[实用新型]保护气体处理系统

说明书

技术领域

本申请涉及核技术领域，特别涉及一种保护气体处理系统。

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)。WR指将被设计成在起动之后使用天然铀、贫铀、乏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

在一方面，该技术涉及一种用于将氩与氙和氪分离的保护气体处理系统，该系统具有：竖直地取向的低温蒸馏塔(distillation column)，该低温蒸馏塔具有一高度并且限定填充塔和配置在填充塔周围的真空壳套，填充塔构造成以至少150psi的压力运行，该低温蒸馏塔包括：在填充塔的至少一部分内的填充材料；进气入口，该进气入口位于所述高度的中点下方的一个点并与填充塔连通；和多个样品管路，所述多个样品管路位于进气入口上方并与填充塔连通；和收集罐，该收集罐与填充塔的下部开口连通。在一个例子中，进气入口定位成不高于低温塔的高度的三分之一。在另一例子中，多条样品管路中的每一条都相对于相邻的样品管路等距地隔开。在又一例子中，多条样品管路包括三条样品管路。在再另一例子中，多条样品管路中的每一条都与相邻的样品管路相距至少4英寸。

在上述方面的另一例子中，多条样品管路中的每一条都与相邻的样品管路相距6英寸。在一个例子中，低温蒸馏塔还包括：填充塔上方的氩出口；和在填充塔上方和氩出口下方的再液化流体入口。在另一例子中，该系统还包括：分离单元，该分离单元与再液化流体入口流体连通；和在再液化流体入口和分离单元之间的再液化流体入口管，该再液化流体入口管包括收集器/集槽(trap)部分。在又一例子中，该系统还包括：配置在低温蒸馏塔上游的活性碳床层单元。在再另一例子中，该系统包括：在活性碳床层单元的上游的缓冲和延迟罐(surge and delay tank)单元。

在上述方面的另一例子中，该系统包括：在缓冲和延迟罐单元上游的真空罐单元；以及在真空罐单元下游并在缓冲和延迟罐单元上游的压缩机。在一个例子中，该系统包括：在真空罐单元上游的钠/铯蒸气集槽单元，该钠/铯蒸气集槽单元与反应堆的顶盖空间流体连通。在另一例子中，该系统包括：配置在低温蒸馏塔的下游的氩回收罐。

附图说明

以下构成本申请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以框图形式示出行波反应堆的一些基本构件。

图2是保护气体处理系统的示意图。

图3是用于图2的保护气体处理系统中的分离系统的示意图。

具体实施方式

图1以框图形式示出行波反应堆(TWR)100的一些基本构件。一般而言，TRW100包括容纳多个燃料组件(未示出)的反应堆芯体102。芯体102配置在保持一定体积的液态钠冷却剂106的池104内。池104被称为热池并且具有比也容纳液态钠冷却剂106的周围冷池108高的钠温度(归因于通过反应堆芯体102中的燃料组件产生的能量)。热池104通过凸角部110与冷池108分开。钠冷却剂106的液面上方的顶盖顶部空间112充填有诸如氩气的惰性保护气体。反应堆容器114包围反应堆芯体102、热池104和冷池108，并且利用反应堆顶盖116密封。反应堆顶盖116提供通向反应堆容器114的内部中的各种进入点。