專利名稱:液體慢化劑控制系統(tǒng)一重水d的制作方法
本發(fā)明概括地論述了壓水核反應(yīng)堆能譜偏移方面的問題，詳細(xì)論述了用來實現(xiàn)能譜偏移的低效中子慢化液體的控制系統(tǒng)。
在一般的現(xiàn)代化壓水核反應(yīng)堆中，反應(yīng)堆堆芯設(shè)計成具有剩余反應(yīng)性。當(dāng)反應(yīng)堆運行時，剩余反應(yīng)性逐漸消耗，直至反應(yīng)堆堆芯不再能維持核反應(yīng)，到那時反應(yīng)堆必須換料。通常，這種情況一年內(nèi)就會發(fā)生。使反應(yīng)堆兩次換料之間的時間增加到最長(即延長堆芯壽命)是很有益的，因為換料需要使反應(yīng)堆完全停閉，而且非常費時間。延長堆芯壽命通常是通過給堆芯提供大量的剩余反應(yīng)性來實現(xiàn)的。
一般來說，對于裂變過程的控制，也就是反應(yīng)性控制，包括剩余反應(yīng)性需要的控制，是通過改變反應(yīng)堆堆芯的中子吸收材料的數(shù)量來實現(xiàn)的。包含有中子吸收材料的、可插入和提出堆芯的控制棒提供了控制反應(yīng)性的一種方法。溶解在反應(yīng)堆冷卻劑中的可燃的和非可燃的毒物提供了控制反應(yīng)性的另一種方法。當(dāng)反應(yīng)性由于反應(yīng)堆運行而減少時，毒物通過反應(yīng)堆運行期間的消耗而逐漸除去，或者通過為此目的而設(shè)計的一個獨立系統(tǒng)而除去。最經(jīng)常的情況是，應(yīng)用溶解毒物和控制棒相結(jié)合的方式，來控制反應(yīng)堆和剩余反應(yīng)性。
遺憾的是，用控制棒和毒物進(jìn)行控制會吸收掉中子，這些中子在其它情況下可在生產(chǎn)中加以利用。例如，可以利用剩余反應(yīng)性產(chǎn)生的中子將燃料組件中的增殖性材料轉(zhuǎn)換為钚或裂變鈾，這兩種材料可以再被裂變而有助于進(jìn)一步延長堆芯壽命。所以，當(dāng)應(yīng)用控制棒和溶解毒物提供十分有效的反應(yīng)堆控制的時候，這種應(yīng)用卻也包含著高價格鈾的比較低效率的消耗。因此，為了進(jìn)一步延長堆芯壽命或兩次換料之間的時間，為了降低燃料價格，如能控制剩余反應(yīng)性，而又不抑制與剩余反應(yīng)性有關(guān)的中子，那是很有利的。
大家知道，通過在燃料循環(huán)的第一階段中使用“硬化”(核能)能譜的方法，以降低剩余反應(yīng)性、增加增殖性材料至裂變材料的轉(zhuǎn)換;然后在燃料循環(huán)的后期應(yīng)用“軟化”(較低能量)中子能譜的方法，通過使以前產(chǎn)生的裂變物質(zhì)進(jìn)行裂變，來增加反應(yīng)性、延長堆芯壽命，從而能降低燃料元件的濃縮度，提高生產(chǎn)裂變材料的轉(zhuǎn)換比。應(yīng)用上述原理的這樣一種方法，稱之為能譜偏移控制，它可使反應(yīng)堆的堆芯壽命得到延長，而又減少反應(yīng)堆堆芯中中子吸收材料的數(shù)量。在應(yīng)用這種控制方法的實例中，有一個用機械方法實現(xiàn)能譜偏移的反應(yīng)堆，在堆芯的一些燃料組件中，裝有一些空心的置換棒(當(dāng)然，這些棒會在燃料組件中排出相同體積的水)，這些棒可以用機械方法提出或穿孔，以使可用的體積注滿水。在堆芯壽命的早期階段，用置換棒從堆芯中排除一部分水，使中子能譜硬化。而在后期，通過前面所說的置換棒提升或穿孔在堆芯中加進(jìn)水，使中子能譜軟化。題目為“能譜偏移的反應(yīng)堆控制方法”、轉(zhuǎn)讓給西屋電氣公司的美國4，432，930號專利，揭示了這樣一個用機械方法進(jìn)行能譜偏移的反應(yīng)堆。
