一种能量梯级利用的核反应堆电源系统技术方案

本发明专利技术公开了一种能量梯级利用的核反应堆电源系统，属于核反应堆工程技术领域，包括反应堆、高温热管、碱金属热电转换元件、直流蒸汽发生器和蒸汽朗肯循环回路；碱金属热电转换元件的一端为蒸发端，另一端为冷凝端；高温热管分为蒸发段和冷凝段，高温热管插入反应堆部分设定为蒸发段，插入碱金属热电转换元件的蒸发端部分设定为冷凝段；直流蒸汽发生器与碱金属热电转换元件的冷凝端耦合；直流蒸汽发生器与蒸汽朗肯循环回路连通。本发明专利技术将蒸汽朗肯循环的直流蒸汽发生器与碱金属热电转换装置的冷凝端结合，利用蒸汽的沸腾换热控制碱金属热电转换装置冷凝端的温度，系统简单、结构紧凑、冷凝效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种能量梯级利用的核反应堆电源系统
本专利技术属于核反应堆工程
，具体涉及一种能量梯级利用的核反应堆电源系统。
技术介绍
碱金属热电直接转换技术以碱金属为工质，利用BASE材料的选择透过性，通过热力循环完成热能到电能的直接转换，具有热电转换效率高、占空系数小、使用的能源广泛(矿物能源、太阳能、核能、蓄热器热能)、具有模块化结构等优点。碱金属热电转换元件工作时的高温端温度一般为900-1300K，低温端温度一般为600-800K。在高运行温度下，碱金属热电直接转换可以达到20％以上的热电转换效率。但是在运行的过程中仍然会有大量的高品质能量被排放到环境中，这部分能量的温度为300-450℃，完全可以作为其他低级能量转换系统的热源。因此，急需一种利用碱金属热电转换后的低品位热能产生过热蒸汽来推动汽轮发电机发电，以实现能量的梯级利用的发电系统。
技术实现思路
本专利技术提出一种利用碱金属热电转换后的低品位热能产生过热蒸汽来推动汽轮发电机发电，以实现能量的梯级利用的发电系统。为达到上述目的，本专利技术采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能量梯级利用的核反应堆电源系统，其特征在于，包括反应堆(1)、高温热管(2)、碱金属热电转换元件(3)、直流蒸汽发生器(4)和蒸汽朗肯循环回路(5)；所述碱金属热电转换元件(3)的一端为蒸发端(31)，另一端为冷凝端(32)；所述高温热管(2)分为蒸发段和冷凝段，所述高温热管(2)插入所述反应堆(1)部分设定为蒸发段，插入所述碱金属热电转换元件(3)的蒸发端(31)部分设定为冷凝段；所述直流蒸汽发生器(4)与所述碱金属热电转换元件(3)的冷凝端(32)耦合；所述直流蒸汽发生器(4)与所述蒸汽朗肯循环回路(5)连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种能量梯级利用的核反应堆电源系统，其特征在于，包括反应堆(1)、高温热管(2)、碱金属热电转换元件(3)、直流蒸汽发生器(4)和蒸汽朗肯循环回路(5)；所述碱金属热电转换元件(3)的一端为蒸发端(31)，另一端为冷凝端(32)；所述高温热管(2)分为蒸发段和冷凝段，所述高温热管(2)插入所述反应堆(1)部分设定为蒸发段，插入所述碱金属热电转换元件(3)的蒸发端(31)部分设定为冷凝段；所述直流蒸汽发生器(4)与所述碱金属热电转换元件(3)的冷凝端(32)耦合；所述直流蒸汽发生器(4)与所述蒸汽朗肯循环回路(5)连通。


2.根据权利要求1所述的核反应堆电源系统，其特征在于，所述蒸汽朗肯循环回路(5)包括汽轮机(51)、发电机(52)、冷凝器(53)和给水泵(54)；所述直流蒸汽发生器(4)设置有给水腔室(41)和蒸汽腔室(42)；所述汽轮机(51)的进口与所述直流蒸汽发生器(4)的蒸汽腔室(42)连通；所述给水泵(54)的出口与所述直流蒸汽发生器(4)的给水腔室(41...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏庚磊，焦广慧，彭敏俊，成守宇，朱海山，杜雪，薛若军，王航，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23