[發明專利]沸騰合金冷卻堆芯的堿金屬熱電轉換核反應堆系統有效
| 申請號： | 202110240302.6 | 申請日： | 2021-03-04 |
| 公開（公告）號： | CN113035389B | 公開（公告）日： | 2022-07-08 |
| 發明（設計）人： | 夏庚磊;盧帥杰;王航;成守宇;朱海山;彭敏俊;杜雪 | 申請（專利權）人： | 哈爾濱工程大學 |
| 主分類號： | G21C15/16 | 分類號： | G21C15/16;G21C15/28;G21D7/04 |
| 代理公司： | 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732 | 代理人： | 周新楣 |
| 地址： | 150001 黑龍江*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 沸騰 合金 冷卻 堿金屬 熱電 轉換 核反應堆 系統 | ||
1.沸騰合金冷卻堆芯的堿金屬熱電轉換核反應堆系統，其特征在于，包括反應堆模塊(1)、鈉蒸氣分離器(2)、第一回熱器(3)、冷凝器(4)、第一電磁泵(5)、熱交換器(6)、電極室、負載(10)、第二回熱器(11)、第二電磁泵(12)；
所述反應堆模塊(1)包括燃料(103)，所述燃料(103)周圍布置有冷卻劑通道(102)；所述冷卻劑通道(102)的下端連接有分流室(101)，上端連接有集流室(104)；位于所述冷卻劑通道(102)的下部區域設定為熔融段，位于所述冷卻劑通道(102)的上部區域設定為沸騰段；
所述集流室(104)的出口與所述鈉蒸氣分離器(2)的入口連接，所述鈉蒸氣分離器(2)的鈉蒸氣出口與所述第一回熱器(3)的放熱側入口連接；所述第一回熱器(3)的放熱側出口與所述冷凝器(4)的放熱側入口連接；
所述第一電磁泵(5)設置在所述冷凝器(4)的放熱側出口與所述第一回熱器(3)的吸熱側入口之間；
所述第一回熱器(3)的吸熱側出口與所述熱交換器(6)的液態鈉側入口連接；
所述電極室包括液態鈉電極室(7)、BASE(8)和熔融合金電極室(9)，所述BASE(8)設置在所述液態鈉電極室(7)與所述熔融合金電極室(9)之間，用于分隔所述液態鈉電極室(7)與所述熔融合金電極室(9)；
所述熱交換器(6)的液態鈉側出口與所述液態鈉電極室(7)的入口連接；所述熱交換器(6)的低鈉含量熔融合金側入口與所述第二回熱器(11)的放熱側出口連接；所述第二回熱器(11)的放熱側入口與所述鈉蒸氣分離器(2)的低鈉含量熔融合金側出口連接；
所述熱交換器(6)的低鈉含量熔融合金側出口與所述熔融合金電極室(9)的入口連接；所述熔融合金電極室(9)的出口與所述第二回熱器(11)的吸熱側入口連接；
所述第二電磁泵(12)設置在所述第二回熱器(11)的吸熱側出口與所述分流室(101)的入口之間；
所述負載(10)的兩端分別與所述液態鈉電極室(7)、所述熔融合金電極室(9)連接。
2.根據權利要求1所述的沸騰合金冷卻堆芯的堿金屬熱電轉換核反應堆系統，其特征在于，位于所述冷卻劑通道(102)的沸騰段的熔融合金沸騰，其中，熔融合金沸騰指的是熔融合金中的鈉沸騰，鉛不發生沸騰。
3.根據權利要求1所述的沸騰合金冷卻堆芯的堿金屬熱電轉換核反應堆系統，其特征在于，位于所述熔融合金電極室(9)的合金為鈉鉛合金。
4.根據權利要求1所述的沸騰合金冷卻堆芯的堿金屬熱電轉換核反應堆系統，其特征在于，所述液態鈉電極室(7)與所述熔融合金電極室(9)的溫度相等。
5.根據權利要求1所述的沸騰合金冷卻堆芯的堿金屬熱電轉換核反應堆系統，其特征在于，所述第一回熱器(3)和所述第二回熱器(11)的吸熱、放熱側均采用逆流換熱。
6.根據權利要求1所述的沸騰合金冷卻堆芯的堿金屬熱電轉換核反應堆系統，其特征在于，位于所述熱交換器(6)內的液態鈉和熔融合金采用順流換熱。
7.根據權利要求1所述的沸騰合金冷卻堆芯的堿金屬熱電轉換核反應堆系統，其特征在于，所述液態鈉電極室(7)、所述BASE(8)、所述熔融合金電極室(9)和所述負載(10)所構成的組合可根據運行指標發電需求設置為多個，并通過模塊化器件間的電路組合連接。
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