FR3143828A1 - Heat extraction plant for a reactor - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne une installation (100) d’extraction de chaleur pour un réacteur (7), comprenant : un circuit primaire (1) pour un fluide primaire, notamment caloporteur, en échange thermique avec un cœur du réacteur (7), le circuit primaire (1) comportant un circulateur primaire (3) pour permettre la circulation du fluide primaire dans le circuit primaire (1) ;un circuit secondaire (2) pour un fluide secondaire, notamment caloporteur, en échange thermique avec un dispositif utilisateur (8), le circuit secondaire (2) comportant un circulateur secondaire (4) pour permettre la circulation du fluide secondaire dans le circuit secondaire (2) ;un premier échangeur de chaleur (10) configuré pour permettre un échange thermique entre le circuit primaire (1) et le circuit secondaire (2) ; l’installation (100) étant caractérisée en ce que le circuit primaire (1) et/ou le circuit secondaire (2) comporte un deuxième échangeur de chaleur (5, 6). Figure d’abrégé : Fig. 1The invention relates to a heat extraction installation (100) for a reactor (7), comprising: a primary circuit (1) for a primary fluid, in particular a heat transfer fluid, in thermal exchange with a core of the reactor (7), the primary circuit (1) comprising a primary circulator (3) to allow the circulation of the primary fluid in the primary circuit (1); a secondary circuit (2) for a secondary fluid, in particular a heat transfer fluid, in thermal exchange with a user device (8 ), the secondary circuit (2) comprising a secondary circulator (4) to allow the circulation of the secondary fluid in the secondary circuit (2); a first heat exchanger (10) configured to allow heat exchange between the primary circuit (1 ) and the secondary circuit (2); the installation (100) being characterized in that the primary circuit (1) and/or the secondary circuit (2) comprises a second heat exchanger (5, 6). Abstract figure: Fig. 1
Description
La présente invention porte sur une installation d’extraction de chaleur pour un réacteur.The present invention relates to a heat extraction installation for a reactor.
On connaît un exemple d’installation d’extraction de chaleur pour un réacteur nucléaire comportant un circuit primaire pour un fluide primaire en échange thermique avec un cœur du réacteur nucléaire et un circuit secondaire pour un fluide secondaire en échange thermique avec un dispositif utilisateur tel qu’un consommateur de chaleur. Dans ce type d’installation, le circuit primaire comporte un circulateur primaire pour permettre la circulation du fluide primaire dans le circuit primaire et le circuit secondaire comporte un circulateur secondaire pour permettre la circulation du fluide secondaire dans le circuit secondaire.We know an example of a heat extraction installation for a nuclear reactor comprising a primary circuit for a primary fluid in heat exchange with a core of the nuclear reactor and a secondary circuit for a secondary fluid in heat exchange with a user device such as 'a consumer of heat. In this type of installation, the primary circuit includes a primary circulator to allow the circulation of the primary fluid in the primary circuit and the secondary circuit includes a secondary circulator to allow the circulation of the secondary fluid in the secondary circuit.
Dans une installation de ce type, la température du fluide primaire et du fluide secondaire peut atteindre des valeurs maximales très élevées, par exemple de l’ordre de plusieurs centaines de degrés Celsius. Un problème avec une telle installation est que les circulateurs nécessitent une énergie électrique importante étant donné que le travail de compression est directement proportionnel à la température d’aspiration du fluide en jeu.In an installation of this type, the temperature of the primary fluid and the secondary fluid can reach very high maximum values, for example of the order of several hundred degrees Celsius. A problem with such an installation is that the circulators require significant electrical energy since the compression work is directly proportional to the suction temperature of the fluid involved.
En outre, une telle température au niveau des circulateurs implique d’avoir recours à des matériaux spécifiques et peut conduire à des problématiques d’étanchéité, comme d’avoir recours à des joints spécifiques.In addition, such a temperature at the level of the circulators requires the use of specific materials and can lead to sealing problems, such as the use of specific seals.
La présente invention vise à remédier efficacement à ces inconvénients en proposant une installation d’extraction de chaleur pour un réacteur, notamment pour un réacteur nucléaire, par exemple pour un réacteur nucléaire à très haute température, comprenant :
- un circuit primaire pour un fluide primaire, notamment caloporteur, en échange thermique avec un cœur du réacteur, le circuit primaire comportant un circulateur primaire pour permettre la circulation du fluide primaire dans le circuit primaire ;
- un circuit secondaire pour un fluide secondaire, notamment caloporteur, en échange thermique avec un dispositif utilisateur, le circuit secondaire comportant un circulateur secondaire pour permettre la circulation du fluide secondaire dans le circuit secondaire ;
- un premier échangeur de chaleur configuré pour permettre un échange thermique entre le circuit primaire et le circuit secondaire ; le circuit primaire et/ou le circuit secondaire comportant un deuxième échangeur de chaleur, notamment configuré pour permettre au circulateur primaire et ou au circulateur secondaire de fonctionner à une température proche de la température ambiante, par exemple comprise entre 5 °C et 50 °C.
- a primary circuit for a primary fluid, in particular a heat transfer fluid, in thermal exchange with a core of the reactor, the primary circuit comprising a primary circulator to allow the circulation of the primary fluid in the primary circuit;
- a secondary circuit for a secondary fluid, in particular a heat transfer fluid, in thermal exchange with a user device, the secondary circuit comprising a secondary circulator to allow the circulation of the secondary fluid in the secondary circuit;
- a first heat exchanger configured to allow thermal exchange between the primary circuit and the secondary circuit; the primary circuit and/or the secondary circuit comprising a second heat exchanger, in particular configured to allow the primary circulator and/or the secondary circulator to operate at a temperature close to the ambient temperature, for example between 5°C and 50°C .
Ceci permet de réduire significativement la température au niveau d’une portion seulement du circuit primaire et/ou du circuit secondaire, ce qui permet de s’affranchir des contraintes liées aux très hautes températures pour certains dispositifs tels qu’un circulateur et/ou un système de vanneries et/ou une instrumentation nécessaire au bon fonctionnement de l’installation.This makes it possible to significantly reduce the temperature at only a portion of the primary circuit and/or the secondary circuit, which makes it possible to overcome the constraints linked to very high temperatures for certain devices such as a circulator and/or a basketry system and/or instrumentation necessary for the proper functioning of the installation.
Selon une réalisation, le premier échangeur de chaleur est configuré pour permettre un échange thermique entre le fluide primaire et le fluide secondaire.According to one embodiment, the first heat exchanger is configured to allow heat exchange between the primary fluid and the secondary fluid.
