[实用新型]模拟压水堆燃料表面污垢沉积和硼析出的试验装置

说明书

本实用新型涉及一种模拟压水堆燃料表面污垢沉积和硼析出的试验装置。该试验装置包括：加料箱、储液罐、离子交换柱、高压泵、预热器、反应釜及冷凝器。加料箱能实现实验药剂在线加料；离子交换柱能有效地去除试验溶液中的杂离子，避免杂离子对模拟试验的干扰；预热器及电加热棒对试验溶液加热，模拟压水堆运行状态；控制冷凝器及反应釜中的电加热棒，能实现试验装置快速降温，缩短模拟试验时间。通过上述试验装置能够缩短模拟压水堆燃料表面污垢沉积及硼析出的试验时间，一般在两周内可完成模拟样品的制备。同时相对于直接检测压水堆燃料表面污垢，上述试验装置不仅能够降低试验成本，还能够避免试验的放射性风险。

技术领域

本实用新型涉及压水堆分析技术领域，具体涉及一种模拟压水堆燃料表面污垢沉积和硼析出的试验装置。

背景技术

在压水堆功率运行期间，一回路系统中材料的腐蚀产物会在燃料表面沉积形成污垢，引起冷却剂中硼酸在污垢内部析出，造成局部功率分布异常，影响反应堆的安全性和经济性。直接对压水堆燃料表面污垢进行检测的成本高昂，且需要考虑放射性风险，因此压水堆燃料表面污垢相关检测数据非常有限。而按照压水堆实际运行时间(一个循环时长12或18个月)对污垢和硼析出进行模拟试验，虽放射性风险降低，但耗时长且成本仍很高。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种试验时间较短且成本较低的模拟压水堆燃料表面污垢沉积和硼析出的试验装置。

本实用新型提供了一种模拟压水堆燃料表面污垢沉积和硼析出的试验装置，包括：

加料箱，用于储存试验药剂；

储液罐，用于储存试验溶液，所述储液罐的第一进液口与所述加料箱的出液口连接，以通过所述加料箱对所述储液罐进行在线加料；

离子交换柱，所述离子交换柱的进液口与所述储液罐的出液口连接，所述离子交换柱的出液口与所述储液罐的第二进液口连接，用于对来自所述储液罐中的试验溶液进行离子交换，以去除所述试验溶液的杂离子，同时经过所述离子交换柱除杂处理之后的溶液通过回路返回至所述储液罐中；

预热器，所述预热器的进液口与所述储液罐的出液口连接，用于加热来自所述储液罐中的试验溶液；

高压泵，所述高压泵设于所述储液罐与所述预热器之间的连接管路上，用于对所述试验溶液加压；

反应釜，所述反应釜用于模拟压水堆运行状态；其中，所述反应釜包括：反应釜釜体、中空锆管及电加热棒；所述中空锆管设置于所述反应釜釜体内；所述电加热棒嵌套于所述中空锆管的空腔中，所述反应釜釜体的进液口与所述预热器的出液口连接；及

冷凝器，所述冷凝器的进液口与所述反应釜釜体的出液口连接，所述冷凝器的出液口与所述储液罐的第二进液口连接，以用于冷却所述反应釜的流出液和将冷却的溶液返回至所述储液罐中。

在其中一些实施例中，所述模拟压水堆燃料表面污垢沉积和硼析出的试验装置还包括：

热交换器，所述热交换器的第一进液口与所述高压泵的出液口连接，所述热交换器的第一出液口与所述预热器的进液口连接，以将经热交换器的试验溶液转入至预热器中预热；所述热交换器的第二进液口与所述反应釜釜体的出液口连接，用于使经所述高压泵加压的所述试验溶液与所述反应釜的流出液发生热交换，所述热交换器的第二出液口与所述冷凝器的进液口连接。

在其中一些实施例中，所述模拟压水堆燃料表面污垢沉积和硼析出的试验装置还包括：

功率控制器，所述功率控制器与所述电加热棒连接，用于控制所述电加热棒的加热功率。

在其中一些实施例中，所述模拟压水堆燃料表面污垢沉积和硼析出的试验装置还包括：

热电偶，所述热电偶的测量端设置于所述反应釜釜体与所述中空锆管之间，用于测量所述反应釜内的温度。