熔鹽冷凍壁應用中關鍵工藝影響因素研究

孫 波周金豪佘長鋒竇 強龍德武胡偉青李晴暖1（中國科學院上海應用物理研究所 嘉定園區 上海 201800）2（中國科學院核輻射與核能技術重點實驗室 上海 201800）

熔鹽冷凍壁應用中關鍵工藝影響因素研究

孫 波1，2周金豪1，2佘長鋒1，2竇 強1，2龍德武1，2胡偉青1，2李晴暖1，2
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（中國科學院上海應用物理研究所 嘉定園區 上海 201800）2（中國科學院核輻射與核能技術重點實驗室 上海 201800）

在熔鹽堆燃料干法處理流程中，處理設備面臨著嚴重的材質腐蝕問題。熔鹽冷凍壁技術被視為保護相關設備耐受化學腐蝕的有效方法，而冷凍壁厚度的穩定控制是干法處理流程應用冷凍壁技術實現處理工藝目的的關鍵。基于自行研制的冷凍壁實驗裝置，模擬了干法處理中熔鹽冷凍壁的應用工況，考察了導熱油進口溫度、熔鹽初始溫度、加熱器功率、冷凍壁初始厚度對冷凍壁厚度變化的影響，得到了各個因素的影響規律，并總結了最佳的應用工藝條件。利用熱流量的變化分析了冷凍壁厚度變化的原因：熱流量越大，冷凍壁厚度減小量越大，達到平衡時，熱流量越大，冷凍壁平衡厚度越小。通過實驗數據擬合得到了線熱流密度與冷凍壁平衡厚度的關系式，平均相對誤差11.2%。

冷凍壁，干法處理，熔鹽堆

熔鹽堆是第四代反應堆核能系統的6種候選堆型之一［1］，非常適合于釷鈾燃料循環的開發，而配置了在線干法處理流程的熔鹽堆核能系統有可能實現完全的釷鈾燃料閉式循環［2］。干法處理（Dry reprocessing）是在高溫、無水狀態下處理輻照核燃料的化學工藝。……