Selon une réalisation, le deuxième échangeur de chaleur du circuit primaire est configuré pour permettre un échange thermique entre une première portion du circuit primaire et une deuxième portion du circuit primaire, notamment pour transférer des calories entre un flux du fluide primaire relativement chaud et un flux du fluide primaire relativement froid.According to one embodiment, the second heat exchanger of the primary circuit is configured to allow a heat exchange between a first portion of the primary circuit and a second portion of the primary circuit, in particular to transfer calories between a flow of the relatively hot primary fluid and a flow relatively cold primary fluid.
Selon une réalisation, les première et deuxième portions du circuit primaire sont distinctes.According to one embodiment, the first and second portions of the primary circuit are distinct.
Selon une réalisation, le deuxième échangeur de chaleur du circuit primaire est configuré pour conjointement refroidir le fluide primaire en amont du circulateur primaire et réchauffer le fluide primaire en aval du circulateur primaire.According to one embodiment, the second heat exchanger of the primary circuit is configured to jointly cool the primary fluid upstream of the primary circulator and heat the primary fluid downstream of the primary circulator.
Selon une réalisation, le deuxième échangeur de chaleur du circuit primaire est configuré pour conjointement refroidir le fluide primaire en aval du premier échangeur de chaleur et réchauffer le fluide primaire en amont du réacteur.According to one embodiment, the second heat exchanger of the primary circuit is configured to jointly cool the primary fluid downstream of the first heat exchanger and heat the primary fluid upstream of the reactor.
Selon une réalisation, le deuxième échangeur de chaleur du circuit secondaire est configuré pour permettre un échange thermique entre une première portion du circuit secondaire et une deuxième portion du circuit secondaire, notamment pour transférer des calories entre un flux du fluide secondaire relativement chaud et un flux du fluide secondaire relativement froid.According to one embodiment, the second heat exchanger of the secondary circuit is configured to allow a heat exchange between a first portion of the secondary circuit and a second portion of the secondary circuit, in particular to transfer calories between a flow of the relatively hot secondary fluid and a flow relatively cold secondary fluid.
Selon une réalisation, les première et deuxième portions du circuit secondaire sont distinctes.According to one embodiment, the first and second portions of the secondary circuit are distinct.
Selon une réalisation, le deuxième échangeur de chaleur du circuit secondaire est configuré pour conjointement refroidir le fluide secondaire en amont du circulateur secondaire et réchauffer le fluide secondaire en aval du circulateur secondaire.According to one embodiment, the second heat exchanger of the secondary circuit is configured to jointly cool the secondary fluid upstream of the secondary circulator and heat the secondary fluid downstream of the secondary circulator.
Selon une réalisation, le deuxième échangeur de chaleur du circuit secondaire est configuré pour conjointement refroidir le fluide secondaire en aval du dispositif utilisateur et réchauffer le fluide secondaire en amont du premier échangeur de chaleur.According to one embodiment, the second heat exchanger of the secondary circuit is configured to jointly cool the secondary fluid downstream of the user device and heat the secondary fluid upstream of the first heat exchanger.
Selon une réalisation, le premier échangeur de chaleur comporte un premier passage d’écoulement pour la circulation du fluide primaire et un deuxième passage d’écoulement pour la circulation du fluide secondaire, l’entrée du premier passage d’écoulement étant montée en aval du réacteur, la sortie du premier passage d’écoulement étant montée en amont du circulateur primaire, l’entrée du deuxième passage d’écoulement étant montée en aval du circulateur secondaire, la sortie du deuxième passage d’écoulement étant montée en amont du dispositif utilisateur.According to one embodiment, the first heat exchanger comprises a first flow passage for the circulation of the primary fluid and a second flow passage for the circulation of the secondary fluid, the inlet of the first flow passage being mounted downstream of the reactor, the outlet of the first flow passage being mounted upstream of the primary circulator, the inlet of the second flow passage being mounted downstream of the secondary circulator, the outlet of the second flow passage being mounted upstream of the user device .
Selon une réalisation, le circuit primaire comporte un troisième échangeur de chaleur, configuré pour permettre un échange thermique entre le fluide primaire et un premier fluide de refroidissement, le premier fluide de refroidissement étant notamment distinct du fluide primaire et du fluide secondaire.According to one embodiment, the primary circuit comprises a third heat exchanger, configured to allow a heat exchange between the primary fluid and a first cooling fluid, the first cooling fluid being in particular distinct from the primary fluid and the secondary fluid.
Ceci permet de tamponner thermiquement la température la plus froide du cycle à température ambiante.This allows the coldest temperature of the cycle to be thermally buffered at room temperature.
Selon une réalisation, le premier fluide de refroidissement comporte de l’eau et/ou de l’air, notamment de l’air pulsé.According to one embodiment, the first cooling fluid comprises water and/or air, in particular pulsed air.
Selon une réalisation, le troisième échangeur de chaleur est configuré pour refroidir le fluide primaire en aval du circulateur primaire, notamment pour réduire la température du fluide primaire d’une valeur comprise entre 1 °C et 60 °C.According to one embodiment, the third heat exchanger is configured to cool the primary fluid downstream of the primary circulator, in particular to reduce the temperature of the primary fluid by a value between 1°C and 60°C.
Selon une réalisation, le circuit secondaire comporte un quatrième échangeur de chaleur, configuré pour permettre un échange thermique entre le fluide secondaire et un deuxième fluide de refroidissement, le deuxième fluide de refroidissement étant notamment distinct du fluide primaire et du fluide secondaire.According to one embodiment, the secondary circuit comprises a fourth heat exchanger, configured to allow a heat exchange between the secondary fluid and a second cooling fluid, the second cooling fluid being in particular distinct from the primary fluid and the secondary fluid.
Ceci permet de tamponner thermiquement la température la plus froide du cycle à température ambiante.This allows the coldest temperature of the cycle to be thermally buffered at room temperature.
Selon une réalisation, le deuxième fluide de refroidissement comporte de l’eau et/ou de l’air, notamment de l’air pulsé.According to one embodiment, the second cooling fluid comprises water and/or air, in particular pulsed air.
Selon une réalisation, le quatrième échangeur de chaleur étant configuré pour refroidir le fluide secondaire en aval du circulateur secondaire, notamment pour réduire la température du fluide secondaire d’une valeur comprise entre 1 °C et 60 °C.According to one embodiment, the fourth heat exchanger being configured to cool the secondary fluid downstream of the secondary circulator, in particular to reduce the temperature of the secondary fluid by a value between 1°C and 60°C.
