[发明专利]一种棱柱式高温气冷堆下反射层、堆芯和高温气冷堆

说明书

本发明涉及一种棱柱式高温气冷堆下反射层、堆芯和高温气冷堆，属于核技术领域，下反射层由多个石墨砖构成，所述石墨砖内部开有腔室和槽道，所述腔室位于所述石墨砖的中心位置，用于流通冷却剂；所述槽道位于所述石墨砖的上段，槽道入口位于所述石墨砖的上端面上，并与堆芯冷却剂出口连通，槽道出口与所述腔室连通。本发明提供的下反射层结构可用于将冷却剂汇流，提高冷却剂流出堆芯的均匀性，并通过结构布置调整冷却剂流量分配以展平堆芯温度分布。

技术领域

本发明属于核技术领域，具体为一种棱柱式高温气冷堆下反射层、堆芯和高温气冷堆。

背景技术

在已有的棱柱式高温气冷堆中，下反射层结构仅具备基本的中子反射功能，并未设计汇集各个冷却剂通道内流体的功能，也未设计调整堆芯冷却剂流量分配的功能，下反射层石墨砖块开有通孔，与燃料区石墨砖块的结构一致。

然而，在现有的高温气冷堆中，冷却剂进入堆芯燃料区域时存在冷却剂流量分配不理想，冷却剂流出堆芯时存在流场分布不均匀等问题，导致堆芯燃料局部温度过高以及堆芯下部构件承压承温过高，对于高温气冷堆的安全运行造成不良影响，因此需要研发新的下反射层石墨砖块的结构形式以提高高温气冷堆安全性。

发明内容

为解决现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种棱柱式高温气冷堆下反射层、堆芯和高温气冷堆，可以将冷却剂汇流，提高冷却剂流出堆芯的均匀性，并调整冷却剂流量的分配情况。

为达到以上目的，本发明采用的第一种技术方案是：

一种棱柱式高温气冷堆下反射层，包括多个石墨砖，每个所述石墨砖内部开有腔室和多个冷却剂槽道，所述腔室位于所述石墨砖的中心位置，用于流通冷却剂；

所述冷却剂槽道位于所述石墨砖的上段，冷却剂槽道入口位于所述石墨砖的上端面上，并与外部的堆芯冷却剂通道出口连通，冷却剂槽道出口与所述腔室连通。

进一步，如上所述的棱柱式高温气冷堆下反射层，所述腔室为圆柱形。

进一步，如上所述的棱柱式高温气冷堆下反射层，所述冷却剂槽道为长方形狭长通道组成的枝杈型结构。

进一步，如上所述的棱柱式高温气冷堆下反射层，从所述石墨砖周围向中心方向，所述冷却剂槽道的深度逐渐加深。

进一步，如上所述的棱柱式高温气冷堆下反射层，多个所述石墨砖均沿水平方向并列分布。

基于上述棱柱式高温气冷堆下反射层，本发明采用的第二种技术方案是：

一种堆芯，包括燃料区以及设于所述燃料区下部的下反射层，所述燃料区内设有多个冷却剂通道，所述下反射层为如上所述的棱柱式高温气冷堆下反射层。

进一步，如上所述的堆芯，各石墨砖的所述腔室直径沿所述燃料区的径向逐渐递增或递减。

进一步，如上所述的堆芯，各石墨砖的所述冷却剂槽道与对应的燃料区上的各所述冷却剂通道对接。

进一步，如上所述的堆芯，各石墨砖的所述冷却剂槽道宽度与燃料区的冷却剂通道直径相等。

基于上述堆芯，本发明采用的第三种技术方案是：

一种高温气冷堆，包括堆芯，所述堆芯采用如上所述的堆芯结构。

采用本发明所述的棱柱式高温气冷堆下反射层、堆芯和高温气冷堆，具有以下显著的技术效果：