一种用于高温高压辐照试验回路的加氢系统和加氢方法与流程

1.本发明涉及辐照防腐技术领域，具体涉及一种用于高温高压辐照试验回路的加氢系统和加氢方法。

背景技术：

2.高温高压辐照试验回路是新型燃料元件辐照试验的必要设施，用于模拟核反应堆一回路高温高压水运行工况，对燃料元件进行带核条件下的模拟试验。燃料元件辐照试验需对回路水质进行严格控制，尤其对溶解氧浓度提出了较高要求，需控制回路水中溶解氧浓度值处于极低水平，以降低对燃料元件包壳材料的氧化腐蚀。
3.控制溶解氧浓度较为优良的方法是加氢法，通过向高温高压辐照试验回路中加入定量的高纯氢气，氢气溶解于高温高压水，在高温下氢与氧发生化学反应生成水，从而降低回路水中的溶解氧浓度。加氢法的优点是除生成水以外不产生其他物质，对回路水质不造成影响。加氢后回路水呈还原态，可持续抑制回路水中溶解氧浓度。
4.向回路中加氢从原理上可分为直接加氢法和间接加氢法，直接加氢法是将高压氢气直接注入回路；间接加氢法是在回路外先将氢气溶于水，再利用高压泵将含氢水注入回路。直接加氢法操作过程迅速，氢气在高压下溶解度较高可快速溶于水，回路中溶解氢浓度响应较快，但直接加氢法技术难度较高、控制精度要求高。对于间接加氢法，由于氢气在常压水中的溶解度较低，造成加氢过程耗时较长，回路水中的氢浓度上升响应速度较慢，且调节精度较低。直接加氢法和间接加氢法在反应堆一回路系统均有成功应用，典型的直接加氢法是利用外部输送的除盐水，利用水泵增压将中转箱内充入的氢气注入反应堆一回路；典型的间接加氢法是通过在反应堆化容系统的容积控制箱的气空间加注氢气，使氢气溶解于容积控制箱内的存水，再通过上充泵将容积控制箱内的含氢水增压注入反应堆一回路。
5.由于高温高压辐照考验回路的水容积远小于反应堆一回路，不能接受大量的外来水注入，且需求的加氢总量较小，对加氢定量误差较为敏感，对加氢定量精度要求较高，用于反应堆一回路的现有加氢方法不能满足高温高压辐照考验回路的加氢要求。目前向高温高压辐照试验回路中加氢尚无工程应用的成熟方法。

技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种用于高温高压辐照试验回路的加氢系统，解决了在加氢方法不满足高温高压辐照试验回路中加氢要求的问题，本发明公开的加氢系统通过压力差形成加氢支流，该加氢支流驱动定量的氢气进入回路，氢气在回路中溶解于高温高压水中。
7.基于上述问题，本发明另一目的提供一种基于上述加氢系统实现的加氢方法，降低燃料元件包壳材料腐蚀程度，满足燃料元件辐照试验对回路水质的要求。
8.第一方面，本发明提供一种用于高温高压辐照试验回路的加氢系统，包括依次连通的氢气供应单元、流量控制单元以及送入单元；
9.其中，所述流量控制单元包括并联设置的自动加入单元和手动加入单元；所述手动加入单元包括排水单元、回水提供单元和至少两个加氢单元，所述加氢单元与所述送入单元和所述氢气供应单元均连通；至少两个所述加氢合单元呈至少两排并列设置；每一排所述加氢单元均连通所述回水提供单元；
10.每一排所述加氢单元上均设置有温度测量仪，所述加氢单元与所述送入单元连通的管道上设置有压力测量仪；每一排所述加氢单元的两端均设置有隔离阀；所述排水单元与每一个所述加氢单元连通或与每一排中最先进入水的加氢单元连通。
