[发明专利]一种熔盐燃料多堆系统

权利要求书

1.一种熔盐燃料多堆系统，所述熔盐燃料多堆系统包括反应堆模块、换热模块、泵模块和燃料处理模块；其中，所述反应堆模块包括I类反应堆模块和II类反应堆模块，其使用同一种熔盐燃料在其中流动；并且所述I类反应堆模块和II类反应堆模块之间为串联和/或并联布置；

所述的I类反应堆模块工作在过慢化区，用于产能，其包含一套反应性控制系统，用于控制反应堆反应性变化；所述I类反应堆模块的熔盐体积占总体积的比例为19％；

所述II类反应堆模块工作在欠慢化区和无慢化区，用于增殖和嬗变，其属于次临界堆，包含一套中子源系统，来驱动反应堆；所述II类反应堆模块的熔盐体积占总体积的比例为44％。

2.如权利要求1所述的熔盐燃料多堆系统，其特征在于，

所述的I类反应堆模块的堆芯活性区半径为2.5m，高度为5.0m；

和/或，所述I类反应堆模块的热功率为2.0GW；

和/或，所述I类反应堆模块的转化比为0.9；

和/或，当所述的熔盐燃料多堆系统稳态运行时，所述I类反应堆模块(1)堆芯有效增殖系数为1.01。

3.如权利要求1所述的熔盐燃料多堆系统，其特征在于，

所述II类反应堆模块的堆芯活性区半径为2.2m，高度为4.4m；

和/或，所述II类反应堆模块的热功率为1.0GW；

和/或，所述II类反应堆模块的增值比为1.2；

和/或，当所述的熔盐燃料多堆系统稳态运行时，所述II类反应堆模块(2)堆芯有效增殖系数为0.98。

4.如权利要求1所述的熔盐燃料多堆系统，其特征在于，

所述的熔盐燃料多堆系统中，当需要加大产能，则增加I类反应堆模块的数量；当需要加大嬗变或者增殖，则增加II类反应堆模块的数量；具体地，所述的I类反应堆模块和II类反应堆模块的数量比为1:1；

所述的熔盐燃料多堆系统中，所述的熔盐燃料的熔盐成分包括LiF、BeF₂、ThF₄和UF₄中的两种或多种。

5.如权利要求4所述的熔盐燃料多堆系统，其特征在于，所述的I类反应堆模块和II类反应堆模块的数量均为一个。

6.如权利要求4所述的熔盐燃料多堆系统，其特征在于，所述的熔盐燃料多堆系统中，所述的熔盐燃料的熔盐成分为LiF-BeF₂-ThF₄-UF₄。

7.如权利要求1所述的熔盐燃料多堆系统，其特征在于，

所述的换热模块设为一个或两个；

和/或，所述的泵模块设为一个或两个；

和/或，所述的燃料处理模块设为一个。

8.一种串联式熔盐燃料多堆系统，该熔盐燃料多堆系统包括1个I类反应堆模块(1)、1个II类反应堆模块(2)、2个换热模块(3)、2个泵模块(4)和1个燃料处理模块(5)；1个I类反应堆模块(1)和1个II类反应堆模块(2)使用同一种熔盐燃料，并在不同模块中流动，即I类反应堆模块(1)流出的熔盐燃料直接流到下一个II类反应堆模块(2)中；I类反应堆模块用于产能；II类反应堆模块用于增殖；I类反应堆模块(1)，热功率为2.0GW，转化比为0.9；堆芯活性区半径为2.5m，高度为5.0m；熔盐体积占总体积的比例为19％；稳态运行时，I类反应堆模块(1)堆芯有效增殖系数为1.01，需要设置一套反应性控制系统，用于控制反应堆反应性变化；II类反应堆模块(2)，热功率为1.0GW，增殖比为1.2；堆芯活性区半径为2.2m，高度为4.4m；熔盐体积占总体积的比例为44％，工作在欠慢化区，堆芯能谱偏硬；稳态运行时，II类反应堆模块(2)堆芯有效增殖系数为0.98，需要设置一套中子源系统，来驱动反应堆；采用的熔盐为LiF-BeF₂-ThF₄-UF₄，其摩尔比为70.0％-17.5％-0.2％-12.3％。

9.一种并联式熔盐燃料多堆系统，该熔盐燃料多堆系统包括1个I类反应堆模块(1)、1个II类反应堆模块(2)、1个换热模块(3)、1个泵模块(4)和1个燃料处理模块(5)；1个I类反应堆模块(1)和1个II类反应堆模块(2)使用同一种熔盐燃料，并在不同模块中流动，即分别进入I类反应堆模块(1)和II类反应堆模块(2)中，经过各自反应堆模块，流出汇总后，流入换热模块(3)；I类反应堆模块用于产能；II类反应堆模块用于增殖；I类反应堆模块(1)，热功率为2.0GW，转化比为0.9；堆芯活性区半径为2.5m，高度为5.0m；熔盐体积占总体积的比例为19％；稳态运行时，I类反应堆模块(1)堆芯有效增殖系数为1.01，需要设置一套反应性控制系统，用于控制反应堆反应性变化；II类反应堆模块(2)，热功率为1.0GW，增殖比为1.2；堆芯活性区半径为2.2m，高度为4.4m；熔盐体积占总体积的比例为44％，工作在欠慢化区，堆芯能谱偏硬；稳态运行时，II类反应堆模块(2)堆芯有效增殖系数为0.98，需要设置一套中子源系统，来驱动反应堆；采用的熔盐为LiF-BeF₂-ThF₄-UF₄，其摩尔比为70.0％-17.5％-0.2％-12.3％。