【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及核废料处理领域，尤其涉及一种铅铋冷却池式反应堆的过滤装置及过滤方法。
技术介绍
1、以液态铅铋合金为冷却剂的反应堆具有良好的中子学、热工水力学和安全特性，已经成为第四代先进核能系统、加速器驱动次临界核能系统(ads)的主要候选堆型之一。然而液态铅铋合金作为冷却剂应用过程中，会腐蚀结构材料导致冷却剂中生成腐蚀杂质，这些杂质颗粒随着冷却剂在冷却系统中流动，会对冷却系统造成如堵塞管道、增加压降、降低换热系数等影响，甚至会破坏冷却系统的正常运行，因此在实际应用中需要格外注意。
2、目前，铅铋合金冷却系统中的杂质危害在国内外已经达成共识，多种控制冷却剂中杂质含量的方法被提出，其中过滤净化方法是去除杂质颗粒的有效手段。虽然以水或液态金属钠为冷却剂的反应堆中同样设置有净化系统，采用过滤器对冷却剂进行净化，但液态铅铋合金的物理化学性质与水及液态金属钠相差较大，导致其中产生的杂质与其他冷却剂中产生的杂质类型及性质均不相同，因此无法采用现有反应堆中的净化过滤系统来进行液态铅铋合金冷却剂的过滤净化。同时在池式堆中应用的过滤器，需要满足堆内布置、长时间运行、随换料周期进行更换等条件，目前还缺具备耐高温、耐铅铋腐蚀、长寿命等性能，同时符合堆内小型紧凑的过滤装置及其过滤方法。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种铅铋冷却池式反应堆的过滤装置，旨在解决现有技术中，缺少具备耐高温、耐铅铋腐蚀、长寿命等性能，同时符合堆内小型紧凑的过滤装置的问题。
2、本专
3、在一种实施方式中，所述过滤组件包括滤芯和过滤结构，所述过滤结构包括外筒体、内筒体和过滤板，所述外筒体至少部分插入设置在所述支路管道中；所述内筒体设置在所述外筒体内，并所述内筒体与所述外筒体的端部密封连接，所述内筒体底部设有下端开口，所述下端开口并与所述滤芯出口连通，所述第三进液口设置在所述滤芯上，所述第三出液口设置在所述外筒体上部，所述过滤板设置在内筒体出口与所述第三出液口之间，冷却剂从所述第二进液口经过所述第三进液口流入到所述滤芯，再依次经过所述内筒体和所述过滤板通过所述第三出液口流出。
4、在一种实施方式中，所述过滤结构还包括在所述外筒体和内筒体之间形成、位于过滤板和所述内筒体与所述外筒体密封连接的端部之间的密闭容纳腔；所述过滤组件还包括限流单元和流量检测单元，所述流量检测单元设置所述密闭容纳腔中，所述限流单元设置在所述内筒体上。
5、在一种实施方式中，所述支路管道内还设有与所述外筒体的端部配合的定位环。
6、在一种实施方式中，所述过滤装置还设有控制模块，所述控制模块与所述限流单元、流量检测单元电连接。
7、在一种实施方式中，所述外筒体靠近所述密封盖一端设有第一法兰，所述外筒体通过所述第一法兰活动连接在所述密封盖上，所述外筒体另外一端与所述支路管道连接。
8、在一种实施方式中，所述滤芯处还设有隔离罩，所述隔离罩套设在所述滤芯上，所述隔离罩上部设有第三进液口，所述隔离罩下部密封。
9、在一种实施方式中，滤芯为双层结构，所述双层结构分为内层和外层，所述内层和外层过滤材料相同，或所述内层和外层过滤材料不同。
10、本专利技术还公开一种铅铋冷却池式反应堆的过滤装置过滤方法，包括以下步骤：
11、步骤s1，将所述固定组件固定在所述反应堆容器内的主通道上；
12、步骤s2，将所述支路管道从所述反应堆容器的密封盖穿过并设置于所述固定组件的主通道中；
13、步骤s3，将过滤组件从所述密封盖穿过并设置于所述固定组件的支路管道中；
14、s4：所述主通道件工作，将冷却剂从所述主通道的第一进液口进入，并通过所述主通道的第一出液口输出至第二进液口进入所述支路管道，并经位于所述支路管道中的所述过滤组件过滤后，经第三出液口输出，并再次经所述第一进液口进入所述主通道。
15、在一种实施方式中，当反应堆常规运行时，控制模块控制限流单元减少流量，当流量检测单元检测到流量到达在主通道流量的指定比例x％时，流量检测单元反馈信号到控制模块，控制模块控制限流单元暂停动作；
16、随着滤芯捕集腐蚀杂质增多，过滤组件流量下降，过滤组件内的流量检测单元检测到流量下降并将信号反馈给控制模块，控制模块控制限流单元缓慢增大流量，直到支路管道流量恢复至主通道流量的指定比例x％；
17、当反应堆因为某些情况腐蚀杂质大量产生时，控制模块控制限流单元增加至50％以上，控制支路管道的流量达到主通道流量的10％以上；
18、当限流单元开合至50％的情况下，流量检测单元检测到支路流量下降至主通道流量的指定比例x％的一半以下时，反馈信号到控制模块，控制模块发出更换滤芯警报。