11.采用上述技术方案的情况下，间接加氢法和直接加氢法相结合的方式，加氢系统回流口接入回路主泵入口管道，由于主泵入口压力是整个回路中的压力最低点，辅助换热器出口压力高于主泵入口压力，加氢系统借助该压力差形成加氢支流，该加氢支流驱动定量的氢气进入回路，氢气在回路中溶解于高压水中。通过设置自动加氢和手动加氢两种模式，自动加氢针对氢气供应单元的压力明显高于回路压力(属于直接加氢法)，将氢气直接加入高温高压水中；手动加氢可针对氢气供应单元的压力与回路压力相差不明显，将其溶解于高压水中后再回到管路中，操作方便、安全可靠，回路中溶解氢浓度响应速度较快、控制精度较高，氢气使用效率高，满足高温高压辐照试验回路中的加氢要求。
12.在手动加氢过程中，高压水来源于高温高压辐照试验回路中，因此不会增加高温高压辐照试验回路中的水体积，解决了高温高压辐照试验回路中不接受外来水注入的问题，并且通过设置压力测量仪用以精确控制氢气的加入量，满足相应的误差要求。
13.作为一种可能的实施方式，所述自动加入单元包括设置于与所述氢气供应单元的连通管道上的流量控制器，所述流量控制器的两端均设置有隔离阀，所述流量控制器和所述氢气供应单元连通；用于高精度准确加入氢气及实现稳定加氢。
14.作为一种可能的实施方式，所述送入单元包括设置于与所述流量控制单元的连通管道上的流量传感器和断开阀门，用于实现氢气的加入和停止。
15.作为一种可能的实施方式，所述流量传感器和断开阀门连通的管道上设置有第二单向阀，所述流量传感器和所述氢气供应单元连通的管道上设置有第三单向阀，所述断开阀门的出料端的管道上设置有串联的至少两个第二阀门；防止高压水反流和避免其中某一阀门坏掉造成高压水反流。
16.作为一种可能的实施方式，所述氢气供应单元包括储气结构，所述储气结构的出气端连通有第一减压阀，所述第一减压阀的前后端分别设置有所述压力测量仪，所述第一减压阀分别与所述自动加入单元和每一排所述加氢单元连通；分别用于监测储气结构减压前后压力。
17.作为一种可能的实施方式，所述排水单元包括与所述加氢单元连通的储液灌，所述储液灌的进水管路上设置有第二减压阀，所述第二减压阀的进液端设置有排水阀；用于排出配置氢气前所述加氢单元内原有的积水，避免影响氢气的体积储存。
18.作为一种可能的实施方式，所述回水提供单元和所述加氢单元的连通管路上设置有放空管，所述放空管上设置有排气阀；用于调试过程中排出加氢单元内部原有空气。
19.作为一种可能的实施方式，所述加氢单元为纵向设置的加氢管，回水从所述加氢管的下端进入，与氢气逆向接触，有利于快速混合，提高加氢效率。
20.作为一种可能的实施方式，所述回水提供单元包括与所述加氢单元连通的辅助热
交换器，所述辅助热交换器和所述加氢单元连通的管路上设置有串联的至少两个第一阀门和第一单向阀，所述第一单向阀靠近所述隔离阀；
21.优选地，所述加氢系统还包括氢气浓度监测仪，所述氢气浓度监测仪设置于所述氢气供应单元周围。
22.第二方面，本发明还提供一种基于上述加氢系统的加氢方法，所述氢气供应单元向所述流量控制单元供入所需体积的氢气，当氢气体积达到所需量以后与所述氢气供应单元断开，断开后所述流量控制单元将其储存的氢气通过送入单元进入回路主泵实现加氢。
23.本发明的有益效果：采用自动加氢(直接加氢法)和手动加氢(间接加氢法)相结合的方式，不仅能够满足少量的加氢要求和、加氢精度、溶解氢浓度响应速度较快以及氢气使用效率高，而且不需要外接水源，不借助外部驱动力，操作方便、安全可靠。
附图说明
24.图1为本发明实施例中用于高温高压辐照试验回路的加氢系统示意图；
