一种具有非能动堆芯余热排出的反应堆的制作方法

文档序号:12642591阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种具有非能动堆芯余热排出的反应堆,其特征在于,所述具有非能动堆芯余热排出的反应堆包括全封闭式的安全壳(1);其中,

所述安全壳(1)的内部设有反应堆容器(11)、至少一用于存储固体热传导介质的存储罐(12)和保温层(13);其中,所述保温层(13)为全封闭式结构,内部充满惰性气体,且所述保温层(13)上形成有至少一与所述安全壳(1)内壁相连的第一外侧壁(131)、至少一与所述反应堆容器(11)外壁相连的第二外侧壁(132)以及至少一设有一个或多个导通阀(134)的第三外侧壁(133);所述每一存储罐(12)上均延伸出一导管(121)与所述保温层(13)上相应的导通阀(134)相连,且所述每一存储罐(12)均待相应的导通阀(134)满足一定温度或信号开启后,实现与所述保温层(13)导通;

所述安全壳(1)的外部设有用于给所述安全壳(1)壳体外壁降温的冷却循环系统。

2.如权利要求1所述的具有非能动堆芯余热排出的反应堆,其特征在于,所述固体热传导介质为固体颗粒状且具有高导热性的石墨或碳化硅。

3.如权利要求2所述的具有非能动堆芯余热排出的反应堆,其特征在于,所述惰性气体为氩气。

4.如权利要求3所述的具有非能动堆芯余热排出的反应堆,其特征在于,所述安全壳(1)由具有良好导热性的不锈钢材料制作而成,且所述安全壳(1)的外壁上设有至少一用于散热的翅片。

5.如权利要求4所述的具有非能动堆芯余热排出的反应堆,其特征在于,所述冷却循环系统包括第一通道(31)、第二通道(32)以及用于存储冷却水的水池(4);其中,

所述第一通道(31)的一侧贴附于所述安全壳(1)的外壁上,另一侧与所述第二通道(32)的一端相连;

所述第二通道(32)的另一端与所述水池(4)相连,使得所述水池(4)与所述第一通道(31)之间相导通。

6.如权利要求5所述的具有非能动堆芯余热排出的反应堆,其特征在于,所述冷却循环系统还包括用于引入冷却气体或空气的第三通道(33),所述第三通道(33)的一端与所述第一通道(31)背离所述安全壳(1)的一侧相连,另一端与外设的冷却气体制冷装置相连或直接导通空气。

7.如权利要求6所述的具有非能动堆芯余热排出的反应堆,其特征在于,所述第一通道(31)、第二通道(32)及第三通道(33)上均设有隔离阀(5)。

8.如权利要求7所述的具有非能动堆芯余热排出的反应堆,其特征在于,所述冷却循环系统的水池(4)和所述外设的冷却气体制冷装置均设置于一凹坑(2)的外部,且所述安全壳(1)内的反应堆容器(11)和保温层(13)以及所述安全壳(1)外的翅片均位于所述凹坑(2)内;

其中,所述第二通道(32)与所述第一通道(31)导通的一端以及所述第三通道(33)与所述第一通道(31)导通的一端均位于所述凹坑(2)内。

9.如权利要求8所述的具有非能动堆芯余热排出的反应堆,其特征在于,所述凹坑(2)由混凝土浇筑而成,且所述凹坑(2)与所述安全壳(1)之间设置有减震机构。

10.如权利要求9所述的具有非能动堆芯余热排出的反应堆,其特征在于,所述反应堆容器(11)内部设有堆芯(111)、冷却剂和至少两个换热器(112);其中,

每一换热器(112)均位于所述堆芯(111)上方的冷却池区内,且所述每一换热器(112)上均设有多个用于所述冷却剂流通的孔道;所述冷却剂在所述堆芯(111)外壁预留的空间及所述每一换热器(112)的孔道中循环流动实现换热。

11.如权利要求10所述的具有非能动堆芯余热排出的反应堆,其特征在于,所述堆芯(111)由多个燃料组件形成,且每一燃料组件之间均预留有所述冷却剂流经的第一间隙;其中,所述每一燃料组件均由多个燃料棒形成,且每一燃料棒均包括燃料包壳以及填充在所述燃料包壳内的燃料,且所述每一燃料棒之间均预留有所述冷却剂自然循环流经的第二间隙。

12.如权利要求11所述的具有非能动堆芯余热排出的反应堆,其特征在于,所述每一燃料组件均由多个燃料棒呈四边形排列分布而形成,且沿所述堆芯(111)的中心位置向四周方向呈递增扩散分布。

13.如权利要求12所述的具有非能动堆芯余热排出的反应堆,其特征在于,所述堆芯(111)内燃料组件之中一个或多个设置为控制棒组件,且所述每一控制棒组件均通过将燃料组件中心位置的一个或多个燃料棒均替换成由中子吸收材料制作而成的控制棒实现。

14.如权利要求13所述的具有非能动堆芯余热排出的反应堆,其特征在于,所述燃料棒的燃料包壳由碳化硅陶瓷或包含铁铬铝涂层的T91钢制作而成,且所述燃料棒的燃料为氮化铀燃料。

15.如权利要求14所述的具有非能动堆芯余热排出的反应堆,其特征在于,所述每一换热器(112)均为管壳式微孔道换热器或印刷电路板式微孔道换热器。

16.如权利要求15所述的具有非能动堆芯余热排出的反应堆,其特征在于,所述冷却剂采用液态金属铅。

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