實現(xiàn)能譜偏移的另一種方法，是在堆芯壽命的早期利用重水或氧化氘置換堆芯中等量體積的水，然后在堆芯壽命的后期逐漸地減少重水的體積并代之以平常的反應(yīng)堆冷卻劑(輕水)。這種低效的慢化劑(重水)允許采用較低的燃料濃縮度，并得到將增殖性材料轉(zhuǎn)換為裂變材料的較高轉(zhuǎn)換比，這兩點結(jié)合起來就可以保證降低燃料的價格和延長堆芯的壽命。
可以很好地理解到，能譜偏移方法的成功部分地依靠這樣一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以控制供給反應(yīng)堆的慢化液體(包括混合液體)的數(shù)量，使之與任意給定時刻的反應(yīng)堆的反應(yīng)性要求相協(xié)調(diào);該系統(tǒng)還用來從反應(yīng)堆中排出液體，并使該液體濃集供以后使用。
因此，本發(fā)明的主要目的是提供一個壓力容器外部的控制系統(tǒng)，它用來為反應(yīng)堆壓力容器供給低效的中子慢化液體和(或)低效的中子慢化液體與通常的反應(yīng)堆冷卻劑的混合液體。
從這一目的出發(fā)，本發(fā)明存在于具有這樣一種堆芯結(jié)構(gòu)的核反應(yīng)堆中，在這種堆芯結(jié)構(gòu)中裝有一些能容納用于能譜偏移的不同液體的管道、一個能對上述管道的液體供給進(jìn)行控制的控制系統(tǒng)。這一控制系統(tǒng)的特點表現(xiàn)為它包括使進(jìn)出上述壓力容器的上述液體形成循環(huán)的裝置;為保持預(yù)定的液體壓力使上述循環(huán)裝置中液體進(jìn)行穩(wěn)壓的裝置;給上述循環(huán)裝置供應(yīng)慢化劑液體的裝置;從上述循環(huán)裝置排出慢化劑液體的裝置;以及改變供給上述循環(huán)裝置的液體濃度的裝置。
通過對下面圖中對所選擇的實施例(僅作為例子)作下述說明，將會使本發(fā)明變得更加容易理解。其中圖1是反應(yīng)堆冷卻劑中硼濃度對于反應(yīng)堆燃料運行時間的曲線圖;
圖2是液體慢化劑濃度對于反應(yīng)堆燃料運行時間的曲線圖;
圖3是本發(fā)明的一個具體的液體慢化劑控制系統(tǒng)的原理流程圖;
圖4是本發(fā)明的適用于保持堆芯排熱的控制系統(tǒng)原理流程圖;
圖5是本發(fā)明的另一個實施例的控制系統(tǒng)的原理流程圖。
現(xiàn)在來參看一下這些圖，特別是圖1和圖2，圖中表示了十八個月的燃料循環(huán)中，硼和重水作為時間函數(shù)的預(yù)定要求，其中假定反應(yīng)堆以計劃的正常和平均負(fù)荷因子(約為80%)運行。開始時，堆芯內(nèi)慢化劑液流管道中充滿基本純的重水。在燃料循環(huán)的開始60%～70%時間內(nèi)保持這一濃度，對于應(yīng)用的實例來說，這一時間大約相當(dāng)于前十一個月，包括留作換料用的一個月。圖2表示在同樣的前十一個月期間硼濃度從大約900PPm減少到50PPm，以補償裂變物質(zhì)總量的減少和裂變產(chǎn)物中毒的積累。
在燃料循環(huán)的后期，即從十八個月燃料循環(huán)的第十二個月至第十七個個月中，高純度重水的濃度可用輕水逐漸稀釋至按重量計算的5%左右，以補償燃耗引起的反應(yīng)性變化。在此同一期間，硼濃度可以保持在50PPm左右?guī)缀醪蛔儭Ｓ捎诙压β?、冷卻劑溫度或氙濃度引起的反應(yīng)性變化，可以通過改變硼濃度(如果大于100PPm)、冷卻劑溫度和控制棒組插入的某些組合來補償。
