[發(fā)明專利]一種壓水堆堆腔液位監(jiān)測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111443140.2
• 申請日: 2021-11-30
• 公開（公告）號: CN114203315A
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何鵬;朱加良;陳靜;李小芬;徐濤;葉宇衡;秦越;何正熙;青先國;茍拓;李文平;王華金;劉昌文;李紅霞;吳茜;朱毖微;呂鑫;鄭嵩華;徐思捷;王雪梅;鄧志光
• 申請（專利權(quán)）人: 中國核動力研究設(shè)計(jì)院
• 主分類號: G21C17/022
• 分類號: G21C17/022
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 林菲菲

本發(fā)明公開了一種壓水堆堆腔液位監(jiān)測系統(tǒng)，包括壓力容器組件、測量組件和信號處理設(shè)備；所述測量組件包括冷卻水液位監(jiān)測組件；所述冷卻水液位監(jiān)測組件用于測量所述壓力容器組件的壓力容器外壁和壓力容器保溫層之間的堆腔流道的壓差數(shù)據(jù)；所述冷卻水液位監(jiān)測組件將測量得到的壓差數(shù)據(jù)傳遞給所述信號處理設(shè)備進(jìn)行處理，得到堆腔流道冷卻水的裝量數(shù)據(jù)。本發(fā)明能夠準(zhǔn)確獲得堆腔液位信息，為嚴(yán)重事故監(jiān)管提供更為可靠全面的信息。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于壓水堆核電站技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種壓水堆堆腔液位監(jiān)測系 統(tǒng)。

背景技術(shù)

反應(yīng)堆發(fā)生堆芯熔化的嚴(yán)重事故后，堆芯熔融物掉入反應(yīng)堆壓力容器下封 頭，如果高溫熔融物進(jìn)一步熔化壓力容器下封頭，熔融物將與堆坑混凝土結(jié)構(gòu) 發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，破壞安全殼的完整性；并且由于該反應(yīng)會生成大量不可凝氣體， 存在安全殼內(nèi)爆炸隱患，可能造成大量放射性物質(zhì)外泄的嚴(yán)重后果。因此，如 何在嚴(yán)重事故后保持壓力容器下封頭的完整性并避免熔融物墜入堆坑地面，是 緩解嚴(yán)重事故并且避免大量放射性物質(zhì)外泄的關(guān)鍵。

法國EPR堆型和俄羅斯VVER堆型采用了熔融物容器外滯留(Inside VesselRetention,IVR)的緩解策略，即在壓力容器下封頭和堆腔混凝土地面之間設(shè)置 一個(gè)專用于滯留堆芯熔融物的裝置，名為堆芯捕集器，用以防止堆芯熔融物墜 入堆坑區(qū)域。美國AP1000堆型和中國的華龍一號堆型則采用了另外一種解決方 案即設(shè)置堆腔注水冷卻系統(tǒng)，用于在反應(yīng)堆發(fā)生嚴(yán)重事故后向堆腔注水，以冷 卻壓力容器下封頭以及堆芯熔融物。

在這一事故序列中，如何有效監(jiān)測壓力容器下封頭的完整性，以及判斷堆 腔注水策略實(shí)施的成效，也成為了嚴(yán)重事故管理中需要重點(diǎn)關(guān)注的問題。由于 國外三代堆型只關(guān)注堆腔熔融物的滯留，但未詳細(xì)分析事故發(fā)展序列下的儀控 系統(tǒng)設(shè)計(jì)，無法判斷嚴(yán)重事故下堆腔狀態(tài)的事故進(jìn)程以及堆腔注水策略啟動后 的執(zhí)行效果。

發(fā)明內(nèi)容

針對設(shè)置了堆腔注水冷卻系統(tǒng)的壓水堆核電廠而言，堆腔液位信息可反映 堆腔注水冷卻策略實(shí)施的成功與否，以及堆腔流道(壓力容器外壁面與壓力容 器保溫層之間的流道)的液位淹沒狀態(tài)，因此堆腔液位信息作為嚴(yán)重事故下必 須使用的參數(shù)，為嚴(yán)重事故管理相關(guān)規(guī)程提供了重要的狀態(tài)信息。

由于嚴(yán)重事故下堆腔狀態(tài)復(fù)雜，為了準(zhǔn)確獲得堆腔液位信息，需要結(jié)合其 他參數(shù)信息，綜合獲得堆腔液位信息。對此，本發(fā)明提供了一種壓水堆堆腔液 位監(jiān)測系統(tǒng)，本發(fā)明基于差壓式變送器，結(jié)合堆腔溫度測量信息以及安全殼壓 力信息，能夠獲得較為準(zhǔn)確的堆腔液位信息。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種壓水堆堆腔液位監(jiān)測系統(tǒng)，包括壓力容器組件、測量組件和信號處理 設(shè)備；

所述測量組件包括冷卻水液位監(jiān)測組件；

所述冷卻水液位監(jiān)測組件用于測量所述壓力容器組件的壓力容器外壁和壓 力容器保溫層之間的堆腔流道的壓差數(shù)據(jù)；

所述冷卻水液位監(jiān)測組件將測量得到的壓差數(shù)據(jù)傳遞給所述信號處理設(shè)備 進(jìn)行處理，得到堆腔流道冷卻水的裝量數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，本發(fā)明的壓力容器組件包括壓力容器；

所述壓力容器外側(cè)由內(nèi)至外依次設(shè)置有保溫層和堆腔生物屏蔽墻；

所述壓力容器外壁與所述保溫層之間形成堆腔。

優(yōu)選的，本發(fā)明的冷卻水液位監(jiān)測組件采用差壓式變送器測量堆腔流道的 壓差數(shù)據(jù)；

所述差壓式變送器的正壓口設(shè)置在堆腔流道底部，通過在壓力容器保溫層 底部設(shè)置取壓管嘴實(shí)現(xiàn)；

所述差壓式變送器的負(fù)壓口設(shè)置為敞開式，用于測量安全殼內(nèi)大氣絕對壓 力，從而獲得正壓口和負(fù)壓口之間的壓力差值。