[實(shí)用新型]一種泳池式區(qū)域低溫供熱堆

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821859147.6
• 申請(qǐng)日: 2018-11-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN209216589U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭志家;柯國(guó)土;張金山;劉興民;莊毅;周寅鵬;彭朝暉;衣大勇;李松;范月容;孫征;周鑫;石辰蕾;姚成志;張占利
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)原子能科學(xué)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): G21C1/04
• 分類(lèi)號(hào): G21C1/04;G21C11/00;G21C11/08;G21C9/012;G21C19/06
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本實(shí)用新型屬于反應(yīng)堆技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種泳池式區(qū)域低溫供熱堆，包括設(shè)置在堆水池底部的堆芯，堆水池中池水深度為20?30米；在堆水池內(nèi)由上至下依次設(shè)置的上吊籃、中吊籃、下吊籃和堆芯底座；上吊籃中設(shè)有控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)線(xiàn)，中吊籃中設(shè)有控制棒導(dǎo)向筒，堆芯設(shè)置在下吊籃內(nèi)，下吊籃設(shè)置在固定于堆水池底面的堆芯底座的上方，反應(yīng)堆采用控制棒束控制反應(yīng)性；還包括與下吊籃連通的一回路，在堆芯內(nèi)加熱后的池水經(jīng)一回路傳送至堆水池之外進(jìn)行換熱并回流至堆水池中。本實(shí)用新型具有固有安全性級(jí)別高、可靠性高、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于反應(yīng)堆技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種泳池式區(qū)域低溫供熱堆。

背景技術(shù)

核能供熱是一種以核裂變產(chǎn)生的能量為熱源向周邊城市集中供熱的方式，與傳統(tǒng)熱源相此可以顯著減少污染排放，且供熱安全可靠，將有效改善我國(guó)能源結(jié)構(gòu)，緩解日趨嚴(yán)重的能源供應(yīng)緊張局面，對(duì)于保護(hù)環(huán)境、保護(hù)人民身體健康以及緩解燃煤壓力等具有積極意義。

目前，核能供熱主要應(yīng)用方式為兩種，一種是壓力殼式，結(jié)構(gòu)與高溫高壓的壓水堆相似，另外一種是泳池式，兩種類(lèi)型分別在蘇聯(lián)/俄羅斯、德國(guó)、阿國(guó)、瑞士和加拿大等國(guó)都有過(guò)研究和開(kāi)發(fā)。泳池式相對(duì)壓力殼式而言，省去壓力容器、安全殼等大型復(fù)雜設(shè)備，具有固有安全性好、可靠性高、系統(tǒng)簡(jiǎn)單和運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，也更適于城市居民區(qū)建設(shè)。不過(guò)，除了蘇聯(lián)/俄羅斯外，世界上還沒(méi)有特別成功的核能供熱反應(yīng)堆商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的先例。在我國(guó)，清華大學(xué)曾經(jīng)使用現(xiàn)有的泳池式屏蔽試驗(yàn)堆進(jìn)行核供熱試驗(yàn)，中國(guó)原子能科學(xué)研究院利用其49-2泳池式堆連續(xù)供熱168小時(shí)，證明了泳池式堆供熱的技術(shù)可行性。

但是，現(xiàn)有泳池式供熱堆技術(shù)中，一是池水深度不夠，出水溫度較低，并未匹配目前國(guó)內(nèi)城市熱網(wǎng)供熱需求，不適于城市區(qū)域熱網(wǎng)的需求，難以用于商業(yè)推廣和應(yīng)用；二是現(xiàn)有泳池式堆支路單一(支路是指一回路上用于連通反應(yīng)堆的管路)，任何設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故工況下都不能保證持續(xù)供熱；三是缺少緩解堆熔事故發(fā)生的非能動(dòng)冷卻循環(huán)系統(tǒng)，四是對(duì)放射性氣體處理措施不合理；五是反應(yīng)堆固有安全性級(jí)別不夠高等等，因此，當(dāng)前的泳池式供熱堆的實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性、安全性和可靠性仍有很大的提升空間。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)目前泳池式供熱堆存在的不足，本名實(shí)用新型的目的是提供一種實(shí)用經(jīng)濟(jì)、安全可靠、適于城市區(qū)域熱網(wǎng)的需求的新型泳池式供熱堆。

為達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種泳池式區(qū)域低溫供熱堆，包括設(shè)置在堆水池底部的堆芯，其中，所述堆水池中的池水的深度為20-30米；還包括在所述堆水池內(nèi)由上至下依次設(shè)置的上吊籃、中吊籃、下吊籃和堆芯底座；所述上吊籃中設(shè)有控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)線(xiàn)，所述中吊籃中設(shè)有控制棒導(dǎo)向筒，所述堆芯設(shè)置在所述下吊籃內(nèi)，所述下吊籃設(shè)置在固定于所述堆水池底面的所述堆芯底座的上方，反應(yīng)堆采用控制棒束控制反應(yīng)性；還包括與所述下吊籃連通的一回路，在所述堆芯內(nèi)加熱后的池水經(jīng)所述一回路傳送至所述堆水池之外進(jìn)行換熱并回流至所述堆水池中。

進(jìn)一步，所述一回路上設(shè)有一回路主泵和一回路換熱器，還包括與所述一回路換熱器相連的隔離回路，所述隔離回路設(shè)有隔離回路泵和隔離回路換熱器，所述隔離回路換熱器與城市供熱管網(wǎng)相連，向所述城市供熱管網(wǎng)供熱，所述隔離回路的壓力大于所述一回路的壓力。

進(jìn)一步，所述一回路還包括位于所述堆水池內(nèi)，連通所述下吊籃的延遲罐以及與所述延遲罐相連的出水管；在所述一回路的作用下由所述堆芯加熱后的池水通過(guò)所述延遲罐后依次進(jìn)入所述一回路主泵和所述一回路換熱器；所述延遲罐用于延遲由所述堆芯加熱后的池水中的放射性氣體的衰變，降低所述一回路主泵和所述一回路換熱器的所受劑量水平。

更進(jìn)一步，所述延遲罐為多個(gè)，各自獨(dú)立運(yùn)行，互不干涉，所述延遲罐能夠通過(guò)盲板實(shí)現(xiàn)阻斷或連通，通過(guò)調(diào)整連通的所述延遲罐的數(shù)量，來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)整所述一回路中的加熱后的池水的進(jìn)入量。