第十二個月至第十七個月期間，從堆芯內(nèi)慢化劑控制管道排出的重水與輕水混合液可以儲存起來并可濃集為高濃度重水。在達(dá)到反應(yīng)堆冷停堆工況以后進(jìn)行任何換料操作之前，可將燃料循環(huán)末尾存在的剩余的5%重水從堆芯排出并濃集到很純的濃度。在用新燃料起動以前，例如通過用惰性氣體清洗管道，可使慢化劑管道充滿基本上純的重水。然后重復(fù)上面所述的燃料循環(huán)。
圖3表示了實現(xiàn)圖1中所示重水濃度要求的一個實施例的液體慢化劑控制系統(tǒng)。通常，系統(tǒng)包括有一次慢化劑控制系統(tǒng)再循環(huán)回路10、穩(wěn)壓器回路11、凈化回路12、下泄回路13、濃集回路14、以及給水/補給水和稀釋回路15。
再循環(huán)回路10保證使重水或重水與反應(yīng)堆冷卻劑的混合液進(jìn)出堆芯內(nèi)慢化劑控制管道進(jìn)行循環(huán)。穩(wěn)壓器回路11使重水壓力保持為低于反應(yīng)堆冷卻劑壓力的某個規(guī)定值，以便在如有洩漏時防止洩漏進(jìn)入反應(yīng)堆冷卻劑供給系統(tǒng)。凈化回路12保證使再循環(huán)回路10內(nèi)流動的一部分重水得到連續(xù)凈化。下泄回路13可用來將再循環(huán)回路10內(nèi)的全部或部分重水排出并存放起來。濃集回路14保證將稀釋的重水純度濃集到基本純的條件。給水/補給水和稀釋回路15給再循環(huán)回路10提供重水，補充任何損失的或排出的液體，并給再循環(huán)回路10供給所需濃度的重水與反應(yīng)堆冷卻劑的混合液。
在圖1所示的實施例系統(tǒng)中，再循環(huán)回路10保證使慢化劑液體同時進(jìn)出堆芯四個象限20a、20b、20c、和20d中每一個象限的慢化劑管道進(jìn)行循環(huán)。為了得到最好的可靠性，使用兩個相同的一次回路10a和10b，每個回路供給四個堆芯現(xiàn)限中的兩個。雖然堆芯象限在圖上表示為園形堆芯的四個獨立部分，但每個象限包含的慢化劑管道可布置在堆芯的整個橫截面上。換句話說，每個象限可以占用堆芯橫截面的未分開的四分之一。由于一次回路10a與10b相同，下面的說明同樣適用于任一個回路。重水從堆芯象限20a和20c的每一個中流出，流過具有兩個電動截止閥22和一個止回閥23的平行。液流管線21。出口液流在管線24處匯合在一起，并流過熱交換器25，在熱交換器的殼側(cè)流過蒸汽發(fā)生器給水。熱交換器25用來將重水保持在過冷狀態(tài)，以預(yù)防重水首先在慢化劑流動管道、其次在再循環(huán)回路10內(nèi)沸騰。普通的設(shè)備冷卻水可以應(yīng)用在熱交換器25內(nèi)代替蒸汽發(fā)生器的給水。雖然這種替換的冷卻水從設(shè)計和制造觀點來說較為簡單，但它可能會引起不可忽視的功率損失。因此，優(yōu)先選用的冷卻方法是用重水再循環(huán)回路10的能量來加熱蒸汽發(fā)生器的給水。重水在流出熱交換器25以后，流進(jìn)再循環(huán)水泵26的吸水口，由主泵26將低效的中子慢化液體通過孔板27注入到管線28中，再由管線28傳送到平行的液流管線29。在分流進(jìn)入液流管線29以后，重水流過電動截止閥30和兩個單向止回閥31。從止回閥31出來，重水進(jìn)入管線32，隨后重新進(jìn)入堆芯象限20a和20c，流過堆芯內(nèi)的慢化劑液流控制管道，然后自行重復(fù)循環(huán)。
