反应性控制系统和核反应堆技术方案

本发明专利技术的实施例公开了一种用于核反应堆的反应性控制系统和具有反应性控制系统的核反应堆。反应性控制系统包括：多个分支管道，多个分支管道中的每一个的至少一部分适于设置在核反应堆的堆芯中；多种控制颗粒；多个控制颗粒输入装置，所述多个控制颗粒输入装置分别用于将多种控制颗粒输入分支管道的上端；以及颗粒输出管道，与分支管道的下端连接，用于从分支管道输出控制颗粒。根据本发明专利技术的实施例的反应性控制系统和核反应堆结构简单。

【技术实现步骤摘要】
反应性控制系统和核反应堆
本专利技术的实施例涉及一种用于核反应堆的反应性控制系统和核反应堆。
技术介绍
目前常用的反应堆反应性控制方法是通过将控制棒插入反应堆堆芯并进行上下移动来控制中子反应性，其原理是通过控制棒中吸收体对反应堆中的中子进行吸收，调节反应堆内的中子平衡，从而达到反应性控制和停堆的目的。反应堆的控制棒材料通常选用B4C或者银-铟-镉等固体金属。
技术实现思路
本专利技术的实施例的目的是提供反应性控制系统和核反应堆，由此例如，可以简化反应性控制系统和核反应堆的结构。根据本专利技术的实施例，提供了一种用于核反应堆的反应性控制系统，该反应性控制系统包括：多个分支管道，多个分支管道中的每一个的至少一部分适于设置在核反应堆的堆芯中；多种控制颗粒；多个控制颗粒输入装置，所述多个控制颗粒输入装置分别用于将多种控制颗粒输入分支管道的上端；以及颗粒输出管道，与分支管道的下端连接，用于从分支管道输出控制颗粒。根据本专利技术的实施例，多种控制颗粒的粒径彼此不同。根据本专利技术的实施例，反应性控制系统还包括：分选装置，所述分选装置用于将颗粒输出管道输出的颗粒进行分选，并将分选后的颗粒供给多个控制颗粒输入装置中的对应的控制颗粒输入装置。根据本专利技术的实施例，反应性控制系统还包括：提升装置，用于提升颗粒输出管道输出的颗粒并供给所述分选装置。根据本专利技术的实施例，多种控制颗粒包括增强反应性的颗粒和降低反应性的颗粒。根据本专利技术的实施例，多种控制颗粒还包括维持反应性的颗粒。根据本专利技术的实施例，每一个分支管道包括主体和形成在该主体中的横截面面积不同的多种孔，以在填充多种控制颗粒中的至少一种时提供不同的反应性；或者每一个分支管道包括多种分管道，多种分管道分别具有横截面面积不同的多种孔，以在填充多种控制颗粒中的至少一种时提供不同的反应性。根据本专利技术的实施例，多种孔包括多种直径的圆孔。根据本专利技术的实施例，多种直径的圆孔包括4种直径的圆孔，4种直径的圆孔的横截面面积的比值是：1∶12∶6∶3。根据本专利技术的实施例，反应性控制系统还包括：设置在每一个分支管道上端，用于分别存储多个控制颗粒输入装置输送的多种控制颗粒的多个颗粒存储管；以及用于将多个颗粒存储管中存储的多种控制颗粒导入分支管道的导入管。根据本专利技术的实施例，反应性控制系统还包括：设置在多个颗粒存储管的下端用于开启和关闭多个颗粒存储管的下端的开口的阀门。根据本专利技术的实施例，反应性控制系统还包括：设置在多个分支管道的下端用于开启和关闭多个分支管道的下端的开口的阀门。根据本专利技术的实施例，反应性控制系统还包括：控制器，所述控制器控制所述阀门的开启和关闭，使得多个分支管道中的至少一个注入多种控制颗粒中的至少两种控制颗粒，而在竖直方向上形成不同控制颗粒的区段。根据本专利技术的实施例，提供了一种核反应堆，核反应堆包括：堆芯；以及上述反应性控制系统，其中所述分支管道的至少一部分设置在所述堆芯中。根据本专利技术的实施例，例如可以简化反应性控制系统和核反应堆的结构。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为根据本专利技术实施例的具有反应性控制系统的核反应堆的立体示意图；图2为根据本专利技术实施例的具有反应性控制系统的核反应堆的示意图；图3为根据本专利技术实施例的具有反应性控制系统的核反应堆的在堆芯中的分支管道的示意图；以及图4为根据本专利技术的实施例的反应性控制系统的分支管道的示意图。具体实施方式下面结合说明书附图来说明本专利技术的具体实施方式。以下结合附图对本专利技术的实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。图1为根据本专利技术实施例的具有反应性控制系统的核反应堆的立体示意图；图2为根据本专利技术实施例的具有反应性控制系统的核反应堆的示意图；图3为根据本专利技术实施例的具有反应性控制系统的核反应堆的在堆芯中的分支管道的示意图；以及图4为根据本专利技术的实施例的反应性控制系统的分支管道的示意图。参见图1至4，根据本专利技术的实施例的核反应堆包括：堆芯17；以及反应性控制系统。反应性控制系统的分支管道的至少一部分设置在所述堆芯中。如图1至4所示，根据本专利技术的实施例的用于核反应堆的反应性控制系统100包括：多个分支管道15，多个分支管道15中的每一个的至少一部分适于设置在核反应堆的堆芯17中；多种控制颗粒；多个控制颗粒输入装置，所述多个控制颗粒输入装置分别用于将多种控制颗粒输入分支管道15的上端；以及颗粒输出管道5，与分支管道15的下端连接，用于从分支管道15输出控制颗粒。多种控制颗粒的粒径可以彼此不同。此外，多种控制颗粒也可以是比重不同，添加的材料不同，形状不同，或在其它方面不同，以便能够由分选装置进行分选。多种控制颗粒可以包括增强反应性的颗粒和降低反应性的颗粒，或者多种控制颗粒可以包括增强反应性的颗粒，降低反应性的颗粒，和维持反应性的颗粒。如图1和图2所示，根据本专利技术的实施例，反应性控制系统100还包括分选装置7，所述分选装置7用于将颗粒输出管道5输出的颗粒进行分选，并将分选后的颗粒供给多个控制颗粒输入装置中的对应的控制颗粒输入装置。如图1和图2所示，根据本专利技术的实施例，反应性控制系统100还包括提升装置6，用于提升颗粒输出管道5输出的颗粒并供给所述分选装置7。如图3和图4所示，每一个分支管道15包括主体151和形成在该主体151中的横截面面积不同的多种孔，以在填充多种控制颗粒中的至少一种时提供不同的反应性；或者每一个分支管道15包括多种分管道，多种分管道分别具有横截面面积不同的多种孔，以在填充多种控制颗粒中的至少一种时提供不同的反应性。多种孔可以包括多种直径的圆孔。例如，多种直径的圆孔包括4种直径的圆孔，4种直径的圆孔的横截面面积的比值是：1∶12∶6∶3。多种孔可以大致平行，且大致竖直延伸。如图1和图2所示，根据本专利技术的实施例，反应性控制系统100还包括：设置在每一个分支管道15上端，用于分别存储多个控制颗粒输入装置输送的多种控制颗粒的多个颗粒存储管11、12、13；以及用于将多个颗粒存储管11、12、13中存储的多种控制颗粒导入分支管道15的导入管14。颗粒存储管11、12、13以及导入管14可以认为是分支管道15的一部分或者可以认为不是分支管道15的一部分。如图1和图2所示，根据本专利技术的实施例，反应性控制系统100还包括：设置在多个颗粒存储管11、12、13的下端，用于开启和关闭多个颗粒存储管11、12、13的下端的开口的阀门。如图1和图2所示，根据本专利技术的实施例，设置在多个分支管道15的下端用于开启和关闭多个分支管道15的下端的开口的阀门。如图1和图2所示，根据本专利技术的实施例，反应性控制系统100还包括：控制器，所述控制器控制所述阀门的开启和关闭，使得多个分支管道15中的至少一个注入多种控制颗粒中的至少两种控制颗粒，而在竖直方向上形成不同控制颗粒的区段。该反应性控制系统100可以安装在任意类型反应堆系统中，多个分支管道15可以围绕反应堆堆芯17的中心轴线对称分布。分支管道15的数量可以根据实际反应堆情况具体设置，可以选用与堆芯17相同的结构材料制成。分支管道15的至少一部分可以竖直延伸。根据本专利技术的示例，如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于核反应堆的反应性控制系统，包括：多个分支管道，多个分支管道中的每一个的至少一部分适于设置在核反应堆的堆芯中；多种控制颗粒；多个控制颗粒输入装置，所述多个控制颗粒输入装置分别用于将多种控制颗粒输入分支管道的上端；以及颗粒输出管道，与分支管道的下端连接，用于从分支管道输出控制颗粒。

