[发明专利]具有集成式流通道的反应堆容器反射体

说明书

技术领域

本发明涉及核发电领域，包括为冷却反应堆芯而设计的系统。

背景技术

在所设计的具有非能动运行系统(passive operating system)的核反应堆中，采用物理规律以确保维持核反应堆在正常运行过程中或甚至在没有操作员介入或监管的紧急情况下、至少在某一预定时间段内的安全运行。核反应堆5包括由反应堆容器2环绕的反应堆芯6。反应堆容器2中的水10环绕反应堆芯6。进一步地，反应堆芯6位于围板(shroud)122中，该围板122在反应堆芯6的侧面环绕反应堆芯6。当由于裂变事件导致水10被反应堆芯6加热时，水10从围板122被引导并流出提升管124。这使得另一些水10被吸入并被反应堆芯6加热，这进一步使得更多的水10被吸入围板122。从提升管124流出的水10被冷却且引导朝向环(annulus)123，然后这些水通过自然循环返回到反应堆容器2的底部。随着水10被加热，反应堆容器2中产生加压蒸汽11。

热交换器135使给水和蒸汽在二次冷却系统130中循环，从而通过涡轮132和发电机134发电。给水流过热交换器135并变成超热蒸汽(super heated steam)。二次冷却系统130包括冷凝器136和给水泵138。二次冷却系统130中的蒸汽和给水与反应堆容器2中的水10隔离，使得不允许它们彼此之间的混合或直接接触。

反应堆容器2被安全壳容器4环绕。安全壳容器4被设计为使得不允许来自反应堆容器2的水或蒸汽逸出到周围环境中。蒸汽阀8被提供用来将反应堆容器2中的蒸汽11排放进入安全壳容器4的上半部14。水下泄压阀(submerged blowdown vavle)18被提供用来将水10释放到含欠热(sub-cooled)水的抑压池12中。

由于反应堆运行和与二次冷却系统130热交换时产生的热量，从而导致温差和压差，使水10循环通过反应堆容器2。相应地，循环效率取决于反应堆模块5中的水10的相对的局部热性能以及反应堆模块5的物理设计和几何结构。反应堆芯反射体被提供用来改进反应堆芯和相关联的裂变事件的性能。由于反射体密切接近反应堆芯，所以反射体趋于被加热。主冷却剂用来冷却反射体，由于冷却反应堆芯反射体所需的水10的供应，使得循环穿过反应堆芯的冷却剂减少。因此常规的核反应堆必须依靠更大量的冷却剂、泵或其他冗余的系统部件以确保充分发挥其性能。

本发明将解决这些和其他问题。

附图说明

图1示出了核电系统。

图2示出了包括内部干燥的安全壳容器的动力模块组件。

图3示出了包括被中子反射体环绕的反应堆芯的动力模块组件的一个实施方案的局部横截面侧视图。

图4示出了包括反应堆芯和常规反射体的动力模块组件的局部视图。

图5示出了包括反应堆芯和新颖中子反射体的示例性动力模块组件的局部视图。

图6示出了包括水平冷却剂流通(flow-through)通道和竖直冷却剂流通通道的示例性中子反射体的局部剖视图。

图7示出了包括对角或成角度的冷却剂流通通道的示例性中子反射体的局部剖视图。

图8示出了包括对角和竖直的冷却剂流通通道的示例性中子反射体的局部剖视图。

图9示出了包括多个分层板的示例性中子反射体的立面立体图。

图10示出了包括反应堆芯和中子反射体的动力模块组件的横截面俯视图。

图11示出了使用配置为接收来自反应堆芯的冷却剂流的中子反射体而使冷却剂循环穿过反应堆罩的一种新方法。

发明内容

本文公开了一种动力模块，包括反应堆芯和反射体，所述反射体局部围绕所述反应堆芯以提高所述动力模块的中子效率。反射体包括与所述反应堆芯邻近的一个或多个入口，其中所述一个或多个入口被配置为接收在进入所述一个或多个入口之前流过所述反应堆芯的至少一部分的冷却剂。

本文公开了一种核反应堆模块，包括反应堆芯和绕该反应堆芯的侧面环绕该反应堆芯的反应堆罩，其中反应堆罩被配置为引导冷却剂流过反应堆芯。中子反射体位于反应堆芯和反应堆罩之间，其中中子反射体包括面向反应堆芯的多个入口端口。中子反射体还包括多个出口端口，所述出口端口流体连接至所述入口端口，以引导一部分所述冷却剂穿过中子反射体。