一种带乏燃料底部布置的深井式常压供热反应堆制造技术

本实用新型专利技术公开了一种带乏燃料底部布置的深井式常压供热反应堆，包括深井、置于井底部的堆芯，还包括位于井底部的设置于所述堆芯的外周区的乏燃料布置区，堆芯装有新燃料和乏燃料的混合核燃料；乏燃料布置区内设置由乏燃料构成的模拟堆芯，乏燃料布置区的顶部深井侧壁上设置环形肋板。反应堆的底部布置，使其在更换燃料时移出乏燃料放置到井底周边对应区域，系统运行时部份乏燃料进一步深耗裂变，同时激发堆芯燃料燃耗深度，提高了核能利用率，加深燃耗。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及核反应堆领域，尤其涉及一种带乏燃料底部布置的深井式常压供热反应堆。
技术介绍
深井式常压供热反应堆是一种低温核供热反应堆，这种反应堆工作在较低的温度下，将核裂变产生的热能直接供给低温用户，它的结构简单，建造容易，但需要有较高的安性和可靠性。目前国内外设计与建造的低温核供热堆是利用深水池，由水静压力提高堆芯出口水的温度，从而达到提高供水温度的目的。目前核电站卸出的大量的乏燃料，都存放在保存水池中，等待以后送后处理厂解体处理。这些乏燃料组件都没有使用到燃耗的最高限值，没有发挥燃料组件进一步加深燃耗的潜力，而是有核电站反应堆的功率及运行条件所决定的。核电站在高温高压的条件下，通过将核裂变产生的热转化为电能。要求反应堆燃料组件具有较大的功率密度，才能达到预定的功率；当功率密度降低不能满足要求时，即成为乏燃料。而低温堆的原理是直接将核能转化为热能，功率远低于核电站，同时在低温常压下运行，因此对于反应堆的堆芯密度要求较低，使得核电站的乏燃料满足低温堆功率密度要求，从而可进一步利用，加深燃耗。
技术实现思路
为解决以上问题，本技术提出了一种带乏燃料底部布置的深井式常压供热反应堆，它采取的技术方案是：一种带乏燃料底部布置的深井式常压供热反应堆，包括深井、置于井底部的堆芯，还包括位于井底部的设置于所述堆芯的外周区的乏燃料布置区，所述堆芯装有新燃料和乏燃料的混合核燃料；所述乏燃料布置区内设置由乏燃料构成的模拟堆芯，所述乏燃料布置区的顶部深井侧壁上设置环形肋板。进一步地，所述环形肋板距井底部的距离大于堆芯(2)的长度，所述环形肋板(4)的宽度0.1—0.5m。进一步地，所述乏燃料布置区内设有燃料格架，乏燃料置于所述燃料格架上构成模拟堆芯。本技术的有益效果是：在更换燃料时移出乏燃料放置到井底周边对应区域，系统运行时部份乏燃料进一步深耗裂变，同时激发堆芯燃料燃耗深度，同时乏燃料的衰变热加热一回路的冷却剂成为有效热，提高了核能利用率，效率≥98％,在200兆瓦左右的功率下，其裂变增殖性能还可维持1至2年的工作期。附图说明图1为本技术的结构示意图。附图说明：1-深井、2-堆芯、3-模拟堆芯、4-环形肋板、5-燃料格架6-衰减筒、7-惯性水箱、8-可移动井盖、9-控制棒、10-控制棒驱动机构。具体实施方式下面结合附图对本技术的结构做进一步描述：该实施例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围，本领域技术人员对本技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。如图1所示的一种带乏燃料底部布置的深井式常压供热反应堆，包括深井1、置于井底部的堆芯2，还包括位于井底部的设置于所述堆芯的外周区的乏燃料布置区，所述堆芯装有新燃料和乏燃料的混合核燃料；所述乏燃料布置区内设置由乏燃料构成的模拟堆芯3，所述乏燃料布置区的顶部深井侧壁上设置环形肋板4；所述环形肋板4距井底部的距离大于堆芯2的长度，所述环形肋板4的宽度为0.1—0.5m；所述乏燃料布置区内设有燃料格架5，所述乏燃料置于燃料格架上构成模拟堆芯3。深井1顶部设有可移动井盖8，在深1顶部平面的外侧设有两条轨道，可移动井盖8下部两侧外部各有2个滚轮，可电动、手动将可移动井盖8移开与关闭，所述可移动井盖厚1—2m；在深井1上部主厂房内设有两个吊车(图中为示出)，位置高的天车是吊装、拆卸其他设备用，在可移动井盖8上部设置一台精密吊车，用于移动与垂
直装、卸燃料与乏燃料；堆芯2与控制棒9、控制棒驱动机构10连接，所述堆芯2的上表面距深井口3-6m，控制棒驱动机构10设置在所述深井1的下方；衰减筒6通过不锈钢管路与堆芯2和惯性水箱7连接，衰减筒5的结构：由中间保温层内外铝合金板的扇形筒，内部带孔的铜板束构成；本技术的供热反应堆，每年需要一次停堆换料，更换其中1/6堆芯量的乏燃料。换下的乏燃料在放置在井底堆芯周边的暂存区燃料格架5贮存一年后，移至乏燃料处理装置。在此期间内供热中，乏燃料衰变热加热反应堆一环路冷却剂的回水，衰变热变成有效热。当需要停堆换料卸出大量的乏燃料时，精密吊车将乏燃料从置于井底部的堆芯2移出，堆放于位于井底部的乏燃料布置区。所述乏燃料布置区的顶部深井侧壁上设置环形肋板4，环形肋板4能有效地聚拢热量，乏燃料产出的有效热的效率最大化。所述环形肋板4距井底部的距离大于堆芯2的长度，所述环形肋板4的宽度位0.1—0.5m，其厚度为5-10mm。停堆换料或大修时打开手动阀，反应堆一环路短路致使冷却剂内循环加快堆芯温度下降。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带乏燃料底部布置的深井式常压供热反应堆，包括深井(1)、置于井底部的堆芯(2)，特征在于，还包括位于井底部的设置于所述堆芯的外周区的乏燃料布置区，所述堆芯装有新燃料和乏燃料的混合核燃料；所述乏燃料布置区内设置由乏燃料构成的模拟堆芯(3)，所述乏燃料布置区的顶部深井侧壁上设置环形肋板(4)。

【技术特征摘要】
1.一种带乏燃料底部布置的深井式常压供热反应堆，包括深井(1)、置于井底部的堆芯(2)，特征在于，还包括位于井底部的设置于所述堆芯的外周区的乏燃料布置区，所述堆芯装有新燃料和乏燃料的混合核燃料；所述乏燃料布置区内设置由乏燃料构成的模拟堆芯(3)，所述乏燃料布置区的顶部深井侧壁上设置环形肋板(4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：田力，徐刚，郭夏，
申请(专利权)人：新核北京能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11