[发明专利]一种核反应堆

说明书

本发明涉及一种核反应堆，包括压力容器、设置在所述压力容器中的堆内构件、提供循环动力的主泵以及与所述压力容器连接的蒸汽发生器；所述主泵、所述压力容器、所述堆内构件、以及所述蒸汽发生器依次连接形成供冷却剂流通的一回路；所述一回路中冷却剂的密度大于二回路中介质的密度；所述一回路设有压力平衡空间；所述压力平衡空间包括连通的、设置在所述蒸汽发生器上部的第一气体空间、设置在所述压力容器上部的第二气体空间和/或设置在所述主泵上部的第三气体空间。该核反应堆可在发生事故，特别是SGTR事故后，对高压蒸汽进行缓冲，达到缓解和吸收过大压力波动的目的，避免了一回路瞬间超压，避免损坏堆内结构和设备。

技术领域

本发明涉及核电技术领域，更具体地说，涉及一种核反应堆。

背景技术

在反应堆运行过程中，需要通过各主设备共同形成一回路包容边界来实现冷却剂的包容，将反应堆的裂变反应限制在密闭空间内进行，并为反应堆一回路提供压力边界。在反应堆结构的设计中，若一、二回路的冷却剂不同，亦或是使用工况不相同，往往造成一、二次侧设计压力不同，导致一回路蒸汽发生器发生SGTR事故(传热管破裂事故)后造成压力波动，由于设备内部充满高温高压水、缺乏气体空间，无法缓冲、吸收部分压力波动，因此容易损坏堆内结构和设备。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种能够缓解蒸汽发生器发生事故时造成压力波动，避免损坏堆内结构和设备的核反应堆。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核反应堆，包括压力容器、设置在所述压力容器的堆内构件、提供循环动力的主泵以及与所述压力容器连接的蒸汽发生器；

所述主泵、所述压力容器、所述堆内构件、以及所述蒸汽发生器依次连接形成供冷却剂流通的一回路；所述一回路中冷却剂的密度大于二回路中介质的密度；

所述一回路设有压力平衡空间；所述压力平衡空间包括连通的、设置在所述蒸汽发生器上部的第一气体空间、设置在所述压力容器上部的第二气体空间和/或设置在所述主泵上部的第三气体空间。

优选地，所述蒸汽发生器、所述压力容器、以及所述主泵中分别留设有一未填满所述冷却剂的空腔；

所述空腔分别形成所述第一气体空间、所述第二气体空间以及所述第三气体空间；

所述第一气体空间、第二气体空间以及第三气体空间相互连通形成所述压力平衡空间；或者，所述第一气体空间、所述第二气体空间相互连通形成所述压力平衡空间；或者，所述第一气体空间、所述第三气体空间相互连通形成所述压力平衡空间。

优选地，所述第二气体空间与所述第一气体空间设有第一连接管道；所述第二气体空间与所述第三气体空间之间设有第二连接管道；

所述第一气体空间、所述第一连接管道、所述第二气体空间、所述第二连接管道、以及该第三气体空间依次连通。

优选地，所述压力容器设在所述堆内构件的外围；所述压力容器内侧壁与所述堆内构件的外侧壁之间形成环腔；所述主泵与所述环腔连通；

所述堆内构件的侧壁上设有与所述环腔连通以供冷却剂流入的进液孔。

优选地，所述压力容器与所述主泵之间设有连通所述压力容器与所述主泵的第一主管道；所述堆内构件与所述蒸汽发生器之间设有连通所述堆内构件和所述蒸汽发生器的第二主管道；

所述第一主管道、所述环腔、所述进液孔以及所述第二主管道相互连通形成供所述冷却剂流通的流通通道。

优选地，所述冷却剂包括液态金属冷却剂；所述液态金属冷却剂的密度以及粘度大于所述蒸汽发生器中进行加热蒸发的介质的密度和粘度。

优选地，所述液态金属冷却剂包括液态铅、液态铅铋合金。