19、实施本专利技术具有以下有益效果：支路管道通过固定组件与主通道侧面连接形成支路管道，过滤组件于支路管道内进行过滤净化，不需要过滤组件自身提供过滤动力；过滤装置整体可于池式反应堆内布置，不需要堆容器本体设置额外接口，保证反应堆本体边界完整性；过滤组件结构简单，安装更换便利，过滤装置安装位置充分考虑池式堆小型紧凑的特点，合理利用反应堆内空间，为过滤器提供足够的过滤面积和纳污空间，使过滤器能长时间在反应堆内运行，保证了过滤器具有长寿命，减少了过滤装置的更换周期。
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1.一种铅铋冷却池式反应堆的过滤装置，反应堆包括反应堆容器(10)、密封所述反应堆容器(10)的密封盖(20)和设置在所述堆体内的主通道(31)，其特征在于，所述过滤装置包括：固定组件、支路管道(40)和过滤组件(50)；
2.根据权利要求1所述的一种铅铋冷却池式反应堆的过滤装置，其特征在于，包括：所述过滤组件(50)包括滤芯(52)和过滤结构，所述过滤结构包括外筒体(513)、内筒体(55)和过滤板(510)，所述外筒体(513)至少部分插入设置在所述支路管道(40)中；
3.根据权利要求2所述的一种铅铋冷却池式反应堆的过滤装置，其特征在于，所述过滤结构还包括在所述外筒体(513)和内筒体(55)之间形成、位于过滤板(510)和所述内筒体(55)与所述外筒体(513)密封连接的端部之间的密闭容纳腔(517)；
4.根据权利要求2所述的一种铅铋冷却池式反应堆的过滤装置，其特征在于，所述支路管道(40)内还设有与所述外筒体(513)的端部配合的定位环(41)。
5.根据权利要求3所述的一种铅铋冷却池式反应堆的过滤装置，其特征在于，包括
6.根据权利要求2所述的一种铅铋冷却池式反应堆的过滤装置，其特征在于，包括：所述外筒体(513)靠近所述密封盖(20)一端设有第一法兰(514)，所述外筒体(513)通过所述第一法兰(514)活动连接在所述密封盖(20)上，所述外筒体另外一端与所述支路管道(40)连接。
7.根据权利要求2所述的一种铅铋冷却池式反应堆的过滤装置，其特征在于，包括：所述滤芯(52)处还设有隔离罩(512)，所述隔离罩(512)套设在所述滤芯(52)外，所述第三进液口(59)设置在所述隔离罩(512)上部，所述隔离罩(512)下部密封。
8.根据权利要求2所述的一种铅铋冷却池式反应堆的过滤装置，其特征在于，包括：滤芯(52)为双层结构，所述双层结构分为内层和外层，所述内层和外层过滤材料相同，或所述内层和外层过滤材料不同。
9.一种铅铋冷却池式反应堆的过滤方法，应用于权利要求1到8任一所述的铅铋冷却池式反应堆的过滤装置，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种铅铋冷却池式反应堆的过滤方法，其特征在于，其特征在于，在所述步骤S3中，还包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种铅铋冷却池式反应堆的过滤装置，反应堆包括反应堆容器(10)、密封所述反应堆容器(10)的密封盖(20)和设置在所述堆体内的主通道(31)，其特征在于，所述过滤装置包括：固定组件、支路管道(40)和过滤组件(50)；
2.根据权利要求1所述的一种铅铋冷却池式反应堆的过滤装置，其特征在于，包括：所述过滤组件(50)包括滤芯(52)和过滤结构，所述过滤结构包括外筒体(513)、内筒体(55)和过滤板(510)，所述外筒体(513)至少部分插入设置在所述支路管道(40)中；
3.根据权利要求2所述的一种铅铋冷却池式反应堆的过滤装置，其特征在于，所述过滤结构还包括在所述外筒体(513)和内筒体(55)之间形成、位于过滤板(510)和所述内筒体(55)与所述外筒体(513)密封连接的端部之间的密闭容纳腔(517)；
4.根据权利要求2所述的一种铅铋冷却池式反应堆的过滤装置，其特征在于，所述支路管道(40)内还设有与所述外筒体(513)的端部配合的定位环(41)。
5.根据权利要求3所述的一种铅铋冷却池式反应堆的过滤装置，其特征在于，包括：所述过滤装置还设有控制模块，所述控制模块与所述限流单元(...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡宸，曾献，张鑫童，梁子怡，罗益玮，邹青，郭墉，廖仲辉，赵园，林鹏，刘春雨，
申请(专利权)人：中广核研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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