[发明专利]一种高温气冷堆吸收球气力输送供料器及输送系统

说明书

技术领域

本发明涉及核反应堆工程与安全技术领域，特别涉及一种高温气冷反应堆的吸收球气力输送供料器及输送系统。

背景技术

目前，球床式高温气冷反应堆具有两套反应性控制与停堆系统，即：控制棒系统和吸收球停堆系统，用于确保反应堆的运行安全。控制棒系统主要用于正常的反应性控制、补偿、调节及热停堆作用。吸收球停堆系统则起到冷停堆及与控制棒系统共同参与反应堆启动的作用。

吸收球停堆系统的冷停堆功能可通过向堆芯反射层落球孔道中落入适量含有可吸收中子材料(如碳化硼)的吸收球颗粒而实现。当反应堆需要启动时，反射层孔道中的吸收球颗粒需要被卸出送回以备再次使用。吸收球停堆系统的回球功能可以通过供料器发送吸收球，经过沿程管道气力输送返回到位于堆芯上方的吸收球贮存容器(贮球罐)中用于再次使用而实现。吸收球供料器与驱动装置、贮球罐、堆芯反射层落球孔道、气力输送回球气固两相流管道及气源供应管道、阀门和风机等共同构成了一套吸收球停堆系统。

供料器是吸收球气力输送过程中的一个重要设备，设置在堆芯下方反应堆压力容器内，属于堆内构件。供料器的主要功能包括当反应堆需要启动时，对落入堆芯反射层落球孔道内的吸收球颗粒进行初始流态化形成气固两相流。由于供料器是吸收球气力输送气固两相流的起点，且设置在堆内具有高放射性不方面维修，因此供料器对吸收球颗粒发送性能的可靠性和稳定性对反应堆的正常安全运行具有十分重要的意义。

对于高温气冷堆使用及试验过的吸收球气力输送供料器，其共同特征在于颗粒相以具有一定倾斜角度的单一入口进入供料器。由于小功率的高温气冷实验堆相应的反射层落球孔道数量较少，因此可以对每个落球孔道设置一个与其相对应的具有单一颗粒相入口的供料器。但是对于功率较大、具有较多反射层孔道数量的商用高温气冷堆而言，若仍采取对每一个反射层落球孔道单独设置一个与之相应的具有单一颗粒相入口的供料器，这不再是理想的方案。当反射层落球孔道数量多到一定程度时，该供料器则无法应用。

一个可能的解决办法是将多个反射层落球孔道中的颗粒先用一个汇集器汇集成一个颗粒相出口，再将此出口与设置于汇集器下方的具有单一颗粒相入口的供料器相连。但这种解决方案，直接带来反应堆压力容器高度增高、核岛建筑总高度增高以及吸收球气力输送高度增高等相关问题，增加工程造价。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种应用于高温气冷反应堆的吸收球气力输送供料器及吸收球气力输送系统，可有效实现吸收球颗粒发送的稳定性与可靠性。并且，一方面可避免对具有较多落球孔道数量的较大功率高温气冷堆，采取对每一个反射层落球孔道单独设置一个与之相应的具有单一颗粒相入口的供料器的方式，所带来的大量增加工程造价等弊端；另一方面可避免采用多个反射层孔道中的颗粒先用一个汇集器汇集，再将其送入具有单一颗粒相入口的供料器的方式，所带来的反应堆压力容器高度增高、核岛建筑总高度增高导致工程造价增加等弊端。

(二)技术方案

为了解决上述问题，本发明一方面提供一种吸收球气力输送供料器，包括上部筒体、下部筒体、设于上部筒体和下部筒体分界处的颗粒料位限位板、设于上部筒体上端面的顶盖、多个进球管、内导流管、和外导流管；

所述顶盖、上部筒体和颗粒料位限位板之间形成顶部缓冲空腔，所述顶部缓冲空腔具有进气管；

所述外导流管的一端贯穿连接在颗粒料位限位板上，其另一端延伸至下部筒体的底部；所述内导流管一端贯穿连接在顶盖上并嵌套于外导流管的内部，其另一端延伸至下部筒体的底部；

所述多个进球管一端贯穿连接在顶盖上，其另一端延伸至颗粒料位限位板的下端面。

另一方面，本发明提供一种吸收球气力输送系统，包括供料器、依次连接的驱动装置、贮球罐、反射层多个落球孔道；与供料器相连接的气力输送回球气固两相流管道及阀门、风机；所述驱动装置包括驱动杆，所述驱动杆的底端具有落球阀阀头；所述反射层多个落球孔道的另一端与供料器相连。

(三)有益效果