應(yīng)當(dāng)注意到，萬一反應(yīng)堆停堆時，再循環(huán)回路10提供有應(yīng)急高壓排除衰變熱的能力，在這一點上，重水通過堆芯內(nèi)慢化劑液流管道的連續(xù)再循環(huán)提供了堆芯冷卻。
穩(wěn)壓回路11將重水或其混合液體的壓力保持在反應(yīng)堆冷卻劑壓力以下大約50至80磅/吋2的數(shù)值上。低效中子慢化液體的較低壓力可使慢化劑向反應(yīng)堆一次冷卻劑系統(tǒng)的洩漏減至最小。將低效中子慢化液體的壓力保持得盡可能高，以保持慢化劑控制管道內(nèi)的過冷狀態(tài)，以便使再循環(huán)回路10中的重水流速真正減到最小，同樣是很重要的。慢化劑控制系統(tǒng)最佳的工作壓力大約在反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的壓力以下50磅/吋2，穩(wěn)壓器回路11就是用于這一目的的。應(yīng)用節(jié)流孔板27使壓力比重水或其混合液體的最佳工作壓力更低一些。由此，穩(wěn)壓回路11對這一壓力進(jìn)行了控制。部分的低效中子慢化液體從管線24通過電動截止閥35分流到穩(wěn)壓器水箱36，該水箱由冷卻器37進(jìn)行壓力控制。冷卻器37通過管線38和閥門39由設(shè)備冷卻水進(jìn)行冷卻。冷卻器37的輸出流過管線40和閥門41返回到孔板27的下游管線28。
前面已經(jīng)提到，凈化回路12保持流過再循環(huán)回路10的重水或其混合液的純度。凈化回路12利用再循環(huán)泵26形成的壓頭，使再循環(huán)回路10內(nèi)要求的一部分流量流過閥門45、再生熱交換器46和凈化冷卻器47，熱交換器46由經(jīng)過過濾的低效中子慢化液體進(jìn)行冷卻，而凈化冷卻器由設(shè)備冷卻水冷卻。液體流出冷卻器47后通過過濾器48和并行布置的離子交換柱49?，F(xiàn)在，凈化后的液體進(jìn)入熱交換器46的殼側(cè)，在那里進(jìn)行再生加熱，然后流過閥門50進(jìn)入主泵26的吸水口。應(yīng)當(dāng)注意到，凈化回路12保證對流過再循環(huán)回路10的部分液流進(jìn)行連續(xù)凈化，由閥門45提供流量控制。閥門51用來旁路離子交換柱49。
下泄回路13保證從堆芯內(nèi)慢化劑控制管道排出全部或部分的低效中子慢化液體。這種排出可能是為了在前已提到的燃料循環(huán)的第十一個月期間用反應(yīng)堆冷卻劑(輕水)來稀釋重水，或者是為了在燃料循環(huán)的第十七個月以后完全排出低濃度的重水混合液。下泄回路13在離子交換柱49的出口同凈化回路12相接。在本例中，閥門55是關(guān)閉的，而閥門56是打開的，以允許液體流入貯存箱59中。節(jié)流孔板57和節(jié)流閥門58相繼使壓力從再循環(huán)回路10的壓力降低到貯存水箱59的壓力。
濃集回路14接收不同濃度的重水與輕水的混合液，然后使進(jìn)入的混合液濃集到要求的純度或濃度。圖中所表示的包括有一個填充精餾塔的這種濃集裝置在工藝上是有名的，在加拿大重水反應(yīng)堆中已經(jīng)得到應(yīng)用。但是，與濃集回路14相連的液流回路屬于本發(fā)明的范圍之內(nèi)。濃集回路14在輸入端與下泄回路13相連接，在輸出端同給水/補給水回路15相連接。
