一种氧含量调节回路及反应系统技术方案

本申请实施例公开了一种氧含量调节回路及反应系统，涉及核工程及核技术领域，可以对反应堆内铅铋冷却剂的溶解氧含量的调节和控制，保障反应堆的安全运行，且氧含量调节回路中的各个部分可以模块化安装、具有多用多备，高效安装的特点。该氧含量调节回路包括循环回路、氧含量控制单元和回路驱动件，其中，循环回路，用于与反应堆内的铅铋冷却剂连通；氧含量控制单元设置在循环回路内与循环回路连通，用于调节铅铋冷却剂中的氧含量；回路驱动件设置在循环回路上，用于驱动反应堆内的铅铋冷却剂在循环回路中流动。该氧含量调节回路用于对反应堆内的溶解氧含量进行调节。应堆内的溶解氧含量进行调节。应堆内的溶解氧含量进行调节。

【技术实现步骤摘要】
一种氧含量调节回路及反应系统


[0001]本申请涉及但不限于核工程及核
，尤其涉及了一种氧含量调节回路及反应系统。

技术介绍

[0002]铅铋合金(Lead Bismuth Alloy，LBA)作为低熔点、高沸点合金，具有优异核物理和热工性能，化学惰性，是优异的快中子反应堆冷却剂。铅铋冷却快中子反应堆是第四代先进核电堆型之一，但是铅铋合金在高温下对反应堆结构材料具有较强的腐蚀性，铅铋合金对结构材料的腐蚀会严重威胁反应堆装置的安全运行。
[0003]为此，本申请提供了一种氧含量调节回路及反应系统。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种氧含量调节回路及反应系统，可以对反应堆内铅铋冷却剂的溶解氧含量的调节和控制，保障反应堆的安全运行，且氧含量调节回路中各个部分可以模块化安装、具有多用多备，高效安装的特点。
[0005]为了达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的：
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种氧含量调节回路，包括循环回路、氧含量控制单元和回路驱动件，其中，循环回路，用于与反应堆内的铅铋冷却剂连通；氧含量控制单元设置在循环回路内与循环回路连通，用于调节铅铋冷却剂中的氧含量；回路驱动件设置在循环回路上，用于驱动反应堆内的铅铋冷却剂在循环回路中流动。
[0007]本申请实施例提供的氧含量调节回路，包括有循环回路，氧含量控制单元和回路驱动件，氧含量控制单元设置在循环回路上与循环回路连通，循环回路用于与反应堆的铅铋冷却剂连通，回路驱动件驱动反应堆内的冷却剂在循环回路中流动，经过氧含量控制单元时对铅铋冷却剂中的氧含量进行调节，可以缓解和抑制铅铋冷却剂对结构材料的腐蚀性。将铅铋冷却剂中的溶解氧含量控制在一个特定的区间，相比于相关技术中铅铋冷却剂在高温下对反应堆材料的强腐蚀性，且对结构材料的腐蚀会严重威胁到反应堆装置的安全运行，本申请通过在循环回路上设置氧含量控制单元，通过循环回路对反应堆内的铅铋冷却剂的溶解氧含量进行调节，使其处于一个特定的区域，既可以保证铅铋冷却剂中的溶解氧处于非饱和状态，保证氧化铅不在铅铋反应堆系统内冷点析出，堵塞管路，影响安全运行，还可以在反应堆系统中结构材料，如管路、阀门、加热器或者换热器等材料的表面形成一层致密的氧化层，保护结构材料免遭铅铋冷却剂的溶解腐蚀，且氧含量控制单元是集成式模块化装置，根据反应堆的规模可以选择一个氧含量控制单元也可设置多个氧含量控制单元，进行模块化安装，安装方便且根据规模选取等优点。即，本申请提供的氧含量调节回路可以对反应堆内铅铋冷却剂的溶解氧含量的调节和控制，保障反应堆的安全运行，且氧含量调节回路中各个部分可以模块化安装、具有多用多备，高效安装的特点。
[0008]在本申请的一种可能的实现方式中，氧含量控制单元包括有第一暂存容器和氧控
组件，第一暂存容器与循环回路连通，氧控组件设置在第一暂存容器内。
[0009]本申请实施例提供的氧含量调节回路，第一暂存容器与循环回路连通，在回路驱动件的作用下，反应堆的铅铋冷却剂可通过循环回路进入要第一暂存容器内，与第一暂存容器内的氧控组件反应，对铅铋冷却剂内的溶解氧含量进行调节，保证铅铋冷却剂对结构材料具有持续的钝化能力，能够在结构材料的表层形成致密氧化物，保证结构材料免遭铅铋冷却剂的腐蚀，保证反应堆的安全运行。
[0010]在本申请的一种可能的实现方式中，氧控组件包括氧控管，驱动件和氧控反应件，氧控管靠近第一暂存容器底部的一端为开口设置，且氧控管远离第一暂存容器的一端的侧壁上设置有排出口，氧控反应件设置在氧控管内。
[0011]本申请实施例提供的氧含量调节回路，驱动件用于将位于第一暂存容器的铅铋冷却剂从氧控管开口的一端吸入到氧控管内，铅铋冷却剂与氧控反应件反应后，同样地，在驱动件的作用下，铅铋冷却剂从排出口排出，进入到第一暂存容器内，由第一暂存容器流通到循环回路上，铅铋冷却剂通过在氧控管内闭环流动，完成了铅铋冷却剂中溶解氧含量的调节和控制，提高了其反应速度。
