液态金属反应堆、液态金属发电装置和液态金属换热装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及核能源领域，公开了一种液态金属反应堆、液态金属发电装置和液态金属换热装置，该液态金属反应堆包括反应堆罐体、控制棒、第一回路、核燃料组件和液态金属合金；控制棒穿过反应堆罐体，可活动的固定在反应堆罐体上，第一回路将反应堆罐体的顶部和反应堆罐体的底部连通；第一回路中设有热交换器管路；反应堆罐体、第一回路和热交换器管路中均填充有液态金属合金，液态金属合金的主要成分为镓；核燃料组件与控制棒的控制端接触，固定在反应堆罐体内。本发明专利技术针对当前核反应堆系统热量输出品位低、运行压力高、固有安全性低，提出了一种采用常温下即为液体状态的液态金属合金作为反应堆的冷却剂，有效提高系统的热量输出品位和安全性。

【技术实现步骤摘要】
液态金属反应堆、液态金属发电装置和液态金属换热装置
本专利技术涉及核能源领域，特别涉及一种液态金属反应堆、液态金属发电装置和液态金属换热装置。
技术介绍
目前的核反应堆冷却技术主要为压水堆技术。压水堆的全称为“加压水慢化冷却反应堆”，即以加压的、未发生沸腾的轻水(即普通水)作为冷却剂和慢化剂的反应堆。一般的液体都具有增压后沸点上升的特性，因此可以加压水，保持不沸腾，如果沸腾，核燃料表面包壳容易出现局部热点而失效，从而产生辐射泄漏。沸水堆因为牺牲了反应堆功率密度，因此可以沸腾，将反应堆的高温热量传出。由于随着温度的升高，水的压力上升非常快，因此典型的压水堆中进口温度为290℃，出口温度为330℃左右时，压力为15.8MPa。过高的压力增加了压水堆系统管路设计要求，这也是压水堆换热系统失效的主要原因之一。虽然压水堆可以通过增加水的压力以提高热量的输出温度，但是压力也不能过高，过高容易安全事故，因此输出的热量温度一般在300℃-400℃之间，热量的品位比较低。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题>鉴于上述技术缺陷和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液态金属反应堆，其特征在于，包括：/n反应堆罐体、控制棒、第一回路、核燃料组件和液态金属合金；/n所述控制棒穿过所述反应堆罐体，可活动的固定在所述反应堆罐体上，所述第一回路将所述反应堆罐体的顶部和所述反应堆罐体的底部连通；所述第一回路中设有热交换器管路；所述反应堆罐体、所述第一回路和所述热交换器管路中均填充有所述液态金属合金，所述液态金属合金的主要成分为镓；所述核燃料组件与所述控制棒的控制端接触，固定在所述反应堆罐体内。/n

【技术特征摘要】
1.一种液态金属反应堆，其特征在于，包括：
反应堆罐体、控制棒、第一回路、核燃料组件和液态金属合金；
所述控制棒穿过所述反应堆罐体，可活动的固定在所述反应堆罐体上，所述第一回路将所述反应堆罐体的顶部和所述反应堆罐体的底部连通；所述第一回路中设有热交换器管路；所述反应堆罐体、所述第一回路和所述热交换器管路中均填充有所述液态金属合金，所述液态金属合金的主要成分为镓；所述核燃料组件与所述控制棒的控制端接触，固定在所述反应堆罐体内。


2.根据权利要求1所述的液态金属反应堆，其特征在于，所述液态金属合金内包含镓、铟、锡和铅；镓的质量百分比为20％-75％，铟的质量百分比为5％-30％，锡的质量百分比为5％-25％，铅的质量百分比为0-30％。


3.根据权利要求1所述的液态金属反应堆，其特征在于，所述核燃料组件包括：
多个间隔排布的核燃料棒；各所述核燃料棒与所述控制棒的控制端相互交错设置。


4.根据权利要求1所述的液态金属反应堆，其特征在于，所述第一回路包括：
第一连接管路和第二连接管路；所述第一连接管路和所述第二连接管路通过所述热交换器管路连接；所述第一连接管路远离所述第二连接管路的一端与所述反应堆罐体的顶部连接，所述第二连接管路远离所述第一连接管路的一端与所述反应堆罐体的底部连接。


5.根据权利要求1所述的液态金属反应堆，其特征在于，还包括：
磁流体泵，所述磁流体泵设置在所述第一回路上，用于推动液态金属合金流动。


6.根据权利要求1所述的液态金属反应堆，其特征在于，还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡剑英，罗二仓，邓钟山，刘静，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11