重水和輕水的混合液從貯存箱59流出進(jìn)入給水蒸發(fā)器65，后者可由低壓的二次蒸汽加熱。給水蒸發(fā)器65出來的蒸汽經(jīng)過管線67流入精餾塔66。給水蒸發(fā)器65來的蒸汽上升到精餾塔66的頂部68，在那里由于流過設(shè)備冷卻水而被冷凝，然后沿著精餾塔66向下流回到下部集水槽69。一部分頂部產(chǎn)品同時通過管線70排出，在熱交換器71中冷卻并存放在頂部產(chǎn)品貯存箱72中，用作為下一個燃料循環(huán)后期中純重水的稀釋液。含有高純度重水的下部產(chǎn)品由泵73通過管線74、冷卻器75輸送到下部貯存箱76進(jìn)行暫時貯存，以后在下一個燃料循環(huán)的早期階段中使用。一部分下部產(chǎn)品由泵73通過管線77、蒸發(fā)器78回到集水槽69使之繼續(xù)循環(huán)，用以保持精餾塔66內(nèi)下部產(chǎn)品的純度。
本發(fā)明系統(tǒng)的最后一部分包括有給水/補給水回路15，它用來補充再循環(huán)回路10中任何損失的重水量。在這種運行方式中，無論是純重水、稀釋液還是二者的結(jié)合都從貯存箱72和76通過閥門85和86流到水泵87的吸水口，并由水泵87使慢化劑控制液體通過電動閥88、止回閥89及閥門45流進(jìn)再循環(huán)回路10a和10b中。
上面介紹的系統(tǒng)可以自動進(jìn)行控制或由反應(yīng)堆操作人員進(jìn)行控制。無論是哪一種控制，都必須對某些重要參數(shù)嚴(yán)密進(jìn)行監(jiān)視。應(yīng)當(dāng)嚴(yán)密監(jiān)測重水及其混合液的壓力和溫度，這可以手動使用巴林杰(Barringer)濃度分析儀或其它類似設(shè)備來完成。就特別指出上述參數(shù)來說，并不意味著與控制系統(tǒng)有關(guān)的所有其它參數(shù)是不重要或不必要的。整個系統(tǒng)的適當(dāng)運行和監(jiān)測是很重要的。
圖4表示了本發(fā)明的另一個實施例的液體慢化劑控制系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)中，再循環(huán)回路110與前面描述的系統(tǒng)相比基本上沒有改變。為了清楚起見，相關(guān)的穩(wěn)壓器回路、凈化回路、下泄回路、濃集回路以及給水/補給水回路等沒有表示出來。當(dāng)然，不言而喻，這些回路對于系統(tǒng)的正常的園滿的運行是必需的。為了使說明和解釋更加簡明，圖中只表示出與堆芯一個象限111相聯(lián)結(jié)的一個再循環(huán)回路110。反應(yīng)堆壓力容器112連接到一次環(huán)路113，該環(huán)路包括有熱段管道114、蒸汽發(fā)生器115、過渡管道116、冷卻劑主泵117和冷段管道118。
液體慢化劑的熱交換器120的殼側(cè)連接到一次冷卻劑回路121，并連接到堆芯應(yīng)急冷卻劑和衰變熱排出回路122。
在反應(yīng)堆正常運行時，再循環(huán)回路按以前解釋的那樣正常運行。但在這一具體系統(tǒng)中，由熱交換器120導(dǎo)出的熱量用來加熱一次冷卻劑。從冷段管道118出來的液流通過管線125，其中該管線上包含有兩個串聯(lián)的電動截止閥126、127和止回閥128。一次冷卻劑的分流在熱交換器120中被重水或其混合液排出的熱量所加熱。經(jīng)過加熱的一次冷卻劑分流在注入熱段管道116之前流過包含閥門130和131的管線129。由冷卻劑主泵117產(chǎn)生的壓頭提供驅(qū)動壓力來達(dá)到反應(yīng)堆冷卻劑的分流。
