[發(fā)明專利]熔鹽堆圓柱形隔板式主容器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310192761.7
• 申請日: 2013-05-15
• 公開（公告）號: CN104167228B
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董沛;谷濟(jì)源;董保國
• 申請（專利權(quán)）人: 董沛;董保國;谷濟(jì)源
• 主分類號: G21C13/00
• 分類號: G21C13/00;G21C13/02;G21C15/12
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技術(shù)領(lǐng)域熔鹽堆

背景技術(shù)熔鹽堆的主容器是其關(guān)鍵部件，內(nèi)有熔鹽核燃料、熔鹽冷卻劑、熔鹽增殖材料等。主容器可以有不同的形狀和結(jié)構(gòu)。冷卻方式有內(nèi)冷和外冷型。以實現(xiàn)不同的功用。

發(fā)明內(nèi)容熔鹽堆的水平放置的長圓柱形主容器的結(jié)構(gòu)，沿圓柱軸線橫向布置隔板，用間隔數(shù)厘米的薄隔板把熔鹽隔斷成等厚度或特定厚度的薄圓柱片，隔板與主容器內(nèi)壁間的密封性要求不高，隔板能方便的沿圓柱軸線移動，以解決熔鹽膨脹和換料時需要移動隔板的問題，并可根據(jù)輻照劑量或使用壽命的需要容易的更換隔板，圓柱的一端或兩端可以是半球形或平面，靠近啟動端設(shè)有更換隔板和排出熔鹽乏燃料機(jī)構(gòu)，另一端有加料機(jī)構(gòu)。熔鹽在薄圓柱片中自然循環(huán)冷卻，各熔鹽薄片的核素密度分布、中子通量、功率密度、燃耗等有所不同且沿圓柱軸線近似連續(xù)的變化，也很容易的以薄圓柱片為單位添加熔鹽新料或移除乏燃料，這樣就可以在貧鈾或釷的熔鹽型介質(zhì)內(nèi)，形成沿圓柱軸線傳播的穩(wěn)定的核燃燒波或移動的穩(wěn)定臨界的活性區(qū)。能夠?qū)崿F(xiàn)可轉(zhuǎn)換材料的高燃耗和高放裂變產(chǎn)物的高嬗變。緊急情況下或熔鹽溫度超過設(shè)定值時，只需排出活性區(qū)及其附近的熔鹽即可，乏燃料和新料區(qū)的熔鹽仍可保留在堆芯，或排出到另外的儲罐中，即分區(qū)段排出。進(jìn)一步發(fā)展，可將活性區(qū)及其附近的隔板演化發(fā)展成金屬或碳碳復(fù)合物等制造的耐高溫緊湊型板式熱交換器，以提高堆輸出功率。不需要全部隔板都換成隔板式熱交換器。當(dāng)核燃料全部在主容器內(nèi)并用主容器的器壁傳熱時，其器壁可以部分或全部制成板式熱交換器，這種器壁型板式熱交換器可以是單層或多層，內(nèi)通氣體或熔鹽冷卻劑，能用于各種形狀的主容器如球形、圓柱形等，也可與隔板式熱交換器一起使用，大幅度增加的主容器熱交換面積，有利于堆芯熱能更有效的導(dǎo)出。因為堆芯低壓運行，內(nèi)通熔鹽或氣體冷卻劑的薄壁隔板式熱交換器和器壁型板式熱交換器技術(shù)上應(yīng)該是可行的，但會使熔鹽堆的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜一些。

附圖說明附圖1圓柱形隔板式主容器結(jié)構(gòu)布局示意圖。圖中點火端為球形另一端為平面。主容器的器壁可以是器壁型板式熱交換器，也可以是普通的器壁，參見附圖2。附圖2隔板式熱交換器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)布局半剖示意圖。兩板間的凸起部分起導(dǎo)流和支柱作用，流槽內(nèi)流氣體或熔鹽冷卻劑。

具體實施方式建造特殊專用熔鹽堆時，其主容器的建造要按照圓柱形隔板式主容器的結(jié)構(gòu)要求制造，才能滿足特殊專用熔鹽堆的正常運行的特殊性能的要求。如實現(xiàn)高燃耗、長壽命等。