[发明专利]热交换系统和核反应堆系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种热交换系统和核反应堆系统。

背景技术

核反应堆系统通常采用液态金属作为冷却介质。

发明内容

本发明的目的是提供一种热交换系统和核反应堆系统，通过采用水蒸汽作为换热介质提高了换热效率，并改善了核反应堆系统的安全性。

根据本发明的实施例，提供了一种热交换系统，包括：加热装置；热量消耗装置，热量消耗装置与加热装置通过管道连接而形成回路；以及蒸汽，所述蒸汽在供给热源前处于湿蒸汽状态，并且通过与加热装置热交换成为干蒸汽或者过热蒸汽后供给热量消耗装置。

根据本发明的实施例，所述的热交换系统还包括：汽水分离装置，所述汽水分离装置设置在所述回路中、所述加热装置的蒸汽出口的下游，用于分离出从加热装置输出的蒸汽中的液态水。

根据本发明的实施例，所述的热交换系统还包括：湿度控制装置，所述湿度控制装置设置在所述回路中、加热装置的蒸汽入口的上游，用于控制所述蒸汽的湿度。

根据本发明的实施例，所述的热交换系统还包括：温度控制装置，所述温度控制装置设置在所述回路中、所述湿度控制装置的上游，用于控制所述蒸汽的温度。

根据本发明的实施例，所述的热交换系统还包括：压力控制装置，所述压力控制装置设置在所述回路中、所述温度控制装置的上游，用于控制所述蒸汽的压力。

根据本发明的实施例，所述热量消耗装置是换热器或发电系统。

根据本发明的实施例，所述蒸汽由重水形成。

根据本发明的实施例，所述加热装置的蒸汽入口设置在所述加热装置的下侧，并且所述加热装置的蒸汽出口设置在所述加热装置的上侧，所述汽水分离装置设置在所述蒸汽出口的上方。

根据本发明的实施例，提供了一种核反应堆系统，该核反应堆系统包括：核反应堆；热量消耗装置，热量消耗装置与核反应堆通过管道连接而形成回路；以及蒸汽，所述蒸汽在供给核反应堆前处于湿蒸汽状态，并且通过与核反应堆热交换成为干蒸汽或者过热蒸汽后供给热量消耗装置。

根据本发明的实施例，所述的核反应堆系统还包括：汽水分离装置，所述汽水分离装置设置在所述回路中、所述核反应堆的蒸汽出口的下游，用于分离出从核反应堆输出的蒸汽中的液态水。

在根据本发明的实施例中，水蒸汽作为冷却介质具有大热容量、低压系统、无腐蚀、离线处理等优势。此种水蒸汽冷却介质冷却的裂变反应堆可以在高功率密度下安全可靠运行。

附图说明

图1为根据本发明的实施例的核能系统的示意图；

图2为根据本发明的第一实施例的核反应堆系统的示意图；

图3为根据本发明的第二实施例的核反应堆系统的示意图；

图4为根据本发明的实施例的反应堆的示意图；以及

图5为根据本发明的实施例的产能的燃料循环示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步说明。

图1示出了根据本发明的实施例的核能系统的示意图。如图1所示，根据本发明的示例性实施例的核能系统包括：核反应堆系统100和燃料循环系统200。核能系统可以是快中子核能系统。核反应堆系统100可以是快中子核反应堆系统。

图2示出了根据本发明的第一实施例的核反应堆系统的示意图，而图3示出了根据本发明的第二实施例的核反应堆系统的示意图。

如图2和3所示，根据本发明的实施例的核反应堆系统100包括：核反应堆1(加热装置的示例)；热量消耗装置，热量消耗装置与核反应堆1通过管道连接而形成回路3；以及蒸汽，所述蒸汽在供给核反应堆1前处于湿蒸汽状态，并且通过与核反应堆1热交换成为干蒸汽或者过热蒸汽后供给热量消耗装置。所述热量消耗装置可以是图2所示的发电系统7或图3所示的诸如蒸汽发生器的换热器15。所述蒸汽可以由重水形成。

如图2和3所示，所述的核反应堆系统100还可以包括：汽水分离装置6，所述汽水分离装置6设置在所述回路3中、所述核反应堆1的蒸汽出口101的下游，用于分离出从核反应堆1输出的蒸汽中的液态水，例如水滴。

如图2和3所示，所述的核反应堆系统100还可以包括：湿度控制装置12，所述湿度控制装置12设置在所述回路3中、核反应堆1的蒸汽入口102的上游，用于控制所述蒸汽的湿度。

如图2和3所示，所述的核反应堆系统100还可以包括：温度控制装置11，所述温度控制装置11设置在所述回路3中、所述湿度控制装置12的上游，用于控制所述蒸汽的温度。