Selon une réalisation, le premier échangeur de chaleur et/ou le deuxième échangeur de chaleur étant du type à contre-courant ou à courant croisé.According to one embodiment, the first heat exchanger and/or the second heat exchanger being of the counter-current or cross-current type.
Selon une réalisation, au moins l’un du premier échangeur de chaleur et du deuxième échangeur de chaleur est à tubes et à calandre, ou à plaques et à calandre, ou à micro-canaux ou à plaques.According to one embodiment, at least one of the first heat exchanger and the second heat exchanger is tube and shell, or plate and shell, or micro-channel or plate.
Selon une réalisation, le fluide primaire comporte de l’hélium et/ou le fluide secondaire comporte du dioxyde de carbone et/ou de l’azote et/ou de l’hélium et/ou une combinaison d’au moins deux de ces gaz.According to one embodiment, the primary fluid comprises helium and/or the secondary fluid comprises carbon dioxide and/or nitrogen and/or helium and/or a combination of at least two of these gases .
Selon une réalisation, le premier échangeur de chaleur est configuré pour permettre une diminution de la température du fluide primaire d’une valeur comprise entre environ 200 °C et 600 °C, pour une pression du fluide primaire comprise entre 10 et 50 bar.According to one embodiment, the first heat exchanger is configured to allow a reduction in the temperature of the primary fluid by a value of between approximately 200°C and 600°C, for a pressure of the primary fluid of between 10 and 50 bar.
Selon une réalisation, le premier échangeur de chaleur est configuré pour permettre une augmentation de la température du fluide secondaire d’une valeur comprise entre environ 200 °C et 600 °C, pour une pression du fluide secondaire comprise entre 10 et 50 bar.According to one embodiment, the first heat exchanger is configured to allow an increase in the temperature of the secondary fluid by a value of between approximately 200°C and 600°C, for a pressure of the secondary fluid of between 10 and 50 bar.
Selon une réalisation, le deuxième échangeur de chaleur du circuit primaire est configuré pour permettre une diminution de la température du fluide primaire d’une valeur comprise entre environ 100 °C et 300 °C, pour une pression du fluide primaire comprise entre 10 et 50 bar.According to one embodiment, the second heat exchanger of the primary circuit is configured to allow a reduction in the temperature of the primary fluid by a value between approximately 100 ° C and 300 ° C, for a pressure of the primary fluid between 10 and 50 bar.
Selon une réalisation, le deuxième échangeur de chaleur du circuit primaire est configuré pour permettre une augmentation de la température du fluide primaire d’une valeur comprise entre environ 100 °C et 300 °C, pour une pression du fluide primaire comprise entre 10 et 50 bar.According to one embodiment, the second heat exchanger of the primary circuit is configured to allow an increase in the temperature of the primary fluid by a value between approximately 100 ° C and 300 ° C, for a pressure of the primary fluid between 10 and 50 bar.
Selon une réalisation, le deuxième échangeur de chaleur du circuit secondaire est configuré pour permettre une diminution de la température du fluide secondaire d’une valeur comprise entre environ 100 °C et 300 °C, pour une pression du fluide secondaire comprise entre 10 et 50 bar.According to one embodiment, the second heat exchanger of the secondary circuit is configured to allow a reduction in the temperature of the secondary fluid by a value between approximately 100 ° C and 300 ° C, for a pressure of the secondary fluid between 10 and 50 bar.
Selon une réalisation, le deuxième échangeur de chaleur du circuit secondaire est configuré pour permettre une augmentation de la température du fluide secondaire d’une valeur comprise entre environ 100 °C et 300 °C, pour une pression du fluide secondaire comprise entre 10 et 50 bar.According to one embodiment, the second heat exchanger of the secondary circuit is configured to allow an increase in the temperature of the secondary fluid by a value between approximately 100 ° C and 300 ° C, for a pressure of the secondary fluid between 10 and 50 bar.
Selon une réalisation, le troisième échangeur de chaleur est configuré pour permettre une diminution de la température du fluide primaire d’une valeur comprise entre environ 1 °C et 60 °C, pour une pression du fluide primaire comprise entre 10 et 50 bar, par exemple comprise entre 15 et 30 bar.According to one embodiment, the third heat exchanger is configured to allow a reduction in the temperature of the primary fluid by a value between approximately 1 ° C and 60 ° C, for a pressure of the primary fluid between 10 and 50 bar, for example example between 15 and 30 bar.
Selon une réalisation, le quatrième échangeur de chaleur est configuré pour permettre une diminution de la température du fluide secondaire d’une valeur comprise entre environ 1 °C et 60 °C, pour une pression du fluide secondaire comprise entre 10 et 50 bar, par exemple comprise entre 15 et 30 bar.According to one embodiment, the fourth heat exchanger is configured to allow a reduction in the temperature of the secondary fluid by a value of between approximately 1°C and 60°C, for a pressure of the secondary fluid of between 10 and 50 bar, for example example between 15 and 30 bar.
Selon une réalisation, le circuit primaire comporte une première turbine agencée pour être mise en rotation par le fluide primaire, la première turbine étant agencée pour générer de l’énergie notamment pour alimenter le circulateur primaire et/ou le circulateur secondaire.According to one embodiment, the primary circuit comprises a first turbine arranged to be rotated by the primary fluid, the first turbine being arranged to generate energy in particular to power the primary circulator and/or the secondary circulator.
Selon une réalisation, la première turbine est montée en aval du réacteur et en amont du premier échangeur de chaleur.According to one embodiment, the first turbine is mounted downstream of the reactor and upstream of the first heat exchanger.
Selon une réalisation, la première turbine est reliée par liaison mécanique au circulateur primaire et/ou au circulateur secondaire, pour entraîner ledit circulateur.According to one embodiment, the first turbine is connected by mechanical connection to the primary circulator and/or to the secondary circulator, to drive said circulator.
En variante, la première turbine est reliée par liaison mécanique à un générateur de courant électrique notamment pour l’alimentation électrique du circulateur primaire et/ou du circulateur secondaire. Cette première turbine peut également produire un surplus d’électricité en regard de la consommation électrique du ou des circulateurs et permettre une cogénération d’électricité en plus de la fourniture de chaleur haute température au sein de l’installation.Alternatively, the first turbine is connected by mechanical connection to an electric current generator in particular for the electrical supply of the primary circulator and/or the secondary circulator. This first turbine can also produce a surplus of electricity compared to the electrical consumption of the circulator(s) and allow cogeneration of electricity in addition to the supply of high temperature heat within the installation.
