一种气冷微堆直管式主管道制造技术

本发明专利技术涉及一种气冷微堆直管式主管道，用于连接反应堆系统和发电系统，所述主管道包括外层管道、内层管道，内层管道和外层管道之间通过环向均匀布置的若干个支撑件固定。本发明专利技术的直管式主管道采用内、外双层管的设计方案，并采用隔热和热补偿等关键技术，很大程度上节约了布置空间，同时兼顾了保温隔热的效果以保证系统功能。本发明专利技术为气冷微堆主管道提供了一种布置思路。种布置思路。种布置思路。

【技术实现步骤摘要】
一种气冷微堆直管式主管道


[0001]本专利技术属于核能管道设计技术，具体涉及一种气冷微堆直管式主管道。

技术介绍

[0002]随着国家的快速发展，各行各业对于能源的需求迅速增加。为满足我国对于高效、清洁能源的需要，对于核能的探索不能止步不前。和其他煤炭、天然气等传统化石燃料发电相比，核电具有清洁、高能量密度、几乎不排放温室气体等天然优势。因此优化我国能源结构，进一步发展核能产业势在必行。
[0003]气冷微堆作为我国研发的第四代核电系统先进堆型，除普通核电厂的安全、高效、稳定产出外，还具有小型化、布置灵活的特殊优点。可以在特殊应用情景下较为轻松的进行集装箱运输、简便组装、快速布置，对于灾后重建、抢先救援等紧急情况有显著优势。
[0004]现阶段我国气冷微堆还处于探索阶段，国内还没有建成任一实验用或商业用气冷微堆，故对此方面的研究也相对较少，尚处于研究阶段。
[0005]有鉴于此，特提出此专利技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种气冷微堆直管式主管道设计方案，为气冷微堆的研制提供技术支持。
[0007]本专利技术的技术方案如下：一种气冷微堆直管式主管道，用于连接反应堆系统和发电系统，所述主管道包括外层管道、内层管道，内层管道和外层管道之间通过环向均匀布置的若干个支撑件固定。
[0008]进一步，如上所述的气冷微堆直管式主管道，其中，所述内层管道和外层管道都是直管，安装时处于同轴状态。
[0009]进一步，如上所述的气冷微堆直管式主管道，其中，所述外层管道和内层管道之间构成外层流道，内层管道内部构成内层流道，内、外层流道中的运行工质均为氦气；外层流道中工质为相对低温高压的氦气，流动方向为发电系统到反应堆系统，内层流道中工质为相对高温低压的氦气，流动方向为反应堆系统到发电系统。
[0010]进一步，如上所述的气冷微堆直管式主管道，其中，所述内层管道依次包括同轴设置的外壳、中间隔热层和内衬。
[0011]更进一步，在内层管道的外壳和内衬上分别设有热位移补偿机构；外壳热位移补偿机构采用圆筒形金属波纹管膨胀节，内衬热位移补偿机构采用多段承插结构。
[0012]进一步，如上所述的气冷微堆直管式主管道，其中，所述内层管道与反应堆系统的连接端设有环形碳砖，安装时通过内层管道外壳热位移补偿机构提供一定程度的预压力，使工艺运行时环形碳砖一直处于受压状态，从而保证密封性。
[0013]进一步，如上所述的气冷微堆直管式主管道，其中，所述外层管道包括外部壳体、中断机构和端面检漏机构，外层管道的两端采用法兰面加双层金属C型密封圈进行密封，且
在双层金属C型密封圈的内层和外层之间设置所述端面检漏机构，所述中断机构设置在外部壳体中部，用于停堆换料时的拆装。
[0014]进一步，如上所述的气冷微堆直管式主管道，其中，所述反应堆系统采用卧式压力容器，所述发电系统采用一体化氦气透平。
[0015]本专利技术的有益效果如下：本专利技术为我国在研第四代核电反应堆提供了一种管道布置思路，在保证各项设备功能的基础上最大限度的完成了小型化、集成化的要求。对于后期的集装箱运输及快速投递等要求提供了部分前期准备，填补了气冷微堆相关管道布置领域的空白。
附图说明
[0016]图1为本专利技术气冷微堆各系统整体布置示意图；
[0017]图2为本专利技术主管道安装示意图；
[0018]图3为本专利技术主管道外层管道结构示意图；
[0019]图4为本专利技术主管道内层管道结构示意图。
[0020]图中：
