RU2188472C2 - Способ передачи тепловой энергии источника рабочему телу энергетической установки посредством жидкометаллического теплоносителя - Google Patents

Способ передачи тепловой энергии источника рабочему телу энергетической установки посредством жидкометаллического теплоносителя Download PDF

Info

Publication number
RU2188472C2
RU2188472C2 RU2000127936/06A RU2000127936A RU2188472C2 RU 2188472 C2 RU2188472 C2 RU 2188472C2 RU 2000127936/06 A RU2000127936/06 A RU 2000127936/06A RU 2000127936 A RU2000127936 A RU 2000127936A RU 2188472 C2 RU2188472 C2 RU 2188472C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
metal coolant
coolant
liquid metal
liquid
heated
Prior art date
Application number
RU2000127936/06A
Other languages
English (en)
Inventor
В.Т. Горшков
Ю.Г. Драгунов
С.Р. Сорокин
Original Assignee
Опытное Конструкторское Бюро "Гидропресс"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Опытное Конструкторское Бюро "Гидропресс" filed Critical Опытное Конструкторское Бюро "Гидропресс"
Priority to RU2000127936/06A priority Critical patent/RU2188472C2/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2188472C2 publication Critical patent/RU2188472C2/ru

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin

Landscapes

  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в ядерных паропроизводящих установках с жидкометаллическим теплоносителем, например расплавленным свинцом и его сплавами. Предложен способ передачи тепловой энергии ядерного реактора с жидкометаллическим теплоносителем рабочему телу в паропроизводящей установке. Нагретый в активной зоне жидкометаллический теплоноситель разделяют на множество струй и вводят в поток нагреваемого инертного газа. Посредством циркулирующего газа нагревают рабочее тело в рекуперативном теплообменнике, отводя при этом жидкометаллический теплоноситель на его свободный уровень. При останове средств принудительной циркуляции жидкометаллического теплоносителя расхолаживание осуществляют посредством естественной циркуляции, переход на которую происходит пассивным образом за счет всплытия клапанов в теплоносителе. Изобретение позволяет повысить безопасность и упростить конструкцию установки.

