CN106782679A - 一种多池式反应堆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多池式反应堆，包括主容器、附容器、连接管道、堆芯、蒸汽发生器、主泵和中子屏蔽体。其中，所述主容器为堆芯及其冷却剂提供支撑与包容；所述附容器为蒸汽发生器与主泵及其冷却剂提供支撑与包容；所述主容器通过连接管道与附容器相通；所述中子屏蔽体安装在主容器与附容器之间为蒸汽发生器和主泵提供屏蔽。本发明具有冷却剂装量少边界简单，反应堆内主循环设备承受辐照强度低的优点。

Description

一种多池式反应堆
技术领域
本发明涉及核能工程技术领域，尤其涉及一种多池式结构的反应堆。
背景技术
常规的压水反应堆在压力容器与如泵、蒸汽发生器等主回路设备之间采用管道连接。管道连接部位易产生破损，存在冷却剂泄露的风险。
同时常规管道连接的反应堆冷却剂回路边界复杂，不利于对整个一回路循环保温和加热的需求。而第四代反应堆中多种反应堆堆型采用的池式反应堆，将一回路循环的所有设备包容进反应堆容器内，从而消除容器外的坡口事故可能性。
但是单池式反应堆，冷却剂的装载量远高于回路式反应堆；同时主要冷却剂循环设备与堆芯距离近，承受辐照高，提高设备的损坏率。
发明内容
为解决现有技术中的一个或多个问题，本发明的目的在于提供一种多池式反应堆，以降低冷却剂装载量。
为此，本发明提供了一种多池式反应堆，包括主容器、至少一个附容器、连接管道、堆芯、蒸汽发生器、主泵和中子屏蔽体，其中，所述堆芯位于主容器内，所述蒸汽发生器和主泵位于附容器内，其中，所述主容器与附容器通过连接管道相接，所述中子屏蔽体设置在所述主容器与所述附容器之间，所述连接管道从所述中子屏蔽体中穿过。
进一步地，上述主容器、附容器以及连接管道内使用液态金属冷却剂。
进一步地，上述附容器的截面形状与所述蒸汽发生器和主泵的外形相适配。
进一步地，上述附容器的截面形状为圆形或长圆形。
进一步地，上述中子屏蔽体由含硼聚乙烯材料和钢结构件组成。
进一步地，上述蒸汽发生器和主泵分别从所述附容器的上方插入附容器。
进一步地，上述附容器为两个以上，围绕所述主容器布置。
进一步地，上述附容器中设置的蒸汽发生器和/或所述主泵的数量为一个以上。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明提供的多池式反应堆，具有良好的安全性能，消除由于管道连接产生容器外破口事故的可能性，减少事故态下放射性物质外泄的风险。
2、本发明提供的多池式反应堆，在主容器和附容器之间添加中子屏蔽，附容器所受中子和其他辐照低，保证附容器内的主回路循环设备安全运行。
3、本发明提供的多池式反应堆，一回路边界简单，利于反应堆的整体保温和加热。
4、本发明提供的多池式反应堆，冷却剂装载量小，反应堆总重量小，利于反应堆小型化可运输设计。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明一实施例的多池式反应堆的剖面图；以及
图2是根据本发明一实施例的多池式反应堆的冷却剂流向图。
附图标记说明
1、主容器； 2、附容器；
3、连接管道； 4、堆芯；
5、蒸汽发生器； 6、主泵；
7、中子屏蔽体。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，多池式反应堆主要由主容器1、附容器2、连接管道3、堆芯4、蒸汽发生器5、主泵6、中子屏蔽体7组成。其中，堆芯4位于主容器1内，为反应堆提供热量源，连接管道3贯穿主容器1和附容器2之间的结构壁面(即中子屏蔽体7)，连接堆芯4和蒸汽发生器5之间以及主泵6与堆芯之间的冷却剂。
根据本发明的多池式反应堆，主容器为堆芯及其冷却剂提供支撑与包容；附容器为蒸汽发生器与主泵及其冷却剂提供支撑与包容；主容器通过连接管道与附容器相通；中子屏蔽体安装在主容器与附容器之间为蒸汽发生器和主泵提供屏蔽。本发明具有冷却剂装量少边界简单，反应堆内主循环设备承受辐照强度低的优点。
在一实施例中，主容器1为圆柱形容器，包容堆芯4，维持放射性边界，同时提供一回路冷却剂流动的通道。
在一实施例中，附容器2包容蒸汽发生器5和主泵6，可以有一个或者多个环绕主容器1布置，每一个附容器2与主容器1通过至少两条连接管道3进行连接。
在一实施例中，蒸汽发生器5从上方插入附容器2内，与连接管道3连接。蒸汽发生器5将反应堆内的热量移出。
在一实施例中，主泵6从上方插入附容器2内，主泵6进口连接蒸汽发生器5出口的同一腔室，另一端与连接管道3位于同一腔室。
在一实施例中，中子屏蔽体7，采用含硼聚乙烯与钢组成，位于主容器1与附容器2之间。连接管道3穿过中子屏蔽体7。
如图2所示，冷却剂从下方向上流经主容器1内的堆芯4进行加热。从堆芯4流出的热冷却剂经过连接管道3流入附容器2中的蒸汽发生器5。蒸汽发生器5将冷却剂的热量带出。蒸汽发生器5冷却后的冷却剂由主泵6驱动，经过连接管道3流回主容器1内，并再次通过堆芯4，形成循环。
主容器1、附容器2与连接管道3共同构成反应堆一回路循环边界。
本发明具有冷却剂装量少、边界简单、反应堆内主循环设备承受辐照强度低的优点。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多池式反应堆，其特征在于，包括主容器(1)、至少一个附容器(2)、连接管道(3)、堆芯(4)、蒸汽发生器(5)、主泵(6)和中子屏蔽体(7)，其中，所述堆芯(4)位于主容器(1)内，所述蒸汽发生器(5)和主泵(6)位于附容器(2)内，其中，所述主容器(1)与附容器(2)通过连接管道(3)相接，所述中子屏蔽体(7)设置在所述主容器(1)与所述附容器(2)之间，所述连接管道(3)从所述中子屏蔽体(7)中穿过。
2.根据权利要求1所述的多池式反应堆，其特征在于，所述主容器(1)、附容器(2)以及连接管道(3)内使用液态金属冷却剂。
3.根据权利要求1所述的多池式反应堆，其特征在于，所述附容器(2)的截面形状与所述蒸汽发生器(5)和主泵(6)的外形相适配。
4.根据权利要求3所述的多池式反应堆，其特征在于，所述附容器(2)的截面形状为圆形或长圆形。
5.根据权利要求1所述的多池式反应堆，其特征在于，所述中子屏蔽体(7)由含硼聚乙烯材料和钢结构件组成。
6.根据权利要求1所述的多池式反应堆，其特征在于，所述蒸汽发生器(5)和主泵(6)分别从所述附容器(2)的上方插入附容器(2)。
7.根据权利要求1所述的多池式反应堆，其特征在于，所述附容器(2)为两个以上，围绕所述主容器(1)布置。
8.根据权利要求1所述的多池式反应堆，其特征在于，所述附容器(2)中设置的蒸汽发生器(5)和/或所述主泵(6)的数量为一个以上。
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