[发明专利]一种核反应堆非能动停堆装置的试验系统及其试验方法

摘要

一种核反应堆非能动停堆装置的试验系统及其试验方法，该系统包括由泵前调节监视模块、主循环回路模块、旁通回路模块、试验系统排放模块及相关管道和仪表组成的水力回路系统，由支撑钢平台、控制棒套管、非能动控制棒模型及其吊装机构组成的非能动停堆装置试验本体，由棒位测量模块、信息监视采集模块、远程控制模块及相关导线和电缆组成的测量控制系统；加热到试验温度值的工质自离心泵出发经过流量调节后进入试验段通过液力维持非能动控制棒模型在控制棒套管内悬浮，之后从试验本体流出再回到水箱，形成闭式循环；本发明提供了该系统的试验方法；本发明采用的整体结构简单易于操作，材料和工质成本低廉，试验段的关键部件和设备都采用了可拆卸设计以便于升级改造。

主权项

1.一种核反应堆非能动停堆装置的试验系统，其特征在于：包括水力回路系统、非能动停堆装置试验本体和测量控制系统；所述水力回路系统包括泵前调节监视模块、主循环回路模块、旁通回路模块、试验系统排放模块及相关管道和仪表，测量控制系统包括棒位测量模块、信息监视采集模块、远程控制模块及相关导线和电缆；带变频器的离心泵(1)和离心泵(1)上游管道上的第一阀门(618)，第一阀门(618)上游管道上的金属筛网(617)及其上游水箱(12)，安装在离心泵(1)和第一阀门(618)之间管道上的第二温度传感器(619)，水箱(12)侧壁安装的温控电加热器组(13)、第一温度传感器(616)和第一液位计(14)，他们在回路中作用分别是提供循环动力、调节泵入口流量、过滤泵入口流体、储液稳压、监测泵入口流体温度、储液加热、监测储液温度以及水箱液位，以上共同组成了水力回路系统的泵前调节监视模块；离心泵(1)下游管道上连接有Y型过滤器(602)，控制流向试验本体水质在合理可接受的水平，在离心泵(1)和Y型过滤器(602)之间的管道上布置有第一压力传感器(601)，用来监测泵出口处的流体压力；Y型过滤器(602)下游管道上安装有一个三通，三通的两个出口分别引出一条管道；其中一条管道上依次连接有第二阀门(701)和第三阀门(702)，第三阀门(702)下游管道与主循环回路末端三通的一条分支连通并最终和水箱(12)连接，以上组成了水力回路系统的旁通回路模块，该旁通模块通过调节第二阀门(701)的开度实现旁通流量的调节；另一条管道下游依次安装有第四阀门(603)、科氏力流量计(2)、第六阀门(605)及通过管道与第四阀门(603)并联安装的第五阀门(604)，以上共同组成了水力回路系统的主循环回路模块；第七阀门(606)上游通过管道与第六阀门(605)下游的主回路相连，下游通过管道接入地坑(15)；由于第七阀门(606)处于整个试验回路的最低位置，而回路排放共用一个地坑(15)，因此其与非能动停堆装置试验本体底部入水口位置的第九阀门(609)、水箱(12)底部的第十一阀门(703)共同组成了试验系统排放模块；第六阀门(605)下游管道通过金属软管(607)改变流向并接入竖直安装的试验段入口第八阀门(608)，第八阀门(608)的功能是防止停泵后试验段内的水倒流；第八阀门(608)之后管道由下往上依次连接流动调整器(3)、第三温度传感器(610)、水力缓冲器(4)、可视化套管(5)、控制棒导向套管(6)、控制棒限位器(8)、上部联箱(9)，其在试验段中的作用分别是对经过弯管的液体进行流动整直使其充分发展、监测试验段入口流体温度、对下落的控制棒模型进行减速缓冲、可视化观察及棒位测量、控制棒运动导向、防止控制棒被流体冲出套管以及储液稳压；非能动控制棒模型(7)在可视化套管(5)和控制棒导向套管(6)组成的控制棒套管内竖直运动，其吊装机构(10)位于试验段正上方；可视化套管(5)和控制棒导向套管(6)沿程布置有第二压力传感器(611)、压差传感器(613)和第三压力传感器(612)，控制棒限位器(8)上连接有振动传感器(620)，上部联箱(9)侧壁安装有第四温度传感器(614)和第二液位计(11)，以上部件、管道和仪表都依托支撑钢平台安装，共同组成了非能动停堆装置试验本体；上部联箱(9)出口管道下游安装有第十阀门(615)，第十阀门(615)下游管道通过三通与旁通回路汇合后返回水箱(12)，水箱(12)由外接的自来水管补水。