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
　　
　　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.