[发明专利]用于核电站的脱气系统和对反应堆冷却剂流进行脱气的方法

说明书

本发明涉及一种核电站，包括核反应堆和含有反应堆冷却剂的反应堆冷却剂回路，并还包括用于所述反应堆冷却剂的脱气系统(2)。本发明的目的是提供一种具有脱气系统(2)的核电站，所述系统可以很容易地集成到周围的系统中，空间需求小，在现有工厂的情况下可以适应各种需要，并且可以可靠和有效地工作。为此，所述脱气系统(2)是超声波脱气系统，包括超声波发生器簇(11)，其中所述超声波发生器簇有至少一个超声波发生器(10)设置在所述反应堆冷却剂回路的管线中或与所述反应堆冷却剂回路流体连接的管线中。

技术领域

本发明涉及一种核电站，包括核反应堆和含有特别是基于水或类似于水(例如轻水或重水)的反应堆冷却剂的反应堆冷却剂回路，还包括用于反应堆冷却剂的脱气系统。本发明还涉及一种对核反应堆的反应堆冷却剂进行脱气的相应方法。

背景技术

核电站包括核反应堆和相关的反应堆冷却剂回路，反应堆冷却剂在反应堆冷却剂回路中循环。由于各种原因，可能有必要从液体反应堆冷却剂中去除溶解的气体。这个过程被称为“脱气”或“脱气作用”。一个原因可能是去除氧气，以避免在封闭的管线或管道系统中出现腐蚀。另一个原因可能是为核反应堆的维护做准备，使放射性核素的数量尽可能低，以达到反应堆容器的开放限制。

根据权利要求1的前序部分，现有技术文件EP 2 109 114A2公开了一种带有反应堆冷却剂脱气系统的核电站。所述脱气系统是基于汽化(应用汽提气)。

US 4 647 425A公开了一种具有真空脱气仪器的核电站。

US 2016/225470 A1公开了一种基于膜的脱气仪器的核电站。

核电站中现有的这些脱气系统被认为是昂贵的、耗能的、低效的和对空间有要求的。

因此，本发明的目的是为了提供具有脱气系统的核电站，所述系统可以很容易地与周围的系统集成，空间需求小，在现有的工厂中可以适应各种需要，并且可以可靠和有效地工作。此外，本发明应提供一种用于对核反应堆的反应堆冷却剂流进行脱气的相应方法。

发明内容

根据本发明，与装置有关的目的是由具有权利要求1的特征的核电站来实现的。

因此，本发明提出了一种核电站，包括核反应堆和含有反应堆冷却剂的反应堆冷却剂回路，并还包括反应堆冷却剂的脱气系统，其中脱气系统是一种超声波脱气系统，包括超声波发生器簇，所述超声波发生器簇有至少一个超声波发生器(sonotrode)设置在反应堆冷却剂回路的管线中或与反应堆冷却剂回路流体连接的管线中，优选地对反应堆冷却剂进行连续脱气。

在超声波脱气系统中，溶解在液体中的气体由于超声波能量的作用而形成小的空化气泡。在分离容器或罐中，小气泡聚集成较大的气泡，并上升到液体的表面，使得分离气体可以被提取出来。超声波振荡器也被称为超声波发生器。

本发明基于这种已知的技术，这种技术在商业上是可用的，并在其他工业部门得到证实和测试，并将所述技术转化为适用于核电站反应堆冷却剂脱气的应用。其优点包括：节省成本和能源、节省空间、低维护、易于安装和操作、模块化设计、可按需扩展(可扩展)。

在优选的实施方式中，超声波发生器簇包括多个并流配置的超声波发生器。优选地，借助于相应的控制阀，流过(活化)的超声波发生器可以调整。

对于连续操作，每个超声波发生器优选地设置在流通池内，所述流通池可以是任何适合流通操作的器皿、管道或罐。

虽然原则上可以将所述超声波发生器放在发生气体分离的同一容器、罐或管道中，但对于本文所述的应用来说，有利的是将超声波子系统和分离子系统在空间上相互分离，使得超声波发生器簇的下游有分离容器。

优选地，分离容器包括气体空间，所述气体空间与用于提取气流的吸入管线相连。因此，在操作过程中，气体空间优选保持在相对于大气的负压下。气体分离也可以通过分离容器的气体吹扫来实现或支持。