[发明专利]一种利用太阳能辅助核反应堆发电系统

权利要求书

1.一种利用太阳能辅助核反应堆发电系统，其特征在于，包括：

反应堆模块，包括反应堆本体结构（6）、水箱（5）、稳压器（7）、蒸汽发生器（8）、热管（21）、热管换热器（22）以及颗粒脱除装置（24）；反应堆本体结构（6）的进水口连接所述水箱（5），反应堆本体结构（6）的冷却剂入口与蒸汽发生器（8）的冷却剂出口相连，蒸汽发生器（8）的冷却剂入口连接所述颗粒脱除装置（24），所述稳压器（7）连接在所述蒸汽发生器（8）与颗粒脱除装置（24）的连接管路上；在反应堆本体结构（6）的冷却剂与核燃料换热处通过所述热管（21）连接所述热管换热器（22）；

太阳能模块，包括太阳能集热装置（1）、导热管（2）及太阳能储热装置（4），所述太阳能集热装置（1）通过导热管（2）与储热装置（4）连接；太阳能储热装置（4）用于存储所述太阳能集热装置（1）吸收的热量；

发电模块，包括汽轮机（9）、发电机（20）、凝汽器（10）以及循环水泵（11）；

所述反应堆模块的颗粒脱除装置（24）连接至所述太阳能模块的太阳能储热装置（4）的冷却剂出口；反应堆本体结构（6）的冷却剂出口与储热装置（4）的冷却剂入口相连；储热装置（4）的蒸汽出口连接所述汽轮机（9）的蒸汽入口，所述汽轮机（9）的气体出口经所述凝汽器（10）连接至所述蒸汽发生器（8）的二次侧入口端；所述蒸汽发生器（8）的冷却剂出口与所述反应堆本体结构（6）、储热装置（4）的冷却剂进口以及颗粒脱除装置（24）形成第一回路；所述蒸汽发生器（8）的蒸汽出口与储热装置（4）的蒸汽进口、汽轮机（9）以及凝汽器（10）形成第二回路。

2.根据权利要求1所述的利用太阳能辅助核反应堆发电系统，其特征在于，在所述蒸汽发生器（8）与颗粒脱除装置（24）的连接管路上设置有第一热阱（19）；在所述热管换热器（22）上连接有第二热阱（23）。

3.根据权利要求1所述的利用太阳能辅助核反应堆发电系统，其特征在于，所述水箱为非能动安注水箱；所述反应堆模块为压水堆或热管反应堆。

4.根据权利要求1所述的利用太阳能辅助核反应堆发电系统，其特征在于，在所述储热装置（4）内设有蓄热介质；蓄热介质包括熔融盐。

5.根据权利要求1所述的利用太阳能辅助核反应堆发电系统，其特征在于，其特征在于：所述太阳能集热器（1）的结构可根据所需温度来进行选择，包括槽式、塔式或碟式集热器。

6.根据权利要求1所述的利用太阳能辅助核反应堆发电系统，其特征在于，所述导热管（2）中用于换热的介质包括各种熔盐、矿物油、合成油、液态金属和水；所述热管（21）的种类为高温热管，管内工质为液态金属，包括锂、纳及钾。

7.根据权利要求2所述的利用太阳能辅助核反应堆发电系统，其特征在于，所述第二热阱（19）的进口、水箱（5）的出口、反应堆本体结构（6）的冷却剂出口、储热装置（4）的冷却剂出口端、蒸汽发生器（8）的蒸汽出口处设有控制阀。

8.根据权利要求2所述的利用太阳能辅助核反应堆发电系统，其特征在于，其特征在于：冷却剂在流经颗粒脱除装置（24）前，先利用储热装置（4）提高冷却剂的入口温度，增大热泳力，从而提高颗粒物沉积率。

9.根据权利要求2所述的利用太阳能辅助核反应堆发电系统，其特征在于，所述颗粒脱除装置24包括监测区域I、脱除区域和监测区域II；流出所述蒸汽发生器的冷却剂首先通过监测区域I，检测其中颗粒物浓度及流动状态，然后脱除区域进行颗粒脱除，随后进入监测区域II，再次检测冷却剂中的颗粒物浓度及流动状态；所述颗粒脱除装置（24）内壁设有用于吸附颗粒物的吸附层。

10.根据权利要求7所述的利用太阳能辅助核反应堆发电系统，其特征在于，所述一回路和二回路的控制阀由控制系统进行控制，所述控制系统通过神经网络等智能算法学习控制参数经验，实现整个系统的综合调控；所述热管换热器（22）的热段和冷段设有隔离阀，隔离阀在反应堆停堆、发生冷却剂失流或电源丧失等事故时，能动安全系统无法有效投入使用时自动打开。