Selon une réalisation, la première turbine est montée dans le circuit primaire, à l’emplacement où la température du fluide primaire est au moins égale à 20% de la température maximale du fluide primaire.According to one embodiment, the first turbine is mounted in the primary circuit, at the location where the temperature of the primary fluid is at least equal to 20% of the maximum temperature of the primary fluid.
Selon une réalisation, la première turbine est configurée de sorte que son taux de détente produise au moins le travail mécanique nécessaire et/ou l'électricité nécessaire pour alimenter le circulateur primaire et/ou le circulateur secondaire.According to one embodiment, the first turbine is configured so that its expansion rate produces at least the necessary mechanical work and/or the electricity necessary to power the primary circulator and/or the secondary circulator.
Selon une réalisation, le circuit secondaire comporte une deuxième turbine agencée pour être mise en rotation par le fluide secondaire, la deuxième turbine étant agencée pour générer de l’énergie notamment pour alimenter le circulateur primaire et/ou le circulateur secondaire.According to one embodiment, the secondary circuit comprises a second turbine arranged to be rotated by the secondary fluid, the second turbine being arranged to generate energy in particular to power the primary circulator and/or the secondary circulator.
Selon une réalisation, la deuxième turbine est montée du premier échangeur de chaleur et en amont du dispositif utilisateur.According to one embodiment, the second turbine is mounted from the first heat exchanger and upstream of the user device.
Selon une réalisation, la deuxième turbine est reliée par liaison mécanique au circulateur primaire et/ou au circulateur secondaire, pour entraîner ledit circulateur.According to one embodiment, the second turbine is connected by mechanical connection to the primary circulator and/or to the secondary circulator, to drive said circulator.
En variante, la deuxième turbine est reliée par liaison mécanique à un générateur de courant électrique notamment pour l’alimentation électrique du circulateur primaire et/ou du circulateur secondaire. Cette deuxième turbine peut également produire un surplus d’électricité en regard de la consommation électrique du ou des circulateurs et permettre une cogénération d’électricité en plus de la fourniture de chaleur haute température au sein de l’installation.Alternatively, the second turbine is connected by mechanical connection to an electric current generator in particular for the electrical supply of the primary circulator and/or the secondary circulator. This second turbine can also produce a surplus of electricity compared to the electrical consumption of the circulator(s) and allow cogeneration of electricity in addition to the supply of high temperature heat within the installation.
Selon une réalisation, la deuxième turbine est montée dans le circuit secondaire, à l’emplacement où la température du fluide secondaire est au moins égale à 20% de la température maximale du fluide secondaire.According to one embodiment, the second turbine is mounted in the secondary circuit, at the location where the temperature of the secondary fluid is at least equal to 20% of the maximum temperature of the secondary fluid.
Selon une réalisation, la deuxième turbine est configurée de sorte que son taux de détente produise au moins le travail mécanique nécessaire et/ou l'électricité nécessaire pour alimenter le circulateur primaire et/ou le circulateur secondaire.According to one embodiment, the second turbine is configured so that its expansion rate produces at least the necessary mechanical work and/or the electricity necessary to power the primary circulator and/or the secondary circulator.
Selon une réalisation, au moins l’une de la première turbine et de la deuxième turbine comporte une turbine de détente notamment alimentée en fluide haute température.According to one embodiment, at least one of the first turbine and the second turbine comprises an expansion turbine in particular supplied with high temperature fluid.
Selon une réalisation, au moins l’une de la première turbine et de la deuxième turbine est configurée pour fonctionner selon un cycle de Brayton fermé.According to one embodiment, at least one of the first turbine and the second turbine is configured to operate according to a closed Brayton cycle.
Selon une réalisation, au moins l’un du circulateur primaire et du circulateur secondaire est configuré pour fonctionner selon un cycle de Brayton fermé.According to one embodiment, at least one of the primary circulator and the secondary circulator is configured to operate according to a closed Brayton cycle.
Selon une réalisation, la première turbine et le circulateur primaire sont configurés pour former ensemble, un cycle de Brayton fermé.According to one embodiment, the first turbine and the primary circulator are configured to together form a closed Brayton cycle.
Selon une réalisation, la deuxième turbine et le circulateur secondaire sont configurés pour former ensemble, un cycle de Brayton fermé.According to one embodiment, the second turbine and the secondary circulator are configured to together form a closed Brayton cycle.
Selon une réalisation, l’une de la première turbine et de la deuxième turbine est combinée avec l’un du circulateur primaire et du circulateur secondaire pour former l’un avec l’autre, un cycle de Brayton fermé.According to one embodiment, one of the first turbine and the second turbine is combined with one of the primary circulator and the secondary circulator to form, together, a closed Brayton cycle.
Selon une réalisation, au moins l’un du circulateur primaire et du circulateur secondaire comporte un compresseur notamment configuré pour fonctionner à température ambiante, notamment à une température comprise entre 5 °C et 50 °C.According to one embodiment, at least one of the primary circulator and the secondary circulator comprises a compressor in particular configured to operate at ambient temperature, in particular at a temperature between 5°C and 50°C.
Selon une réalisation, le circulateur primaire est configuré pour vaincre les pertes de charge du circuit primaire.According to one embodiment, the primary circulator is configured to overcome the pressure losses of the primary circuit.
Selon une réalisation, le circulateur secondaire est configuré pour vaincre les pertes de charge du circuit secondaire.According to one embodiment, the secondary circulator is configured to overcome the pressure losses of the secondary circuit.
L’invention concerne en outre un procédé d’extraction de chaleur pour un réacteur, notamment pour un réacteur nucléaire, par exemple pour un réacteur nucléaire à très haute température, au moyen d’une installation telle que décrite ci-dessus, le procédé comportant les étapes :
- échanger de l'énergie thermique entre le circuit primaire et le circuit secondaire, au moyen du premier échangeur de chaleur ;
- échanger de l’énergie thermique entre une première portion du circuit primaire et une deuxième portion du circuit primaire et/ou échanger de l’énergie thermique entre une première portion du circuit secondaire et une deuxième portion du circuit secondaire.
- exchanging thermal energy between the primary circuit and the secondary circuit, by means of the first heat exchanger;
- exchange thermal energy between a first portion of the primary circuit and a second portion of the primary circuit and/or exchange thermal energy between a first portion of the secondary circuit and a second portion of the secondary circuit.
