反应堆的正常运行。
[0053]若需拆卸更换本实施例中的分支控制管道51，则可使用机械臂直接将分支控制管道51从堆芯6中抽出即可。
[0054]根据本发明的实施例，含有中子强吸收剂的流体作为主要材料，如硼酸、四硼酸钠、硝酸钆(Gd(NO3)3.XH2O)等可溶性中子毒物。
[0055]根据本发明的实施例，分支控制管道51可均匀分布并插在反应堆堆芯6内部预留的空腔中，其与反应堆堆芯相互独立，可使用机械臂对其进行拆卸、更换，分支控制管道51的数量由实际需要决定。分支控制管道51采用和堆芯相同的结构材料，管道壁厚2?5_，直径20?30cm，若选用双层管道，则其内层管道横截面面积应大于外层管道与内层管道横截面面积之差。
[0056]作为反应性控制材料的流体存储在补充装置103中，补充装置103包括高浓度控制材料补充装置1031和低浓度控制材料补充装置1032，低浓度控制材料可为水或空气等稀释剂，高浓度控制材料可为能使相应反应堆停堆浓度的中子吸收剂。在反应堆堆芯的外部，设置有主管道12、22、32，将分支控制管道51连接在一起。
[0057]废料回收装置104设置于与出口主管道32连接的出口管31处，其可根据需要将分支控制管道51中吸收中子后的废料流体导出并回收。
[0058]根据本发明的实施例的一种核反应堆的控制方法，该控制方法包括:将第一控制流体和第二控制流体同时输入控制管道中，控制管道的至少一部分设置在核反应堆的堆芯中，以及使由第一控制流体和第二控制流体混合成的混合流体在所述管路中循环。
[0059]本发明的实施例具有以下有益效果:第一、使用流体作为控制材料，使控制材料与中子接触面大大增加，可有效提高中子的吸收率；第二、可通过反馈参数对控制材料的浓度进行实时动态调控，大大提高了响应时间；第三、与传统的固体金属作为控制材料的控制棒只能应用于某一相应的反应堆相比，本发明可根据反应堆的类型，选择具有不同中子捕获截面的控制材料，适用性更广；第四、无须像传统反应堆控制棒一样使用机械装置驱动，结构简化，制造成本降低，同时还可有效节省反应堆内部空间；第五、由于控制材料选用的是流体，能够直接从分支控制管道51内输入或输出，可有效减少放射性污染环节，安全、便捷。
[0060]以上实施例中，流体在入口主管道22、分支控制管道51和出口主管道32形成一个密闭空间中循环，但是流体也可以以任何合适的方式循环，例如，在堆芯6中的任何通过阀门形成的封闭环路中循环，或在部分设置在堆芯6中的管路，部分设置在堆芯6外面的管路构成的回路中循环。
[0061]以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
【主权项】
1.一种用于核反应堆的反应性控制系统，包括: 控制管道，所述控制管道的至少一部分适于设置在核反应堆的堆芯中； 第一控制流体输入管道，所述第一控制流体输入管道与控制管道连接，用于将第一控制流体输入控制管道； 第二控制流体输入管道，所述第二控制流体输入管道与控制管道连接，用于将第二控制流体输入控制管道；以及 流体输出管道，用于从控制管道输出由第一控制流体和第二控制流体混合成的混合流体。2.根据权利要求1所述的用于核反应堆的反应性控制系统，其中 所述控制管道包括围绕核反应堆堆芯的中心线排列的多个分支控制管道，该多个分支控制管道中的每一个的一个端部与所述第一控制流体输入管道和第二控制流体输入管道连接并且另一个端部与所述流体输出管道连接。3.根据权利要求2所述的用于核反应堆的反应性控制系统，其中 第二控制流体输入管道包括环形主管道，所述多个分支控制管道中的每一个的一个端部与第二控制流体输入管道的环形主管道连接。4.根据权利要求2所述的用于核反应堆的反应性控制系统，其中 第一控制流体输入管道和第二控制流体输入管道中的每一个都包括环形主管道，所述多个分支控制管道中的每一个的一个端部与第一控制流体输入管道的环形主管道和第二控制流体输入管道的环形主管道连接，并且 流体输出管道包括环形主管道，所述多个分支控制管道中的每一个的另一个端部与流体输出管道的道环形主管道连接。5.