[发明专利]一种布置在一体化反应堆压力容器下降段的流量搅混装置

说明书

本发明公开了一种布置在一体化反应堆压力容器下降段的流量搅混装置，属于核反应堆工程技术领域，包括流量分配部件和流量搅混部件；流量分配部件包括：进口环形隔板和出口环形隔板、环形竖直挡板，并与反应堆压力容器内壁壁面形成环形密闭腔体；环形密闭腔体内设置有N个均匀布置的竖直隔板，形成N个扇形空间；每个扇形空间上端对应地设置有与其连通的直流蒸汽发生器；流量搅混部件包括：环形流道；环形流道均设置有流道出口孔。本发明的一体化反应堆压力容器下降段的流量搅混装置利用了一体化反应堆压力容器下降段的空间，通过增加水平隔板和竖直隔板实现了冷却剂流动方向的变化，达到流量搅混的目的，不会改变一体化反应堆系统的其他结构设计。

技术领域

本发明属于核反应堆工程技术领域，具体涉及一种布置在一体化反应堆压力容器下降段内的流量搅混装置。

背景技术

一体化反应堆将堆芯、蒸汽发生器、主泵和稳压器等一回路系统的主要部件都布置在压力容器内部，这样布置取消了主管道，提高了反应堆的固有安全性。为了提高冷却剂的自然循环能力，一般将多台直流蒸汽发生器布置在堆芯吊篮和压力容器之间的环形间隙内，因此，一体化反应堆压力容器的下降段相比分散布置反应堆压力容器下降段的流通截面大很多。而且，直流蒸汽发生器出口的冷却剂顺流而下进入压力容器下降段，并没有流动方向的变化，这就导致来自不同直流蒸汽发生器的冷却剂在压力容器下降段内不能很好的混合。

各个直流蒸汽发生器之间相互独立运行，当某台直流蒸汽发生器故障或低负荷工况下采用直流蒸汽发生器分组运行的方案时，会隔离一组或多组直流蒸汽发生器。此时，直流蒸汽发生器的二回路给水关闭，一回路高温冷却剂没有经过冷却就进入压力容器下降段，如果不同温度的冷却剂在压力容器下降段内不能很好的混合，会造成堆芯进口处冷却剂温度的不均匀，进而导致反应堆功率分布和冷却剂流量分配的不均匀，导致个别通道出口的冷却剂出现沸腾。极限情况下可能导致燃料包壳因温度过高而破裂，造成放射性物质泄漏。

因此，急需一种能够解决上述问题的一体化反应堆压力容器下降段流量搅混装置。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提出一种能够实现一体化反应堆压力容器下降段内冷却剂搅混的装置，用于解决直流蒸汽发生器分组运行造成堆芯进口冷却剂温度分布不均匀的问题，提高反应堆运行的安全性，本发明的发明内容如下：

一种布置在一体化反应堆压力容器下降段的流量搅混装置，包括流量分配部件和流量搅混部件；

所述流量分配部件，设置于一体化反应堆压力容器内壁壁面，包括：为环形且上下间隙设置的进口环形隔板和出口环形隔板、设置于所述进口环形隔板和出口环形隔板内环的环形竖直挡板，并与所述一体化反应堆压力容器内壁壁面形成环形密闭腔体；所述环形密闭腔体内设置有N个均匀布置的竖直隔板，N≥2，形成N个扇形空间；每个扇形空间上端对应地设置有与其连通的直流蒸汽发生器；

所述流量搅混部件包括：与每个所述扇形空间下端一一对应连通设置的环形流道，设置于一体化反应堆压力容器下降段；每个所述环形流道均设置有流道出口孔，所述流道出口孔与所述一体化反应堆压力容器下降段连通。

进一步地，所述环形密闭腔体内设置有4个均匀布置的竖直隔板，形成4个扇形空间，分别为第一扇形空间，第二扇形空间，第三扇形空间，第四扇形空间；对应所述第一扇形空间、所述第二扇形空间、所述第三扇形空间和所述第四扇形空间分别连通设置有第一环形流道，第二环形流道，第三环形流道和第四环形流道。

进一步地，所述第一环形流道包括：一体化反应堆压力容器壁面、平行于所述一体化反应堆压力容器壁面设置的第一竖直环形挡板和垂直于第一竖直环形挡板外壁设置的第一水平环形隔板，所述第一环形流道与出口环形隔板形成第一腔体；所述第一腔体与所述第一扇形空间连通；其中，所述第一竖直环形挡板一端固定连接于所述出口环形隔板；所述第一水平环形隔板固定连接于所述第一竖直环形挡板中部位置；所述第一水平环形隔板均匀设置有圆形小孔，用于所述第一腔体与所述一体化反应堆压力容器下降段连通。