液态金属冷却反应堆的非能动余热排出系统的制作方法

本申请属于液态金属冷却反应堆，具体涉及一种液态金属冷却反应堆的非能动余热排出系统。

背景技术：

1、随着核电系统技术的逐渐成熟，以钠冷快堆等液态金属冷却反应堆为代表的核电系统发展迅速，对液态金属冷却反应堆的安全性提出了重大需求，可靠、非能动安全的非能动余热排出系统是液态金属冷却反应堆的关键部件。

2、当前，液态金属冷却反应堆的非能动余热排出系统部分或全部采用中间回路耦合空冷器的设计方案，利用空冷器的风门控制液态金属冷却反应堆的事故余热排出的启动时间，在全厂断电事故下，核电厂要应急柴油机进行供电，系统较为复杂。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请实施例致力于提供一种液态金属冷却反应堆的非能动余热排出系统，通过在非能动余热排出系统中增设斯特林热电转换器，从而充分利用液态金属冷却反应堆中液态金属冷却剂温度较高的优势，使得斯特林热电转换器能够利用余热发电供应核电厂内应急设备使用，降低了核电系统的复杂性。

2、本申请提供了一种液态金属冷却反应堆的非能动余热排出系统，该非能动余热排出系统包括独立热交换器、空冷器、中间回路和多个斯特林热电转换器。独立热交换器配置为对液态金属冷却反应堆产生的热量进行热交换。空冷器包括风门。空冷器的入口端与独立热交换器的出口端连接。中间回路连接在空冷器的出口端和独立热交换器的入口端之间。斯特林热电转换器的热端插入空冷器内以与中间回路换热，斯特林热电转换器的绝热端位于空冷器的内壁面，斯特林热电转换器的冷端位于空冷器的内壁面的外侧。斯特林热电转换器的运行通过空冷器的风门的开闭控制，当发生事故导致断电后，风门自动开启，利用斯特林热电转换器的冷端和热端之间的温差发电以供应急设备应用。

3、在上述方案中，通过在液态金属冷却反应堆的非能动余热排出系统中增设多个斯特林热电转换器，当发生事故导致断电后自动开启风门，斯特林热电转换器的冷端与空气对流换热，温度降低，斯特林热电转换器的热端吸收中间回路的热量，使得斯特林热电转换器的冷端和热端之间的温差较大导致发电，发出的电力足以供应急设备应用，同时实现了余热排出与应急电力供应，降低了核电系统的复杂性，提高了核电系统的可靠性。

4、在本申请一个具体实施方式中，液态金属冷却反应堆为池式钠冷快堆。独立热交换器配置为位于液态金属冷却反应堆内。斯特林热电转换器的工质为钠。

5、在本申请一个具体实施方式中，斯特林热电转换器的工作温度范围的最低阈值不小于液态金属冷却反应堆的出口温度。

6、在本申请一个具体实施方式中，液态金属冷却反应堆为池式钠冷快堆，斯特林热电转换器的工作温度范围为550℃以上。

技术特征：

1.一种液态金属冷却反应堆的非能动余热排出系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的非能动余热排出系统，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的非能动余热排出系统，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的非能动余热排出系统，其特征在于，

技术总结
本申请提供了一种液态金属冷却反应堆的非能动余热排出系统，该非能动余热排出系统包括独立热交换器、空冷器、中间回路和多个斯特林热电转换器。空冷器包括风门。斯特林热电转换器的热端插入空冷器内以与中间回路换热，斯特林热电转换器的绝热端位于空冷器的内壁面，斯特林热电转换器的冷端位于空冷器的内壁面的外侧。当发生事故导致断电后，风门自动开启，利用斯特林热电转换器的冷端和热端之间的温差发电以供应急设备应用。本申请通过在非能动余热排出系统中增设斯特林热电转换器，从而充分利用液态金属冷却反应堆中液态金属冷却剂温度较高的优势，使得斯特林热电转换器能够利用余热发电供应核电厂内应急设备使用，降低了核电系统的复杂性。

技术研发人员：代智文,张东辉,王松平,张福萍,邢成文,蒋水文,张伟
受保护的技术使用者：中核霞浦核电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21