CN111128413A - 一种基于热光伏发电的多用途热管反应堆系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于核反应堆领域技术领域，具体涉及公开一种基于热光伏发电的热管反应堆系统，包括形成模块化装置的热管反应堆电源主系统、热光伏发电机冷却系统、舱内压力维持系统、应急堆芯冷却系统、废热导出系统、温湿度控制系统、整体式耐压壳，热管反应堆电源主系统位于整体式耐压壳内中部，热光伏发电机冷却系统对称布置热管反应堆电源主系统两侧，热光伏发电机冷却系统位于整体式耐压壳上，舱内压力维持系统位于整体式耐压壳尾部的底部，温湿度控制系统位于整体式耐压壳尾部的顶部壁上；废热导出系统位于整体式耐压壳底部壁外。本发明的系统具有长寿期甚至全寿期无换料、高固有安全性、低噪音、高功率体积重量比、系统设备简单可靠的优点。

Description

一种基于热光伏发电的多用途热管反应堆系统

技术领域

本发明属于核反应堆领域技术领域，具体涉及一种基于热光伏发电的多用途热管反应堆系统。

背景技术

相对于压水堆，国内外对热管反应堆有一定的公开报道，但是整个系统装置采用热光伏发电机进行发电的尚未有公开报道。公开报道的热管堆系统方案，一般都采用斯特林发电机或者热电偶发电，要么噪声大，要么发电效率低。而热光伏发电机完全不同于传统的热机动力系统(汽轮机、燃气轮机和内燃机等)，它完全没有压缩机、膨胀机等机械运动部件，利用热辐射器将热能通过辐射的方式转化为光子，然后半导体吸收光子能量，产生电子空穴对，从而将热能转化为电能，即热能—光能—电能。目前，利用热光伏发电机进行热电转换的效率为20％～30％。

发明内容

本发明主要是针对未来小型功率需求、多种应用场合的装备，提出一种具有长寿命、高安全、超静音、多用途、模块化的基于光伏发电的热管反应堆系统。

实现本发明目的的技术方案：一种基于热光伏发电的多用途热管反应堆系统，该系统包括形成模块化装置的热管反应堆电源主系统、热光伏发电机冷却系统、舱内压力维持系统、应急堆芯冷却系统、废热导出系统、温湿度控制系统、整体式耐压壳，热管反应堆电源主系统位于整体式耐压壳内中部，热光伏发电机冷却系统对称布置热管反应堆电源主系统两侧，且热光伏发电机冷却系统位于整体式耐压壳上，舱内压力维持系统位于整体式耐压壳尾部的底部，温湿度控制系统位于整体式耐压壳尾部的顶部壁上；废热导出系统位于整体式耐压壳底部壁外。

所述的热管反应堆电源主系统包括热管反应堆、热光伏发电机、综合控制系统、反应堆二次屏蔽系统，两个热光伏发电机对称布置在热管反应堆两侧，热管反应堆与两个热光伏发电机之间各设有一个综合控制系统，反应堆二次屏蔽系统位于热管反应堆和热光伏发电机中间。

所述的热管反应堆包括热管、燃料棒、堆内构件、反射层、旋转鼓、反应堆容器、驱动机构、反应堆保温及屏蔽结构、堆内辐射屏蔽体、反应堆支承，热管和燃料棒安装在堆内构件、且三者内部构成热管反应堆的堆芯，反射层布置在堆芯外围，旋转鼓沿周向均匀间隔布置在反射层与堆芯之间，热管反应堆轴向方向上设置有辐射屏蔽体，反射层位于反应堆容器内，反应堆容器位于反应堆保温及屏蔽结构内，反应堆支承位于反应堆容器的外部，环形反应堆支承的外侧与均与密封仓连接；驱动机构贯穿反应堆保温及屏蔽结构、反应堆容器，且与旋转鼓连接。

所述的热管、圆燃料棒的排布比例为3:1、或者2:1、或者1:1、或者1:2 或者1:3。

所述的热管、圆燃料棒的，排布方式为三角形、正方形或者六边形排布。

所述的旋转鼓为六个，6个旋转鼓沿周向均匀间隔对称布置在反射层与堆芯之间。

所述的旋转鼓为圆管形结构，整个长度的一半圆弧为吸收体，一半圆弧为反射体。

所述的热光伏发电机冷却系统包括两路设备冷却水泵、阀门、流量压力温度仪表及相应的管道，每一台设备冷却水泵、阀门、流量压力温度仪表、热声发电机通过管道串联；设备冷却水泵整体式耐压壳外的冷却水设备连通。