25.其中，1-辅助热交换器；2-第一阀门；3-第三单向阀；4-入口阀；5-加氢管；6-氢气瓶；7-出口总阀；8-氢气减压阀；9-压力表；10-氢气浓度监测仪；11-第一单向阀；12-加氢管注氢阀；13-排水阀；14-排水减压阀；15-储液罐；16-排气阀；17-压力表；18-温度计；19-备用加氢管；20-底部隔离阀；21-第一隔离阀；22-氢气流量控制器；23-加氢管出口阀；24-第三单向阀；25-第二隔离阀；26-流量传感器；27-第二单向阀；28-电磁阀；29-第二阀门；30-回路主泵。
具体实施方式
26.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
27.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
28.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
29.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
30.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以
根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
31.由于高温高压辐照考验回路的水容积远小于反应堆一回路，不能接受大量的外来水注入，且需求的加氢总量较小，对加氢定量误差较为敏感，对加氢定量精度要求较高，用于反应堆一回路的现有加氢方法不能满足高温高压辐照考验回路的加氢要求。目前向高温高压辐照试验回路中加氢尚无工程应用的成熟方法。
32.本发明提供的用于高温高压辐照试验回路的加氢系统，包括依次连通的氢气供应单元、流量控制单元以及送入单元。所述氢气供应单元的压力为整个加氢系统中最高压力，因此管路连通的情况下，所述氢气供应单元内的氢气会自动进入所述流量控制单元内以实现氢气的定量和高精确加入，减少定量误差。在所述流量控制单元内累计到相应要求的氢气流量时所述氢气供应单元和在所述流量控制单元断开实现不互通，所述流量控制单元中积累的氢气进入所述送入单元实现氢气的输送，最后进入高温高压辐照试验回路。
33.在实际应用中，所述流量控制单元包括并联设置的自动加入单元和手动加入单元；所述手动加入单元包括回水提供单元和至少两个加氢单元，所述加氢单元与所述送入单元和所述氢气供应单元均连通；至少两个所述加氢合单元呈至少两排并列设置；每一排所述加氢单元均连通所述回水提供单元。
34.自动加入单元和手动加入单元不同时使用，实际应用中根据上述氢气供应单元的压力决定启动自动加入单元或手动加入单元；当氢气供应单元的压力较高时，启动自动加入单元，实现直接加入；当氢气供应单元的压力较低时，启动手动加入单元。实现间接加入。
35.自动加入单元是利用氢气供应单元和高温高压水回路之间较大的压力差，将氢气快速压入高温高压水回路中实现加氢。手动加入单元是利用高温高压回路水经过换热后在高压下将氢气融入水后再回到高温高压水回路中，以实现加氢，最终除去水路中的氧气以实现防腐。
36.手动加氢时，首先将加氢单元和氢气供应单元连通，将需要的氢气量充入加氢单元内，当氢气量达到要求后将两者之间断开，此后将回水提供单元打开，高压回水进入加氢单元内将氢气溶解于其中，随后通过送入单元进入高温高压回水管路，该过程中不需要外接水源，不借助外部驱动力，操作方便以及安全可靠。
37.加氢单元内的水流方向为从下至上，利用氢气密度比水低的特点实现加氢单元内氢气全部排出并注入回路。
38.所述手动加入单元还包括排水单元，每一排所述加氢单元上均设置有温度测量仪，所述加氢单元与所述送入单元连通的管道上设置有压力测量仪；每一排所述加氢单元的两端均设置有隔离阀；所述排水单元与每一个所述加氢单元连通或与每一排中最先进入水的加氢单元连通。
