The invention discloses a novel natural circulation cooling lead-based fast reactor, which comprises at least a core, a main container, a core enclosure, a hot pool, a cold pool, a main heat exchanger and a reactor top cover; wherein the main container is a cylindrical metal container with two ends sealed; the core enclosure is arranged in the main container and the inner space of the main container is divided into two parts. The heat pool and the cold pool, at least part of the core enclosure is a cylindrical metal plate with a conical surface, the core is arranged at the bottom of the heat pool in the main container, and there is a height difference between the core and the main heat exchanger, and the main heat exchanger is connected with the hot pool and the cold pool respectively, and the main heat exchanger, the cold pool and the hot pool form the self-cooling agent. Natural circulation channel. The embodiment of the invention can enhance the natural circulation ability of the primary loop coolant and effectively improve the safety and economy of the natural circulation cooling lead-based fast reactor.
【技术实现步骤摘要】
一种新型自然循环冷却铅基快堆
本专利技术涉及核反应堆领域,具体涉及液态铅或铅铋冷却的核反应堆。
技术介绍
液态铅或铅铋合金具有导热性能好、沸点高、中子慢化能力小等特点,是一种良好的快中子反应堆冷却剂。在俄罗斯小型模块化铅铋冷却反应堆SVBR-100、俄罗斯大型铅冷快堆BREST-300、欧洲大型铅冷快堆ELFR以及欧洲加速器驱动次临界系统(ADS)实验装置MYRRHA中,均采用液态铅或铅铋合金作为冷却剂。得益于液态铅和铅铋合金冷却剂的优良性能,铅基快堆被认为是有望首先实现工业应用的第四代堆型。在现有的铅基快堆设计方案中,普遍采用机械泵驱动的冷却模式,如俄罗斯小型模块化铅铋冷却反应堆SVBR-100、俄罗斯大型铅冷快堆BREST-300、欧洲大型铅冷快堆ELFR以及欧洲加速器驱动次临界系统(ADS)实验装置MYRRHA等。在采用机械泵驱动的铅基快堆设计方案中,存在液态铅或铅铋合金机械泵制造难度大的问题,同时液态铅或铅铋合金与金属材料长期接触时,金属材料中的Fe、Cr和Ni等元素会溶解于液态重金属中,使得机械泵叶片遭受严重的腐蚀作用。机械泵叶片腐蚀问题增加了液态铅或铅铋合金机械泵的制造难度,极大制约了采用机械泵驱动的铅基快堆的发展。为了避免液态铅或铅铋合金机械泵的制造难题,同时发挥液态铅或铅铋自然循环能力强的特点,相关研究人员提出了采用全自然循环冷却的铅基快堆设计方案,如欧洲铅冷加速驱动次临界系统EA、美国小型模块化铅冷快堆SSTAR等。但在现有的自然循环冷却铅基快堆技术方案中,普遍存在自然循环能力弱,功率密度低等缺点;在一些改进方案中,通过在反应堆内增加气泡 ...
【技术保护点】
1.一种新型自然循环冷却铅基快堆,至少包括:堆芯、主容器、堆芯围筒、热池、冷池、主换热器和堆顶盖;特征在于,其中:所述主容器为圆柱体金属容器,其两端密封;堆芯围筒布置于主容器内,将主容器内部空间分隔为热池和冷池;所述堆芯围筒至少一部分为具有锥形曲面的圆柱体金属板;所述堆芯布置于主容器内热池的底部,其与所述主换热器存在高度差;主换热器分别与所述热池和冷池连通,所述主换热器、冷池、热池形成冷却剂的自然循环通道。
【技术特征摘要】
1.一种新型自然循环冷却铅基快堆,至少包括:堆芯、主容器、堆芯围筒、热池、冷池、主换热器和堆顶盖;特征在于,其中:所述主容器为圆柱体金属容器,其两端密封;堆芯围筒布置于主容器内,将主容器内部空间分隔为热池和冷池;所述堆芯围筒至少一部分为具有锥形曲面的圆柱体金属板;所述堆芯布置于主容器内热池的底部,其与所述主换热器存在高度差;主换热器分别与所述热池和冷池连通,所述主换热器、冷池、热池形成冷却剂的自然循环通道。2.如权利要求1所述的一种新型自然循环冷却铅基快堆,其特征在于,所述主容器底部由下封头进行密封,上部由堆顶盖进行密封。3.如权利要求1所述的一种新型自然循环冷却铅基快堆,其特征在于,所述主换热器设置于所述主容器内部。4.如权利要求1所述的一种新型自然循环冷却铅基快堆,其特征在于,所述主换...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈钊,郝俊伟,石康丽,张勇,石秀安,林继铭,
申请(专利权)人:中广核研究院有限公司,岭东核电有限公司,中国广核集团有限公司,中国广核电力股份有限公司,
类型:发明
国别省市:广东,44
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