應(yīng)急堆芯冷卻劑和衰變熱排出回路122的作用是出現(xiàn)象在反應(yīng)堆一次冷卻劑系統(tǒng)中沒有或幾乎沒有冷卻劑流量時，保證導(dǎo)出衰變熱;在失水事故后保證堆芯應(yīng)急冷卻。設(shè)置一個高壓頭的水泵135，通過管線136從反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的上部空腔、或者通過管線137從熱段管道抽水，再輸送到余熱排出系統(tǒng)(RHR)熱交換器138的管側(cè)。經(jīng)過再循環(huán)熱交換器120的殼側(cè)進(jìn)入反應(yīng)堆壓力容器112的下水管區(qū)。這樣，能量就從回路110通過再循環(huán)熱交換器120和余熱排出系統(tǒng)熱交換器138排出到反應(yīng)堆冷卻劑中。在熱交換器138的殼側(cè)可應(yīng)用設(shè)備冷卻水，然后它可將衰變熱排給工業(yè)冷卻水，最后排出到如河、湖或其它類似的主要熱溢流道中。
如上所述，回路122也可用來提供堆芯冷卻。在這種運行方式中，水泵135從應(yīng)急水貯存水箱139抽水，并將該冷卻劑通過再循環(huán)熱交換器120的殼側(cè)注入到反應(yīng)堆壓力容器112的下水管區(qū)。當(dāng)然，工作的再循環(huán)回路110也用來從堆芯排出熱量。
假如不想將再循環(huán)回路110用于液體慢化劑的控制，則可將管線140流出的可能包含反應(yīng)堆冷卻劑的熱流注入到熱段管道114中，而冷流管線則由冷段管道118出來的管線141供水。冷卻劑主泵117兩端的壓差可給這一回路提供必要的驅(qū)動力。
本發(fā)明的液體慢化劑控制系統(tǒng)的另一種穩(wěn)壓回路可以包括有一個如圖5中所示的回路150。在這種方案中，液體慢化劑的壓力由緩沖罐151配合壓力控制閥進(jìn)行控制，緩沖罐151在重水液面上復(fù)蓋有惰性氣體，如氦氣。兩個氣動的壓力控制閥153和154利用反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)152出來的壓力輸入信號，來追蹤反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)壓力的任何波動，并保持圖5中部分表示出來的再循環(huán)系統(tǒng)10或110內(nèi)的要求壓力。
圖5還表示了稀釋高純度重水的另一種方法，以得到在燃燒循環(huán)后期所需的低濃度混合液。在這一具體系統(tǒng)中，稀釋回路160在緩沖罐151處與再循環(huán)回路10或110相接。通過連接到輕水供給源161的正向活塞泵將輕水注入到緩沖罐151中。輕水稀釋液在注入到緩沖罐151之前，在再循環(huán)熱交換器的殼側(cè)163中預(yù)先加熱。
根據(jù)上述說明并參考附圖，提供了一個液體慢化劑控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)在燃料循環(huán)的早期保證反應(yīng)堆堆芯內(nèi)具有均勻高純度的低效中子慢化液體，而在燃料循環(huán)的后期保證堆芯內(nèi)具有所需低濃度的低效中子慢化液體，從而能實現(xiàn)液體慢化劑的能譜偏移。
權(quán)利要求
