[发明专利]一种多功率尺度一体化反应堆及其使用方法

说明书

本发明提出了一种多功率尺度一体化反应堆及其使用方法，在反应堆压力容器内至少布置两列及以上换热器序列，所述每个换热器序列上布置有至少2级换热器，所述换热器序列布置在贴近所述压力容器内壁面，所述每个换热器序列中的每级换热器通过之间的连接管线上的隔离阀串联并隔离；所述每个换热器序列由一条给水管线和对应于不同功率等级热负荷需求的蒸汽/热水输出管线组成，所述给水管线和汽/热水输出管线上均设置隔离阀。取消主泵，并通过非能动的自然循环实现热量移出；一体化反应堆消除大破口发生的可能性；多级串联换热器实现多功率等级能量输出的目的。

技术领域

本发明涉及一体化反应堆设计，特别是可实现多尺度功率输出的反应堆领域。

背景技术

现阶段为满足不同应用场景的需求，小型反应堆研发已受到国内外的重点关注，而小型反应堆可以单独或作为一个较大联合体的模块建造，容量可随需求的增长而增加。

对于小型堆，一体化设计显示出其独特的优势：主冷却剂系统主要设备均位于压力容器内，包括蒸汽发生器、控制棒驱动机构、稳压器等，一体化的设计取消了主管道，消除了大破口事故发生的可能性。

此外，基于地区供热、发电甚至于热电联供的需求，将反应堆设计为可灵活方便的实现不同蒸汽品质输出或者热电联供显得尤为必要。

本发明利用一体化反应堆设计理念，设计一体化小型反应堆，利用多级换热组件的设计，实现不同功率等级的负荷需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种可实现多功率等级负荷需求的一体化堆型设计方案，在保证足够安全的条件下，拓展反应堆用途。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：采用一体化设计方案，同时采用全自然循环的设计理念移除堆芯释热；在反应堆压力容器内至少布置两列及以上换热器序列，所述每个换热器序列上布置有至少2级换热器，所述换热器序列布置在贴近所述压力容器内壁面，所述每个换热器序列中的每级换热器通过之间的连接管线上的隔离阀串联并隔离；所述每个换热器序列由一条给水管线和对应于不同功率等级热负荷需求的蒸汽/热水输出管线组成，所述给水管线和汽/热水输出管线上均设置隔离阀。

优选的，所述每个换热器序列在所述反应堆压力容器中对称分布。

优选的，所述每个换热器序列布置在堆芯活性区之上。

一种多功率尺度一体化反应堆的使用方法，根据反应堆热负荷需求，打开所述每序列换热器的第N级换热器以下的所有换热器隔离阀，打开第N级换热器的蒸汽/热水输出管线阀门并关闭第N级以下级的换热器的蒸汽/热水输出管线阀门，其中N为不大于所述每序列换热器的级数。

本发明提出一种多功率尺度一体化反应堆，消除大破口发生的可能性；取消主泵，并通过非能动的自然循环实现热量移出；多级串联换热器实现多功率等级能量输出的目的。

附图说明

图1为一种多尺度自然循环一体化反应堆示意图。

其中：1—反应堆压力容器；2—第3级蒸汽/热水输出管线阀门；3—第3级蒸汽/热水管道；4—第2级蒸汽/热水输出管线阀门；5—第2级蒸汽/热水管道；6—第1级蒸汽/热水输出管线阀门；7—第1级蒸汽/热水管道；8—给水调阀；9—给水管道；10—反应堆堆芯；11—第3级换热器；12—2、3级换热器隔离阀；13—第2级换热器；14—1、2级换热器隔离阀；15—第1级换热器。

具体实施方式

实施例

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明的主体包括一体化反应堆压力容器以及多级换热器。本发明最终可使设计的反应堆具有多功能热负荷输出能力。