[0021]1.反应堆系统；2.主管道；3.发电系统；4.反应堆系统设备；5.发电系统设备；6.主管道外层管道；7.主管道外层流道；8.主管道内层管道；9.主管道内层流道；10.主管道外层管道密封结构；11.主管道内层管道外壳密封结构；12.主管道内层管道内衬密封结构；13.主管道内层管道热位移补偿机构(圆筒形金属波纹管膨胀节)；14.支撑件；15.主管道外层管道外部壳体；16.主管道外层管道活套法兰；17.主管道外层管道中断结构；18.主管道端面检漏机构；19.主管道外层管道端部密封；20.环形碳砖；21.圆筒形金属波纹管膨胀节；22.主管道内层管道外壳；23.主管道内层管道中间隔热层；24.主管道内层管道内衬；25.主管道内层管道内衬密封结构；26.主管道内层管道外壳密封结构；27.主管道内层管道内衬热位移补偿结构(承插结构)。
具体实施方式
[0022]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0023]本专利技术提供了一种气冷微堆的主管道布置方案，如图1所示，所述气冷微堆应包含反应堆系统1、主管道2、发电系统3。本领域的技术人员应该清楚，对于一个完整的气冷微堆来说，并不止包括上述这些系统，本专利技术中重点叙述主管道的连接关系，其他系统在本专利技术中不做描述，但这些系统也属于本领域的公知技术。
[0024]所述反应堆系统1和发电系统3由主管道2相连接。
[0025]如图2所示，所述主管道2为双层套管结构，包括外层管道6和内层管道8，以上两者均为直线管道，内外管道之间通过管内支撑件14进行固定，若干个支撑件14环向均匀布置在内层管道和外层管道之间，内层管道8和外层管道6同轴的安装在反应堆系统设备4和发电系统设备5之间。
[0026]外层管道6和内层管道8之间的空间构成外层流道7，其中流动的工质应处于相对
低温高压状态，方向应是从发电系统3流至反应堆系统1，作为工质做功后的乏气在反应堆模块中重新加热。而内层管道8的内部空间为内层管道9，其中流动的工质应处于相对高温低压状态，方向是从反应堆系统1流至发电系统3，作为已经重新加热好的气体，输送至发电系统进行发电。
[0027]如图3所示，所述外层管道9，由外部壳体15、主管道外层管道活套法兰16、中断结构17、端面检漏机构18、主管道外层管道端部密封19等结构组成。
[0028]所述主管道外层管道活套法兰16为端部紧固结构，在使用吊装工具将外层管道和其旁侧设备对其后，旋紧对应螺栓或者螺母以完成紧固。
[0029]主管道外层管道中断结构17，为反应堆系统换料工艺所预留，换料过程中需重新拆分主管道，但两端法兰所占用空间较大，紧固力矩牢固，且外层有对应屏蔽结构，因此难以从端部拆分主管道。故管道中部设置了主管道外层管道中断结构17，为换料时方便断开。
[0030]外层管道6作为整个主回路的密封边界之一，其材料及质保需要更严苛的要求。连接的反应堆系统设备4和发电系统设备5处，两侧的主管道外层管道密封结构19可以根据情况使用不同的密封方法。本专利技术中，两端的主管道外层管道密封结构19使用的均为法兰面加双层密封圈的方式密封，双层密封圈同心的布置于管道法兰面上，密封圈选用金属C型密封圈，以镍基合金为基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气冷微堆直管式主管道，用于连接反应堆系统(1)和发电系统(3)，其特征在于，所述主管道(2)包括外层管道(6)、内层管道(8)，内层管道(8)和外层管道(6)之间通过环向均匀布置的若干个支撑件(14)固定。2.如权利要求1所述的气冷微堆直管式主管道，其特征在于，所述内层管道(8)和外层管道(6)都是直管，安装时处于同轴状态。3.如权利要求1所述的气冷微堆直管式主管道，其特征在于，所述外层管道(6)和内层管道(8)之间构成外层流道(7)，内层管道(6)内部构成内层流道(9)，内、外层流道中的运行工质均为氦气。4.如权利要求3所述的气冷微堆直管式主管道，其特征在于，外层流道(7)中工质为相对低温高压的氦气，流动方向为发电系统(3)到反应堆系统(1)，内层流道(9)中工质为相对高温低压的氦气，流动方向为反应堆系统(1)到发电系统(3)。5.如权利要求1所述的气冷微堆直管式主管道，其特征在于，所述内层管道(8)依次包括同轴设置的外壳(22)、中间隔热层(23)和内衬(24)。6.如权利要求5所述的气冷微堆直管式主管道，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：堵树宏，汪晨辉，孙超杰，王超，牛艳颖，时东，于沛，赵斌，黄小云，张冉，张志成，
申请(专利权)人：中国核电工程有限公司，
类型：发明
国别省市：