Description

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в ядерных паропроизводящих установках с жидкометаллическим теплоносителем, например расплавленным свинцом и его сплавами.
Известен способ передачи тепловой энергии ядерного реактора атомной подводной лодки воде и ее пару в трубчатом парогенераторе энергетической установки посредством жидкометаллического теплоносителя - сплав свинец-висмут по одноконтурной схеме [1].
Недостатком известного способа является то, что циркулирующий в контуре жидкометаллический теплоноситель контактирует с поверхностью теплопередающих труб парогенератора, что приводит, как показал опыт эксплуатации ядерной паропроизводящей установки атомной подводной лодки с теплоносителем свинец-висмут, к коррозионно-эрозионному разрушению поверхности теплопередающих труб и накоплению нерастворимых и трудно регенерируемых железосодержащих окислов свинца и висмута и других шлаков в теплоносителе.
Еще одним недостатком известного способа является то, что накопление окислов и шлаков в теплоносителе чревато частичным или полным перекрытием проходного сечения активной зоны реактора с ухудшением теплоотвода с поверхности тепловыделяющих элементов, что ведет к их недопустимому перегреву, и как следствие, к расплавлению активной зоны с выходом радиоактивности в окружающие помещения.
Указанные недостатки приводят к созданию дорогостоящих конструкционных материалов для парогенератора и специальной технологии обращения с жидкометаллическим теплоносителем для ослабления процесса накопления окислов и шлаков.
При этом новые материалы должны отвечать условиям работы со стороны пароводяного контура.
Но путь создания новых материалов приводит к тому, что высокая стоимость материалов и сложность обслуживания становятся препятствием на пути развития подобных установок.
Целью изобретения является устранение недостатков известного способа.
Задача изобретения - повышение безопасности и упрощение конструкции установки.
Техническим результатом изобретения является следующее:
- исключение проникновения воды и пара в контур с жидкометаллическим теплоносителем и активную зону при аварийных течах труб парогенератора;
- исключение контакта циркулирующего теплоносителя с поверхностью труб парогенератора, что предотвращает коррозионно-эрозионное разрушение труб со стороны теплоносителя.
Предложен способ передачи тепловой энергии ядерного реактора с жидкометаллическим теплоносителем, например расплавленным свинцом, рабочему телу, например водяному пару, в паропроизводящей установке. Новым является то, что поток жидкометаллического теплоносителя, нагретого в активной зоне ядерного реактора, разделяют на множество струй и вводят в поток нагреваемого инертного газа, например аргона, посредством циркулирующего газа нагревают рабочее тело энергетической установки в рекуперативном теплообменнике, например трубчатом парогенераторе, при этом жидкометаллический теплоноситель отводят на его свободный уровень.
Кроме того, новым является то, что при аварийном расхолаживании активной зоны ядерного реактора при останове всех средств принудительной циркуляции жидкометаллического теплоносителя, расхолаживание осуществляют посредством естественной циркуляции упомянутого теплоносителя под упомянутым уровнем с передачей тепла в окружающую среду, например атмосферный воздух, при этом происходит пассивный переход от принудительной циркуляции на естественную за счет всплытия в жидкометаллическом теплоносителе запорных клапанов, предназначенных для размыкания контура естественной циркуляции под напором теплоносителя при работе средств принудительной циркуляции.
Способ осуществляют следующим образом. Тепловую энергию ядерного реактора с жидкометаллическим теплоносителем (расплавленным свинцом) передают инертному газу (аргону), а далее - рабочему телу (воде и водяному пару). Поток свинца, нагретого в активной зоне ядерного реактора, разделяют на множество струй и вводят в поток нагреваемого инертного газа (аргона). С помощью нагретого инертного газа осуществляют нагрев рабочего теплоносителя (воды и водяного пара), например, в трубчатом парогенераторе, отводя при этом жидкометаллический теплоноситель на его свободный уровень.
При аварийном расхолаживании активной зоны в случае выхода из строя всех средств принудительной циркуляции жидкометаллического теплоносителя расхолаживание осуществляется посредством естественной циркуляции упомянутого теплоносителя с передачей тепла в окружающую среду, например атмосферный воздух. Переход на естественную циркуляцию осуществляется за счет срабатывания запорных клапанов, предназначенных для размыкания контура естественной циркуляции под напором теплоносителя при работе средств принудительной циркуляции.
Настоящее изобретение может быть применено в ядерных энергетических реакторах с жидкометаллическим теплоносителем, например свинцом.
Источник информации
[1] "Техника и вооружение вчера, сегодня, завтра." Научно-популярный журнал, No. 5-6, май-июнь 2000, Проект 645, стр. 6-7.

Claims (2)

1. Способ передачи тепловой энергии источника, например ядерного реактора, рабочему телу, например водяному пару, энергетической установки, например паровой турбоэлектрогенераторной, посредством жидкометаллического теплоносителя, например расплавленного свинца, отличающийся тем, что поток жидкометаллического теплоносителя, нагретого в активной зоне ядерного реактора, разделяют на множество струй и принудительно вводят в поток нагреваемого инертного газа, например аргона, посредством циркуляции которого нагревают рабочее тело в рекуперативном теплообменнике, например трубчатом парогенераторе, при этом охлажденный жидкометаллический теплоноситель отводят на его свободный уровень.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что аварийное расхолаживание активной зоны при останове всех средств принудительной циркуляции жидкометаллического теплоносителя осуществляют посредством естественной циркуляции теплоносителя под вышеупомянутым уровнем с передачей тепла в окружающую среду, например атмосферный воздух, при этом переход от принудительной циркуляции на естественную производят по принципу пассивного ввода в действие за счет всплытия в жидкометаллическом теплоносителе запорных клапанов, предназначенных для размыкания контура естественной циркуляции под напором средств принудительной циркуляции.
RU2000127936/06A 2000-11-08 2000-11-08 Способ передачи тепловой энергии источника рабочему телу энергетической установки посредством жидкометаллического теплоносителя RU2188472C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000127936/06A RU2188472C2 (ru) 2000-11-08 2000-11-08 Способ передачи тепловой энергии источника рабочему телу энергетической установки посредством жидкометаллического теплоносителя