所述的舱内压力维持系统包括储氦容器、压力表、减压阀、阀门、整体式耐压壳内压力测量表和管道，储氦容器、减压阀、阀门通过管道串联，减压阀上设有压力表，阀门出口侧的管道上设有整体式耐压壳内压力测量表。

所述的应急堆芯冷却系统包括阀门、管道、环腔，环腔内设有两组阀门、管道，每个阀门均位于各自对应的管道上，每个管道的一端均位于环腔内，每个管道的另一端均位于整体式耐压壳外，整体式耐压壳和热管反应堆电源主系统的热管反应堆之间构成环腔。

所述的废热导出系统包括非能动冷凝器、温度压力流量测量仪表、阀门和管道，非能动冷凝器设置在整体式耐压壳外，阀门和温度压力流量测量仪表设置在整体式耐压壳内，非能动冷凝器的出口、入口均各自通过一路管道与热光伏发电机的冷端连接，每一路管道上各设有一个阀门，非能动冷凝器的入口与相邻阀门之间的管道上设有温度压力流量测量仪表。

所述的温湿度控制系统包括两路换热器、风机、干燥器、阀门、温度湿度测量仪表及管道，换热器、干燥器、风机、阀门均通过管道串联，、温度湿度测量仪表位于风机与阀门之间的管道。

本发明的有益技术效果在于：本发明所提供的一种基于热光伏发电的多用途热管反应堆系统，采用固体堆芯设计，热管导热，无系统回路和大功率机械转动设备，具有长寿期甚至全寿期无换料、高固有安全性、低噪音、高功率体积重量比、系统设备简单可靠等技术特点，可作为固定式电源为岛礁供电及海水淡化、海上能源开采、小型城市供电供热等，可以在内陆、偏远山区、海岛等采用分布式组网或移动式电源进行供电、供热或海水淡化，作为构建完善国家能源系统的有益补充，实现国家能源布局多样化，同时也可以为水下空间站、陆上应急救灾等的移动电源。对于小功率，如10kWe～10MWe级别的反应堆，采用本发明所提供的一种基于热光伏发电的多用途热管反应堆系统，比压水堆或其他类型的先进反应堆具有明显优势，系统除了驱动机构外，基本没有其他机械转动设备，自耗能少，构成简单，体积小重量轻，如体积重量只有压水堆50％，系统和设备数量比压水堆减少80％，事故初因比压水堆降低70％以上，固有安全性非常高。

附图说明

图1为本发明所提供的一种基于热光伏发电的多用途热管反应堆系统的结构示意图；

图2为本发明所提供的反应堆电源主系统布置示意图；

图3为本发明所提供的反应堆的主视图的剖视示意图；

图4为本发明所提供的反应堆的侧视图的剖视示意图；

图5为本发明所提供的热光伏发电机冷却系统的结构示意图；

图6为本发明所提供的舱内压力维持系统的结构示意图；

图7为本发明所提供的应急堆芯冷却系统的结构示意图；

图8为本发明所提供的废热导出系统的结构示意图；

图9为本发明所提供的温湿度控制系统的结构示意图。

图中：1—热管反应堆电源主系统，2—热光伏发电机冷却系统，3—舱内压力维持系统，4—应急堆芯冷却系统，5—废热导出系统，6—温湿度控制系统，7—整体式耐压壳；

101—热管反应堆，102—热光伏发电机，103—综合控制系统，104—反应堆二次屏蔽系统；

10101—热管，10102—燃料棒，10103—堆内构件，10104—反射层， 10105—旋转鼓，10106—反应堆容器，10107—驱动机构，10108—反应堆保温及屏蔽结构，10109—堆内辐射屏蔽体，10110—反应堆支承；

201-设备冷却水泵，202管道，203-阀门，204-流量压力温度仪表；

301-储氦容器，302-压力表，303-减压阀，305-压力测量表；

401-阀门，402-管路，403-环腔；

501-非能动冷凝器，502-管道，503-温度压力流量仪表，504-阀门；

601-换热器，602-风机，603-干燥器，604-管道，605-阀门，606-温度湿度测量仪表。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明，下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显而易见的，下面所述的实施例仅仅是本发明实施例中的一部分，而不是全部。基于本发明记载的实施例，本领域技术人员在不付出创造性劳动的情况下得到的其它所有实施例，均在本发明保护的范围内。

