熔盐冷冻壁形成及控制实验研究

作者：周金豪; 孙波; 佘长锋; 窦强; 龙德武; 李晴暖; 吴国忠

来源：核技术, 2015, 38(07): 65-72.

• 熔盐
• 反应堆
• 干法处理
• 冷冻壁
• 传热

乏燃料干法后处理中高温熔盐化学工艺过程中存在设备腐蚀问题,以凝固盐层作为容器保护内衬的熔盐冷冻壁技术被认为是一种可行的解决方式。为开展该技术研究,自行研制并搭建了一套硝酸盐(40.0-7.0-53.0wt%Na NO2-Na NO3-KNO3)冷冻壁技术研究实验装置。该装置上熔盐运行温度150-250oC,熔盐最大流量500 L·h-1,循环导热油运行温度5-120oC,导热油流量1.5-15 m3·h-1。目前在该装置上开展了冷冻壁静态形成及平衡维持等工艺研究,实验中采用容器外壁循环导热油冷却换热实现冷冻壁的形成及维持,并试验了冷冻壁技术在熔盐静态工况下应用的工艺条件。冷冻壁形成平均速率可控制在0.2-0.5 mm·min-1。在冷冻壁静态形成过程中,随厚度增大,热交换量逐渐减小,同时冷冻壁层温差逐渐增大,并均呈衰减趋势变化;处于平衡维持状态时,径向温度分布、热流量及冷冻壁厚度均保持稳定,熔盐发热功率即为平衡状态时的热流量,其大小同时与外壁导热油的冷却热流量相等;实验还获得了较理想的静态应用工艺操作条件,为氟化物熔盐冷冻壁的研究及应用积累了经验。

• 单位
  中国科学院; 中国科学院上海应用物理研究所