根据权利要求2所述的用于核反应堆的反应性控制系统，其中 第二控制流体输入管道包括环形主管道，所述多个分支控制管道中的每一个的一个端部与第二控制流体输入管道的环形主管道连接，并且 流体输出管道包括环形主管道，所述多个分支控制管道中的每一个的另一个端部与流体输出管道的道环形主管道连接。6.根据权利要求1所述的用于核反应堆的反应性控制系统，其中 控制管道包括围绕核反应堆堆芯的中心排列的多个分支控制管道， 所述第二控制流体输入管道和流体输出管道由包括内部管道和外部管道的第一双层管道构成，其中第一双层管道的内部管道形成流体输出管道，而第一双层管道的外部管道形成所述第二控制流体输入管道，所述分支控制管道由包括内部管道和外部管道的第二双层管道构成，第一双层管道的外部管道和内部管道与第二双层管道的外部管道和内部管道在第二双层管道的一个端部处分别连接，第二双层管道的内部管道和外部管道在第二双层管道的另一个端部处相互连通。7.根据权利要求6所述的用于核反应堆的反应性控制系统，其中 在第二双层管道的所述另一个端部处，第二双层管道的外部管道是封闭的，且第二双层管道的内部管道是开口的，使得第二双层管道的内部管道与外部管道相连通。8.根据权利要求6所述的用于核反应堆的反应性控制系统，其中 第一双层管道包括环形主管道，作为第二控制流体输入管道的环形主管道的第一双层管道的环形主管道的外部管道与第二双层管道的外部管道在第二双层管道的一个端部处连接，作为流体输出管道的环形主管道的第一双层管道的环形主管道的内部管道与第二双层管道的内部管道在第二双层管道的所述一个端部处连接。9.根据权利要求6或8所述的用于核反应堆的反应性控制系统，其中 第一控制流体输入管道包括环形主管道，第一控制流体输入管道的环形主管道与第二双层管道的外部管道在第二双层管道的所述一个端部处连接。10.根据权利要求2所述的用于核反应堆的反应性控制系统，其中 所述分支控制管道具有大致C状形状。11.根据权利要求1所述的用于核反应堆的反应性控制系统，其中 所述控制管道的所述至少一部分竖直延伸。12.根据权利要求6所述的用于核反应堆的反应性控制系统，其中 所述第二双层管道的所述一个端部是所述第二双层管道的上端部，而所述第二双层管道的所述另一个端部是所述第二双层管道的下端部。13.根据权利要求5或8所述的用于核反应堆的反应性控制系统，还包括: 设置在第二控制流体输入管道的环形主管道内的第一栗，用于使混合流体在所述控制管道中循环。14.根据权利要求13所述的用于核反应堆的反应性控制系统，还包括: 设置在流体输出管道的环形主管道内的第二栗，用于使混合流体在所述控制管道中循环。15.根据权利要求14所述的用于核反应堆的反应性控制系统，还包括: 用于使第一控制流体输入管道与多个分支控制管道连接和断开的阀门。16.根据权利要求15所述的用于核反应堆的反应性控制系统，其中 所述阀门设置在第一控制流体输入管道的下游。17.根据权利要求1所述的用于核反应堆的反应性控制系统，其中 第一控制流体包含的控制材料比第二控制流体包含的控制材料的浓度高，且第一控制流体能使反应堆停堆。18.一种核反应堆，包括: 堆芯；以及 权利要求1所述的反应性控制系统，其中所述控制管道的至少一部分设置在所述堆芯中。19.一种核反应堆的控制方法，包括: 将第一控制流体和第二控制流体同时输入控制管道中，控制管道的至少一部分设置在核反应堆的堆芯中，以及 使由第一控制流体和第二控制流体混合成的混合流体在所述管路中循环。
【专利摘要】本发明提供了用于一种用于核反应堆的反应性控制系统，该反应性控制系统包括：控制管道，所述控制管道的至少一部分适于设置在核反应堆的堆芯中；第一控制流体输入管道，所述第一控制流体输入管道与控制管道连接，用于将第一控制流体输入控制管道；第二控制流体输入管道，所述第二控制流体输入管道与控制管道连接，用于将第二控制流体输入控制管道；以及流体输出管道，用于从控制管道输出由第一控制流体和第二控制流体混合成的混合流体。根据本发明的实施方式，例如可以提高控制材料对中子的吸收率。
【IPC分类】G21C7/22
【公开号】CN105118533
【申请号】CN201510571499
【发明人】詹文龙, 杨磊, 高笑菲, 张勋超
【申请人】中国科学院近代物理研究所
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年9月9日