如图1所示：本发明所提供的一种基于热光伏发电的多用途热管反应堆系统，该多用途热管反应堆系统采用卧式或立式布置方式，该多用途热管反应堆系统包括热管反应堆电源主系统1、热光伏发电机冷却系统2、舱内压力维持系统3、应急堆芯冷却系统4、废热导出系统5、温湿度控制系统6、整体式耐压壳7，形成模块化装置。热管反应堆电源主系统1位于整体式耐压壳7内部中央。两个热光伏发电机冷却系统2对称布置热管反应堆电源主系统1两侧，且两个热光伏发电机冷却系统2均通过机械连接固定安装在整体式耐压壳7上。舱内压力维持系统3通过机械连接固定安装在整体式耐压壳7尾部的底部，温湿度控制系统6通过机械连接固定安装在整体式耐压壳7尾部的顶部壁上；废热导出系统5通过机械连接固定在在整体式耐压壳7底部壁外，废热导出系统5位于热光伏发电机冷却系统2 附近。热管反应堆电源主系统1是整个装置的核心，是实现核能转化成电能的根本。热光伏发电机冷却系统2作用是冷却热光伏发电机，通过非能动冷凝器和能源配合实现装置多余热量的导出。舱内压力维持系统3用于控制整个装置模块整体式耐压壳7内温度，将其限制在一定范围内，保证各设备处于合适的工作温度环境。温湿度控制系统4用于严重事故后对反应堆进行冷却，防止反应堆温度过高。废热导出系统5主要用于反应堆停堆后堆芯余热导出。温湿度控制系统6是保证密封舱内维持一定压力的氦气，防止碱金属泄漏带来的氧化反应，保障热管传热效率。整体式耐压壳7 是整个装置的外壳，起密封承压作用，同时为电源系统、冷却系统、应急安全冷却系统提供接口和通道。

如图2所示：热管反应堆电源主系统1包括热管反应堆101、热光伏发电机102、综合控制系统103、反应堆二次屏蔽系统104。两个热光伏发电机102对称布置在热管反应堆101两侧。热管反应堆101与两个热光伏发电机102之间各设有一个综合控制系统103，综合控制系统103用于实现对反应堆101和热光伏发电机102的综合参数控制，使整个装置处于受控状态。反应堆二次屏蔽系统104位于热管反应堆101和热光伏发电机102中间，其一侧与热管反应堆101通过机械连接形成整体，另一侧与热光伏发电机102保持一定安装距离。反应堆二次屏蔽系统104用于对热管进行绝热和防止热管反应堆101产生的辐射对热光伏发电机102的使用性能造成较大的影响。

如图3、4所示：热管反应堆101由5～3000根热管10101、10～2000根圆柱形燃料棒10102、堆内构件10103、反射层10104、旋转鼓10105、反应堆容器10106、驱动机构10107、反应堆保温及屏蔽结构10108、堆内辐射屏蔽体10109、反应堆支承10110构成。若干根热管10101和若干根圆柱形燃料棒10102按照一定的比例和排布方式安装在堆内构件10103内部构成热管反应堆101的堆芯；热管10101、圆柱形燃料棒10102可以按照比例 3:1、2:1、1:1、1:2或者1:3排布，可以采用三角形、正方形或者六边形排布方式安装在堆内构件10103内部；本实施例中，热管10101324根，圆柱形燃料棒10102627。反射层10104布置在堆芯外围，内部形状与堆芯外形一致，反射层10104为空心圆柱体，材料采用BeO。热管10101及堆芯均采用不锈钢作为结构材料。6个旋转鼓10105沿周向均匀间隔布置在反射层 10104与堆芯之间，旋转鼓10105为圆管形结构，整个长度的一半圆弧为吸收体，一半圆弧为反射体，用于控制热管反应堆101的反应性；旋转鼓10105 内部填充BeO作为反射体。在热管反应堆101轴向方向上设置有柱形的辐射屏蔽体10109，采用不锈钢包裹的LiH进行辐射屏蔽。反射层10104和辐射屏蔽体10109外部为反应堆容器10106。反射层10104和辐射屏蔽体10109 形成筒体包围住堆芯的热管10101、燃料棒10102和堆内构件10103，反射层10104与辐射屏蔽体1010之间通过机械连接形成一个整体，通过紧固件连接固定到反应堆容器10106内。反应堆容器10106用于包容热管10101、燃料棒10102、堆内构件10103、反射层10104、旋转鼓10105、辐射屏蔽体10109，同时为驱动机构10107提供支撑和定位。驱动机构10107与旋转鼓10105一一对应，数量一致。反应堆保温及屏蔽结构10108为多块组装的整体式结构，完整包裹住整个反应堆容器10106，实现反应堆保温和阻止放射性外泄。两道环形反应堆支承10110分别安装在反应堆容器10106的两侧外部，两道环形反应堆支承10110的内侧均与反应堆容器10106连接，两道环形反应堆支承10110的外侧与均与整体式耐压壳7连接固定。每个驱动机构10107均贯穿反应堆保温及屏蔽结构10108、反应堆容器10106各自与对应的一个旋转鼓10105螺纹固定连接，且驱动机构10107能够驱动旋转鼓10105旋转。热管反应堆101堆芯采用富集度不高于20％的UO2燃料，堆芯活性段高度与活性区当量直径之比约0.9～1.1，采用圆柱形燃料元件即燃料棒圆柱形10102。反应堆采用高温高效碱金属热管10101传导堆芯热量。

