增的核电厂高温气冷堆气体采样分析系统,包括:

3、旁路取样管道,一端与核电厂高温气冷堆中在线气体采样分析子系统的第一样气进样管道连接;

4、第一快速接头,通过第一取样管与所述旁路取样管道的另一端连接;

5、取样罐,设有输入端和输出端,在所述输入端和输出端均设有第二快速接头,位于输入端的第二快速接头适于与所述第一快速接头连接,以获取第一样气进样管道中的样气;

6、离线气体采样分析子系统,适于与所述取样罐位于输出端的第二快速接头连接,以引入第一样气进样管道中的样气,进行离线气体分析。

7、可选地,所述取样罐输出端的第二快速接头适于通过另一个第一快速接头和管路连接至在线气体采样分析子系统的排气口。

8、可选地,在所述第一样气进样管道上设有串联的第一常闭阀门和第二常闭阀门。

9、可选地,所述离线气体采样分析子系统包括:

10、第二样气进样管道,适于通过连接有第三快速接头的第二取样管与所述取样罐位于输出端的第二快速接头连接;

11、离线气相色谱仪,输入端与所述第二样气进样管道的另一端连接;

12、载气钢瓶,通过载气管道与所述离线气相色谱仪的载气进口连接。

13、可选地,所述离线气体采样分析子系统还包括:

14、负压排风结构,与所述离线气相色谱仪的输出端连接。

15、可选地,在所述负压排风结构与所述离线气相色谱仪连接的管路上设有串联的第五常开阀门和第六常开阀门。

16、可选地,在所述第二样气进样管道上设有取样泵。

17、可选地,在所述第二样气进样管道上取样泵之前的管路上设有串联的第五常闭阀门和第六常闭阀门;在所述第二样气进样管道上取样泵之后的管路上设有串联的第七常闭阀门和第八常闭阀门。

18、可选地,在所述载气管道上设有串联的第九常闭阀门和第十常闭阀门。

19、可选地,所述第二样气进样管道和离线气相色谱仪均设置于手套箱内;所述取样罐适于放入手套箱内。

20、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:

21、1.本发明提供的核电厂高温气冷堆气体采样分析系统,包括:旁路取样管道,一端与核电厂高温气冷堆中在线气体采样分析子系统的第一样气进样管道连接;第一快速接头,通过第一取样管与所述旁路取样管道的另一端连接;取样罐,设有输入端和输出端,在所述输入端和输出端均设有第二快速接头,位于输入端的第二快速接头适于与所述第一快速接头连接,以获取第一样气进样管道中的样气;离线气体采样分析子系统,适于与所述取样罐位于输出端的第二快速接头连接,以引入第一样气进样管道中的样气,进行离线气体分析;本申请采用上述技术方案,通过增设旁路取样管道和取样罐等,当在线气体采样分析子系统出现故障不可用时,利用本申请所述核电厂高温气冷堆气体采样分析系统进行离线取样分析,作为备用的取样监测手段,提高可靠性,确保核电厂高温气冷堆机组稳定运行。

22、2.本发明所述取样罐输出端的第二快速接头适于通过另一个第一快速接头和管路连接至在线气体采样分析子系统的排气口;本申请采用上述技术方案,通过样气在取样罐中的流转,采样出合适的样气。

23、3.本发明在所述第一样气进样管道上设有串联的第一常闭阀门和第二常闭阀门;本申请采用上述技术方案,通过第一常闭阀门和第二常闭阀门,在不通过取样罐取样时,可靠关闭联接至取样罐的通路。

24、4.本发明所述离线气体采样分析子系统还包括:负压排风结构,与所述离线气相色谱仪的输出端连接;本申请采用上述技术方案,通过负压排风结构及时将分析后的样气排出。

25、5.本发明在所述第二样气进样管道上设有取样泵;本申请采用上述技术方案,通过取样泵加快样气进入离线气相色谱仪的动力和速度,提高样气分析效率。

26、6.本发明所述第二样气进样管道和离线气相色谱仪均设置于手套箱内;所述取样罐适于放入手套箱内;本申请采用上述技术方案,通过手套箱保护内部的第二样气进样管道、离线气相色谱仪和取样罐。



技术特征:

1.一种核电厂高温气冷堆气体采样分析系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的核电厂高温气冷堆气体采样分析系统,其特征在于,所述取样罐(15)输出端的第二快速接头(14)适于通过另一个第一快速接头(13)和管路连接至在线气体采样分析子系统的排气口。

3.根据权利要求1所述的核电厂高温气冷堆气体采样分析系统,其特征在于,在所述第一样气进样管道(1)上设有串联的第一常闭阀门(8)和第二常闭阀门(9)。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的核电厂高温气冷堆气体采样分析系统,其特征在于,所述离线气体采样分析子系统包括:

5.根据权利要求4所述的核电厂高温气冷堆气体采样分析系统,其特征在于,所述离线气体采样分析子系统还包括:

6.根据权利要求5所述的核电厂高温气冷堆气体采样分析系统,其特征在于,在所述负压排风结构(25)与所述离线气相色谱仪(22)连接的管路上设有串联的第五常开阀门(23)和第六常开阀门(24)。

7.根据权利要求4所述的核电厂高温气冷堆气体采样分析系统,其特征在于,在所述第二样气进样管道(16)上设有取样泵(19)。

8.根据权利要求7所述的核电厂高温气冷堆气体采样分析系统,其特征在于,在所述第二样气进样管道(16)上取样泵(19)之前的管路上设有串联的第五常闭阀门(17)和第六常闭阀门(18);在所述第二样气进样管道(16)上取样泵(19)之后的管路上设有串联的第七常闭阀门(20)和第八常闭阀门(21)。

9.根据权利要求4所述的核电厂高温气冷堆气体采样分析系统,其特征在于,在所述载气管道上设有串联的第九常闭阀门(28)和第十常闭阀门(29)。

10.根据权利要求4所述的核电厂高温气冷堆气体采样分析系统,其特征在于,所述第二样气进样管道(16)和离线气相色谱仪(22)均设置于手套箱(30)内;所述取样罐(15)适于放入手套箱(30)内。


技术总结
本发明涉及气体采样分析技术领域,具体涉及一种核电厂高温气冷堆气体采样分析系统,包括:旁路取样管道一端与在线气体采样分析子系统的第一样气进样管道连接;第一快速接头通过第一取样管与旁路取样管道另一端连接;取样罐设有输入端,适于与第一快速接头连接,以获取样气;离线气体采样分析子系统适于与取样罐连接,以引入第一样气进样管道中的样气,进行离线气体分析;本申请通过增设旁路取样管道和取样罐等,当在线气体采样分析子系统出现故障不可用时,利用本申请所述核电厂高温气冷堆气体采样分析系统进行离线取样分析,作为备用的取样监测手段,提高可靠性,确保核电厂高温气冷堆机组稳定运行。

技术研发人员:马超,张延旭,史进,唐磊佳,彭鹏,王洪杰,王启飞,刘钊
受保护的技术使用者:华能山东石岛湾核电有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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