壓水堆核電廠新機組蒸汽發生器隱藏鹽返回研究

鄒 偉，宋利君，文 杰，孫 云，田朝暉

(中廣核蘇州熱工研究院有限公司，江蘇 蘇州 215000)

蒸汽發生器(SG)是連接壓水堆(PWR)核電廠一、二回路的熱交換設備，SG將一回路冷卻劑中的熱量傳給二回路給水，使其產生飽和蒸汽，供給二回路動力裝置。同時，SG在一、二回路之間構成第二道放射性防護屏障，防止一回路具有放射性的冷卻劑污染二回路設備。因此，SG是壓水堆核電站最重要的設備之一。

在機組正常運行期間，雜質離子(Ca2+、SO42-、Cl-、Na+、Mg2+等)會通過給水進入SG。在SG中，高度沸騰會引起局部蒸汽覆蓋，進而導致雜質離子的溶解度在局部降低，以沉淀物的形式在傳熱管表面或縫隙區域濃縮，這種現象被稱為“雜質隱藏”。在機組降功率或降溫期間，蒸汽覆蓋程度減小，部分隱藏的雜質離子重新溶解返回到主體水中，這種現象被稱為“隱藏鹽返回”。[1-5]盡管通過給水引入到SG中的雜質離子含量水平很低，由于SG主體設備特性及二次側高溫、高壓條件，雜質離子在局部區域易發生高倍率濃縮。高倍率濃縮的雜質易形成局部有害環境，增大換熱管晶間腐蝕、應力腐蝕風險，加速SG材料腐蝕，影響其壽命，給核電廠的安全、經濟運行帶來極大挑戰。[6-8]若對縫隙區域水化學情況進行了解，并加以控制，可以降低SG材料腐蝕的風險。然而，目前在功率運行期間無法對縫隙化學情況進行直接監測，只能采用間接方法推斷SG縫隙環境的化學條件。

美國電力研究院(EPRI)采用摩爾比控制(MRC)作為控制二回路水化學的方法。……