39.在向所述加氢单元内通入氢气前，将加氢单元内积水排入排水单元内以避免影响氢气的储存和温度，从而影响氢气的加入量，减少非必要加氢单元的投入数量。
40.实际应用中，加氢单元并列的排数和每排加氢单元的数量根据加氢过程所需要的氢气体积和单个加氢单元的体积进行计算得到。至少两个所述加氢合单元呈至少两排并列设置，可在操作中增加加氢体积，在使用较长时间后氢气供应单元压力较低时仍可一次性配置足够量的氢气，减少加氢操作次数。
41.根据理想气体状态方程pv＝nrt可得出加氢管内部氢气的总量。
42.加氢量的计算方法：
43.需要加入氢气的质量为：m＝m(c
2-c1)
44.式中：m为回路中的总水质量，c2为溶解氢浓度目标值，c1为溶解氢浓度当前实际值，且存在关系式：允许氢浓度下限值≤c1≤c2≤允许氢浓度上限值
45.需要加入的氢气在标准状态下的体积为：v1＝m/ρ＝m(c
2-c1)/ρ
46.式中：ρ为标准状态下氢气的密度
47.常温下氢气可近似看作理想气体，可满足工程计算要求，根据理想气体状态方程则加氢单元需设定的氢气压力为：
[0048][0049]
式中：p1为标准状态大气压(0.101mpa)，t1标准状态温度(273.15k)，v2为加氢单元容积，t2为加氢单元内实际温度。
[0050]
在实际应用，所述加氢单元可以为加氢管，加氢管用于配置定量氢气，加氢管为一段直径较大的管道。
[0051]
实际应用中，所述自动加入单元包括设置于与所述氢气供应单元的连通管道上的流量控制器，所述流量控制器的两端均设置有隔离阀，所述流量控制器和所述氢气供应单元连通。
[0052]
上述隔离阀保持在较小开度，使氢气流量较小且稳定，用于提高氢气流量控制精度；流量控制器用于计量流过氢气的量，当达到设定值以后指导隔离阀的断开。
[0053]
实际应用中，所述送入单元包括设置于与所述流量控制单元的连通管道上的流量传感器和断开阀门。
[0054]
上述断开阀门用于对加氢支流进行开断控制，并可用于在加氢过程中的急停操作。
[0055]
在一种可能的实施方式中，所述流量传感器和断开阀门连通的管道上设置有第二单向阀，所述流量传感器和所述氢气供应单元连通的管道上设置有第三单向阀，所述断开阀门的出料端的管道上设置有串联的至少两个第二阀门。
[0056]
上述第二单向阀和第三单向阀均是为了避免回路高压水反流。至少两个第二阀门是作为双向隔离。第二阀门的具体个数可根据实际需要增加。
[0057]
实际应用中，所述氢气供应单元包括储气结构，所述储气结构的出气端连通有第一减压阀，所述第一减压阀的前后端分别设置有所述压力测量仪，所述第一减压阀分别与所述自动加入单元和每一排所述加氢单元连通。
[0058]
所述第一减压阀的前后端分别设置有所述压力测量仪，分别用于监测压力测量仪前后的压力。
[0059]
在一种可能的实施方式中，所述排水单元包括与所述加氢单元连通的储液灌，所述储液灌的进水管路上设置有第二减压阀，所述第二减压阀的进液端设置有排水阀。
[0060]
在一种可能的实施方式中，所述混合单元和所述加氢单元的连通管路上设置有放空管，所述放空管上设置有排气阀。用于排除加氢单元内的空气，避免其与氢气混合后发生爆炸的可能。
[0061]
在一种可能的实施方式中，所述混合单元包括与所述加氢单元连通的辅助热交换
器，所述辅助热交换器和所述加氢单元连通的管路上设置有串联的至少两个第一阀门和第一单向阀，所述第一单向阀靠近所述隔离阀。至少两个第一阀门作为双向隔离。
