[实用新型]核能生产设施

说明书

技术领域

本实用新型涉及核反应领域，尤其涉及一种核能生产设施。

背景技术

核裂变反应堆包括增殖-燃烧快速反应堆(也被称为行波反应堆，或TWR)。TWR指将被设计成在起动之后使用天然铀、贫铀、消耗的轻水反应堆燃料或钍作为重载燃料无限期地运转并且其中增殖且随后燃烧的波将相对于燃料行进的反应堆。因此，在一些方面，TWR是依赖于增殖至可用状态并现场燃烧的亚临界重载燃料运行的直通式快速反应堆。在TWR中，增殖和裂变波(“增殖-燃烧波”)起源于反应堆的中央芯体中并且相对于燃料移动。在燃料静止的情况下，增殖和燃烧波从燃点向外扩展。在一些情况下，燃料可移动以使得增殖和燃烧波相对于芯体静止(例如，驻波)但相对于燃料移动；驻波应被视为一种TWR。燃料组件的移动称为“燃料倒换(fuel shuffling)”并且可完成驻波，这是对反应堆特性(热、通量、功率、燃料燃烧等)的调节。其中燃料组件被倒换的中央芯体配置在反应堆容器中。燃料组件包括裂变核燃料组件和能产生裂变物质的核燃料组件。在中央芯体中还可配置有用于调节反应堆特性的反应控制组件。

通过驻波限定的裂变能量形成热能，所述热能经一个或多个主冷却剂环路和中间冷却剂环路连续地传递到蒸汽发生器以发电，并且低温热通过一组水冷式真空冷凝器排除。冷却剂系统分离成主冷却剂环路和中间冷却剂环路有助于维持芯体和主冷却剂环路的完整性。在TWR中，主冷却剂环路和中间冷却剂环路两者都采用液态钠作为冷却剂。

实用新型内容

在一个方面，本实用新型涉及一种核能生产设施，其包括：反应堆大厅，所述反应堆大厅包括核反应堆组件和外部安全壳边界；设置在外部安全壳边界外侧的第一蒸汽发生系统，所述第一蒸汽发生系统包括：具有最大填充高度的竖向定向的蒸汽发生器；竖向定向的钠泵，所述钠泵配置成在竖向定向的蒸汽发生器和反应堆容器之间循环钠冷却剂，所述竖向定向的钠泵包括：泵腔室；设置在泵腔室外的马达；设置在泵腔室内的叶轮；和在穿孔件处穿过泵腔室并将马达连接到叶轮的轴，其中，穿孔件设置在竖向上比最大填充高度高的高度处。在一个实施例中，所述核能生产设施还包括多个竖向定向的蒸汽发生器。在另一实施例中，核能生产设施包括沿轴线线性地布置的四个竖向定向的蒸汽发生器。在另一实施例中，竖向定向的钠泵定位在距所述轴线一段距离并且大致在轴线的中点处。在又一实施例中，核能生产设施还包括多个阀，每一阀定位成隔离四个竖向定向的蒸汽发生器中的一个蒸汽发生器。

在上述方面的另一实施例中，核能生产设施还包括歧管，其中，所述歧管流体连通以从四个竖向定向的蒸汽发生器中的每一个接收输出；其中，所述歧管的输出端与竖向定向的钠泵的输入端流体连通。在一个实施例中，所述的核能生产设施还包括布置在外部安全壳边界外侧的第二蒸汽发生系统，所述第二蒸汽发生系统包括：具有最大填充高度的第二竖向定向的蒸汽发生器；第二竖向定向的钠泵，其配置成在第二竖向定向的蒸汽发生器和反应堆容器之间循环钠冷却剂，所述第二竖向定向的钠泵包括：第二泵腔室；设置在泵腔室外的第二马达；设置在泵腔室内的第二叶轮；和在第二穿孔件处穿过泵腔室并且将第二马达连接到第二叶轮的第二轴，其中，第二穿孔件设置在竖向上比最大填充高度高的高度处。在另一实施例中，所述核能生产设施还包括定位在最大填充高度下方的排泄槽。在又一实施中，竖向定向的蒸汽发生器是螺旋式直流蒸汽发生器。

附图说明

以下构成本实用新型的一部分的附图对所描述的技术而言是说明性的且并非意在以任何方式限制要求专利权的技术的范围，该范围应当基于在此所附的权利要求。

图1以框图形式示出TWR反应堆的一些基本构件。

图2A是核能生产装置200的一个示例性实施例的示意性俯视平面图。

图2B是在图2A中示出的核能生产装置的一部分的立透视图。

图2C是在图2A中示出的核能生产装置的一部分的侧面剖视图。

具体实施方式