一種用于池式液態(tài)重金屬冷卻反應堆的主回路循環(huán)裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種反應堆的主回路循環(huán)裝置技術，特別涉及一種用于池式液態(tài)重金屬冷卻反應堆的主回路循環(huán)裝置。
【背景技術】
[0002]在液態(tài)重金屬冷卻反應堆中，事故工況下停堆方式主要有以下幾種:
[0003]第一種是中國先進研宄堆CARR中采用向下落棒的停堆方式，正常運行工況冷卻劑向下流過堆芯，事故工況下轉(zhuǎn)為依靠自然循環(huán)向上流過堆芯，由于停堆時依靠慣性冷卻劑仍然能夠維持一段時間向下流動，落棒時間可以得到保證，但是在事故工況下堆芯內(nèi)冷卻劑存在一段時間的滯留，有可能存在包殼融合的風險。
[0004]第二種是歐洲ALFRED采用配重向下落棒的停堆方式，由于堆芯內(nèi)冷卻劑向上流動的阻力作用，落棒時間受堆芯內(nèi)冷卻劑流速影響較大，難以得到充分保證。換料需要開蓋操作，影響反應堆的安全性。
[0005]第三種是歐洲MYRRHA采用浮力向上提棒的停堆方式，該方案的停堆時間得以保證，堆芯需布置在容器內(nèi)上部空間，需要較大的堆內(nèi)空間，增加冷卻劑裝量，經(jīng)濟性不高，同時較大的冷卻劑裝量降低了反應堆的抗震性能，存在一定的安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種用于池式液態(tài)重金屬冷卻反應堆的主回路循環(huán)裝置以有效提高反應堆的經(jīng)濟性、可靠性和安全性。
[0007]本發(fā)明技術解決方案如下:一種用于池式液態(tài)重金屬冷卻反應堆的主回路循環(huán)裝置，其包括容器、堆芯、主泵、換熱器、熱隔板、控制棒驅(qū)動機構(gòu)、控制棒組件、燃料組件、換熱器出口端、換熱器進口端、主泵進口端、主泵出口端、柵板聯(lián)箱、節(jié)流閥、堆頂蓋、熱池、冷池和覆蓋氣體；柵板聯(lián)箱用于支撐堆芯，熱隔板將柵板聯(lián)箱固定在容器的底部，熱隔板將主回路冷卻劑分成上部的熱池與下部的冷池兩部分，堆頂蓋與熱池之間充有覆蓋氣體，控制棒組件與燃料組件布置在堆芯內(nèi)，控制棒驅(qū)動機構(gòu)固定在堆頂蓋上，主泵與換熱器布置在容器內(nèi)，換熱器進口端布置在換熱器上部，換熱器出口端布置在換熱器下部，主泵進口端布置在換熱器出口端附近，主泵出口端通過管道與柵板聯(lián)箱連接，控制棒組件冷卻劑通道通過節(jié)流閥與主泵進口端相連。
[0008]其中，反應堆運行時主泵將主泵進口端的冷卻劑送入柵板聯(lián)箱中，冷卻劑向上流動吸收燃料組件釋放的核熱后流入熱池，熱池中的部分冷卻劑通過換熱器的放熱后返回冷池，然后在主泵的抽吸作用下進入主泵進口端，熱池中的部分冷卻劑向下流動帶走控制棒組件內(nèi)部分熱量，然后流經(jīng)節(jié)流閥后進入主泵進口端，完成一個循環(huán)。
[0009]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點是:
[0010]I)本發(fā)明主回路循環(huán)裝置能夠有效保障事故工況下控制棒驅(qū)動機構(gòu)的落棒時間。
[0011]2)本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，只需要在主容器內(nèi)增加一套管道系統(tǒng)，不會影響反應堆運行、換料、停堆操作。
[0012]3)本發(fā)明有效提高反應堆的經(jīng)濟性、可靠性和安全性。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明提供的一種用于池式液態(tài)重金屬冷卻反應堆的主回路循環(huán)裝置示意圖。
[0014]圖中附圖標記含義為:容器1、堆芯2、主泵3、換熱器4、熱隔板5、控制棒驅(qū)動機構(gòu)6、控制棒組件7、燃料組件8、換熱器出口端9、換熱器進口端10、主泵進口端11、主泵出口端12、柵板聯(lián)箱13、節(jié)流閥14、堆頂蓋15、熱池16、冷池17、覆蓋氣體18。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細描述:
[0016]如圖1所示，本發(fā)明一種用于池式液態(tài)重金屬冷卻反應堆的主回路循環(huán)裝置，包括容器1、堆芯2、主泵3、換熱器4、熱隔板5、控制棒驅(qū)動機構(gòu)6、控制棒組件7、燃料組件8、換熱器出口端9、換熱器進口端10、主泵進口端11、主泵出口端12、柵板聯(lián)箱13、節(jié)流閥14、堆頂蓋15、熱池16、冷池17、覆蓋氣體18 ;柵板聯(lián)箱13用于支撐堆芯2，熱隔板5將柵板聯(lián)箱13固定在容器I的底部，熱隔板5將主回路冷卻劑分成上部的熱池16與下部的冷池17兩部分，堆頂蓋15與熱池16之間充有覆蓋氣體18，控制棒組件7與燃料組件8布置在堆芯2內(nèi)，控制棒驅(qū)動機構(gòu)6固定在堆頂蓋15上，主泵3與換熱器4布置在容器I內(nèi)，換熱器進口端10布置在換熱器4上部，換熱器出口端9布置在換熱器4下部，主泵進口端11布置在換熱器出口端9附近，主泵出口端12通過管道與柵板聯(lián)箱13連接，控制棒組件7冷卻劑通道通過節(jié)流閥14與主泵進口端11相連。