[0062]
在一种可能的实施方式中，由于氢气为易燃气体，为避免氢气泄漏造成安全隐患，该加氢系统还设置有氢气浓度监测仪用于监测周围空气中的氢含量。由于氢气密度低会上浮的特点，因此氢气浓度监测仪最好是安装于加氢系统顶部位置，可在加氢系统发生氢气泄漏时发出报警信号。
[0063]
示例
[0064]
如图1所示，加氢系统在高温高压回路的辅助热交换器1出口管道设置引水口，引出经辅助热交换器1降温后的高压回路水作为加氢支流，并串联设置两个第一阀门2作为双阀隔离。经引水口引出的高压水依次经过第三单向阀3和入口阀4后进入加氢管5，加氢管5用于配置定量氢气，加氢管5为一段直径较大的管道，加氢管5竖直布置，加氢管5内的水流方向为从下至上，利用氢气密度比水低的特点实现加氢管5内氢气全部排出并注入回路。加氢管5从顶部接受来自氢气瓶6的氢气，氢气瓶6在其出口总阀7处安装有对氢气减压阀8，氢气减压阀8前后均设置有压力表9，分别用于监测氢气瓶6的压力和减压后氢气的压力。经氢气减压阀8减压后的氢气依次通过第一单向阀11、加氢管注氢阀12进入加氢管5，第一单向阀11可防止高压水反流。加氢管5配置定量氢气前需排出内部原有的积水，加氢管5底部依次还连接有排水阀13、排水减压阀14、储液罐15，排水减压阀14出口管伸入储液罐15的瓶口内。加氢管5顶部出口管道设置有排气阀16，用于调试过程中排出加氢管5内部原有空气，加氢管5顶部出口管道还设置有压力表17，用于测量加氢管5内部压力。加氢管5中部位置设置有温度计18，操作中通过氢气减压阀8可调节加氢管5内氢气的压力。
[0065]
设置备用加氢管19与加氢管5并联，可在操作中增加加氢体积，在使用较长时间后氢气瓶6压力较低时仍可一次性配置足够量的氢气，减少加氢操作次数。如图1所示，备用加氢管19通过底部隔离阀20、第二隔离阀25与加氢管5并联，其中，底部隔离阀20连接至加氢管5底部入口管道，第二隔离阀25连接至加氢管5顶部出口管道。备用加氢管19与加氢管5顶部出口汇合后，设置有加氢管出口阀23，再往后连接有流量传感器26用于对加氢支流的流量进行监控，流量传感器26后设置第二单向阀27可避免回路高压水反流，第二单向阀后设置有电磁阀28，用于对加氢支流进行开断控制，并可用于在加氢过程中的急停操作。电磁阀28后端串联设置两个第二阀门29作为双阀隔离，加氢系统回流口连接至回路主泵30的入口管处。
[0066]
自动加氢方式为远程遥控操作，通过氢气流量控制器22精确控制加注氢气的量。氢气减压阀8后端分出一自动加氢支路，该自动加氢支路设置有氢气流量控制器22，且氢气流量控制器22前后均设置有第一隔离阀21。该自动加氢支路汇合于加氢管出口阀23后端，在汇入点前设置有第三单向阀24，防止高压水反流进入该自动加氢支路。采用自动加氢方式时需开启氢气流量控制器22的前后两个第一隔离阀21，并保持在较小开度，使氢气流量较小且稳定，并预先调节氢气减压阀8出口压力略高于回路压力，高压氢气流经氢气流量控制器22，在测量到加注至所需的氢气总量后，氢气流量控制器22会自动关闭，注入的高压氢气汇入加氢支流，并在加氢支流的驱动下进入回路。
[0067]
该加氢系统还设置有氢气浓度监测仪10用于监测周围空气中的氢含量，利用氢气密度低会上浮的特点，氢气浓度监测仪10安装于加氢系统顶部位置，可在加氢系统发生氢
气泄漏时发出报警信号。
[0068]
自动加氢的操作方法：
[0069]
采用自动加氢方式应确认氢气瓶处于较高压力，调节氢气流量控制器22的前后两个第一隔离阀21处于较小开度，使氢气流量较小且稳定，并调节氢气减压阀8出口压力略高于回路压力，加氢系统阀门状态如表1所示：