如图5所示，本发明所提供的热光伏发电机冷却系统2由两台设备冷却水泵201及相应的管道202、阀门203和流量压力温度仪表204组成，设备冷却水泵201一台运行，一台备用。一台设备冷却水泵201、流量压力温度仪表204、9个阀门203及相应的管道202为一组；每一组设备冷却水泵 201的入口连接管道202上设有两个阀门203，其中，一个阀门203位于密封仓8外，另一个阀门203位于整体式耐压壳7内；设备冷却水泵201的出口管道202上设有一个阀门203、流量压力温度仪表204；热光伏发电机 102的发电机、热声装置本体的进水口、出水口分别设有一个阀门203，流量压力温度仪表204通过管道202分别与热光伏发电机102的发电机、热光伏发电机102的热声电装置本体进水口处的阀门203连通，热光伏发电机102的发电机、热光伏发电机102的热声装置本体出水口处的阀门203 通过管道202与整体式耐压壳7外部连通，该管道202上设有两个阀门203，其中，一个阀门203位于整体式耐压壳7外，另一个阀门203位于整体式耐压壳7内。设备冷却水泵201抽取整体式耐压壳7外设备冷却水通过相应的管道202和阀门203，对热光伏发电机102进行冷却。如图6所示，本发明所提供的舱内压力维持系统3由储氦容器301、压力表302、减压阀303、阀门304、整体式耐压壳内压力测量表305和相关管道306构成。储氦容器 301的出口通过管道306与减压阀303的一端连接，减压阀303上设有压力表302，减压阀303的另一端通过管道506与阀门304的一端连接，阀门 304右侧的管道506上设有整体式耐压壳内压力测量表305。储氦容器压力表302用于监测储氦容器301的压力。整体式耐压壳内压力测量表305用于监测整体式耐压壳7内氦气压力。系统断续式工作，当低于阈值时舱内压力维持系统3投入工作，达到阈值时停止工作。

如图7所示，整体式耐压壳7和热管反应堆电源主系统1的热管反应堆101之间构成一个环腔403。本发明所提供的应急堆芯冷却系统4为非能动系统，由阀门401、管道402、环腔403组成，环腔403内设有两组阀门 401、管道402。每个阀门401、管道402为一组，每个阀门401均位于各自对应的管道402上，每个管道402的一端均位于环腔403内，每个管道 402的另一端均位于整体式耐压壳7外。。当热管反应堆101发生热光伏发电机102全部失效或全部热管10101大部甚至完全失效等事故时，反应堆最终热阱基本甚至完全丧失，此时应急堆芯冷却系统4将自动打开通往整体式耐压壳7外的阀门401，引入外部冷却水灌入整体式耐压壳7和热管反应堆101构成的事故后环腔403，通过与热管反应堆101堆本体的辐射换热、对流换热等热量交换过程，实现对堆本体的应急冷却，避免热管反应堆101 发生熔毁。

如图8所示，本发明所提供的废热导出系统5为非能动系统，废热导出系统5由非能动冷凝器501和相应的管道502、温度压力流量测量仪表 503和阀门504组成。非能动冷凝器501设置在整体式耐压壳7外，阀门 504和温度压力流量测量仪表503设置在整体式耐压壳7内。非能动冷凝器 501的出口、入口均各自通过一路管道502与热光伏发电机102的冷端连接，每一路管道502上各设有一个阀门504，非能动冷凝器501的入口与相邻阀门504之间的管道502上设有温度压力流量测量仪表503。整体式耐压壳7 外的非能动冷凝器501中的冷凝水通过重力流入热光伏发电机102冷端，经换热升温后的流体依靠密度差驱动再进入舱外非能动冷凝器501，形成闭式的非能动排热回路。