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000127936/06A RU2188472C2 (ru) 2000-11-08 2000-11-08 Способ передачи тепловой энергии источника рабочему телу энергетической установки посредством жидкометаллического теплоносителя

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2188472C2 true RU2188472C2 (ru) 2002-08-27

Family

ID=20241870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000127936/06A RU2188472C2 (ru) 2000-11-08 2000-11-08 Способ передачи тепловой энергии источника рабочему телу энергетической установки посредством жидкометаллического теплоносителя

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2188472C2 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019022640A1 (ru) * 2017-07-24 2019-01-31 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Способ организации естественной циркуляции жидкометаллического теплоносителя ядерного реактора на быстрых нейтронах
RU2762391C1 (ru) * 2021-06-27 2021-12-20 Виталий Алексеевич Узиков Реакторная установка на быстрых нейтронах с пассивной системой охлаждения активной зоны
CN117083682A (zh) * 2021-03-15 2023-11-17 阿科姆工程合资(控股)公司 具有液态金属冷却剂的核反应堆

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Техника и вооружение вчера, сегодня, завтра. - Научно-популярный журнал, №5-6, май-июнь 2000, проект 645, с.6-7. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019022640A1 (ru) * 2017-07-24 2019-01-31 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Способ организации естественной циркуляции жидкометаллического теплоносителя ядерного реактора на быстрых нейтронах
RU2691755C2 (ru) * 2017-07-24 2019-06-18 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Способ организации естественной циркуляции жидкометаллического теплоносителя ядерного реактора на быстрых нейтронах
US10937558B2 (en) 2017-07-24 2021-03-02 State Atomic Energy Corporation “Rosatom” On Behalf Of The Russian Federation Method of launching natural circulation of liquid metal coolant of a fast neutron nuclear chain reactor
CN117083682A (zh) * 2021-03-15 2023-11-17 阿科姆工程合资(控股)公司 具有液态金属冷却剂的核反应堆
RU2762391C1 (ru) * 2021-06-27 2021-12-20 Виталий Алексеевич Узиков Реакторная установка на быстрых нейтронах с пассивной системой охлаждения активной зоны

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yetisir et al. Development and integration of Canadian SCWR concept with counter-flow fuel assembly
KR100189168B1 (ko) 원자로의 피동 격납용기 냉각장치
KR20100072306A (ko) 사고 상황에서 향상된 냉각능력을 갖는 원자로
CN112201371B (zh) 一种采用喷淋冷却的反应堆堆内熔融物滞留系统
US20170098483A1 (en) Heat exchange system and nuclear reactor system
Moir HYLIFE-II inertial confinement fusion reactor design
RU2188472C2 (ru) Способ передачи тепловой энергии источника рабочему телу энергетической установки посредством жидкометаллического теплоносителя
KR19980069816A (ko) 원자력발전소를 위한 드레인시스템
KR102455235B1 (ko) 재해사고 원자로 냉각 시스템 및 이를 이용한 원자로 냉각 방법
RU2212066C1 (ru) Ядерный паропроизводящий агрегат с жидкометаллическим теплоносителем
CN213400579U (zh) 一种安全壳非能动的冷却装置
RU2073920C1 (ru) Система пассивного отвода тепла от ядерной энергетической установки
JP2005133702A (ja) 排熱利用の複合発電
Sienicki et al. Power optimization in the STAR-LM modular natural convection reactor system
RU2622408C1 (ru) Система аварийного отвода энерговыделений активной зоны реактора на быстрых нейтронах
RU2200990C2 (ru) Ядерная паропроизводительная установка с реактором, охлаждаемым водой под давлением
Kovalenko et al. Heat-pipes-based first wall
KR960011210B1 (ko) 피동형 가압경수로
JP2740995B2 (ja) 液体金属冷却型高速炉及びそれを用いた発電システム
RU5885U1 (ru) Система преобразования энергии термоядерного реактора
Dawson et al. The roles of water addition and gas composition in AGR accident management
JP4625299B2 (ja) 輻射熱型原子力発電装置
Reimann et al. Convertible liquid metal blankets for ITER with Pb-17Li as breeding material
CN112940784A (zh) 一种气化炉炉壁保护系统及其使用方法
Cinotti The inherently safe immersed system (ISIS): Safety and economic aspects

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20061109