[發明專利]一種棱柱式高溫氣冷堆下反射層、堆芯和高溫氣冷堆

在審

• 申請號: 202110757486.3
• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號: CN113674880A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 董建華;張朔婷;張成龍;朱思陽;李呼昂;姚紅;賀楷;楊長江;劉國明;汪俊
• 申請（專利權）人: 中國核電工程有限公司
• 主分類號: G21C15/10
• 分類號: G21C15/10;G21C11/06
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

本發明涉及一種棱柱式高溫氣冷堆下反射層、堆芯和高溫氣冷堆，屬于核技術領域，下反射層由多個石墨磚構成，所述石墨磚內部開有腔室和槽道，所述腔室位于所述石墨磚的中心位置，用于流通冷卻劑；所述槽道位于所述石墨磚的上段，槽道入口位于所述石墨磚的上端面上，并與堆芯冷卻劑出口連通，槽道出口與所述腔室連通。本發明提供的下反射層結構可用于將冷卻劑匯流，提高冷卻劑流出堆芯的均勻性，并通過結構布置調整冷卻劑流量分配以展平堆芯溫度分布。

技術領域

本發明屬于核技術領域，具體為一種棱柱式高溫氣冷堆下反射層、堆芯和高溫氣冷堆。

背景技術

在已有的棱柱式高溫氣冷堆中，下反射層結構僅具備基本的中子反射功能，并未設計匯集各個冷卻劑通道內流體的功能，也未設計調整堆芯冷卻劑流量分配的功能，下反射層石墨磚塊開有通孔，與燃料區石墨磚塊的結構一致。

然而，在現有的高溫氣冷堆中，冷卻劑進入堆芯燃料區域時存在冷卻劑流量分配不理想，冷卻劑流出堆芯時存在流場分布不均勻等問題，導致堆芯燃料局部溫度過高以及堆芯下部構件承壓承溫過高，對于高溫氣冷堆的安全運行造成不良影響，因此需要研發新的下反射層石墨磚塊的結構形式以提高高溫氣冷堆安全性。

發明內容

為解決現有技術存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種棱柱式高溫氣冷堆下反射層、堆芯和高溫氣冷堆，可以將冷卻劑匯流，提高冷卻劑流出堆芯的均勻性，并調整冷卻劑流量的分配情況。

為達到以上目的，本發明采用的第一種技術方案是：

一種棱柱式高溫氣冷堆下反射層，包括多個石墨磚，每個所述石墨磚內部開有腔室和多個冷卻劑槽道，所述腔室位于所述石墨磚的中心位置，用于流通冷卻劑；

所述冷卻劑槽道位于所述石墨磚的上段，冷卻劑槽道入口位于所述石墨磚的上端面上，并與外部的堆芯冷卻劑通道出口連通，冷卻劑槽道出口與所述腔室連通。

進一步，如上所述的棱柱式高溫氣冷堆下反射層，所述腔室為圓柱形。

進一步，如上所述的棱柱式高溫氣冷堆下反射層，所述冷卻劑槽道為長方形狹長通道組成的枝杈型結構。

進一步，如上所述的棱柱式高溫氣冷堆下反射層，從所述石墨磚周圍向中心方向，所述冷卻劑槽道的深度逐漸加深。

進一步，如上所述的棱柱式高溫氣冷堆下反射層，多個所述石墨磚均沿水平方向并列分布。

基于上述棱柱式高溫氣冷堆下反射層，本發明采用的第二種技術方案是：

一種堆芯，包括燃料區以及設于所述燃料區下部的下反射層，所述燃料區內設有多個冷卻劑通道，所述下反射層為如上所述的棱柱式高溫氣冷堆下反射層。

進一步，如上所述的堆芯，各石墨磚的所述腔室直徑沿所述燃料區的徑向逐漸遞增或遞減。

進一步，如上所述的堆芯，各石墨磚的所述冷卻劑槽道與對應的燃料區上的各所述冷卻劑通道對接。

進一步，如上所述的堆芯，各石墨磚的所述冷卻劑槽道寬度與燃料區的冷卻劑通道直徑相等。

基于上述堆芯，本發明采用的第三種技術方案是：

一種高溫氣冷堆，包括堆芯，所述堆芯采用如上所述的堆芯結構。

采用本發明所述的棱柱式高溫氣冷堆下反射層、堆芯和高溫氣冷堆，具有以下顯著的技術效果：