如图9所示，本发明所提供的温湿度控制系统6由两台换热器601、两台风机602、两台干燥器603及相应的管道604、阀门605和温度湿度测量仪表606组成，风机602一台运行，一台备用。一台换热器601、一台干燥器603、一台风机602、一个压力温度仪表604、一个阀门605、一路管道 604为一组，每一组换热器601、干燥器603、风机602、一个阀门605均各自通过一路管道604串联，压力温度仪表604位于风机602与阀门605 之间的管道604上。换热器601设置在整体式耐压壳7外，风机602将整体式耐压壳7内氦气抽吸进入干燥器603进行干燥，再送入换热器601冷却后再重新送回整体式耐压壳7内，维持整体式耐压壳7内温度和湿度。

整体式耐压壳7是整个装置安装固定的外壳，形成一个固定整体。热管反应堆电源主系统1位于整体式耐压壳7内部正中央，通过焊接和机械连接固定在整体式耐压壳7上；热光伏发电机冷却系统2位于热管反应堆电源主系统1两侧对称布置，其一部分接热光伏发电机102的冷却出口，另一部分冷却结构安装再整体式耐压壳7外壁，通过循环支路连接；舱内压力维持系统3位于整体式耐压壳7尾部舱壁上；应急堆芯冷却系统4位于热管反应堆101附近，一侧与堆仓外连接，另一侧与系统装置的应急冷却接口连接废热导出系统5位于热光伏发电机102附近，一侧与整体式耐压壳7内事故下余热导出结构连接，另一侧与整体式耐压壳7外的冷却散热结构连接；温湿度控制系统6位于整体式耐压壳7后半部分，风机和干燥器位于内部，冷凝换热部分安装在整体式耐压壳7外壁。

本发明所提供的一种采用热光伏发电技术的多用途热管反应堆系统装置正常运行时，热管反应堆101中燃料棒10102在受控核裂变条件下，产生的核热能在热管10101的蒸发段通过热传递转换成热管10101内部碱金属的热能，携带热能的碱金属在热管10101的冷凝段通过热传递与热光伏发电机102的辐射换热器进行热交换，在热光伏发电机102内，一部分热能转化为光能再转换为电能，另一部分热量则由非能动冷凝器501传递给整体式耐压壳7外的冷源。

热管反应堆电源主系统1对于能量转换原理和实现途径实现了创新。常规系统回路式反应堆一般都是“核热能→一回路冷却剂携带热能→二回路冷却剂携带热能→机械能→电能”，本发明是“核热能→热管热能→光波能→电能”。同时，设计的热管自主能量输运方式，使整个系统配置发生了革命性变化，系统数量和主设备数量大幅简化，减少80％。

上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。

Claims (12)

1.一种基于热光伏发电的热管反应堆系统，其特征在于：该该系统包括形成模块化装置的热管反应堆电源主系统(1)、热光伏发电机冷却系统(2)、舱内压力维持系统(3)、应急堆芯冷却系统(4)、废热导出系统(5)、温湿度控制系统(6)、整体式耐压壳(7)，热管反应堆电源主系统(1)位于整体式耐压壳(7)内中部，热光伏发电机冷却系统(2)对称布置热管反应堆电源主系统(1)两侧，且热光伏发电机冷却系统(2)位于整体式耐压壳(7)上，舱内压力维持系统(3)位于整体式耐压壳(7)尾部的底部，温湿度控制系统(6)位于整体式耐压壳(7)尾部的顶部壁上；废热导出系统(5)位于整体式耐压壳(7)底部壁外。

2.根据权利要求1所述的一种基于热光伏发电的热管反应堆系统，其特征在于：所述的热管反应堆电源主系统(1)包括热管反应堆(101)、热光伏发电机(102)、综合控制系统(103)、反应堆二次屏蔽系统(104)，两个热光伏发电机(102)对称布置在热管反应堆(101)两侧，热管反应堆(101)与两个热光伏发电机(102)之间各设有一个综合控制系统(103)，反应堆二次屏蔽系统(104)位于热管反应堆(101)和热光伏发电机(102)中间。

