高温熔盐试验回路系统设计及验证研究
Nuclear Power Engineering（2020）
Abstract
钍基熔盐堆核能系统(TMSR)计划建设热功率2 MW的液态燃料熔盐堆.在熔盐泵、换热器、冷冻阀等设备原理样机研制基础上,需要设计并建造高温氟盐回路对上述设备进行运行考验.首先设定熔盐-空气换热器换热功率为200 kW,根据经典热量方程及预定流速法确定系统流量为15 m3/h、管径为DN50(公称直径为50 mm).采用Fluent数值计算确定系统压损为155kPa,考虑一定裕量后熔盐泵扬程确定为20 m.为解决管道在高温工况下热应力集中问题,除熔盐泵固定安装外,加热器及换热器设计采用了万向球移动支承结构以增加系统柔性.自建成以来,回路累计运行超过4000 h,相关设备及系统结构设计得到验证.系统实际压损为110～120kPa,仍需采用差压计进行实测验证.熔盐杂质含量分析表明,系统运行后Cr、Mo等杂质元素含量提高了2个数量级,说明存在材料腐蚀.回路内水氧含量控制水平需要在100 μL/L设计限值基础上进一步提高.
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