技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及核反應(yīng)領(lǐng)域，尤其涉及一種反應(yīng)堆系統(tǒng)。

背景技術(shù)

核裂變反應(yīng)堆包括增殖-燃燒快速反應(yīng)堆(也被稱為行波反應(yīng)堆，或TWR)。TWR指將被設(shè)計成在起動之后使用天然鈾、貧鈾、或再處理后的乏輕水反應(yīng)堆燃料作為重載燃料無限期地運轉(zhuǎn)并且其中增殖且隨后燃燒的波將相對于燃料行進的反應(yīng)堆。因此，在一些方面，TWR是依賴于增殖至可用狀態(tài)并現(xiàn)場燃燒的亞臨界重載燃料運行的直通式快速反應(yīng)堆。在TWR中，增殖和裂變波(“增殖-燃燒波”)起源于反應(yīng)堆的中央芯體中并且相對于燃料移動。在燃料靜止的情況下，增殖和燃燒波從燃點向外擴展。在一些情況下，燃料可移動以使得增殖和燃燒波相對于芯體靜止(例如，駐波)但相對于燃料移動；駐波應(yīng)被視為一種TWR。燃料組件的移動稱為“燃料倒換(fuel shuffling)”并且可完成駐波，這是對反應(yīng)堆特性(熱、通量、功率、燃料燃燒等)的調(diào)節(jié)。其中燃料組件被倒換的中央芯體配置在反應(yīng)堆容器中。燃料組件包括裂變核燃料組件和能產(chǎn)生裂變物質(zhì)的核燃料組件。反應(yīng)控制組件通常位于中央芯體中以用于調(diào)節(jié)反應(yīng)堆特性。

通過駐波限定的裂變能量形成熱能，所述熱能經(jīng)一個或多個主冷卻劑環(huán)路和中間冷卻劑環(huán)路連續(xù)地傳遞到蒸汽發(fā)生器以發(fā)電，并且低溫熱通過一組水冷式真空冷凝器排除。冷卻劑系統(tǒng)分離成主冷卻劑環(huán)路和中間冷卻劑環(huán)路有助于維持芯體和主冷卻劑環(huán)路的完整性。在TWR中，主冷卻劑環(huán)路和中間冷卻劑環(huán)路兩者都采用液態(tài)鈉作為冷卻劑。

實用新型內(nèi)容

在一方面，本實用新型涉及一種反應(yīng)堆系統(tǒng)，該反應(yīng)堆系統(tǒng)包括：反應(yīng)堆容器；反應(yīng)堆頂蓋，該反應(yīng)堆頂蓋配置在反應(yīng)堆容器上；和主鈉處理系統(tǒng)供給管和主鈉處理系統(tǒng)返回管，其中主鈉處理系統(tǒng)供給管和主鈉處理系統(tǒng)返回管中的每一者都穿透反應(yīng)堆頂蓋，并且其中主鈉處理系統(tǒng)供給管的在反應(yīng)堆頂蓋下方延伸的長度比主鈉處理系統(tǒng)返回管的在反應(yīng)堆頂蓋下方延伸的長度長。在一個例子中，該反應(yīng)堆系統(tǒng)具有配置在反應(yīng)堆容器并且在反應(yīng)堆頂蓋下方的直接熱交換器，其中該直接熱交換器包括均配置在反應(yīng)堆頂蓋下方的入口和出口，并且其中直接熱交換器的入口位于反應(yīng)堆頂蓋下方大于主鈉處理系統(tǒng)供給管的在反應(yīng)堆頂蓋下方延伸的長度的距離處。在另一例子中，該反應(yīng)堆系統(tǒng)包括：配置在反應(yīng)堆容器并且在反應(yīng)堆頂蓋下方的中間熱交換器，其中該中間熱交換器包括均配置在反應(yīng)堆頂蓋下方的入口和出口，并且其中中間熱交換器的入口位于反應(yīng)堆頂蓋下方比直接熱交換器的入口的在反應(yīng)堆頂蓋下方的距離大的距離處。在又一例子中，該反應(yīng)堆系統(tǒng)包括穿透反應(yīng)堆頂蓋并且在反應(yīng)堆容器內(nèi)的位置處與直接熱交換器連接的一對直接反應(yīng)堆冷卻管。在再另一例子中，該反應(yīng)堆系統(tǒng)包括穿透反應(yīng)堆頂蓋并且在反應(yīng)堆容器內(nèi)的位置處與中間熱交換器連接的一對中間熱輸送管。

在上述方面的另一例子中，直接熱交換器的出口位于反應(yīng)堆頂蓋下方的比中間熱交換器的入口位于反應(yīng)堆頂蓋下方的距離大的距離處。在一個例子中，中間熱交換器包括四個中間熱交換器。在另一例子中，該反應(yīng)堆系統(tǒng)還包括配置在反應(yīng)堆容器內(nèi)的凸臺部(內(nèi)部容器/凸角堡，redan)，其中中間熱交換器的至少一部分配置在該凸臺部下方。在又一例子中，中間熱交換器至少部分地包覆有硼化鋼。在再另一例子中，中間熱交換器的直徑的大約一半被包覆。在另一例子中，僅中間熱交換器的配置在凸臺部上方的部分包覆有硼化鋼。

附圖說明

以下構(gòu)成本實用新型的一部分的附圖對所描述的技術(shù)而言是說明性的且并非意在以任何方式限制要求專利權(quán)的技術(shù)的范圍，該范圍應(yīng)當基于在此所附的權(quán)利要求。

圖1以框圖形式示出行波反應(yīng)堆的一些基本構(gòu)件。

圖2是行波反應(yīng)堆的局部側(cè)視截面圖。

具體實施方式

圖1以框圖形式示出行波反應(yīng)堆(TWR)100的一些基本構(gòu)件。一般而言，TRW100包括容納多個燃料組件(未示出)的反應(yīng)堆芯體102。芯體102配置在保持一定體積的液態(tài)鈉冷卻劑106的池104內(nèi)。池104被稱為熱池并且具有比也容納液態(tài)鈉冷卻劑106的周圍冷池108高的鈉溫度(歸因于通過反應(yīng)堆芯體102中的燃料組件產(chǎn)生的能量)。熱池104通過凸臺部110與冷池108分開。鈉冷卻劑106的液面上方的頂部空間112充填有諸如氬氣的惰性保護氣體。反應(yīng)堆容器114包圍反應(yīng)堆芯體102、熱池104和冷池108，并且利用反應(yīng)堆頂蓋116密封。反應(yīng)堆頂蓋116提供通向反應(yīng)堆容器114的內(nèi)部中的各種檢修點。