3.根据权利要求2所述的一种基于热光伏发电的热管反应堆系统，其特征在于：所述的热管反应堆(101)包括热管(10101)、燃料棒(10102)、堆内构件(10103)、反射层(10104)、旋转鼓(10105)、反应堆容器(10106)、驱动机构(10107)、反应堆保温及屏蔽结构(10108)、堆内辐射屏蔽体(10109)、反应堆支承(10110)，热管(10101)和燃料棒(10102)安装在堆内构件(10103)、且三者内部构成热管反应堆(101)的堆芯，反射层(10104)布置在堆芯外围，旋转鼓(10105)沿周向均匀间隔布置在反射层(10104)与堆芯之间，热管反应堆(101)轴向方向上设置有辐射屏蔽体(10109)，反射层(10104)位于反应堆容器(10106)内，反应堆容器(10106)位于反应堆保温及屏蔽结构(10108)内，反应堆支承(10110)位于反应堆容器(10106)的外部，环形反应堆支承(10110)的外侧与均与密封仓(8)连接；驱动机构(10107)贯穿反应堆保温及屏蔽结构(10108)、反应堆容器(10106)，且与旋转鼓(10105)连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于热光伏发电的热管反应堆系统，其特征在于：所述的热管(10101)、圆燃料棒(10102)的排布比例为3:1、或者2:1、或者1:1、或者1:2或者1:3。

5.根据权利要求4所述的一种基于热光伏发电的热管反应堆系统，其特征在于：所述的热管(10101)、圆燃料棒(10102)的，排布方式为三角形、正方形或者六边形排布。

6.根据权利要求5所述的一种基于热光伏发电的热管反应堆系统，其特征在于：所述的旋转鼓(10105)为六个，6个旋转鼓(10105)沿周向均匀间隔对称布置在反射层(10104)与堆芯之间。

7.根据权利要求6所述的一种基于热光伏发电的热管反应堆系统，其特征在于：所述的旋转鼓(10105)为圆管形结构，整个长度的一半圆弧为吸收体，一半圆弧为反射体。

8.根据权利要求7所述的一种基于热光伏发电的热管反应堆系统，其特征在于：所述的热光伏发电机冷却系统(2)包括两路设备冷却水泵(201)、阀门(203)、流量压力温度仪表(204)及相应的管道，每一台设备冷却水泵(201)、阀门(203)、流量压力温度仪表(204)、热声发电机(102)通过管道串联；设备冷却水泵(201)整体式耐压壳(7)外的冷却水设备连通。

9.根据权利要求8所述的一种基于热光伏发电的热管反应堆系统，其特征在于：所述的舱内压力维持系统(3)包括储氦容器(301)、压力表(302)、减压阀(303)、阀门(304)、整体式耐压壳内压力测量表(305)和管道，储氦容器(301)、减压阀(303)、阀门(304)通过管道串联，减压阀(303)上设有压力表(302)，阀门(304)出口侧的管道上设有整体式耐压壳内压力测量表(305)。

10.根据权利要求9所述的一种基于热光伏发电的热管反应堆系统，其特征在于：所述的应急堆芯冷却系统(4)包括阀门(401)、管道、环腔(403)，环腔(403)内设有两组阀门(401)、管道，每个阀门(401)均位于各自对应的管道上，每个管道的一端均位于环腔(403)内，每个管道的另一端均位于整体式耐压壳(7)外，整体式耐压壳(7)和热管反应堆电源主系统(1)的热管反应堆(101)之间构成环腔(403)。

11.根据权利要求10所述的一种基于热光伏发电的热管反应堆系统，其特征在于：所述的废热导出系统(5)包括非能动冷凝器(501)、温度压力流量测量仪表(503)、阀门(504)和管道，非能动冷凝器(501)设置在整体式耐压壳(7)外，阀门(504)和温度压力流量测量仪表(503)设置在整体式耐压壳(7)内，非能动冷凝器(501)的出口、入口均各自通过一路管道与热光伏发电机(102)的冷端连接，每一路管道上各设有一个阀门(504)，非能动冷凝器(501)的入口与相邻阀门(504)之间的管道上设有温度压力流量测量仪表(503)。

12.根据权利要求11所述的一种基于热光伏发电的热管反应堆系统，其特征在于：所述的温湿度控制系统(6)包括两路换热器(601)、风机(602)、干燥器(603)、阀门(605)、温度湿度测量仪表(606)及管道，换热器(601)、干燥器(603)、风机(602)、阀门(605)均通过管道串联，、温度湿度测量仪表(606)位于风机(602)与阀门(605)之间的管道。

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