主回路活化腐蚀产物释放与净化的优化控制

论文摘要

核电站主回路的化学源项控制是反应堆源项控制中的重要一环。通过综合分析化学源项和水化学参数的历史数据,制定了化学源项的长期监测方法及其监测目的,分析了pH值、过氧化氢和溶解氢浓度等对主回路活化腐蚀产物迁移的影响,并结合大亚湾核电站的实践经验,提出了核电站活化腐蚀产物的监测与控制方法。大亚湾核电站多次发生有关110mAg的释放和污染的问题。主要涉及一回路氧化停堆期间一回路冷却剂中的110mAg的释放和污染以及含银除盐床在投运和树脂更换时110mAg的脱落。根据电位和吉布斯自由能等的计算,分析了Ag在各种水化学环境中的存在形态,并对污染的原因和防治措施进行了归纳,结论是电位变化是导致110mAg形态转变的根本原因。总之,目前大亚湾核电机组主回路的化学源项控制良好,通过持续地改进,可以将主回路的剂量率水平进一步降低,以更好地保护环境、保护公众。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 符号说明
• 第一章 前言
• 1.1 背景
• 1.2 国外核电站主回路化学源项的研究
• 1.3 国内概况
• 1.4 大亚湾核电站情况简介
• 1.5 本研究的目的
• 第二章 Co 与Ni 的性质及其在水中的腐蚀倾向
• 2.1 Co 与Ni 的生成机理、衰变规律及其化学性质
• 2.2 Fe、Co 与Ni 在主回路水环境中的腐蚀倾向
• 2.2.1 布拜图的研究
• 2.2.2 电位判据
• 2.2.3 吉布斯自由能判据
• 第三章 活化腐蚀产物的产生、释放、净化与沉降统计规律
• 3.1 数学计算模型
• 3.1.1 统计方法
• 3.1.2 计算结果
• 3.2 主回路水中活化腐蚀产物变化趋势图
• 3.2.1 放射性核素的释放量在不同燃料循环中的变化趋势
• 3.2.2 放射性核素的净化率在不同燃料循环中的变化趋势
• 3.2.3 放射性核素的释放率在不同燃料循环中的变化趋势
• 3.2.4 放射性核素的氧化净化再沉降率在不同燃料循环中的变化趋势
• 3.2.5 关键累积量源项参数的日均值在不同燃料循环中的变化趋势
• 3.3 主回路水中化学源项参数的评估
• 3.3.1 D1/2RCP 大修氧化中活化腐蚀产物58Co、60Co 峰值的评估方法
• 3.3.2 D1/2RCP 水中化学源项参数评价结果及评价方案
• 第四章 110mAg 存在形态调查和从树脂脱落的机理研究
• 4.1 110mAg 问题在大亚湾核电站和法国同类电站的情况简介
• 4.1.1 D1/2RCP 氧化停堆过程中110mAg 峰值
• 4.1.2 氧化停堆期间110mAg 峰值出现的时间
• 4.1.3 110mAg 问题的外部反馈
• 4.2 关于110mAg 性质的研究
• 4.2.1 110mAg 的特性
• 4.2.2 一回路中银的来源
• 4.2.3 110mAg 的沉积特性
• 4.3 110mAg 的形态
• 4.3.1 布拜图的研究
• 4.3.2 功率运行期间银的主要存在形态
• 4.3.3 氧化停堆期间银的主要存在形态
• 4.4 110mAg 从树脂脱落的机理
• 4.4.1 树脂中Ag 的存在形态及其脱落机理
• 4.4.2 历史早期使用的除盐床少有出现110mAg 污染的解释
• 第五章 化学控制参数对活化腐蚀产物的影响
• 5.1 活化腐蚀产物转移模型
• 5.2 功率运行期间pH 对活化腐蚀产物产生和迁移的影响
• 5.2.1 大亚湾核电站两种主回路水pH 值的控制规范图
• 5.2.2 大亚湾核电站1 号机主回路活化腐蚀产物与pH 的关系图
• 5.2.3 大亚湾核电站2 号机主回路活化腐蚀产物与pH 的关系图
• 5.2.4 临界期间主回路水中58Co 与60Co 比例变化趋势图
• 5.2.5 pH 对活化腐蚀产物产生和迁移的影响规律
• 5.3 温度对活化腐蚀产物迁移的影响
• 5.4 溶解氢对主回路活化腐蚀产物产生和迁移的影响
• 第六章 核电站活化腐蚀产物的控制方法
• 6.1 主回路化学源项参数的监测与评价方法
• 6.2 58Co、60Co 和110m Ag 净化的改进
• 6.2.1 净化系统用树脂的改进
• 6.2.2 110mAg 的控制
• 6.2.3 RCV 系统的净化
• 6.3 化学参数的控制
• 6.3.1 pH 的控制
• 6.3.2 过氧化氢加入量的控制
• 6.3.3 H2 的控制
• 第七章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的论文