1.在一個其堆芯結(jié)構(gòu)裝有一些容納能譜偏移用的不同液體的管道的核反應(yīng)堆中，一個能對上述管道的液體供給進(jìn)行控制的控制系統(tǒng)，其特點在于該系統(tǒng)包括使上述液體進(jìn)出壓力容器進(jìn)行循環(huán)的裝置；為保持預(yù)定的液體壓力對上述循環(huán)裝置中的液體進(jìn)行穩(wěn)壓的裝置；給上述循環(huán)裝置提供慢化劑液體的裝置；從上述循環(huán)裝置排出上述慢化劑液體的裝置；以及改變供給上述循環(huán)裝置的液體濃度的裝置。
2.按照權(quán)利要求
1所建立的系統(tǒng)，其特點是上述循環(huán)裝置至少具有一個在壓力容器外部的液流環(huán)路，該環(huán)路包括有一條輸出液流管線、一個熱交換器、一臺循環(huán)泵、一些調(diào)節(jié)上述液體慢化劑壓力的裝置、以及一條輸入液流管線。上述輸出液流管線、熱交換器、循環(huán)泵、調(diào)節(jié)設(shè)備和輸入管線，相互串聯(lián)連接。
3.按照權(quán)利要求
2建立的系統(tǒng)，其特點是上述液體是重水與輕水的混合液。
4.按照權(quán)利要求
2或3所建立的系統(tǒng)，其特點是設(shè)置有一些用來增加從循環(huán)裝置排出的液體慢化劑混合液中重水濃度的裝置。
5.按照權(quán)利要求
2、3或4所建立的系統(tǒng)，其特點是上述調(diào)節(jié)裝置包括有一個裝在上述循環(huán)液流環(huán)路下游的壓力調(diào)節(jié)孔板。上述穩(wěn)壓裝置包括有一個液流回路和一個加熱器，其中該回路的輸入管線連接到循環(huán)環(huán)路的輸出管線上，而其輸出管線則連接到循環(huán)環(huán)路的輸入管線上;加熱器裝在輸入管線與輸出管線之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5所建立的系統(tǒng)，其特點是上述穩(wěn)壓裝置適用于將上述液體慢化劑的壓力保持在大約比反應(yīng)堆冷卻劑的壓力低350Pa的水平。
7.根據(jù)權(quán)利要求
2至6中任意一個所建立的系統(tǒng)，其特點是上述穩(wěn)壓裝置包含一個穩(wěn)壓回路。該回路包括有接在上述熱交換器和水泵之間的一條輸入管線、連接在上述水泵下游的一條輸出管線、以及裝在輸入、輸出管線間的一個緩沖罐，該緩沖罐內(nèi)含有液體慢化劑，液體慢化劑上部由惰性氣體復(fù)蓋，惰性氣體連通到一個壓力控制閥門，該閥門接收來自反應(yīng)堆冷卻劑的輸入壓力信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求
2至7中任意一個所建立的系統(tǒng)，其特點是設(shè)置一個凈化裝置，該裝置包含有一個液流回路，該回路具有一條連接到上述循環(huán)回路輸出管線的輸入管線、一條連接到上述循環(huán)泵上游的輸出管線，以及在上述凈化輸入管線與輸出管線間相互串聯(lián)的一臺熱交換器、一臺過濾器和一臺離子交換柱。
9.根據(jù)權(quán)利要求
2至8中任意一個所建立的系統(tǒng)，其特點是上述液體慢化劑排出裝置具有一個下泄回路，該回路包括有一條同上述循環(huán)回路連接的輸入管線、以及一個節(jié)流孔板、一個節(jié)流閥、和一個或多個貯存箱，其中節(jié)流孔板與節(jié)流閥串聯(lián)連接在上述輸入管線與貯存箱之間，用來調(diào)節(jié)液體慢化劑的壓力，一個或多個貯存箱串聯(lián)連接到上述的下泄輸入管線。
10.根據(jù)權(quán)利要求