[0070]
表1
[0071]
序号阀门名称阀门状态1第一阀门2开2入口阀4开3出口总阀7开4氢气减压阀8开5加氢管注氢阀12闭6排水阀13闭7排水减压阀14闭8排气阀16闭9底部隔离阀20、第二隔离阀25闭10第一隔离阀21较小开度11氢气流量控制器22关闭12加氢管出口阀23闭13电磁阀28开14第二阀门29开
[0072]
自动加氢操作步骤：
[0073]
1、远程设定氢气流量控制器22允许通过氢气的总量；
[0074]
2、远程开启电磁阀28，确认流量传感器26读数正常，则加氢支流开启；
[0075]
3、远程开启氢气流量控制器22，加注完所需氢气总量后氢气流量控制器22自动关闭，则自动加氢过程完成；
[0076]
4、若加注完所需氢气总量后氢气流量控制器22未自动关闭，则采取急停操作：远程关闭电磁阀28。随后检查故障原因，故障排除前采用手动加氢方式。
[0077]
手动加氢的操作方法：
[0078]
在自动加氢出现故障，或氢气瓶压力低于回路压力时需采用手动加氢方式。采用手动加氢方式应关闭自动加氢支路，确认加氢系统阀门状态如表2所示：
[0079]
表2
[0080]
序号阀门名称阀门状态1第一阀门2开2加氢管入口阀4开3出口总阀7闭4氢气减压阀8闭5加氢管注氢阀12闭6排水阀13闭
7排水减压阀14闭8排气阀16闭9底部隔离阀20、第二隔离阀25闭10第一隔离阀21闭11氢气流量控制器22关闭12加氢管出口阀23开13电磁阀28闭14第二阀门29开
[0081]
手动加氢操作步骤：
[0082]
1、计算所需加入氢气总量，并根据加氢管内部温度、加氢管容积计算加注氢气需达到的压力；
[0083]
2、关闭加氢管的入口阀4和加氢管出口阀23，将加氢管5隔离(若氢气瓶内压力较低，加氢管5容积不足以一次性配置足够量氢气时，投入备用加氢管5，即开启底部隔离阀20、第二隔离阀25)；
[0084]
3、开启加氢管底部的排水阀13，开启排水减压阀14使加氢管5泄压并排尽内部积水，然后关闭排水阀13和排水减压阀14；
[0085]
4、开启加氢管注氢阀12，开启氢气瓶6的出口总阀7，开启并调节氢气减压阀8放出氢气，直至压力表17读数上升至所需压力；
[0086]
5、关闭氢气瓶6的出口总阀7，关闭氢气减压阀8，关闭加氢管注氢阀12；
[0087]
6、开启加氢管5的入口阀4和加氢管出口阀23，开启电磁阀28；
[0088]
7、等待一定时间待加氢管5内部氢气全部排出，关闭电磁阀28。
[0089]
由以上示例可知，间接加氢法和直接加氢法相结合的方式，加氢系统回流口接入回路主泵入口管道，由于主泵入口压力是整个回路中的压力最低点，辅助换热器出口压力高于主泵入口压力，加氢系统借助该压力差形成加氢支流，该加氢支流驱动定量的氢气进入回路，氢气在回路中溶解于高压水中。通过设置自动加氢和手动加氢两种模式，自动加氢针对氢气供应单元的压力明显高于回路压力(属于直接加氢法)，将氢气直接加入高温高压水中；手动加氢可针对氢气供应单元的压力与回路压力相差不明显，将其溶解于高压水中后再回到管路中，操作方便、安全可靠，回路中溶解氢浓度响应速度较快、控制精度较高，氢气使用效率高，满足高温高压辐照试验回路中的加氢要求。
[0090]
