[实用新型]一种深井式反应堆的常压换热系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及核反应堆领域，尤其涉及深井内低温核供热反应堆的常压 换热系统。

背景技术

所有的动力反应堆(除了直接沸腾反应堆以外)都采用了所谓的间接循环 技术，如果采用这种技术，反应堆热量将会被首层热传导介质吸收，然后通过 间接热传递渐次将其转化为可供使用(例如用于驱动原动机)的可汽化液体。 因此，这种可汽化液体只与热排放源发生间接连接。对于那些认为产生动力的 蒸汽并不取决于其辐射能，而且大多数情况下，即使在燃料元件断裂的事件中 也与此类辐射能无关的人而言，这样的系统正是他们迫切渴望拥有的。

在此之前，间接蒸汽发生器一般都由反应堆压力外壳内的裂变物质组成， 蒸汽发生器放置在单独的热交换容器中，这种容器通过管道进行连接，从而促 进热传导介质的持续循环，热传导介质的持续循环需要借助泵机启动与保持。 后来，出于反应堆维修保养和紧急情况处理的相关需求，将多个热交换装置排 列在了相互平行放置的回路之内。因此，一个反应堆就可能有多个热交换装置 为其提供服务。每个此类电路都装有相应的阀门，可供单个热交换装置进行维 修保养或处理紧急情况时使用。

深井式常压核供热反应堆是一种低温常压供热反应堆，这种反应堆工作在 较低的温度下，将核裂变产生的热能通过一、二回路传热系统、传给三回路管 网各个支路区域换热站群、供给其终端供热用户群。目前，国内外设计与建造 的低温核供热堆是利用深水池，由水静压力提高堆芯出口水的温度，从而达到 提高供水温度的目的。

目前，集中供热的输送距离和联网规模有限，普通池式供热堆的换热系统 占地面积较大，结构不合理，换热效果不理想。因此选择较小功率的单堆功率 更为合适，一般在200MW左右。同时考虑核能的放射性影响，池内设备不可采 用常规设备，应根据需求选择相应的核级设备。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种深井式反应堆的常压换热系统， 提供了供热需要的相应负荷与温度的热水，其结构简单、契合供热为最佳匹配 的无雾霾、无碳排放、高安全经济的新核能源装备。大幅度提高了反应堆的安 全裕量，非常有效的屏蔽保障放射性物质安全；冷却剂不会流失，在事故下有 效包容放射性物质。具体方案如下：

一种深井式反应堆的常压换热系统，包括位于反应堆深井中的n个衰减 筒、n个常压回路换热器、能量分配稳流装置和m个惯性稳压装置，n≥2，m ≥2；

所述衰减筒和常压回路换热器的热端一一对应相连，用于将所述堆芯加热 的水传送至所述常压回路换热器；

所述能量分配稳流装置分别与n个常压回路换热器的冷端相连，通过所述 常压回路换热器收集、存储热水；所述能量分配稳流装置设有m个热水出口； 所述m个惯性稳压装置用于减少系统对水流的影响，稳定水流，分别设置在 能量分配稳流装置的m个出口管路上。

进一步，所述常压回路换热器为满足核安全三级要求抗震模拟计算、氦气 高真空检漏的换热器。

进一步，所述常压回路换热器两侧安装摄像头，用于现场显示与远传监视 经过长期运行。

进一步，所述能量分配稳流装置设有2个热水出口，其中一个与供热管网 相连用于集中供热，另一个用于污水处理、纯净水生产、海水淡化或其它用途。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的冷却剂不会流失，在事故下有效包容放射性物质。在深井冷 却剂水体压力0.2MPa(常压)下：运行压力低于0.2MPa，供热低温的要求反 应堆的运行温度很低，核裂变释放核能将循环水由78℃加热到98℃，通过自 动调节二级传热系统、按照初寒、严寒、末寒期：提供供热需要的相应负荷与 温度的热水、输送进城市供热管网满足用户需要。

在深井冷却剂水体压力0.2MPa(常压)下：运行压力低于0.2MPa，供热 低温的要求反应堆的运行温度很低，核裂变释放核能将循环水由78℃加热到 98℃，大幅度提高了反应堆的安全裕量，本实用新型常压低温深井式反应堆没 有压力壳、安全壳及安注、喷淋等系统，是利用核能满足供热需要最佳匹配系 统。

深井的井水与池水体,将非常有效的屏蔽保障放射性物质安全，在最大天 灾人祸包括非能动排出堆芯余热系统的全部设备都失效，并且没有人为干预的 条件下，仍能保障有90天核安全干预期。大大简化寿期后就地全屏蔽封存处 理工程。

附图说明