[发明专利]一种可调制反应堆堆芯温度的冷却系统

说明书

本发明提供了一种可以快速调制反应堆堆芯温度的冷却系统。系统由反应釜(6)；燃料棒控制棒组合(5)；液体金属冷却剂覆没区(7)；液体金属冷却剂覆没区入口管道(8)，至少有一条；堆芯区冷却管道入口管道(9)，至少有一条；堆芯托板(10)；堆芯区(11)；堆芯区冷却管道(12)；堆芯区冷却剂管道出口管道(13)，至少有一条；液体金属冷却剂覆没区出口管道(14)；反应釜液体金属冷却剂卸料管道(15)；温度传感器(16)、(17)；驱动泵(18)、(19)；储存罐罐体(1)；混料罐出口管道(2)；混料罐罐体(3)；反应釜与储存罐上部空间联通管(4)；换能器(20)构成。通过本发明的系统可以实现液体金属冷却剂覆没区与堆芯区冷却管道中的液体金属冷却剂以不同的循环流速进行循环，达到两部分区域温度的动态平衡。

技术领域

本发明涉及核电站的反应堆冷却技术领域，更具体的是涉及液态金属冷却剂冷却快中子核反应堆堆芯的冷却系统。

背景技术

使用液态金属冷却剂的快中子核反应堆是一种新型的反应堆，其在永续性、安全性、可靠性、经济性、抑制核扩散与物理防护上有大量的改善。主要堆型有：钠冷快堆(SFR)、铅基合金冷却堆(LFR)、熔盐堆(MSR)等。

铅基合金冷却快堆是指以铅基合金为一回路冷却剂的先进快中子反应堆，其一般采用池式结构，可在常压、高温条件下运行，具有良好的中子学性能、热工水力学性能和固有安全特性。

专利CN 104658620，CN 104885160，CN 109887623，分别提供了具有液态金属冷却剂冷却的核反应堆装置，共同的特点是以液态金属冷却剂覆没堆芯，以液态金属冷却剂通过热交换器后的循环，实现控制反应堆堆芯温度和核能利用的目的。

由于反应堆堆芯产生热能功率巨大，不可避免的形成以堆芯为中心的温度梯度。因此有必要增加快速调制反应堆堆芯温度的系统。

发明内容

本发明提供了一种可以快速调制反应堆堆芯温度的冷却系统。

本发明由反应釜(6)；燃料棒控制棒组合(5)；液态金属冷却剂覆没区(7)；液态金属冷却剂覆没区入口管道(8)，至少有一条；堆芯冷却管道入口管道(9)，至少有一条；堆芯托板(10)；堆芯区(11)；堆芯区冷却管道(12)；堆芯区冷却管道出口管道(13)，至少有一条；液态金属冷却剂覆没区出口管道(14)；反应釜液态金属冷却剂卸料管道(15)；温度传感器(16)、(17)；驱动泵(18)、(19)；储存罐罐体(1)；混料罐出口管道(2)；混料罐罐体(3)；反应釜与储存罐上部空间联通管(4)；换能器(20)构成。

通过穿过堆芯区冷却管道(12)，出口(13)，混料罐(3)，混料罐出口管道(2)，换能器(20)，泵(19)，堆芯区冷却管道入口管道(9)构成一条或多条堆芯区冷却管道冷却剂循环回路。

通过液态金属冷却剂覆没区(7)，液态金属冷却剂覆没区出口管道(14)，混料罐(3)，混料罐出口管道(2)，换能器(20)，泵(18)，液态金属冷却剂覆没区入口管道(8)构成一条或多条液态金属冷却剂覆没区冷却剂循环回路。

通过安装在堆芯区冷却管道出口管道(13)及液态金属冷却剂覆没区出口管道(14)上的温度传感器(16)、(17)，实时采集温度信息，反映出堆芯区(11)与液态金属冷却剂覆没区(7)的温度差别，反馈到驱动泵(19)，调制堆芯区冷却管道中液态金属冷却剂的流速，从而实现调制堆芯温度的目的。

通过本发明的系统实现液态金属冷却剂覆没区与堆芯区冷却管道中的液态金属冷却剂以不同的循环流速进行循环，达到两部分区域温度的动态平衡。

附图说明

附图1为本申请调制反应堆堆芯温度的冷却系统的结构示意图。