[0017]反應堆運行時主泵3將主泵進口端11的冷卻劑送入柵板聯(lián)箱13中，冷卻劑向上流動吸收燃料組件8釋放的核熱后流入熱池16，熱池16中的部分冷卻劑通過換熱器4的放熱后返回冷池17，然后在主泵3的抽吸作用下進入主泵進口端11，熱池16中的部分冷卻劑向下流動帶走控制棒組件7內(nèi)部分熱量，然后流經(jīng)節(jié)流閥14后進入主泵進口端11，完成一個循環(huán)。
[0018]反應堆停堆時，控制棒組件7內(nèi)冷卻劑仍然維持一段時間向下流動，控制棒驅(qū)動機構(gòu)6采用配重向下落棒方式將承受較小阻力，落棒時間可以得到充分保證，確保反應堆的安全。
[0019]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明主回路循環(huán)裝置能夠有效保障事故工況下控制棒驅(qū)動機構(gòu)的落棒時間。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，只需要在主容器內(nèi)增加一套管道系統(tǒng)，不會影響反應堆運行、換料、停堆操作，有效提高反應堆的經(jīng)濟性、可靠性和安全性。
【主權(quán)項】
1.一種用于池式液態(tài)重金屬冷卻反應堆的主回路循環(huán)裝置，其特征在于包括:容器(1)、堆芯(2)、主泵(3)、換熱器(4)、熱隔板(5)、控制棒驅(qū)動機構(gòu)(6)、控制棒組件(7)、燃料組件(8)、換熱器出口端(9)、換熱器進口端(10)、主泵進口端(11)、主泵出口端(12)、柵板聯(lián)箱(13)、節(jié)流閥(14)、堆頂蓋(15)、熱池(16)、冷池(17)和覆蓋氣體(18);柵板聯(lián)箱(13)用于支撐堆芯(2)，熱隔板(5)將柵板聯(lián)箱(13)固定在容器⑴的底部，熱隔板(5)將主回路冷卻劑分成上部的熱池(16)與下部的冷池(17)兩部分，堆頂蓋(15)與熱池(16)之間充有覆蓋氣體(18)，控制棒組件(7)與燃料組件(8)布置在堆芯(2)內(nèi)，控制棒驅(qū)動機構(gòu)出)固定在堆頂蓋(15)上，主泵(3)與換熱器(4)布置在容器(I)內(nèi)，換熱器進口端(10)布置在換熱器(4)上部，換熱器出口端(9)布置在換熱器(4)下部，主泵進口端(11)布置在換熱器出口端(9)附近，主泵出口端(12)通過管道與柵板聯(lián)箱(13)連接，控制棒組件(7)冷卻劑通道通過節(jié)流閥(14)與主泵進口端(11)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主回路循環(huán)裝置，其特征在于:反應堆運行時主泵(3)將主泵進口端(11)的冷卻劑送入柵板聯(lián)箱(13)中，冷卻劑向上流動吸收燃料組件(8)釋放的核熱后流入熱池(16)，熱池(16)中的部分冷卻劑通過換熱器(4)的放熱后返回冷池(17)，然后在主泵(3)的抽吸作用下進入主泵進口端(11)，熱池(16)中的部分冷卻劑向下流動帶走控制棒組件(7)內(nèi)部分熱量，然后流經(jīng)節(jié)流閥(14)后進入主泵進口端(11)，完成一個循環(huán)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于池式液態(tài)重金屬冷卻反應堆的主回路循環(huán)裝置，包括容器、堆芯、主泵、換熱器、熱隔板、控制棒驅(qū)動機構(gòu)、控制棒組件、燃料組件、換熱器出口端、換熱器進口端、主泵進口端、主泵出口端、柵板聯(lián)箱、節(jié)流閥、堆頂蓋、熱池、冷池、覆蓋氣體。本發(fā)明主回路循環(huán)裝置能夠有效保障事故工況下控制棒驅(qū)動機構(gòu)的落棒時間，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，只需要在主容器內(nèi)增加一套管道系統(tǒng)，不會影響反應堆運行、換料、停堆操作，有效提高反應堆的經(jīng)濟性、可靠性和安全性。
【IPC分類】G21C15-02, G21C15-14, G21C15-22
【公開號】CN104658620
【申請?zhí)枴緾N201510061189
【發(fā)明人】劉書勇, 周濤, 柏云清, 宋勇, 吳宜燦
【申請人】中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年2月5日