专利名称:一种池式反应堆表层池水的加热方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及核反应堆工程技术领域：
，特别涉及一种池式反应堆表层池水的加热方
法及系统。
技术背景
在池式反应堆中，堆芯浸泡在堆水池中，由于堆芯发热的缘故，使堆水池下部放射 性较高的水通过对流达到池水表层，造成反应堆大厅的放射性剂量较高。针对该问题，一般 的处理方法是在池水上面覆盖盖板。随着先进研究堆的发展趋势，既保护操作环境，同时也 达到阻止放射性较高的池水到达堆水池表面，降低大厅剂量，限制操作人员受照剂量，现有 技术中比较先进技术是采用将堆水池表层池水进行循环加热处理，使表层池水温度比下部 放射性较高的池水温度高，进而表层池水的密度比下面水的密度小。在反应堆运行期间，下 部放射性较高的水不能通过对流达到池水表面，从而起到屏蔽作用。
目前，韩国大田HANARO研究堆采用该项先进的技术，该技术在韩国大田HANARO堆 中运行了多年，HANARO研究堆功率30丽，池水深12. 2m，水池直径4m，活性区中心距池水表 面9. 4m，设计90%冷却剂流量经过堆芯，其余10%的冷却剂旁通流入水池并由主泵的吸力 将其吸回堆芯，一部分通过自然对流到达了水池表面，增加了水池表面放射性。因此设置了 热水层循环系统，在池水表面形成1. 6m厚，温差l(TC的热水层。但是HANARO堆所使用的技 术形成的热水层存在着不足，首先该技术缺乏过滤、净化、及热水层水质监测，其次它的加 热功率恒定，不可以调节。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供了一种能够过滤杂质、水质净化、在线监测、
功率可调的池式反应堆表层池水的加热方法及系统。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的
—种池式反应堆表层池水的加热方法，包括表层取水增压，加热，关键在于，所述 的表层取水增压后进行杂质过滤、水质净化、监测取样，经过加热升温后注入表层池水。 该方法使用的系统，包括循环泵、加热装置，关键在于，系统还包括机械过滤器、离 子交换器、树脂捕集器、监测取样装置；循环泵、机械过滤器、离子交换器、树脂捕集器、监测 取样装置、加热装置通过管道依次连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是该发明通过设置机械过滤器、离子交换 器、树脂捕集器、监测取样装置，经过杂质过滤、水质净化等步骤，防止了放射性外泄，起到 屏蔽作用，保证了反应堆大厅的放射性剂量维持在较低水平的同时又在线监测保证了表层 池水水质指标满足堆水质要求。
图1系统的结构示意图具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细描述
该系统包括循环泵1、机械过滤器2、离子交换器3、树脂捕集器4、监测取样装置、 加热装置5 ;循环泵1、机械过滤器2、离子交换器3、树脂捕集器4、监测取样装置、加热装置 5通过管道依次连接。监测取样装置包括在线电导仪6和取样箱7。循环泵1为该本发明 提供动力，泵的流量和扬程可以根据具体要求及设备结构而定。机械过滤器2通过过滤水 中不溶性悬浮的杂质颗粒，离子交换器3净化了水质，去除池水中离子状态腐蚀产物、有害 杂质和裂变产物，也具有过滤固态悬浮物的能力。树脂捕集器4的目的是为了阻挡离子交 换柱中随水流出的破碎树脂进入堆水池内。在线电导6主要用来监测水质指标，取样箱7 是为了便于随时取样。加热装置5目的是加热表层净化过的回水，建立热水屏蔽层。加热 装置5的加热功率取决于堆池水散热情况，系统的保温情况等因素，可以根据需要调节。 使用本系统的加热方法包括表层取水增压，加热，表层取水增压后进行杂质过滤、 水质净化、监测取样，经过加热升温后注入表层池水。通过该方法可以建立上、下池水之间 的密度差，防止了下部温度较低的高放射性池水通过对流到达池水表面。同时通过过滤、净 化、在线监测保证了表层池水水质满足要求。
本实施例采用一台循环泵1、一台机械过滤器2、两台可串、可并离子交换器3、 一台树脂捕集器4，以及由一台在线电导仪6和取样箱7组成监测取样装置，电加热装置 5 (120KW，共4组，每组30KW)，系统流量控制为15m3/h。反应堆开堆前24小时投入运行，系 统依靠循环泵从反应堆堆池池水表层下部吸水，经过循环泵后获得动力，先经过机械过滤 器2过滤水中颗粒比较大的杂质，然后经过两台可并可串的混合离子交换器3进行水质净 化，净化后的池水满足反应堆池水水质指标，经过树脂捕集器4过滤掉破碎的树脂，通过安 装在管道上的加热装置5进行升温，升温后的高温水达到池水表层顶部，形成一个循环。循 环过程中可随时通过在线电导仪6进行水质监测，也可以随时在取样箱7内进行取样监测。 停堆后24后停止运行。通过该发明可以建立热水屏蔽层与下部池水平均温差约5度，热 水屏蔽层平均厚度为3米，这样在堆运行期间水池下部放射性较高的水就无法到达水池表 面，起到了很好的屏蔽效果。
本发明可以使反应堆大厅的操作剂量率大大降低，大约可降低一个数量级。能够 很好的满足反应堆运行的要求。
权利要求
一种池式反应堆表层池水的加热方法，包括表层取水增压，加热，其特征在于，所述的表层取水增压后进行杂质过滤、水质净化、监测取样，经过加热升温后注入表层池水。
2. 根据权利要求
1所述的一种池式反应堆表层池水的加热方法所使用的系统，包括循 环泵(D、加热装置(5)，其特征在于，系统还包括机械过滤器(2)、离子交换器(3)、树脂捕 集器(4)、监测取样装置；循环泵(1)、机械过滤器(2)、离子交换器(3)、树脂捕集器(4)、监 测取样装置、加热装置(5)通过管道依次连接。
3. 根据权利要求
2所述的系统，其特征在于，所述的监测取样装置包括在线电导仪(6) 和取样箱(7)。
专利摘要
本发明公开了一种池式反应堆表层池水的加热方法及系统，该方法包括表层取水增压，加热，所述的表层取水增压后进行杂质过滤、水质净化、监测取样，经过加热升温后注入表层池水。实现该加热方法的系统包括循环泵(1)、加热装置(5)，系统还包括机械过滤器(2)、离子交换器(3)、树脂捕集器(4)、监测取样装置；循环泵(1)、机械过滤器(2)、离子交换器(3)、树脂捕集器(4)、监测取样装置、加热装置(5)通过管道依次连接。该发明提供了一种能够过滤杂质、水质净化、在线监测、功率可调的池式反应堆表层池水的加热方法及系统。
文档编号G21F9/06GKCN101789276SQ201010120195
公开日2010年7月28日 申请日期2010年3月9日
发明者庄毅, 张金山, 李清, 韩海芬, 黄兴蓉 申请人:中国原子能科学研究院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan