專利名稱:一種池式反應堆表層池水的加熱方法及系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及核反應堆工程技術領域：
，特別涉及一種池式反應堆表層池水的加熱方
法及系統。
技術背景
在池式反應堆中，堆芯浸泡在堆水池中，由于堆芯發熱的緣故，使堆水池下部放射 性較高的水通過對流達到池水表層，造成反應堆大廳的放射性劑量較高。針對該問題，一般 的處理方法是在池水上面覆蓋蓋板。隨著先進研究堆的發展趨勢，既保護操作環境，同時也 達到阻止放射性較高的池水到達堆水池表面，降低大廳劑量，限制操作人員受照劑量，現有 技術中比較先進技術是采用將堆水池表層池水進行循環加熱處理，使表層池水溫度比下部 放射性較高的池水溫度高，進而表層池水的密度比下面水的密度小。在反應堆運行期間，下 部放射性較高的水不能通過對流達到池水表面，從而起到屏蔽作用。
目前，韓國大田HANARO研究堆采用該項先進的技術，該技術在韓國大田HANARO堆 中運行了多年，HANARO研究堆功率30麗，池水深12. 2m，水池直徑4m，活性區中心距池水表 面9. 4m，設計90%冷卻劑流量經過堆芯，其余10%的冷卻劑旁通流入水池并由主泵的吸力 將其吸回堆芯，一部分通過自然對流到達了水池表面，增加了水池表面放射性。因此設置了 熱水層循環系統，在池水表面形成1. 6m厚，溫差l(TC的熱水層。但是HANARO堆所使用的技 術形成的熱水層存在著不足，首先該技術缺乏過濾、凈化、及熱水層水質監測，其次它的加 熱功率恒定，不可以調節。
發明內容
本發明克服了現有技術的不足，提供了一種能夠過濾雜質、水質凈化、在線監測、
功率可調的池式反應堆表層池水的加熱方法及系統。
為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的
—種池式反應堆表層池水的加熱方法，包括表層取水增壓，加熱，關鍵在于，所述 的表層取水增壓后進行雜質過濾、水質凈化、監測取樣，經過加熱升溫后注入表層池水。 該方法使用的系統，包括循環泵、加熱裝置，關鍵在于，系統還包括機械過濾器、離 子交換器、樹脂捕集器、監測取樣裝置；循環泵、機械過濾器、離子交換器、樹脂捕集器、監測 取樣裝置、加熱裝置通過管道依次連接。
與現有技術相比，本發明的有益效果是該發明通過設置機械過濾器、離子交換 器、樹脂捕集器、監測取樣裝置，經過雜質過濾、水質凈化等步驟，防止了放射性外泄，起到 屏蔽作用，保證了反應堆大廳的放射性劑量維持在較低水平的同時又在線監測保證了表層 池水水質指標滿足堆水質要求。
圖1系統的結構示意圖具體實施方式
下面結合附圖與具體實施方式
對本發明作進一步詳細描述
該系統包括循環泵1、機械過濾器2、離子交換器3、樹脂捕集器4、監測取樣裝置、 加熱裝置5 ;循環泵1、機械過濾器2、離子交換器3、樹脂捕集器4、監測取樣裝置、加熱裝置 5通過管道依次連接。監測取樣裝置包括在線電導儀6和取樣箱7。循環泵1為該本發明 提供動力，泵的流量和揚程可以根據具體要求及設備結構而定。機械過濾器2通過過濾水 中不溶性懸浮的雜質顆粒，離子交換器3凈化了水質，去除池水中離子狀態腐蝕產物、有害 雜質和裂變產物，也具有過濾固態懸浮物的能力。樹脂捕集器4的目的是為了阻擋離子交 換柱中隨水流出的破碎樹脂進入堆水池內。在線電導6主要用來監測水質指標，取樣箱7 是為了便于隨時取樣。加熱裝置5目的是加熱表層凈化過的回水，建立熱水屏蔽層。加熱 裝置5的加熱功率取決于堆池水散熱情況，系統的保溫情況等因素，可以根據需要調節。 使用本系統的加熱方法包括表層取水增壓，加熱，表層取水增壓后進行雜質過濾、 水質凈化、監測取樣，經過加熱升溫后注入表層池水。通過該方法可以建立上、下池水之間 的密度差，防止了下部溫度較低的高放射性池水通過對流到達池水表面。同時通過過濾、凈 化、在線監測保證了表層池水水質滿足要求。
本實施例采用一臺循環泵1、一臺機械過濾器2、兩臺可串、可并離子交換器3、 一臺樹脂捕集器4，以及由一臺在線電導儀6和取樣箱7組成監測取樣裝置，電加熱裝置 5 (120KW，共4組，每組30KW)，系統流量控制為15m3/h。反應堆開堆前24小時投入運行，系 統依靠循環泵從反應堆堆池池水表層下部吸水，經過循環泵后獲得動力，先經過機械過濾 器2過濾水中顆粒比較大的雜質，然后經過兩臺可并可串的混合離子交換器3進行水質凈 化，凈化后的池水滿足反應堆池水水質指標，經過樹脂捕集器4過濾掉破碎的樹脂，通過安 裝在管道上的加熱裝置5進行升溫，升溫后的高溫水達到池水表層頂部，形成一個循環。循 環過程中可隨時通過在線電導儀6進行水質監測，也可以隨時在取樣箱7內進行取樣監測。 停堆后24后停止運行。通過該發明可以建立熱水屏蔽層與下部池水平均溫差約5度，熱 水屏蔽層平均厚度為3米，這樣在堆運行期間水池下部放射性較高的水就無法到達水池表 面，起到了很好的屏蔽效果。
本發明可以使反應堆大廳的操作劑量率大大降低，大約可降低一個數量級。能夠 很好的滿足反應堆運行的要求。
權利要求
一種池式反應堆表層池水的加熱方法，包括表層取水增壓，加熱，其特征在于，所述的表層取水增壓后進行雜質過濾、水質凈化、監測取樣，經過加熱升溫后注入表層池水。
2. 根據權利要求
1所述的一種池式反應堆表層池水的加熱方法所使用的系統，包括循 環泵(D、加熱裝置(5)，其特征在于，系統還包括機械過濾器(2)、離子交換器(3)、樹脂捕 集器(4)、監測取樣裝置；循環泵(1)、機械過濾器(2)、離子交換器(3)、樹脂捕集器(4)、監 測取樣裝置、加熱裝置(5)通過管道依次連接。
3. 根據權利要求
2所述的系統，其特征在于，所述的監測取樣裝置包括在線電導儀(6) 和取樣箱(7)。
專利摘要
本發明公開了一種池式反應堆表層池水的加熱方法及系統，該方法包括表層取水增壓，加熱，所述的表層取水增壓后進行雜質過濾、水質凈化、監測取樣，經過加熱升溫后注入表層池水。實現該加熱方法的系統包括循環泵(1)、加熱裝置(5)，系統還包括機械過濾器(2)、離子交換器(3)、樹脂捕集器(4)、監測取樣裝置；循環泵(1)、機械過濾器(2)、離子交換器(3)、樹脂捕集器(4)、監測取樣裝置、加熱裝置(5)通過管道依次連接。該發明提供了一種能夠過濾雜質、水質凈化、在線監測、功率可調的池式反應堆表層池水的加熱方法及系統。
文檔編號G21F9/06GKCN101789276SQ201010120195
公開日2010年7月28日 申請日期2010年3月9日
發明者莊毅, 張金山, 李清, 韓海芬, 黃興蓉 申請人:中國原子能科學研究院導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan