[發明專利]一種熔鹽反應堆堆芯結構

在審

• 申請號: 202110745696.0
• 申請日: 2021-07-01
• 公開（公告）號: CN113658722A
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 田健;胡思勤;周翀;鄒楊
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海應用物理研究所
• 主分類號: G21C5/02
• 分類號: G21C5/02;G21C3/54
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 王衛彬;鄒玲

1.一種熔鹽反應堆堆芯，其特征在于，其包括熔鹽反應堆堆芯本體，所述熔鹽反應堆堆芯本體至少包括堆芯進口、堆芯活性區通道和堆芯容器；

所述堆芯容器包括圓筒段和下封頭；

所述堆芯容器的圓筒段同軸套設于所述堆芯活性區通道的外側，在周向形成堆芯下降環腔；所述堆芯容器的下封頭設置于所述堆芯活性區通道的底部，形成堆芯下腔室；

所述堆芯進口設置于所述堆芯容器的側壁的上端；

所述堆芯進口的中軸線與水平面的夾角為1°～5°，所述堆芯進口與所述堆芯容器連接處的切線與所述堆芯進口的中軸線所成的夾角為10°～30°；

所述熔鹽反應堆堆芯還包括至少一個堆芯環形孔板、堆芯第一孔板和堆芯填充體，所述堆芯環形孔板套設于所述堆芯活性區通道的外側，與所述堆芯下降環腔的環隙結構匹配；

所述堆芯第一孔板設置于所述堆芯活性區通道的底部，所述堆芯第一孔板上開設有與所述堆芯活性區通道中的孔道位置相同的通孔；

所述堆芯填充體與所述堆芯容器的下封頭的結構匹配，用于填充所述堆芯下腔室。

2.如權利要求1所述的熔鹽反應堆堆芯，其特征在于，

所述熔鹽反應堆堆芯本體還包括堆芯圍筒，所述堆芯圍筒同軸貼設于所述堆芯活性區通道的外表面，設置于所述堆芯活性區通道與所述堆芯環形孔板之間；較佳地，所述堆芯圍筒的厚度為1～2cm。

3.如權利要求1所述的熔鹽反應堆堆芯，其特征在于，所述熔鹽反應堆堆芯滿足下述條件中的一種或多種：

所述堆芯活性區通道所在的圓柱體結構的直徑為1.1D～1.4D，例如1.25D；其中，D為所述堆芯活性區通道中并聯通道的分布區域為圓形時的直徑或為多邊形時的外接圓的直徑；

所述堆芯下降環腔的徑向寬度為0.01D～0.03D，例如0.02D。

4.如權利要求1所述的熔鹽反應堆堆芯，其特征在于，所述熔鹽反應堆堆芯滿足下述條件中的一種或多種：

所述堆芯進口的內徑為0.06D～0.15D，例如，0.08D；

所述堆芯進口的中軸線與所述堆芯容器相交的位置距離所述堆芯活性區通道的入口0.8H～0.95H，例如，0.9H，其中，H為所述堆芯活性區通道中通道的長度；

所述堆芯進口的中軸線與水平面的夾角為2°～4°，例如3°；

所述堆芯進口與所述堆芯容器連接處的切線與所述堆芯進口的中軸線所成的夾角為20°或25°。

5.如權利要求2所述的熔鹽反應堆堆芯，其特征在于，所述熔鹽反應堆堆芯滿足下述條件中的一種或多種：

所述堆芯環形孔板的厚度為1.0w～3.0w，例如2.0w，其中，w為所述堆芯容器的內半徑與所述堆芯圍筒的外半徑之差；

所述堆芯環形孔板的周向上設置若干通孔，所述堆芯環形孔板上通孔的孔徑為0.4w-0.7w，例如0.5w；較佳地，所述堆芯環形孔板上相鄰的兩個通孔分別與所在平面的圓心連線后形成的夾角為1°～3°，例如2°；

所述堆芯環形孔板的設置個數為2～3個。

6.如權利要求5所述的熔鹽反應堆堆芯，其特征在于，當所述堆芯環形孔板的數量為2個時，上層的堆芯環形孔板的中間橫截面距離所述堆芯進口0.4-0.5H，例如0.45H；下層的堆芯環形孔板的中間橫截面距離所述堆芯活性區通道的入口0.1-0.2H，例如0.15H；

當所述堆芯環形孔板的數量為3個時，中間層的堆芯環形孔板軸向置于上層的堆芯環形孔板和下層的堆芯環形孔板之間。

7.如權利要求1所述的熔鹽反應堆堆芯，其特征在于，所述熔鹽反應堆堆芯滿足下述條件中的一種或多種：

所述堆芯第一孔板上的通孔的孔徑小于所述堆芯活性區通道中孔道的直徑；

所述堆芯第一孔板上處于同一圈的通孔的直徑相同，位于不同圈的通孔的直徑不同；所述堆芯第一孔板上的通孔的孔徑由內圈向外圈逐漸減小。