核电机组运行时，随着汽水循环，化学物质在蒸汽发生器内积累会在管板和传热表面上形成沉积物，若不及时清理将会加速结构材料腐蚀，缩短蒸汽发生器使用寿命。因此，定期进行清洗是保持蒸汽发生器良好状态的必要措施。
以往核电项目仅通过排污冲洗等物理手段，对于蒸汽发生器传热条件改善非常有限。但随着我国核电行业高速发展，CFR快堆、HTGR高温气冷堆等多种新技术引入，物理手段已严重滞后不能满足行业发展，因此有必要对蒸汽发生器清洗系统进行研究。本文以我国第四代某核电项目为依托，对蒸汽发生器清洗的工艺和设计思路进行探讨。
1.蒸汽发生器垢质组成
有别于压水堆，本项目蒸汽发生器采用无排污直流立式模块型结构，需同时耐受钠与水的腐蚀，蒸汽发生器及过热器换热管、管板、腔室材质采用2.25Cr1Mo，传热管内侧为汽水通道；给水水质控制要求pH值为9.1-9.3，水化学环境较差；蒸发器传热管径￠16x2.5；过热器传热管径￠16x3；从水化学环境方面考虑，一方面易在蒸汽发生器蒸汽发生器及过热器内形成垢质及腐蚀产物，而另一方面无法实现通过排污、冲洗等物理手段去除。通过化验，本项目蒸汽发生器垢质主要为氧化铁及微量钙镁、硅酸盐垢。
2. 清洗药品的确定
清洗药品是基于蒸汽发生器传热管垢质的腐蚀及溶垢效果综合比选确定。参考《火力发电厂锅炉化学清洗导则》（DL/T794-2012）及2.25Cr1Mo模拟试验, 清洗药品拟采用3%-6%乙二胺四乙酸二钠（EDTA-2Na）+0.3%-0.5%缓蚀剂。
3. 清洗工艺的选择
清洗系统由输送系统、循环系统、回收系统组成。其中清洗液循环系统是利用核岛和部分常规岛侧主给水管路、主蒸汽管路、蒸发器启停管路等建立清洗循环管路。循环系统水容积较大,不适宜采用原主给水泵驱动升温，本工程采用辅助蒸汽换热及独立清洗循环方案。
4.清洗工艺的选择
4.1清洗周期
在核电站运行10000~15000小时后或者额定功率下蒸汽出口过热度低于15℃蒸汽品质不好时。
4.2主要设备:
输送系统:清洗液加药装置、清洗液配制箱、清洗液输送泵；
循环系统:清洗液循环泵、循环换热器；
回收系统:废液输送泵、废液回收箱、EDTA回收溶液箱；
4.3 运行流程
（1）清洗前准备：将蒸汽发生器从钠环路中隔离，其中钠排空；隔离蒸汽发生器保护系统；隔离不参加清洗的三回路其它设备和管道系统；开启凝结水精处理系统再生水泵及清洗液加药装置、清洗回路相应阀门（旁路加热器）用除盐水对清洗回路先进行冲洗，除去系统内的污物、铁锈。清洗废液排入废液回收箱。
（2）配药：将清洗剂EDTA(乙二胺四乙酸)，缓蚀剂放入药业配置箱，加入2m3常温除盐水，启动药液输送泵使清洗水在箱内进行循环搅拌运行，充分混合均匀，然后加入来自除氧器的160~190℃热水，最终混合成70~90℃的清洗液，当水位接近于定水位时，立即关闭进水阀门，清洗液注入预清洗的蒸汽发生器，与此相连的出水阀门关闭；
当药剂溶解混合均匀后，用药液输送本将清洗液经低压给水管道，主给水管道，高压给水管道送往预清洗的蒸汽发生器和过热器，然后经本系统管道回到低压给水管道，将上述管道和设备内的水排挤入疏水箱，使整个系统充满清洗液。当药业配置箱内的液位下降至予定最低位置时，停止药液输送泵，关闭去疏水箱的通路，与除氧器相连的出水阀打开，维持系统的最低压力在0.8MPa以上。
（3）清洗：完成以上工作后，用主给水泵大流量强制循环清洗液，时期升温到予定值进行酸洗。
（4）冲洗清洗后采用交变流量40~80m3/h连续冲洗，期间换水4~6次，每次冲洗2小时，清洗过程中水温不应超过90℃，排放水质达到控制指标后，整个清洗结束，冲洗水通过低压输水母馆排入疏水箱（冲洗水为6倍清洗系统容积）
（5）钝化冲洗后再用pH为10.5~11的除盐水氨溶液，在160~190℃下对蒸汽发生器清洗表面进行钝化4~6小时。
4.4控制原则
按照在清洗液中的铁离子含量和pH 值的稳定性，确定清洗终了时间，去垢清洗过程的持续时间一般不超过12 小时，蒸汽发生器传热管结构材料的腐蚀速率(用腐蚀指标片)不大于8g/m2h 。
冲洗结束的判据是:排放水的水质指标达到入口水的水质指标。总冲洗时间控制在8-12 小时。
5. 清洗系统的布置
清洗液配制箱、清洗液输送泵布置在汽轮发电机厂房0.000m 层三回路化学加药及蒸汽发生器清洗系统加药间内；废液输送泵、清洗液循环泵、循环系统换热器布置在汽轮发电机厂房0.000m 层2-4轴到C -1/C 轴；废液回收箱、EDTA回收溶液箱布置在0.000m 层1-4轴到1/C 轴线外。
6.总结
通过对蒸汽发生器清洗系统研究，在系统设计时需着重注意以下几方面：
（1）清洗周期：需根据蒸汽发生器的运行情况和水质特点，合理确定清洗周期，过度频繁或过长时间不清洗都可能带来不利影响。
（2）药品选择：清洗工艺中在主药品及辅助药品的选择上应综合考虑，既要保证清洗对垢质的溶解，又要防止清洗的基材的减薄;
（3）清洗温度确定：虽然温度高有利于清洗，但考虑清洗药品超温降解减弱清洗能力，清洗温度在工艺设计中应特别注意;
（4）清洗流速确定：清洗流速较快易造成氧化产物脱落及保护膜的破坏，另一方面缓蚀剂在低清洗流速易形成完整的保护膜，在工艺设计中应在适当范围内调整降低清洗流速;
蒸汽发生器清洗在国内核电业尚无成熟设计及运行经验可借鉴，系统涉及到核岛、常规岛系统、布置、设备结构、材料等多方面。清洗效果受系统方案设计、设备工艺管道提供、现场安装、运行清洗、清洗监督、质量评定、安全措施等全套清洗流程等多因素影响。因此对核电站的核心部件的蒸汽发生器进行化学清洗的工艺设计应投入大量精力成本进行经验积累，以获取更准确和针对性的清洗。
参考文献：
[1] 徐銤. 快堆材料[M]. 北京 ：原子能出版社 2011.12
[2] 徐銤. 钠工艺基础[M]. 北京 ：原子能出版社 2011.12
[3] 田珏，王辉，杨明馨 CEFR蒸汽发生器化学清洗配方的优化 核科学与工程，2019.08
[4] 丁训慎 核电站蒸汽发生器的清洗技术 清洗世界，2004.04
