CN117790011A - 铅铋堆 - Google Patents

Abstract

本申请的实施例提供一种铅铋堆，其包括：堆芯、换热器、泵、堆容器、冷却件，堆芯、换热器以及泵设置在堆容器内，冷却件设置在堆容器外，堆芯产生的热量对反应堆内的冷却剂进行加热，换热器与冷却剂进行换热，冷却冷却剂，泵驱动冷却剂运动；冷却件形成有腔体，在腔体内设置有液体导热物质，在冷却件与堆容器之间形成空腔。本申请的实施例提供的铅铋堆，在正常工作时，空腔可以降低堆容器的热损失，在事故工况下，空腔中可以非能动地填充冷却剂，使堆芯产生的热量传递至冷却件中，以防止堆芯熔化。

Description

铅铋堆

技术领域

本申请的实施例涉及核反应堆技术领域，特别涉及一种铅铋堆。

背景技术

这里的陈述仅仅提供与本申请有关的背景信息，而不必然地构成现有技术。

传统的铅铋堆的散热系统依靠外部动力，在事故工况下，外部动力丧失，无法顺利将内部余热导出，从而使得堆芯熔化。因此，需要设计一种新的铅铋堆，在事故工况下仍能将内部余热导出，以避免堆芯熔化。

发明内容

在下文中给出了关于本申请的简要概述，以便提供关于本申请的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本申请的穷举性概述。它并不是意图确定本申请的关键或重要部分，也不是意图限定本申请的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

本申请的实施例提供一种铅铋堆，其包括：堆芯、换热器、泵、堆容器、冷却件，堆芯、换热器以及泵设置在堆容器内，冷却件设置在堆容器外，堆芯产生的热量对反应堆内的冷却剂进行加热，换热器与冷却剂进行换热，冷却冷却剂，泵驱动冷却剂运动；冷却件形成有腔体，在腔体内设置有液体导热物质，在冷却件与堆容器之间形成空腔。

本申请的实施例提供的铅铋堆，在正常工作时，空腔可以降低堆容器的热损失，在事故工况下，空腔中可以非能动地填充冷却剂，使堆芯产生的热量传递至冷却件中，以防止堆芯熔化。

附图说明

为了进一步阐述本申请的以上和其它优点和特征，下面结合附图对本申请的具体实施方式作进一步详细的说明。附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分。具有相同的功能和结构的元件用相同的参考标号表示。应当理解，这些附图仅描述本申请的典型示例，而不应看作是对本申请的范围的限定。

图1是根据本申请的一个实施例提供的铅铋堆的结构示意图。

需要说明的是，附图并不一定按比例来绘制，而是仅以不影响读者理解的示意性方式示出。

附图标记说明：10、堆芯；20、换热器；30、泵；40、堆容器；41、空腔；50、冷却件；51、腔体；60、抽真空装置；70、铅铋存储容器；71、阀门；80、冷却剂转运管道；81、冷却剂转运驱动装置；90、热管换热器；91、蒸发段；92、冷凝段；921、翅片。

具体实施方式

在下文中将结合附图对本申请的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本申请内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。

在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本申请，在附图中仅仅示出了与根据本申请的方案密切相关的设备结构和/或处理步骤，而省略了与本申请关系不大的其他细节。

下文的公开提供了多个不同的实施方式或例子用来实现本申请。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和方法进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。在本申请的实施例的描述中“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

传统的铅铋堆的散热系统依靠外部动力，在事故工况下，外部动力丧失，无法顺利将内部余热导出，从而使得堆芯熔化。因此，需要设计一种新的铅铋堆，在事故工况下仍能将内部余热导出，以避免堆芯熔化。

针对上述问题，本申请的实施例提供一种铅铋堆，如图1所示，其示出根据本申请的一个实施例提供的铅铋堆的结构示意图，图1中的箭头示出堆容器40内部的冷却剂的流动方向。铅铋堆包括：堆芯10、换热器20、泵30、堆容器40、冷却件50，堆芯10、换热器20以及泵30设置在堆容器40内，冷却件50设置在堆容器40外，堆芯10产生的热量对反应堆内的冷却剂进行加热，换热器20与冷却剂进行换热，冷却冷却剂，泵30驱动冷却剂运动；冷却件50形成有腔体51，在腔体51内设置有液体导热物质，在冷却件50与堆容器40之间形成空腔41。

本申请的实施例提供的铅铋堆，在正常工作时，空腔41可以降低堆容器40的热损失，在事故工况下，空腔41中可以非能动地填充冷却剂，使堆芯10产生的热量通过堆容器40的外壁传递至冷却件50中，以防止堆芯熔化。具体地，在事故工况下，堆容器40内部的冷却剂如图1中箭头所示建立起自然循环，将堆芯10中的热量传递到堆容器40的外壁，同时空腔41中被冷却剂填充，空腔41中填充的冷却剂将堆容器40的外壁传递至冷却件50中。在一些实施例中，冷却剂例如可以是铅铋冷却剂。

