[發明專利]池式供熱反應堆及低溫核供熱系統

在審

• 申請號: 201711375555.4
• 申請日: 2016-08-25
• 公開（公告）號: CN108053893A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 邱清;田力;徐剛
• 申請（專利權）人: 啟迪新核（北京）能源科技有限公司
• 主分類號: G21C7/10
• 分類號: G21C7/10;G21C13/028;G21D9/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 劉鋒

本發明公開一種池式供熱反應堆及低溫核供熱系統，涉及核反應堆技術領域，以解決現有的池式供熱反應堆的安全性和可靠性有待提高的技術問題。本發明所述的池式供熱反應堆中，控制棒驅動機構罩體的底端與堆芯圍筒的頂端連接、并構成密閉空間用于容納控制棒驅動機構；密閉空間內充有空氣或氮氣，且空氣或氮氣的壓力為4－6個大氣壓；燃料儲存格架設置在反應堆深井的內部底端區域，且燃料儲存格架的底部設有厚度為1－2米的水反射層；燃料儲存格架臨近堆芯設置有多個，且多個燃料儲存格架分別位于堆芯的不同側設置；燃料儲存格架與反應堆深井的側壁之間的距離為0.5－1米；燃料儲存格架為正方形柵格，且正方形柵格的柵距為0.1－0.2米。

技術領域

本發明涉及核反應堆技術領域，特別涉及一種池式供熱反應堆及低溫核供熱系統。

背景技術

核能供熱(utilization of nuclear energy in district heat supply)，以核裂變產生的能量為熱源的城市集中供熱方式。它是解決城市能源供應，減輕運輸壓力和消除燒煤造成的環境污染的一種新途徑。

其中，低溫核供熱系統，也即低溫核供熱反應堆，可以分為兩種：一種為殼式加壓型，如西德、蘇聯設計建造的自然循環沸水堆，堆芯裝在耐壓殼內，其堆內結構與動力堆相近；另一種為池式加壓型，如瑞典設計的低壓壓水堆，堆芯裝在一個大水池內，水池由承壓予應力混凝土殼構成。并且，上述兩種低溫堆都是利用未輻照過的“新鮮”燃料組件作反應堆的燃料。

具體地，現有技術中，池式供熱反應堆，主要包括：混凝土屏蔽層，設置在混凝土屏蔽層內的堆芯水池，以及設置在堆芯水池內的反應堆堆芯和控制棒驅動機構。

然而，本申請發明人發現現有的池式供熱反應堆，通常無法較好地保證控制棒驅動機構的高可靠性以及低溫、常壓狀態和反應堆堆芯的自然循環通路，以避免堆芯的融化事故發生，因此現有的池式供熱反應堆的安全性和可靠性還有待提高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種池式供熱反應堆及低溫核供熱系統，以解決現有的池式供熱反應堆的安全性和可靠性有待提高的技術問題。

本發明提供一種池式供熱反應堆，包括：控制棒驅動機構罩體，所述控制棒驅動機構罩體的底端與堆芯圍筒的頂端連接、并構成密閉空間用于容納控制棒驅動機構；所述密閉空間內充有空氣或氮氣，且所述空氣或所述氮氣的壓力為4－6個大氣壓。

實際應用時，所述空氣或所述氮氣的壓力為5個大氣壓。

其中，所述空氣或所述氮氣通過穿設過所述堆芯圍筒的不銹鋼管道接入所述控制棒驅動機構罩體。

具體地，所述不銹鋼管道為雙層套管；所述雙層套管的外層套管用于流通所述空氣或所述氮氣，所述雙層套管的中心套管用于容納所述控制棒驅動機構的電纜。

進一步地，所述不銹鋼管道由堆芯的底部沿所述堆芯圍筒的內壁向上延伸，并進入所述控制棒驅動機構罩體內；或，所述不銹鋼管道穿設過回路冷卻劑出口進入所述堆芯圍筒，并向上進入所述控制棒驅動機構罩體內。

更進一步地，所述不銹鋼管道包括進氣管道和排氣管道。

實際應用時，所述池式供熱反應堆還包括：水池聯通閥門，所述水池聯通閥門的電源與一回路冷卻劑泵的電源并聯；所述水池聯通閥門在通電時關閉、斷電時開啟。

其中，所述水池聯通閥門為電磁閥。

具體地，所述電磁閥設置有多個，且多個所述電磁閥分布在所述堆芯圍筒的頂部或所述回路冷卻劑的管道上。

實際應用時，所述池式供熱反應堆還包括：燃料儲存格架，所述燃料儲存格架設置在反應堆深井的內部底端區域，且所述燃料儲存格架的底部設有厚度為1－2米的水反射層。