[0012]在本申请的一种可能的实现方式中，氧控组件为多个。
[0013]本申请实施例提供的氧含量调节回路，可以在第一暂存容器内设置多个氧控组件，设置多个氧控组件可以加快对第一暂存容器内的铅铋冷却剂的溶解氧含量的调节和控制速度，减少调节和控制的时间。
[0014]在本申请的一种可能的实现方式中，包括有氧含量测量单元，氧含量测量单元包括第二暂存容器和电化学型氧传感器，第二暂存容器与循环回路连通，电化学型氧传感器设置在第二暂存容器内。
[0015]本申请实施例提供的氧含量调节回路，第二暂存容器与循环回路连通，经过氧含量控制单元的铅铋冷却剂在回路驱动件的作用下进入到第二暂存容器内，第二暂存容器内设置有电化学型氧传感器，可实时监测和测量第二暂存容器内的铅铋冷却剂的溶解氧含量，以便于操作人员进行实时的调整，确保其溶解氧含量达到一个特定的区间。
[0016]在本申请的一种可能的实现方式中，包括有流量计量单元，流量计量单元设置在循环回路上，用于监控铅铋冷却剂通过循环回路上的流量。
[0017]本申请实施例提供的氧含量调节回路，流量计量单元用于监控铅铋冷却剂通过循环回路上的流量，有利于操作人员实时的调整氧含量控制单元中氧控组件的数量，或者氧控反应件的数量。
[0018]在本申请的一种可能的实现方式中，循环回路上设置有截止阀，截止阀为两个，氧含量控制单元设置在两个截止阀之间，以在循环回路上形成控氧段。
[0019]本申请实施例提供的氧含量调节回路，在氧含量控制单元的两端设置截止阀，在循环回路上以形成控氧段，避免铅铋冷却剂在氧含量控制单元内未进行反应或者反应不充分的情况下在回路驱动件的作用下，铅铋冷却剂流出氧含量控制单元流回反应堆。
[0020]在本申请的一种可能的实现方式中，包括有溢流罐，溢流罐设置在反应堆与氧含量控制单元的所述循环回路上，溢流罐与反应堆内的铅铋冷却剂连通，用于对反应堆内的铅铋冷却剂进行溢流。
[0021]本申请实施例提供的氧含量调节回路，在靠近反应堆的一侧设置溢流罐，用于将
反应堆内的部分铅铋冷却剂溢流到溢流罐内，使反应堆内剩余一部分铅铋冷却剂在正常工作的前提下，通过逐步对铅铋冷却剂的溶解氧含量进行调节，最终使得反应堆内的铅铋冷却剂的溶解氧含量达到一个固定的区间。
[0022]在本申请的一种可能的实现方式中，包括控制单元，控制单元与氧含量控制单元和氧含量测量单元电连接，控制单元根据氧含量测量单元的氧含量测量结果控制氧含量控制单元，用于调节反应堆内的铅铋冷却剂的氧含量。
[0023]第二方面，本申请实施例提供了一种反应系统，包括反应堆、铅铋供给回路以及第一方面实施例提供的氧含量调节回路，其中，反应堆与铅铋供给回路连通，用于向反应堆内提供铅铋冷却剂；循环回路与反应堆内的铅铋冷却剂连通，用于对反应堆内的铅铋冷却剂的氧含量进行调节控制。
[0024]本申请实施例提供的反应系统，由于包括了第一方面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧含量调节回路，其特征在于，包括：循环回路，用于与反应堆内的铅铋冷却剂连通；氧含量控制单元，设置在所述循环回路内与所述循环回路连通，用于调节所述铅铋冷却剂中的氧含量；回路驱动件，所述回路驱动件设置在所述循环回路上，用于驱动所述反应堆内的所述铅铋冷却剂在所述循环回路中流动。2.根据权利要求1所述的氧含量调节回路，其特征在于，所述氧含量控制单元包括有第一暂存容器和氧控组件，所述第一暂存容器与所述循环回路连通，所述氧控组件设置在所述第一暂存容器内。3.根据权利要求2所述的氧含量调节回路，其特征在于，所述氧控组件包括氧控管，驱动件和氧控反应件，所述氧控管靠近所述第一暂存容器底部的一端为开口设置，且所述氧控管远离所述第一暂存容器的一端的侧壁上设置有排出口，所述氧控反应件设置在所述氧控管内。4.根据权利要求2所述的氧含量调节回路，其特征在于，所述氧控组件为多个。5.根据权利要求1所述的氧含量调节回路，其特征在于，包括有氧含量测量单元，所述氧含量测量单元包括第二暂存容器和电化学型氧传感器，所述第二暂存容器与所述循环回路连通，所述电化学型氧传感器设置在所述第二暂存容器内。6.根据权利要求1所述的氧含量调节回路，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦博，阮章顺，鲁盛会，付晓刚，龙斌，王荣东，杜海鸥，张金山，杨红义，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：