【技术特征摘要】
1.一种用于核反应堆的反应性控制系统，包括：多个分支管道，多个分支管道中的每一个的至少一部分适于设置在核反应堆的堆芯中；多种控制颗粒；多个控制颗粒输入装置，所述多个控制颗粒输入装置分别用于将多种控制颗粒输入分支管道的上端；以及颗粒输出管道，与分支管道的下端连接，用于从分支管道输出控制颗粒。2.根据权利要求1所述的用于核反应堆的反应性控制系统，其中多种控制颗粒的粒径彼此不同。3.根据权利要求1所述的用于核反应堆的反应性控制系统，还包括：分选装置，所述分选装置用于将颗粒输出管道输出的颗粒进行分选，并将分选后的颗粒供给多个控制颗粒输入装置中的对应的控制颗粒输入装置。4.根据权利要求3所述的用于核反应堆的反应性控制系统，还包括：提升装置，用于提升颗粒输出管道输出的颗粒并供给所述分选装置。5.根据权利要求1所述的用于核反应堆的反应性控制系统，其中：多种控制颗粒包括增强反应性的颗粒和降低反应性的颗粒。6.根据权利要求6所述的用于核反应堆的反应性控制系统，其中：多种控制颗粒还包括维持反应性的颗粒。7.根据权利要求5或6所述的用于核反应堆的反应性控制系统，其中：每一个分支管道包括主体和形成在该主体中的横截面面积不同的多种孔，以在填充多种控制颗粒中的至少一种时提供不同的反应性；或者每一个分支管道包括多种分管道，多种分管道分别具有横截面面...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹文龙，杨磊，
申请(专利权)人：中国科学院近代物理研究所，
类型：发明
国别省市：甘肃,62