[實(shí)用新型]集流式雙流程超臨界水冷堆

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320062494.7
• 申請(qǐng)日: 2013-02-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203055477U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張宏亮;羅英;李翔;范恒;劉曉;周禹;李燕;杜華;陳訓(xùn)剛;王留兵
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院
• 主分類(lèi)號(hào): G21C15/12
• 分類(lèi)號(hào): G21C15/12;G21C13/036
• 代理公司: 成都行之專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 謝敏

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及超臨界水冷堆，具體是集流式雙流程超臨界水冷堆。

背景技術(shù)

超臨界水冷堆（SCWR）是以水為冷卻劑，出口水狀態(tài)在臨界點(diǎn)（374℃，22.1MPa）之上的一種反應(yīng)堆。由于運(yùn)行參數(shù)較高，綜合考慮到現(xiàn)有材料、制造水平等方面的限制，超臨界水冷堆多設(shè)計(jì)為多流程結(jié)構(gòu)。目前常用的超臨界水冷堆多設(shè)計(jì)為三流程結(jié)構(gòu)，三流程結(jié)構(gòu)的反應(yīng)堆軸向分布均勻，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，過(guò)多的流程數(shù)會(huì)使得反應(yīng)堆自然循環(huán)能力下降，堆芯安全系數(shù)降低。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有超臨界水冷堆存在的流程過(guò)多和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺陷，提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、流程合理的集流式雙流程超臨界水冷堆。

本實(shí)用新型的目的主要通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：集流式雙流程超臨界水冷堆，包括反應(yīng)堆壓力容器、出口熱套管及設(shè)置在反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)的堆內(nèi)構(gòu)件，所述反應(yīng)堆壓力容器與堆內(nèi)構(gòu)件之間構(gòu)成有環(huán)腔及接通環(huán)腔的下腔室，所述堆內(nèi)構(gòu)件內(nèi)設(shè)有上腔體、出口蒸汽腔、集流腔及接通上腔體的混合腔體，上腔體與環(huán)腔接通，集流腔與下腔室接通，所述出口熱套管與出口蒸汽腔接通，所述反應(yīng)堆壓力容器設(shè)有接通環(huán)腔的進(jìn)口接管及接通出口熱套管的出口接口管，所述混合腔體和出口蒸汽腔均通過(guò)燃料組件與集流腔接通。本實(shí)用新型在應(yīng)用時(shí)，入口水從進(jìn)口接管進(jìn)入反應(yīng)堆后，一部分水通過(guò)環(huán)腔進(jìn)入上腔體內(nèi)，另一部分水通過(guò)環(huán)腔和和下腔室進(jìn)入集流腔內(nèi)，進(jìn)入上腔體內(nèi)的水經(jīng)過(guò)混合腔后再經(jīng)燃料組件進(jìn)入集流腔內(nèi)，在匯集了從下腔室進(jìn)入集流腔內(nèi)的水后，集流腔內(nèi)水通過(guò)燃料組件由下至上進(jìn)入出口蒸汽腔內(nèi)，在出口蒸汽腔內(nèi)匯集、攪混后，沿出口熱套管流出反應(yīng)堆，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)反應(yīng)堆冷卻劑循環(huán)。其中，接通混合腔體與集流腔的燃料組件為一流程燃料組件，接通出口蒸汽腔與集流腔的燃料組件為二流程燃料組件，在從進(jìn)口接管入水依次經(jīng)過(guò)環(huán)腔、上腔體、混合腔體后至集流腔的過(guò)程中按照合理的流程分配，作為慢化劑、一流程燃料組件的冷卻劑流經(jīng)堆芯區(qū)域。本實(shí)用新型通過(guò)集流腔實(shí)現(xiàn)部分入口冷卻劑、全部慢化劑及一流程燃料組件出口冷卻劑的匯集和攪混，并通過(guò)出口蒸汽腔實(shí)現(xiàn)一、二流程燃料組件的冷卻劑隔離及超臨界態(tài)出口水的匯集、攪混和導(dǎo)出。??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

所述堆內(nèi)構(gòu)件包括吊籃筒體、連接于吊籃筒體下端的堆芯下板、與堆芯下板連接的集流腔殼體、固定于吊籃筒體內(nèi)的壓緊筒體、連接于壓緊筒體下端的堆芯上板及設(shè)置在壓緊筒體內(nèi)的下部支承板和上圍板，所述上腔體為下部支承板上方的壓緊筒體內(nèi)區(qū)域，所述上圍板上下兩端分別與下部支承板和堆芯上板連接，所述混合腔體為上圍板、下部支承板及堆芯上板三者之間構(gòu)成的腔體，下部支承板設(shè)有接通上腔體與混合腔體的流水孔，所述出口蒸汽腔為上圍板、下部支承板、堆芯上板及壓緊筒體四者構(gòu)成的環(huán)形腔體，所述集流腔為堆芯下板與集流腔殼體之間構(gòu)成的腔體，所述環(huán)腔為吊籃筒體外壁與反應(yīng)堆壓力容器的筒體內(nèi)壁之間的區(qū)域，下腔室為集流腔殼體與反應(yīng)堆壓力容器的下封頭之間構(gòu)成的腔體，所述集流腔殼體設(shè)有接通下腔室與集流腔的流水孔，所述吊籃筒體和壓緊筒體兩者上部均設(shè)有周向的開(kāi)孔，所述環(huán)腔與上腔體通過(guò)吊籃筒體和壓緊筒體兩者的開(kāi)孔接通。本實(shí)用新型應(yīng)用時(shí)進(jìn)入上腔體內(nèi)的水從吊籃筒體和壓緊筒體上部的周向開(kāi)孔進(jìn)入上腔體，再?gòu)南虏恐С邪迳系牧魉走M(jìn)入混合腔體后再經(jīng)燃料組件流入集流腔內(nèi)。

所述吊籃筒體的內(nèi)壁設(shè)有密封支承環(huán)，所述壓緊筒體下端設(shè)置在密封支承環(huán)上來(lái)密封壓緊筒體下端與吊籃筒體之間的周向間隙。在密封支承環(huán)的作用下，可實(shí)現(xiàn)入口水與堆芯區(qū)域的隔離。

所述密封支承環(huán)與堆芯下板之間的吊籃筒體內(nèi)壁上連接有圍板成形板。

所述燃料組件包括上管座、下管座及上下兩端分別與上管座和下管座連接的子組件，所述下管座固定在堆芯下板上且與集流腔接通，所述上管座穿過(guò)堆芯上板且與下部支承板下端面接觸。如此，本實(shí)用新型在應(yīng)用時(shí)由下部支承板壓緊燃料組件

作為優(yōu)選，每個(gè)燃料組件中子組件的數(shù)量為4個(gè)。

所述子組件內(nèi)設(shè)置有獨(dú)立的慢化劑通道和冷卻劑通道。

因本實(shí)用新型應(yīng)用時(shí)接通集流腔和混合腔體與接通集流腔與出口蒸汽腔所需的燃料組件均需多組，為了保證流量分配合理，所述堆芯下板內(nèi)設(shè)有位于燃料組件接通集流腔的通道上的節(jié)流件。

所述出口熱套管一端沿徑向依次穿過(guò)吊籃筒體、壓緊筒體后與出口蒸汽腔接通，其另一端連接有熱套管推緊機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型通過(guò)增設(shè)熱套管推緊機(jī)構(gòu)，進(jìn)而可利用熱套管推緊機(jī)構(gòu)內(nèi)彈簧及螺紋結(jié)構(gòu)控制出口熱套管與壓緊筒體的推緊、分離與復(fù)裝。