2至9中任意一個所建立的系統(tǒng)，其特點是上述慢化劑供給裝置包括有一個液體慢化劑源、一臺補給泵和一條輸出管線，該輸出管線同一個或多個循環(huán)液流環(huán)路的輸出管線相連接。另外，上述的濃度變化裝置包括有一個基本上純的重水源和一個重水與輕水混合液的源，該混合液含有低濃度的重水。上述高濃度源及低濃度源通過一個裝在上述每一個源與補給泵之間的閥門并進(jìn)行連接到上述補給泵的入口。
11.按照權(quán)利要求
4所建立的系統(tǒng)，其特點是上述濃集裝置包含有一個液流回路，該回路包括有一條輸入管線、一臺蒸發(fā)器、一個重水精餾塔、一臺加濃泵、一個高濃度貯存箱和一條輸出管線，上述設(shè)備互相串聯(lián)連接，其輸入管線連接到上述排出裝置，輸出管線連接到供給裝置。上述濃集裝置還包括有一條液流管線，它將上述精餾塔的低濃度端連接到低濃度貯存箱，而低濃度貯存箱同高濃度貯存箱并行連接到上述供給裝置。
12.按照權(quán)利要求
2至11中任意一個所建立的系統(tǒng)，其特點是將循環(huán)環(huán)路熱交換器連接到反應(yīng)堆一次冷卻劑系統(tǒng)的液流裝置，包括有將反應(yīng)堆冷卻劑冷段管道同上述熱交換器殼側(cè)輸入端連接起來的一條液流管線，以及將上述熱交換器的輸出端與反應(yīng)堆一次冷卻劑系統(tǒng)的過渡段相連接的另一條液流管線。
13.根據(jù)權(quán)利要求
2至12中任意一個所建立的系統(tǒng)，其特點是所提供的堆芯應(yīng)急冷卻裝置包含一個液流回路，該回路包括有堆芯應(yīng)急冷卻水源、一臺水泵、一臺熱交換器和一條輸出管線，它們互相串聯(lián)連接并連接到反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)的下水管，循環(huán)熱交換器的殼側(cè)插在上述應(yīng)急冷卻熱交換器輸出端與連接到下水管的輸出管線之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求
2至13中任意一個要求所建立的系統(tǒng)，其特點是用于排出反應(yīng)堆余熱的裝置包含一個液流回路，該回路包括有一條連接到反應(yīng)堆，熱冷卻劑的輸入管線、一條連接到壓力容器內(nèi)下水管的輸出管線，還帶有一臺水泵、一臺熱交換器以及循環(huán)回路熱交換器的殼側(cè)，這些設(shè)備相互串行連接并插入在上述輸入管線與輸出管線之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求
14所建立的系統(tǒng)，其特點是上述輸入管線在反應(yīng)堆壓力容器上空腔附近和反應(yīng)堆壓力容器相連。
16.根據(jù)權(quán)利要求
14所建立的系統(tǒng)，其特點是上述輸入管線連接到反應(yīng)堆一次冷卻劑系統(tǒng)的熱段管道。
專利摘要
對于核反應(yīng)堆堆芯和壓力容器外部的液體慢化劑流量、壓力、純度、下泄、濃集、給水、補給和稀釋進(jìn)行控制的一個系統(tǒng)，通過利用核反應(yīng)的能譜偏移使燃料的濃縮度要求為最小。
文檔編號G21C7/26GK85105161SQ85105161
公開日1986年12月31日 申請日期1985年7月6日
發(fā)明者雷蒙德·安東尼·喬治, 弗里斯特·托馬斯·約翰森 申請人:西屋電氣公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan