一种用于池式液态重金属冷却反应堆的主回路循环装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于池式液态重金属冷却反应堆的主回路循环装置，包括容器、堆芯、主泵、换热器、热隔板、控制棒驱动机构、控制棒组件、燃料组件、换热器出口端、换热器进口端、主泵进口端、主泵出口端、栅板联箱、节流阀、堆顶盖、热池、冷池、覆盖气体。本发明专利技术主回路循环装置能够有效保障事故工况下控制棒驱动机构的落棒时间，系统结构简单，只需要在主容器内增加一套管道系统，不会影响反应堆运行、换料、停堆操作，有效提高反应堆的经济性、可靠性和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于池式液态重金属冷却反应堆的主回路循环装置
本专利技术涉及一种反应堆的主回路循环装置技术，特别涉及一种用于池式液态重金属冷却反应堆的主回路循环装置。
技术介绍
在液态重金属冷却反应堆中，事故工况下停堆方式主要有以下几种：第一种是中国先进研究堆CARR中采用向下落棒的停堆方式，正常运行工况冷却剂向下流过堆芯，事故工况下转为依靠自然循环向上流过堆芯，由于停堆时依靠惯性冷却剂仍然能够维持一段时间向下流动，落棒时间可以得到保证，但是在事故工况下堆芯内冷却剂存在一段时间的滞留，有可能存在包壳融合的风险。第二种是欧洲ALFRED采用配重向下落棒的停堆方式，由于堆芯内冷却剂向上流动的阻力作用，落棒时间受堆芯内冷却剂流速影响较大，难以得到充分保证。换料需要开盖操作，影响反应堆的安全性。第三种是欧洲MYRRHA采用浮力向上提棒的停堆方式，该方案的停堆时间得以保证，堆芯需布置在容器内上部空间，需要较大的堆内空间，增加冷却剂装量，经济性不高，同时较大的冷却剂装量降低了反应堆的抗震性能，存在一定的安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于池式液态重金属冷却反应堆的主回路循环装置以有效提高反应堆的经济性、可靠性和安全性。本专利技术技术解决方案如下：一种用于池式液态重金属冷却反应堆的主回路循环装置，其包括容器、堆芯、主泵、换热器、热隔板、控制棒驱动机构、控制棒组件、燃料组件、换热器出口端、换热器进口端、主泵进口端、主泵出口端、栅板联箱、节流阀、堆顶盖、热池、冷池和覆盖气体；栅板联箱用于支撑堆芯，热隔板将栅板联箱固定在容器的底部，热隔板将主回路冷却剂分成上部的热池与下部的冷池两部分，堆顶盖与热池之间充有覆盖气体，控制棒组件与燃料组件布置在堆芯内，控制棒驱动机构固定在堆顶盖上，主泵与换热器布置在容器内，换热器进口端布置在换热器上部，换热器出口端布置在换热器下部，主泵进口端布置在换热器出口端附近，主泵出口端通过管道与栅板联箱连接，控制棒组件冷却剂通道通过节流阀与主泵进口端相连。其中，反应堆运行时主泵将主泵进口端的冷却剂送入栅板联箱中，冷却剂向上流动吸收燃料组件释放的核热后流入热池，热池中的部分冷却剂通过换热器的放热后返回冷池，然后在主泵的抽吸作用下进入主泵进口端，热池中的部分冷却剂向下流动带走控制棒组件内部分热量，然后流经节流阀后进入主泵进口端，完成一个循环。与现有技术相比，本专利技术的优点是：1)本专利技术主回路循环装置能够有效保障事故工况下控制棒驱动机构的落棒时间。2)本专利技术系统结构简单，只需要在主容器内增加一套管道系统，不会影响反应堆运行、换料、停堆操作。3)本专利技术有效提高反应堆的经济性、可靠性和安全性。附图说明图1为本专利技术提供的一种用于池式液态重金属冷却反应堆的主回路循环装置示意图。图中附图标记含义为：容器1、堆芯2、主泵3、换热器4、热隔板5、控制棒驱动机构6、控制棒组件7、燃料组件8、换热器出口端9、换热器进口端10、主泵进口端11、主泵出口端12、栅板联箱13、节流阀14、堆顶盖15、热池16、冷池17、覆盖气体18。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述：如图1所示，本专利技术一种用于池式液态重金属冷却反应堆的主回路循环装置，包括容器1、堆芯2、主泵3、换热器4、热隔板5、控制棒驱动机构6、控制棒组件7、燃料组件8、换热器出口端9、换热器进口端10、主泵进口端11、主泵出口端12、栅板联箱13、节流阀14、堆顶盖15、热池16、冷池17、覆盖气体18；栅板联箱13用于支撑堆芯2，热隔板5将栅板联箱13固定在容器1的底部，热隔板5将主回路冷却剂分成上部的热池16与下部的冷池17两部分，堆顶盖15与热池16之间充有覆盖气体18，控制棒组件7与燃料组件8布置在堆芯2内，控制棒驱动机构6固定在堆顶盖15上，主泵3与换热器4布置在容器1内，换热器进口端10布置在换热器4上部，换热器出口端9布置在换热器4下部，主泵进口端11布置在换热器出口端9附近，主泵出口端12通过管道与栅板联箱13连接，控制棒组件7冷却剂通道通过节流阀14与主泵进口端11相连。反应堆运行时主泵3将主泵进口端11的冷却剂送入栅板联箱13中，冷却剂向上流动吸收燃料组件8释放的核热后流入热池16，热池16中的部分冷却剂通过换热器4的放热后返回冷池17，然后在主泵3的抽吸作用下进入主泵进口端11，热池16中的部分冷却剂向下流动带走控制棒组件7内部分热量，然后流经节流阀14后进入主泵进口端11，完成一个循环。反应堆停堆时，控制棒组件7内冷却剂仍然维持一段时间向下流动，控制棒驱动机构6采用配重向下落棒方式将承受较小阻力，落棒时间可以得到充分保证，确保反应堆的安全。与现有技术相比，本专利技术主回路循环装置能够有效保障事故工况下控制棒驱动机构的落棒时间。系统结构简单，只需要在主容器内增加一套管道系统，不会影响反应堆运行、换料、停堆操作，有效提高反应堆的经济性、可靠性和安全性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于池式液态重金属冷却反应堆的主回路循环装置，其特征在于包括：容器(1)、堆芯(2)、主泵(3)、换热器(4)、热隔板(5)、控制棒驱动机构(6)、控制棒组件(7)、燃料组件(8)、换热器出口端(9)、换热器进口端(10)、主泵进口端(11)、主泵出口端(12)、栅板联箱(13)、节流阀(14)、堆顶盖(15)、热池(16)、冷池(17)和覆盖气体(18)；栅板联箱(13)用于支撑堆芯(2)，热隔板(5)将栅板联箱(13)固定在容器(1)的底部，热隔板(5)将主回路冷却剂分成上部的热池(16)与下部的冷池(17)两部分，堆顶盖(15)与热池(16)之间充有覆盖气体(18)，控制棒组件(7)与燃料组件(8)布置在堆芯(2)内，控制棒驱动机构(6)固定在堆顶盖(15)上，主泵(3)与换热器(4)布置在容器(1)内，换热器进口端(10)布置在换热器(4)上部，换热器出口端(9)布置在换热器(4)下部，主泵进口端(11)布置在换热器出口端(9)附近，主泵出口端(12)通过管道与栅板联箱(13)连接，控制棒组件(7)冷却剂通道通过节流阀(14)与主泵进口端(11)相连。

【技术特征摘要】
1.一种用于池式液态重金属冷却反应堆的主回路循环装置，其特征在于包括：容器(1)、堆芯(2)、主泵(3)、换热器(4)、热隔板(5)、控制棒驱动机构(6)、控制棒组件(7)、燃料组件(8)、换热器出口端(9)、换热器进口端(10)、主泵进口端(11)、主泵出口端(12)、栅板联箱(13)、节流阀(14)、堆顶盖(15)、热池(16)、冷池(17)和覆盖气体(18)；栅板联箱(13)用于支撑堆芯(2)，热隔板(5)将栅板联箱(13)固定在容器(1)的底部，热隔板(5)将主回路冷却剂分成上部的热池(16)与下部的冷池(17)两部分，堆顶盖(15)与热池(16)之间充有覆盖气体(18)，控制棒组件(7)与燃料组件(8)布置在堆芯(2)内，控制棒驱动机构(6)固定在堆顶盖(15)上，主泵(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘书勇，周涛，柏云清，宋勇，吴宜灿，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽;34