Selon une réalisation, la première portion du circuit primaire est disposée entre l’aval du premier échangeur de chaleur et l’amont du circulateur primaire.According to one embodiment, the first portion of the primary circuit is arranged between the downstream of the first heat exchanger and the upstream of the primary circulator.
Selon une réalisation, la deuxième portion du circuit primaire est disposée entre l’aval du circulateur primaire et l’amont du réacteur.According to one embodiment, the second portion of the primary circuit is arranged between the downstream of the primary circulator and the upstream of the reactor.
Selon une réalisation, la première portion du circuit secondaire est disposée entre l’aval du dispositif utilisateur et l’amont du circulateur secondaire.According to one embodiment, the first portion of the secondary circuit is arranged between the downstream of the user device and the upstream of the secondary circulator.
Selon une réalisation, la deuxième portion du circuit secondaire est disposée entre l’aval du circulateur secondaire et l’amont du premier échangeur de chaleur.According to one embodiment, the second portion of the secondary circuit is arranged between the downstream of the secondary circulator and the upstream of the first heat exchanger.
Selon une réalisation, le procédé comporte l’étape de faire circuler le fluide primaire dans le circuit primaire, au moyen du circulateur primaire.According to one embodiment, the method includes the step of circulating the primary fluid in the primary circuit, by means of the primary circulator.
Selon une réalisation, le procédé comporte l’étape de faire circuler le fluide secondaire dans le circuit secondaire, au moyen du circulateur secondaire.According to one embodiment, the method includes the step of circulating the secondary fluid in the secondary circuit, by means of the secondary circulator.
Selon une réalisation, le procédé comporte l’étape de générer de l’énergie au moyen de la première turbine et/ou de la deuxième turbine, notamment pour alimenter le circulateur primaire et/ou le circulateur secondaire.According to one embodiment, the method comprises the step of generating energy by means of the first turbine and/or the second turbine, in particular to power the primary circulator and/or the secondary circulator.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. Ces figures ne sont données qu’à titre illustratif mais nullement limitatif de l’invention.The invention will be better understood on reading the following description and examining the accompanying figures. These figures are given for illustrative purposes only but in no way limit the invention.
En référence à la
On entend par réacteur, une source de chaleur haute température, typiquement une température de plusieurs centaines de degrés Celsius, par exemple une température supérieure à 300 °C. Un tel réacteur ou une telle source de chaleur peut comporter un réacteur ou une centrale ou tout type d’installation industrielle permettant de fournir un tel niveau de températures.By reactor we mean a high temperature heat source, typically a temperature of several hundred degrees Celsius, for example a temperature greater than 300°C. Such a reactor or such a heat source may include a reactor or a power station or any type of industrial installation making it possible to provide such a level of temperatures.
Dans l’exemple représenté, le réacteur 7 comporte un réacteur nucléaire 7, notamment à très haute température aussi connu sous l’appellation VHTR (pour « Very High Temperature Reactor » en anglais) ou HTGR (pour « High Temperature Gas-cooled Reactor » en anglais).In the example shown, the reactor 7 comprises a nuclear reactor 7, in particular at very high temperature also known under the name VHTR (for “Very High Temperature Reactor” in English) or HTGR (for “High Temperature Gas-cooled Reactor” in English).
Comme visible sur la
- un circuit primaire 1 pour un fluide primaire en échange thermique avec un cœur du réacteur nucléaire 7 ;
- un circuit secondaire 2 pour un fluide secondaire en échange thermique avec un dispositif utilisateur 8 ;
- un premier échangeur de chaleur 10 configuré pour permettre un échange thermique entre le circuit primaire 1 et le circuit secondaire 2.
- a primary circuit 1 for a primary fluid in thermal exchange with a core of the nuclear reactor 7;
- a secondary circuit 2 for a secondary fluid in thermal exchange with a user device 8;
- a first heat exchanger 10 configured to allow thermal exchange between the primary circuit 1 and the secondary circuit 2.
Le premier échangeur de chaleur 10 est configuré pour permettre un transfert d’énergie thermique du fluide primaire vers le fluide secondaire, notamment sans les mélanger.The first heat exchanger 10 is configured to allow a transfer of thermal energy from the primary fluid to the secondary fluid, in particular without mixing them.
Dans l’exemple considéré, le fluide primaire est un fluide caloporteur, présentant notamment une chaleur spécifique élevée. Le fluide primaire peut comporter de l’hélium. Par ailleurs, le fluide secondaire est un fluide caloporteur. Le fluide secondaire peut comporter du dioxyde de carbone et/ou de l’azote et/ou de l’hélium et/ou une combinaison d’au moins deux de ces gaz.In the example considered, the primary fluid is a heat transfer fluid, having in particular a high specific heat. The primary fluid may contain helium. Furthermore, the secondary fluid is a heat transfer fluid. The secondary fluid may include carbon dioxide and/or nitrogen and/or helium and/or a combination of at least two of these gases.
Dans l’exemple représenté, le premier échangeur de chaleur 10 comporte un premier passage d’écoulement 11 pour la circulation du fluide primaire et un deuxième passage d’écoulement 12 pour la circulation du fluide secondaire.In the example shown, the first heat exchanger 10 comprises a first flow passage 11 for the circulation of the primary fluid and a second flow passage 12 for the circulation of the secondary fluid.
Le premier échangeur 10 est à contre-courant ou à courant croisé, par exemple sous la forme d’un échangeur tubes et à calandre ou d’un échangeur à plaques et à calandre ou d’un échangeur à plaques.The first exchanger 10 is counter-current or cross-current, for example in the form of a tube and shell exchanger or a plate and shell exchanger or a plate exchanger.
L’entrée du premier passage d’écoulement 11 est montée en aval du réacteur nucléaire 7. La sortie du premier passage d’écoulement 11 est montée en amont du circulateur primaire 3. L’entrée du deuxième passage d’écoulement 12 est montée en aval du circulateur secondaire 4. La sortie du deuxième passage d’écoulement 12 est montée en amont du dispositif utilisateur 8.The inlet of the first flow passage 11 is mounted downstream of the nuclear reactor 7. The outlet of the first flow passage 11 is mounted upstream of the primary circulator 3. The inlet of the second flow passage 12 is mounted downstream downstream of the secondary circulator 4. The outlet of the second flow passage 12 is mounted upstream of the user device 8.