在一些实施例中，铅铋堆还可以包括抽真空装置60，抽真空装置60设置成对空腔41抽真空。

将空腔41抽至真空，其保温效果比填充空气时更好。

在一些实施例中，铅铋堆还可以包括铅铋存储容器70，铅铋存储容器70与空腔41流体连通，并设置成在事故工况下，使铅铋冷却剂依靠重力流入至空腔41。

铅铋冷却剂存储在铅铋存储容器70中时，在事故工况下可以依靠重力非能动地流入至空腔41，提高反应堆的安全性。

在一些实施例中，铅铋堆还可以包括冷却剂转运管道80，冷却剂转运管道80从空腔41底部将空腔41与铅铋存储容器70流体连通，并设置成能够将空腔41内的铅铋冷却剂转运至铅铋存储容器70。

容易理解，事故工况结束时，需要将铅铋冷却剂转运出空腔41，设置冷却剂转运管道80可以将冷却剂转运出空腔41。进一步地，冷却剂转运管道80与铅铋存储容器70连通，可以使冷却剂重复利用，不需要重新从外界补充冷却剂。

在一些实施例中，铅铋堆还可以包括热管换热器90，热管换热器90包括蒸发段91和冷凝段92，蒸发段91设置在空腔41的液面内，冷凝段92设置在空腔41的外部。

热管换热器90可以冷却冷却件50中的液体导热物质，该液体导热物质例如可以是水。具体地，冷却件50中的水的温度达到热管换热器90的启动温度时，热管换热器90可以通过相变热循环，吸收冷却件50中水的热量，最终通过空气的自然循环将热量释放到环境中，使反应堆保持安全稳定状态。进一步地，热管换热器90中的冷却水易被活化，使用热管通过辐射散热排出热量的方式可以避免放射性物质排入环境，提高了铅铋堆的环境友好性。

在一些实施例中，冷凝段92可以设置有多个翅片921。

翅片921可以增加冷凝段92的表面积，以提高热管换热器90的换热效果。

在一些实施例中，铅铋堆还可以包括阀门71，阀门设置成控制铅铋存储容器70与空腔41流体连通或者不连通，阀门71接受到事故工况的信号，自动实现导通。

在一些实施例中，铅铋堆还可以包括冷却剂转运驱动装置81，冷却剂转运驱动装置81设置在冷却剂转运管道80，其设置成为冷却剂的转运提供动力。

冷却剂转运驱动装置81例如可以是转运泵，可以将空腔41中排出的铅铋冷却剂转运至铅铋存储容器70中。

对于本申请的实施例，还需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种铅铋堆，其特征在于，其包括：堆芯、换热器、泵、堆容器、冷却件，

所述堆芯、所述换热器以及所述泵设置在所述堆容器内，所述冷却件设置在所述堆容器外，

所述堆芯产生的热量对反应堆内的冷却剂进行加热，所述换热器与所述冷却剂进行换热，冷却所述冷却剂，所述泵驱动所述冷却剂运动；

所述冷却件形成有腔体，在所述腔体内设置有液体导热物质，

在所述冷却件与所述堆容器之间形成空腔。

2.根据权利要求1所述的铅铋堆，其特征在于，还包括抽真空装置，所述抽真空装置设置成对所述空腔抽真空。

3.根据权利要求1所述的铅铋堆，其特征在于，还包括铅铋存储容器，所述铅铋存储容器与所述空腔流体连通，并设置成在事故工况下，使铅铋冷却剂依靠重力流入至所述空腔。

4.根据权利要求3所述的铅铋堆，其特征在于，还包括冷却剂转运管道，所述冷却剂转运管道从所述空腔底部将所述空腔与所述铅铋存储容器流体连通，并设置成能够将所述空腔内的铅铋冷却剂转运至所述铅铋存储容器。

5.根据权利要求1-4任一项所述的铅铋堆，其特征在于，还包括热管换热器，所述热管换热器包括蒸发段和冷凝段，所述蒸发段设置在所述空腔的液面内，所述冷凝段设置在所述空腔的外部。

6.根据权利要求5所述的铅铋堆，其特征在于，所述冷凝段设置有多个翅片。

7.根据权利要求3所述的铅铋堆，其特征在于，还包括阀门，所述阀门设置成控制所述铅铋存储容器与所述空腔流体连通或者不连通，所述阀门接受到事故工况的信号，自动实现导通。

8.根据权利要求4所述的铅铋堆，其特征在于，还包括冷却剂转运驱动装置，所述冷却剂转运驱动装置设置在所述冷却剂转运管道，其设置成为所述冷却剂的转运提供动力。