本实用新型涉及一种池式结构反应堆。
背景技术：
反应堆是核电站中的热源，安置在反应堆厂房(也称为安全壳)的正中，其内部装有可以进行可控链式核反应的核燃料，燃料核裂变释放出来的核能转变成热能，并由冷却剂导出，源源不断地释放出能量。核反应产生的热能通过载热剂传给汽轮机作功，汽轮机带动发电机，产生的电能被输送到电网。
目前使用较多的是以水作为冷却剂的反应堆，适用于铅冷却剂的反应堆结构还比较少。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种池式结构反应堆，是适用于以铅作为冷却剂的核反应堆设备。
该池式结构反应堆，包括堆芯和反应堆容器，反应堆容器顶部设有堆顶盖，反应堆容器包括高温混凝土内层主容器和保温混凝土外层安全容器，安全容器厚度为400～600mm，主容器和安全容器之间设有钢衬板；主容器内设有中心测量柱、蒸汽发生器和空气冷却系统，空气冷却系统使用自然通风冷却；堆内支撑结构通过一个承载法兰安装在主容器内，用于承载控制棒；所述堆顶盖为可拆卸的钢筋混凝土盖板。
采用铅冷却剂以及配合钢筋混凝土材料的主容器和足够厚度的安全容器，能够有效防止冷却剂泄漏造成的危险。钢筋混凝土结构即使产生裂缝也不会引起混凝土本身或者周围土地的铅泄漏。钢衬板也能够有效隔绝液体铅和保温混凝土外层安全容器，屏蔽功能非常好。多重防护能够确保铅在主容器内长久稳定地循环使用。
保温混凝土外层安全容器主要采用具有低导热系数的保温混凝土，导热系数约在0.5W/m.deg。优选使用抗拉强度高的材料，例如以高铝水泥为基料的钢筋陶粒混凝土是较佳的材料。
优选地，上述池式结构反应堆，所述钢衬板厚度为29mm。
优选地，上述池式结构反应堆，所述主容器内径向设有供承载法兰上下滑动的槽。
优选地，上述池式结构反应堆，所述承载法兰安装有可沿着所述槽滑动的滚轮。
优选地，上述池式结构反应堆，所述反应堆容器外设有柔性支架用于调整反应堆容器内的堆内支撑结构上下移动。
优选地，上述池式结构反应堆，所述堆内支撑结构安装在主容器内距离底部12米高的位置。
优选地，上述池式结构反应堆，所述主容器内还设有铅冷却系统。
优选地，上述池式结构反应堆，所述铅冷却系统包括铅冷却剂容器，铅冷却剂容器的铅液出口端与主容器内部的堆芯连通以冷却堆芯，堆芯上方的位置设有导入口使铅液流入蒸汽发生器，蒸汽发生器在高于导入口的另一侧设有导出口，导出口通过管道与铅冷却剂容器连通。
优选地，上述池式结构反应堆，所述空气冷却系统包括径向通入主容器内底部堆芯位置的进风管道，以及与主容器内顶空间连通的出风管道。
本实用新型的池式结构反应堆，具有以下有益效果：
铅作为冷却剂具有导热率高、蒸汽压低等特点，因此系统可以在相对较低压力的环境下运行，安全性更加可靠。为了适应铅冷却剂的循环以及防止铅液泄漏，钢衬板的设计是非常必要的，可以有效避免脆性断裂事故的发生，增加安全性。该反应堆还增加了空气冷却系统，提高了反应堆抵抗冷却液温度上升、地震和其他外部影响的能力。
反应堆设备结构简单，制造、运输和安装非常便利。
采用高温混凝土内层主容器和保温混凝土外层安全容器并且附加钢衬板，延长了主反应器结构的使用寿命，简化了改造和拆除技术，降低了活性金属损耗量。
附图说明
图1为本实用新型池式结构反应堆纵向剖面结构示意图。
附图标记说明
1.泵，2.主容器，3.安全容器，4.支撑柱，5.分离壳，6.进风通道，7.蒸汽发生器，8.堆芯。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
请参考图1，本实用新型的池式结构反应堆，包括堆芯8和反应堆容器，堆芯8由支撑柱4固定在反应堆容器的底部，堆芯外围包有分离壳5。反应堆容器顶部设有堆顶盖，反应堆容器包括高温混凝土内层主容器2和保温混凝土外层安全容器3，安全容器3厚度为400～600mm，主容器2和安全容器3之间设有钢衬板，钢衬板厚度为29mm。主容器2内设有中心测量柱、蒸汽发生器7和空气冷却系统，空气冷却系统使用自然风通风冷却；堆内支撑结构通过一个承载法兰安装在主容器2内距离底部12米高的位置，用于承载控制棒；所述堆顶盖为可拆卸的钢筋混凝土盖板，便于检查和维修。
所述主容器2内径向设有供承载法兰上下滑动的槽，承载法兰安装有可沿着所述槽滑动的滚轮。
所述反应堆容器外设有柔性支架用于调整反应堆容器内的堆内支撑结构上下移动。
所述主容器内还设有铅冷却系统。铅冷却系统包括铅冷却剂容器，铅冷却剂容器的铅液出口端与主容器内部的堆芯连通以冷却堆芯，堆芯上方的位置设有导入口使铅液流入蒸汽发生器7，蒸汽发生器7在高于导入口的另一侧设有导出口，导出口通过管道与铅冷却剂容器连通。
所述空气冷却系统包括径向通入主容器2内底部堆芯8位置的进风管道6，以及与主容器2内顶空间连通的出风管道。
系统运行时，铅冷却剂由铅冷却剂容器中通过泵1由出口端被泵出到主容器内腔，淹没堆芯，堆芯燃料产生热能加热铅冷却剂，加热的铅冷却剂能达到约600℃的高温，经过导入口使铅液流入蒸汽发生器7，在蒸汽发生器7中进行热交换，进而使蒸汽发生器7产生大量蒸汽，传给汽轮机作功，热能转换成机械能，汽轮机带动发电机，转换成电能，产生的电能被输送到电网，或者进行其他用途。
与蒸汽发生器7进行过热交换的铅液温度降低，通过导出口连接的管道重新流回铅冷却剂容器，进行再次循环。
为了保证铅液在循环使用中温度不会过高，本实用新型通过增加空气冷却系统来配合控制冷却剂。空气冷却系统可以设置多个进风管道6通向主容器2的底部空间，用于冷却过热的铅液，进风通道6进来的自然风经过热交换以后通过与主容器2内顶部空间连通的出风管道排出，完成冷却调节。双冷却系统增加了系统的安全性，同时也更易控制。
另外，为了更多一层安全保障，本实用新型的池式结构反应堆在安全容器3外还设有蓄水池，以应对铅冷却系统和空气冷却系统堵塞或者出现其他故障的情况。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。