[发明专利]一种反应堆运行功率负反馈控制系统

说明书

本发明属于核反应控制技术领域，涉及一种反应堆运行功率负反馈控制系统。所述的负反馈控制系统置于反应堆内，包括反馈控制段，所述的反馈控制段包括外壁，在外壁内侧自上而下设置的上膨胀气腔、内膨胀气腔、吸收体液管、吸收体液池，以及充入气体、吸收体、冷却剂、热冷却剂。利用本发明的反应堆运行功率负反馈控制系统，能够使反应堆在一定的运行功率区间内稳定运行。

技术领域

本发明属于核反应控制技术领域，涉及一种反应堆运行功率负反馈控制系统。

背景技术

反应性控制是实现反应堆安全的一个重要方面。若在功率运行区间，适当提高反应堆的负反馈系数，可以提高反应堆的自稳定特性，降低反应堆控制要求，在一定程度上增加反应堆的固有安全性。

常规钠冷快堆功率运行阶段弯曲反应性外的其他反应性，由组件与堆芯设计基本确定，且随温度在较大范围内接近线性变化。若实现特性功率阶段反应性反馈引入，则可在不增加补偿棒价值要求的情况下，提高反应堆的自稳特性。通过燃料垫块设计，可以使弯曲反应性在一定程度上达到上述效果。

通过液体、气体、固体等膨胀的方式，将吸收体引入堆芯，可实现特定阶段反馈加强，此方面有一定的设计。例如，根据M Kambe,H Tsunoda,K Nakajima,T Iwamura.RAPID-Land RAPID operator-free fast reactors combined with a thermoelectric powerconversion system,Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers,2004的报道，日本RAPID-L月球堆的设计利用位于堆芯上部的液态锂与气体膨胀腔，利用堆芯出口温度，设计了三种不同的反馈组件。

又如，根据Donny Hartanto,Inhyung Kim,Chihyung Kim,Yonghee Kim.An LEU-loaded long-life innovative sodium-cooled fast reactor with noval and passivesafety devices.Annals of Nuclaer Energy,2016的报道，韩国iSFR长寿命创新反应堆设计，利用位于堆芯上部长达9m的膨胀棒，当堆芯出口温度升高时，膨胀棒下插，从而引入负反应性。

再如，根据Janne Wallenius,Staffan Qvist.Fast reactor research inSwedeen.49th meeting of IAEA TWG_FR,2016的报道，瑞对小型铅铋冷SEALER反应堆将膨胀管放入燃料组件中，利用出口处液体的膨胀，向堆芯引入液态吸收体，从而控制反应性。

上述各种设计中，iSFR与RAPID-L设计采用液体与固体膨胀的设计，由于膨胀系数较低，都存在装置尺寸较大，占用堆内空间较多的缺点，会对堆本体的设计带来一定影响；SEALER设计能够引入的吸收体数目较少，引入负反馈较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种反应堆运行功率负反馈控制系统，以能够使反应堆在一定的运行功率区间内稳定运行。

为实现此目的，在基础的实施方案中，本发明提供一种反应堆运行功率负反馈控制系统，所述的负反馈控制系统置于反应堆内，包括反馈控制段，所述的反馈控制段包括外壁，在外壁内侧自上而下设置的上膨胀气腔、内膨胀气腔、吸收体液管、吸收体液池，以及充入气体、吸收体、冷却剂、热冷却剂，

所述的外壁的夹层被上下隔开，上部的夹层用于通入所述的热冷却剂，下部的夹层形成冷却剂通道，用于通入所述的冷却剂，所述的冷却剂从所述的冷却剂通道流过后经所述的外壁的外侧上开有的冷却剂出口流出所述的夹层；

所述的上膨胀气腔和所述的内膨胀气腔内分别充有所述的充入气体；

所述的内膨胀气腔通过所述的吸收体液管与所述的吸收体液池连接；