[发明专利]一种压水堆堆腔液位监测系统

说明书

本发明公开了一种压水堆堆腔液位监测系统，包括压力容器组件、测量组件和信号处理设备；所述测量组件包括冷却水液位监测组件；所述冷却水液位监测组件用于测量所述压力容器组件的压力容器外壁和压力容器保温层之间的堆腔流道的压差数据；所述冷却水液位监测组件将测量得到的压差数据传递给所述信号处理设备进行处理，得到堆腔流道冷却水的装量数据。本发明能够准确获得堆腔液位信息，为严重事故监管提供更为可靠全面的信息。

技术领域

本发明属于压水堆核电站技术领域，具体涉及一种压水堆堆腔液位监测系 统。

背景技术

反应堆发生堆芯熔化的严重事故后，堆芯熔融物掉入反应堆压力容器下封 头，如果高温熔融物进一步熔化压力容器下封头，熔融物将与堆坑混凝土结构 发生化学反应，破坏安全壳的完整性；并且由于该反应会生成大量不可凝气体， 存在安全壳内爆炸隐患，可能造成大量放射性物质外泄的严重后果。因此，如 何在严重事故后保持压力容器下封头的完整性并避免熔融物坠入堆坑地面，是 缓解严重事故并且避免大量放射性物质外泄的关键。

法国EPR堆型和俄罗斯VVER堆型采用了熔融物容器外滞留(Inside VesselRetention,IVR)的缓解策略，即在压力容器下封头和堆腔混凝土地面之间设置 一个专用于滞留堆芯熔融物的装置，名为堆芯捕集器，用以防止堆芯熔融物坠 入堆坑区域。美国AP1000堆型和中国的华龙一号堆型则采用了另外一种解决方 案即设置堆腔注水冷却系统，用于在反应堆发生严重事故后向堆腔注水，以冷 却压力容器下封头以及堆芯熔融物。

在这一事故序列中，如何有效监测压力容器下封头的完整性，以及判断堆 腔注水策略实施的成效，也成为了严重事故管理中需要重点关注的问题。由于 国外三代堆型只关注堆腔熔融物的滞留，但未详细分析事故发展序列下的仪控 系统设计，无法判断严重事故下堆腔状态的事故进程以及堆腔注水策略启动后 的执行效果。

发明内容

针对设置了堆腔注水冷却系统的压水堆核电厂而言，堆腔液位信息可反映 堆腔注水冷却策略实施的成功与否，以及堆腔流道(压力容器外壁面与压力容 器保温层之间的流道)的液位淹没状态，因此堆腔液位信息作为严重事故下必 须使用的参数，为严重事故管理相关规程提供了重要的状态信息。

由于严重事故下堆腔状态复杂，为了准确获得堆腔液位信息，需要结合其 他参数信息，综合获得堆腔液位信息。对此，本发明提供了一种压水堆堆腔液 位监测系统，本发明基于差压式变送器，结合堆腔温度测量信息以及安全壳压 力信息，能够获得较为准确的堆腔液位信息。

本发明通过下述技术方案实现：

一种压水堆堆腔液位监测系统，包括压力容器组件、测量组件和信号处理 设备；

所述测量组件包括冷却水液位监测组件；

所述冷却水液位监测组件用于测量所述压力容器组件的压力容器外壁和压 力容器保温层之间的堆腔流道的压差数据；

所述冷却水液位监测组件将测量得到的压差数据传递给所述信号处理设备 进行处理，得到堆腔流道冷却水的装量数据。

优选的，本发明的压力容器组件包括压力容器；

所述压力容器外侧由内至外依次设置有保温层和堆腔生物屏蔽墙；

所述压力容器外壁与所述保温层之间形成堆腔。

优选的，本发明的冷却水液位监测组件采用差压式变送器测量堆腔流道的 压差数据；

所述差压式变送器的正压口设置在堆腔流道底部，通过在压力容器保温层 底部设置取压管嘴实现；

所述差压式变送器的负压口设置为敞开式，用于测量安全壳内大气绝对压 力，从而获得正压口和负压口之间的压力差值。