[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于監(jiān)測(cè)反應(yīng)堆堆芯液位和空泡的裝置和方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710111721.3
• 申請(qǐng)日: 2017-02-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108511094A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田道貴;陳煉;李濤;韓昆;徐昕晨;馬莉;常華健
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)核華清（北京）核電技術(shù)研發(fā)中心有限公司;國(guó)家電投集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G21C17/035
• 分類(lèi)號(hào): G21C17/035;G21C17/02
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 孫鵬;張濤

1.一種用于監(jiān)測(cè)反應(yīng)堆堆芯液位和空泡的裝置，至少包括：

電磁波信號(hào)收發(fā)器；

并行布置的兩個(gè)同軸導(dǎo)波雷達(dá)探頭，其頂部與所述電磁波信號(hào)收發(fā)器連接，從而共用所述電磁波信號(hào)收發(fā)器，并且所述同軸導(dǎo)波雷達(dá)探頭包括導(dǎo)波桿和同軸套管，其特征在于：

一個(gè)同軸導(dǎo)波雷達(dá)探頭僅底部開(kāi)口從而監(jiān)測(cè)堆芯的真實(shí)液位，并且另外的同軸導(dǎo)波雷達(dá)探頭的同軸套管管壁開(kāi)孔從而監(jiān)測(cè)堆芯的混合液位。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：還包括與電磁波信號(hào)收發(fā)器配合使用的信號(hào)變送器，以產(chǎn)生液位模擬信號(hào)、和/或空泡模擬信號(hào)、和/或關(guān)鍵液位監(jiān)測(cè)點(diǎn)的警報(bào)信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于：所述電磁波信號(hào)收發(fā)器與信號(hào)變送器采用一體化設(shè)計(jì)，并且被布置在壓力容器上封頭外側(cè)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：所述兩個(gè)同軸導(dǎo)波雷達(dá)探頭為長(zhǎng)度相等的第一同軸導(dǎo)波雷達(dá)探頭和第二同軸導(dǎo)波雷達(dá)探頭，其中所述第一同軸導(dǎo)波雷達(dá)探頭僅底部開(kāi)口從而監(jiān)測(cè)堆芯的真實(shí)液位并且所述第二同軸導(dǎo)波雷達(dá)探頭的同軸套管的管壁設(shè)有沿軸向上連續(xù)的開(kāi)孔從而可連續(xù)地監(jiān)測(cè)堆芯的混合液位。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于：所述連續(xù)的開(kāi)孔為縱向窄縫，從而在保證同軸套管內(nèi)外冷卻劑流體連通的同時(shí)穩(wěn)定管內(nèi)流場(chǎng)，防止外圍堆芯液位波動(dòng)的影響。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：所述兩個(gè)同軸導(dǎo)波雷達(dá)探頭沿軸向上通過(guò)多個(gè)固定支架固定定位，探頭頂端通過(guò)安裝支架固定在壓力容器上封頭上，滿(mǎn)足抗震要求。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：所述同軸導(dǎo)波雷達(dá)探頭底部在堆芯底部以下，從而滿(mǎn)足在壓力容器內(nèi)從堆芯底部液位到滿(mǎn)液位的連續(xù)液位監(jiān)測(cè)。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于：設(shè)定多組關(guān)鍵液位監(jiān)測(cè)點(diǎn)從而實(shí)現(xiàn)多個(gè)關(guān)鍵液位監(jiān)測(cè)點(diǎn)的警報(bào)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：所述同軸導(dǎo)波雷達(dá)探頭的主要材質(zhì)為ZIRLO合金，或者為可抗腐蝕、耐輻照并可在高溫高壓環(huán)境下長(zhǎng)期工作的其它材料。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：在堆芯存在兩相流的情況下，若所述第一同軸導(dǎo)波雷達(dá)探頭監(jiān)測(cè)的堆芯的真實(shí)液位為H_l，并且所述第二同軸導(dǎo)波雷達(dá)探頭監(jiān)測(cè)的堆芯的混合液位為H_m，則堆芯的空泡份額。

11.一種用于監(jiān)測(cè)反應(yīng)堆堆芯液位和空泡的方法，至少包括：

使兩個(gè)同軸導(dǎo)波雷達(dá)探頭并行連接到電磁波信號(hào)收發(fā)器，所述同軸導(dǎo)波雷達(dá)探頭包括導(dǎo)波桿和同軸套管；

由所述兩個(gè)同軸導(dǎo)波雷達(dá)探頭中的第一同軸導(dǎo)波雷達(dá)探頭監(jiān)測(cè)堆芯的真實(shí)液位H_l，所述第一同軸導(dǎo)波雷達(dá)探頭僅底部開(kāi)口從而使同軸套管內(nèi)的冷卻劑為液相；

由所述兩個(gè)同軸導(dǎo)波雷達(dá)探頭中的另外的第二同軸導(dǎo)波雷達(dá)探頭監(jiān)測(cè)堆芯的混合液位H_m，所述第二同軸導(dǎo)波雷達(dá)探頭的同軸套管的管壁開(kāi)孔從而使同軸套管內(nèi)外的冷卻劑流體連通；

由堆芯的真實(shí)液位H_l和混合液位H_m得到堆芯的空泡份額 。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于：還包括與電磁波信號(hào)收發(fā)器配合使用的信號(hào)變送器產(chǎn)生液位模擬信號(hào)、和/或空泡模擬信號(hào)、和/或關(guān)鍵液位監(jiān)測(cè)點(diǎn)的警報(bào)信號(hào)。