[发明专利]一种基于热管型反应堆的核动力装置及使用方法

权利要求书

1.一种基于热管型反应堆的核动力装置，其特征在于：所述设备包括：

热管型反应堆堆芯(1)；

热管(2)，所述热管(2)一端与热管型反应堆堆芯(1)连接；

热管换热器(3)，所述热管换热器(3)与热管(2)的另一端连接；

水蒸汽循环系统(4)，所述水蒸汽循环系统(4)与热管换热器(3)连接。

2.根据权利要求1所述的基于热管型反应堆的核动力装置，其特征在于：所述水蒸汽循环系统(4)包括：

透平(5)，透平(5)进气口与热管换热器(3)连接；

发电机(6)，所述发电机(6)转轴与透平(5)转轴连接，透平(5)转轴带动发电机(6)的转轴同步转动；

循环水泵(7)；

冷凝器(8)，所述冷凝器(8)的进气口与透平(5)出气口连接，冷凝器(8)的进水口与循环水泵(7)连接；

给水泵(9)，所述给水泵(9)的进水口与冷凝器(8)的第一出水口连接，给水泵(9)出水口与热管换热器(3)连接。

3.根据权利要求1所述的基于热管型反应堆的核动力装置，其特征在于：所述热管型反应堆堆芯(1)为全固态反应堆。

4.根据权利要求3所述的基于热管型反应堆的核动力装置，其特征在于：所述热管型反应堆堆芯(1)的燃料为铀钼合金、二氧化铀、氮化铀和碳化铀其中的一种。

5.根据权利要求1所述的基于热管型反应堆的核动力装置，其特征在于：所述热管(2)为10～20000根管子组成的管束。

6.根据权利要求5所述的基于热管型反应堆的核动力装置，其特征在于：所述热管(2)外径为10mm-100mm。

7.根据权利要求6所述的基于热管型反应堆的核动力装置，其特征在于：所述热管(2)管束的排列方式为叉排或顺排。

8.根据权利要求7所述的基于热管型反应堆的核动力装置，其特征在于：所述热管(2)的工作介质为锂、钠和钾中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的基于热管型反应堆的核动力装置，其特征在于：所述水蒸汽循环系统(4)中的循环介质为亚临界水或超临界水。

10.如权利要求1所述的一种基于热管型反应堆的核动力装置的使用方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

a.热管型反应堆堆芯(1)工作产生热能；

b.热管(2)将热管型反应堆堆芯(1)产生的热能非能动的载入热管换热器(3)中；

c.在热管换热器(3)中，加热流动工质超临界或临界水蒸气；

c.升温后的水蒸气进入透平(5)做功，透平(5)转轴转动；

d.透平(5)转轴带动发电机(6)开始工作；

e.在透平(5)中做功后的乏气通过连接管道(10)及冷凝器(8)进气口进入冷凝器(8)中，同时循环水泵(7)通过冷凝器(8)的进水口向冷凝器(8)中泵入冷却水，对进入冷凝器(8)的乏气进行冷却；冷却后的乏气从冷凝器(8)的第一出水口排出，循环冷却水从冷凝器(8)的第二出水口排出；

f.冷却乏气经过连接管道(10)进入给水泵(9)；

g.给水泵(9)泵出的水沿着连接管道(10)进入热管换热器(3)中，进行加热，并开始新的循环。