Dans un exemple de réalisation, le fluide primaire est à une température comprise entre environ 450 °C et 750 °C en aval du réacteur nucléaire 7. Le fluide primaire entre dans le premier passage d’écoulement 11 avec sensiblement la même température et sort du premier passage d’écoulement avec une température comprise entre environ 200 °C et 600 °C. Le fluide secondaire entre dans le deuxième passage d’écoulement à une température comprise entre environ 100 °C et 350 °C et sort du deuxième passage d’écoulement avec une température comprise entre environ 450 °C et 700 °C.In an exemplary embodiment, the primary fluid is at a temperature between approximately 450°C and 750°C downstream of the nuclear reactor 7. The primary fluid enters the first flow passage 11 with substantially the same temperature and leaves the first flow pass with a temperature between approximately 200°C and 600°C. The secondary fluid enters the second flow passage at a temperature between about 100°C and 350°C and exits the second flow passage with a temperature between about 450°C and 700°C.
En entrant dans le premier passage d’écoulement, le fluide primaire est à une pression d’environ 10 à 50 bar, par exemple d’environ 20 bar. En sortant du deuxième passage d’écoulement, le fluide secondaire est à une pression d’environ 10 à 50 bar, par exemple d’environ 20 bar.Upon entering the first flow passage, the primary fluid is at a pressure of about 10 to 50 bar, for example about 20 bar. Leaving the second flow passage, the secondary fluid is at a pressure of approximately 10 to 50 bar, for example approximately 20 bar.
Le dispositif utilisateur 8 comporte un échangeur de chaleur notamment un échangeur industriel par exemple configuré pour récupérer de la chaleur par l’intermédiaire d’un fluide caloporteur de sortie.The user device 8 comprises a heat exchanger, in particular an industrial exchanger, for example configured to recover heat via an outlet heat transfer fluid.
Le circuit primaire 1 comporte un circulateur primaire 3 pour permettre la circulation du fluide primaire dans le circuit primaire 1. Le circulateur primaire 3 peut être configuré pour travailler à température ambiante, par exemple à une température comprise entre 5 °C et 50 °C. Le circulateur primaire 3 peut comporter un compresseur ou une soufflante.The primary circuit 1 includes a primary circulator 3 to allow the circulation of the primary fluid in the primary circuit 1. The primary circulator 3 can be configured to work at ambient temperature, for example at a temperature between 5°C and 50°C. The primary circulator 3 may include a compressor or a blower.
Dans l’exemple de la
Le circuit secondaire 2 comporte un circulateur secondaire 4 pour permettre la circulation du fluide secondaire dans le circuit secondaire 2. Le circulateur secondaire 4 peut être configuré pour travailler à température ambiante, par exemple à une température comprise entre 5 °C et 50 °C. Le circulateur secondaire 4 peut comporter un compresseur ou une soufflante.The secondary circuit 2 includes a secondary circulator 4 to allow the circulation of the secondary fluid in the secondary circuit 2. The secondary circulator 4 can be configured to work at ambient temperature, for example at a temperature between 5°C and 50°C. The secondary circulator 4 may include a compressor or a blower.
Le fluide secondaire est à une température d’environ 10 °C - 50 °C, par exemple à une température de 40 °C et à une pression d’environ 10-50 bar, notamment d’environ 20 bar, à l’entrée du circulateur secondaire 4.The secondary fluid is at a temperature of approximately 10°C - 50°C, for example at a temperature of 40°C and at a pressure of approximately 10-50 bar, in particular approximately 20 bar, at the inlet of the secondary circulator 4.
Le circuit primaire 1 et le circuit secondaire 2 comportent chacun un deuxième échangeur de chaleur 5, 6 configuré pour permettre au circulateur primaire 3, respectivement au circulateur secondaire 4, de fonctionner à une température proche de la température ambiante, par exemple comprise entre 5 °C et 50 °C.The primary circuit 1 and the secondary circuit 2 each comprise a second heat exchanger 5, 6 configured to allow the primary circulator 3, respectively the secondary circulator 4, to operate at a temperature close to the ambient temperature, for example between 5 ° C and 50°C.
Le deuxième échangeur de chaleur 5 du circuit primaire 1 est configuré pour permettre un échange thermique entre une première portion du circuit primaire 1 et une deuxième portion du circuit primaire 1, pour transférer des calories entre un flux du fluide primaire relativement chaud et un flux du fluide primaire relativement froid.The second heat exchanger 5 of the primary circuit 1 is configured to allow a heat exchange between a first portion of the primary circuit 1 and a second portion of the primary circuit 1, to transfer calories between a flow of the relatively hot primary fluid and a flow of the primary fluid. relatively cold primary fluid.
Le flux du fluide primaire relativement froid est à une température proche de la température ambiante, par exemple comprise entre environ 5 °C et 50 °C. Le flux du fluide primaire relativement chaud est à une température comprise entre environ 200 °C et 600 °C.The flow of the relatively cold primary fluid is at a temperature close to ambient temperature, for example between approximately 5°C and 50°C. The relatively hot primary fluid flow is at a temperature between approximately 200°C and 600°C.
La première portion du circuit primaire 1 est distincte de la deuxième portion du circuit primaire 1.The first portion of the primary circuit 1 is distinct from the second portion of the primary circuit 1.
Le deuxième échangeur de chaleur 5 du circuit primaire 1 est configuré pour conjointement refroidir le fluide primaire en amont du circulateur primaire 3 et pour réchauffer le fluide primaire en aval du circulateur primaire 3.The second heat exchanger 5 of the primary circuit 1 is configured to jointly cool the primary fluid upstream of the primary circulator 3 and to heat the primary fluid downstream of the primary circulator 3.
Le deuxième échangeur de chaleur 5 du circuit primaire 1 est configuré pour conjointement refroidir le fluide primaire en aval du premier échangeur de chaleur 10 et réchauffer le fluide primaire en amont du réacteur nucléaire 7.The second heat exchanger 5 of the primary circuit 1 is configured to jointly cool the primary fluid downstream of the first heat exchanger 10 and heat the primary fluid upstream of the nuclear reactor 7.
Le deuxième échangeur de chaleur 6 du circuit secondaire 2 est configuré pour permettre un échange thermique entre une première portion du circuit secondaire 2 et une deuxième portion du circuit secondaire 2, pour transférer des calories entre un flux du fluide secondaire relativement chaud et un flux du fluide secondaire relativement froid.The second heat exchanger 6 of the secondary circuit 2 is configured to allow a heat exchange between a first portion of the secondary circuit 2 and a second portion of the secondary circuit 2, to transfer calories between a flow of the relatively hot secondary fluid and a flow of the secondary fluid. relatively cold secondary fluid.