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种用于高温高压辐照试验回路的加氢系统，其特征在于，包括依次连通的氢气供应单元、流量控制单元以及送入单元；其中，所述流量控制单元包括并联设置的自动加入单元和手动加入单元；所述手动加入单元包括排水单元、回水提供单元和至少两个加氢单元，所述加氢单元与所述送入单元和所述氢气供应单元均连通；至少两个所述加氢合单元呈至少两排并列设置；每一排所述加氢单元均连通所述回水提供单元；每一排所述加氢单元上均设置有温度测量仪，所述加氢单元与所述送入单元连通的管道上设置有压力测量仪；每一排所述加氢单元的两端均设置有隔离阀；所述排水单元与每一个所述加氢单元连通或与每一排中最先进入水的加氢单元连通。2.根据权利要求1所述的用于高温高压辐照试验回路的加氢系统，其特征在于，所述自动加入单元包括设置于与所述氢气供应单元的连通管道上的流量控制器，所述流量控制器的两端均设置有隔离阀，所述流量控制器和所述氢气供应单元连通。3.根据权利要求1所述的用于高温高压辐照试验回路的加氢系统，其特征在于，所述送入单元包括设置于与所述流量控制单元的连通管道上的流量传感器和断开阀门。4.根据权利要求3所述的用于高温高压辐照试验回路的加氢系统，其特征在于，所述流量传感器和断开阀门连通的管道上设置有第二单向阀，所述流量传感器和所述氢气供应单元连通的管道上设置有第三单向阀，所述断开阀门的出料端的管道上设置有串联的至少两个第二阀门。5.根据权利要求1所述的用于高温高压辐照试验回路的加氢系统，其特征在于，所述氢气供应单元包括储气结构，所述储气结构的出气端连通有第一减压阀，所述第一减压阀的前后端分别设置有所述压力测量仪，所述第一减压阀分别与所述自动加入单元和每一排所述加氢单元连通。6.根据权利要求1所述的用于高温高压辐照试验回路的加氢系统，其特征在于，所述排水单元包括与所述加氢单元连通的储液灌，所述储液灌的进水管路上设置有第二减压阀，所述第二减压阀的进液端设置有排水阀。7.根据权利要求1所述的用于高温高压辐照试验回路的加氢系统，其特征在于，所述回水提供单元和所述加氢单元的连通管路上设置有放空管，所述放空管上设置有排气阀。8.根据权利要求1所述的用于高温高压辐照试验回路的加氢系统，其特征在于，所述加氢单元为纵向设置的加氢管，回水从所述加氢管的下端进入。9.根据权利要求1所述的用于高温高压辐照试验回路的加氢系统，其特征在于，所述回水提供单元包括与所述加氢单元连通的辅助热交换器，所述辅助热交换器和所述加氢单元连通的管路上设置有串联的至少两个第一阀门和第一单向阀，所述第一单向阀靠近所述隔离阀；优选地，所述加氢系统还包括氢气浓度监测仪，所述氢气浓度监测仪设置于所述氢气供应单元周围。10.一种基于权利要求1-9任一项所述加氢系统的加氢方法，其特征在于，所述氢气供应单元向所述流量控制单元供入所需体积的氢气，当氢气体积达到所需量以后与所述氢气供应单元断开，断开后所述流量控制单元将其储存的氢气通过送入单元进入回路主泵实现加氢。

技术总结

本发明公开了一种用于高温高压辐照试验回路的加氢系统和加氢方法，加氢系统包括依次连通的氢气供应单元、流量控制单元以及送入单元；流量控制单元包括并联设置的自动加入单元和手动加入单元；手动加入单元包括回水提供单元和至少两个加氢单元，加氢单元与所述送入单元和氢气供应单元均连通；至少两个加氢合单元呈至少两排并列设置；每一排加氢单元均连通所述回水提供单元；每一排加氢单元上均设置有温度测量仪，加氢单元与送入单元连通的管道上设置有压力测量仪；每一排加氢单元的两端均设置有隔离阀；操作方便、安全可靠，回路中溶解氢浓度响应速度较快、控制精度较高，氢气使用效率高，满足高温高压辐照试验回路中的加氢要求。满足高温高压辐照试验回路中的加氢要求。满足高温高压辐照试验回路中的加氢要求。