La première portion du circuit secondaire 2 est distincte de la deuxième portion du circuit secondaire 2.The first portion of secondary circuit 2 is distinct from the second portion of secondary circuit 2.
Le deuxième échangeur de chaleur 6 du circuit secondaire 2 est configuré pour conjointement refroidir le fluide secondaire en amont du circulateur secondaire 4 et pour réchauffer le fluide secondaire en aval du circulateur secondaire 4.The second heat exchanger 6 of the secondary circuit 2 is configured to jointly cool the secondary fluid upstream of the secondary circulator 4 and to heat the secondary fluid downstream of the secondary circulator 4.
Le deuxième échangeur de chaleur 6 du circuit secondaire 2 est configuré pour conjointement refroidir le fluide secondaire en aval du dispositif utilisateur 8 et réchauffer le fluide secondaire en amont du premier échangeur de chaleur 10.The second heat exchanger 6 of the secondary circuit 2 is configured to jointly cool the secondary fluid downstream of the user device 8 and heat the secondary fluid upstream of the first heat exchanger 10.
Comme représenté à la
Le premier fluide de refroidissement est distinct du fluide primaire et du fluide secondaire. Le premier fluide de refroidissement comporte de l’eau ou de l’air pulsé par un ventilateur. Lorsque le premier fluide de refroidissement comporte de l’air, la température de ce dernier peut être négative, par exemple jusqu'à -30 °C, ce qui permet de réduire davantage la consommation électrique du circulateur primaire 3 pour la même performance thermohydraulique.The first cooling fluid is distinct from the primary fluid and the secondary fluid. The first cooling fluid consists of water or air blown by a fan. When the first cooling fluid includes air, the temperature of the latter can be negative, for example up to -30°C, which makes it possible to further reduce the electrical consumption of the primary circulator 3 for the same thermohydraulic performance.
Le troisième échangeur de chaleur est configuré pour refroidir le fluide primaire en aval du circulateur primaire 3, pour réduire la température du fluide primaire de 1 à 60 °C.The third heat exchanger is configured to cool the primary fluid downstream of the primary circulator 3, to reduce the temperature of the primary fluid by 1 to 60 °C.
Le circuit secondaire 2 comporte un quatrième échangeur de chaleur 14, configuré pour permettre un échange thermique entre le fluide secondaire et un deuxième fluide de refroidissement.The secondary circuit 2 comprises a fourth heat exchanger 14, configured to allow a heat exchange between the secondary fluid and a second cooling fluid.
Le deuxième fluide de refroidissement est distinct du fluide primaire et du fluide secondaire. Le deuxième fluide de refroidissement comporte de l’eau ou de l’air pulsé par un ventilateur. Lorsque le deuxième fluide de refroidissement comporte de l’air, la température de ce dernier peut être négative, par exemple jusqu'à -30 °C, ce qui permet de réduire davantage la consommation électrique du circulateur secondaire 4 pour la même performance thermohydraulique.The second cooling fluid is distinct from the primary fluid and the secondary fluid. The second cooling fluid consists of water or air blown by a fan. When the second cooling fluid includes air, the temperature of the latter can be negative, for example up to -30°C, which makes it possible to further reduce the electrical consumption of the secondary circulator 4 for the same thermohydraulic performance.
Le quatrième échangeur de chaleur est configuré pour refroidir le fluide secondaire en aval du circulateur secondaire 4, pour réduire la température du fluide secondaire de 1 à 60 °C.The fourth heat exchanger is configured to cool the secondary fluid downstream of the secondary circulator 4, to reduce the temperature of the secondary fluid by 1 to 60 °C.
La
- le circuit primaire 1 comporte une première turbine 15 agencée pour être mise en rotation par le fluide primaire, la première turbine 15 étant agencée pour transférer de l’énergie par l’intermédiaire d’une première liaison mécanique 17, pour alimenter le circulateur primaire 3.
- le circuit secondaire 2 comporte une deuxième turbine 16 agencée pour être mise en rotation par le fluide secondaire, la deuxième turbine 16 étant agencée pour transférer de l’énergie par l’intermédiaire d’une deuxième liaison mécanique 18, pour alimenter le circulateur secondaire 4.
- the primary circuit 1 comprises a first turbine 15 arranged to be rotated by the primary fluid, the first turbine 15 being arranged to transfer energy via a first mechanical connection 17, to power the primary circulator 3 .
- the secondary circuit 2 comprises a second turbine 16 arranged to be rotated by the secondary fluid, the second turbine 16 being arranged to transfer energy via a second mechanical connection 18, to power the secondary circulator 4 .
La première turbine 15 est montée en aval du réacteur nucléaire 7 et en amont du premier échangeur de chaleur 10.The first turbine 15 is mounted downstream of the nuclear reactor 7 and upstream of the first heat exchanger 10.
La deuxième turbine 16 est montée en aval du premier échangeur de chaleur 10 et en amont du dispositif utilisateur 8.The second turbine 16 is mounted downstream of the first heat exchanger 10 and upstream of the user device 8.
Dans un exemple de réalisation, le fluide primaire est à une température d’environ 600 °C et une pression d’environ 20 bar en sortie du réacteur nucléaire 7. Le fluide primaire sort de la première turbine 15 et entre dans le premier échangeur de chaleur 10, avec une température d’environ 570 °C et une pression d’environ 19 bar. Il sort du premier échangeur de chaleur 10 avec une température d’environ 250 °C et une pression d’environ 20 bar. Il sort du deuxième échangeur de chaleur 5 du circuit primaire 1, pour entrer dans le circulateur primaire 3, avec une température d’environ 40 °C et une pression d’environ 19 bar. Il sort du deuxième échangeur de chaleur 5 pour arriver directement en amont du réacteur nucléaire 7, avec une température d’environ 240 °C.In an exemplary embodiment, the primary fluid is at a temperature of approximately 600°C and a pressure of approximately 20 bar at the outlet of the nuclear reactor 7. The primary fluid leaves the first turbine 15 and enters the first heat exchanger. heat 10, with a temperature of approximately 570°C and a pressure of approximately 19 bar. It leaves the first heat exchanger 10 with a temperature of approximately 250°C and a pressure of approximately 20 bar. It leaves the second heat exchanger 5 of the primary circuit 1, to enter the primary circulator 3, with a temperature of approximately 40°C and a pressure of approximately 19 bar. It leaves the second heat exchanger 5 to arrive directly upstream of the nuclear reactor 7, with a temperature of approximately 240°C.
Le fluide secondaire entre dans le premier échangeur de chaleur 10 avec une température d’environ 190 °C. Il sort du premier échangeur de chaleur 10 pour entrer dans la deuxième turbine 16, avec une température d’environ 550 °C et une pression d’environ 20 bar. Il sort de la deuxième turbine 16 avec une température d’environ 520 °C et une pression d’environ 18 bar. Il entre dans le deuxième échangeur de chaleur 6 du circuit secondaire 2 avec une température d’environ 200 °C, pour en sortir avec une température d’environ 40 °C et une pression d’environ 17 bar. À cette température et à cette pression, il entre dans le circulateur secondaire 4. Le fluide secondaire entre dans le deuxième échangeur de chaleur 6 du circuit secondaire 2 avec une température d’environ 30 °C et une pression d’environ 21 bar pour en sortir avec une température d’environ 190 °C.The secondary fluid enters the first heat exchanger 10 with a temperature of approximately 190°C. It leaves the first heat exchanger 10 to enter the second turbine 16, with a temperature of approximately 550°C and a pressure of approximately 20 bar. It leaves the second turbine 16 with a temperature of approximately 520°C and a pressure of approximately 18 bar. It enters the second heat exchanger 6 of the secondary circuit 2 with a temperature of approximately 200°C, to exit with a temperature of approximately 40°C and a pressure of approximately 17 bar. At this temperature and this pressure, it enters the secondary circulator 4. The secondary fluid enters the second heat exchanger 6 of the secondary circuit 2 with a temperature of approximately 30 ° C and a pressure of approximately 21 bar to come out with a temperature of around 190°C.
Un procédé d’extraction de chaleur pour un réacteur nucléaire au moyen d’une installation 100 telle que décrite en lien avec les figures 1 et 2 comprend les étapes :
- échanger de l'énergie thermique entre le circuit primaire 1 et le circuit secondaire 2, au moyen du premier échangeur de chaleur 10 ;
- échanger de l’énergie thermique entre une première portion du circuit primaire 1 et une deuxième portion du circuit primaire 1 et/ou échanger de l’énergie thermique entre une première portion du circuit secondaire 2 et une deuxième portion du circuit secondaire 2.
- exchange thermal energy between the primary circuit 1 and the secondary circuit 2, by means of the first heat exchanger 10;
- exchange thermal energy between a first portion of the primary circuit 1 and a second portion of the primary circuit 1 and/or exchange thermal energy between a first portion of the secondary circuit 2 and a second portion of the secondary circuit 2.
Claims (10)
- un circuit primaire (1) pour un fluide primaire, notamment caloporteur, en échange thermique avec un cœur du réacteur (7), le circuit primaire (1) comportant un circulateur primaire (3) pour permettre la circulation du fluide primaire dans le circuit primaire (1) ;
- un circuit secondaire (2) pour un fluide secondaire, notamment caloporteur, en échange thermique avec un dispositif utilisateur (8), le circuit secondaire (2) comportant un circulateur secondaire (4) pour permettre la circulation du fluide secondaire dans le circuit secondaire (2) ;
- un premier échangeur de chaleur (10) configuré pour permettre un échange thermique entre le circuit primaire (1) et le circuit secondaire (2) ; l’installation (100) étant caractérisée en ce que le circuit primaire (1) et/ou le circuit secondaire (2) comporte un deuxième échangeur de chaleur (5, 6), notamment configuré pour permettre au circulateur primaire (1) et ou au circulateur secondaire (2) de fonctionner à une température proche de la température ambiante, par exemple comprise entre 5 °C et 50 °C.
- a primary circuit (1) for a primary fluid, in particular a heat transfer fluid, in heat exchange with a core of the reactor (7), the primary circuit (1) comprising a primary circulator (3) to allow the circulation of the primary fluid in the primary circuit (1);
- a secondary circuit (2) for a secondary fluid, in particular a heat transfer fluid, in heat exchange with a user device (8), the secondary circuit (2) comprising a secondary circulator (4) to allow the circulation of the secondary fluid in the secondary circuit ( 2);
- a first heat exchanger (10) configured to allow heat exchange between the primary circuit (1) and the secondary circuit (2); the installation (100) being characterized in that the primary circuit (1) and/or the secondary circuit (2) comprises a second heat exchanger (5, 6), in particular configured to allow the primary circulator (1) and or the secondary circulator (2) to operate at a temperature close to the ambient temperature, for example between 5°C and 50°C.
- échanger de l'énergie thermique entre le circuit primaire (1) et le circuit secondaire (2), au moyen du premier échangeur de chaleur (10) ;
- échanger de l’énergie thermique entre une première portion du circuit primaire (1) et une deuxième portion du circuit primaire (1) et/ou échanger de l’énergie thermique entre une première portion du circuit secondaire (2) et une deuxième portion du circuit secondaire (2).
- exchanging thermal energy between the primary circuit (1) and the secondary circuit (2), by means of the first heat exchanger (10);
- exchange thermal energy between a first portion of the primary circuit (1) and a second portion of the primary circuit (1) and/or exchange thermal energy between a first portion of the secondary circuit (2) and a second portion of the secondary circuit (2).
Priority Applications (1)
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| FR2213979A FR3143828A1 (en) | 2022-12-20 | 2022-12-20 | Heat extraction plant for a reactor |
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060056572A1 (en) * | 2002-04-12 | 2006-03-16 | Framatome Anp | Method and device for the production of electricity from the heat produced in the core of at least one high temperature nuclear reactor |
| FR3016725A1 (en) * | 2014-01-20 | 2015-07-24 | Commissariat Energie Atomique | HEAT EXTRACTION FACILITY FOR A QUICK NEUTRON NUCLEAR REACTOR |
-
2022
- 2022-12-20 FR FR2213979A patent/FR3143828A1/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060056572A1 (en) * | 2002-04-12 | 2006-03-16 | Framatome Anp | Method and device for the production of electricity from the heat produced in the core of at least one high temperature nuclear reactor |
| FR3016725A1 (en) * | 2014-01-20 | 2015-07-24 | Commissariat Energie Atomique | HEAT EXTRACTION FACILITY FOR A QUICK NEUTRON NUCLEAR REACTOR |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| SABHARWALL PIYUSH ET AL: "Experimental facility for development of high-temperature reactor technology: instrumentation needs and challenges", EPJ NUCLEAR SCIENCES & TECHNOLOGIES, vol. 1, 1 January 2015 (2015-01-01), pages 14, XP093049137, DOI: 10.1051/epjn/e2015-50011-8 * |
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