[发明专利]浅池式核能低温供热堆装置及其运行方法

权利要求书

1.一种浅池式核能低温供热堆装置，其特征在于，包括：浅水池，所述浅水池内设置有池内主循环水泵和池内主换热器；

所述池内主循环水泵置于一回路的首端，且所述池内主循环水泵的入口与所述浅水池相通，所述池内主循环水泵的出口与堆芯的入口相联；所述堆芯的出口与所述池内主换热器下端的一回路水入口相联结。

2.根据权利要求1所述的浅池式核能低温供热堆装置，其特征在于，所述池内主换热器在所述浅水池内垂直放置，所述池内主换热器的一回路水出口在上方，并与所述浅水池的池水相通。

3.根据权利要求1或2所述的浅池式核能低温供热堆装置，其特征在于，所述池内主换热器采用全金属型的板式换热器。

4.根据权利要求1所述的浅池式核能低温供热堆装置，其特征在于，所述池内主循环水泵的出口通过反应堆入口管道与所述堆芯的入口相联，且所述反应堆入口管道靠近封闭式堆壳的一端设有单向阀；

所述堆芯的出口通过出口管道与所述池内主换热器下端的一回路水入口相联结。

5.根据权利要求1所述的浅池式核能低温供热堆装置，其特征在于，所述浅水池的深度在8米至20米之间。

6.根据权利要求1所述的浅池式核能低温供热堆装置，其特征在于，所述池内主换热器还连通有中间回路，所述中间回路在反应堆一回路与热网之间设置，且所述中间回路的工作压力高于所述反应堆一回路和所述热网的工作压力；

所述中间回路通过热网换热器与热网供水管道连通，且所述中间回路上设有中间回路循环水泵，所述热网供水管道上设有热网循环水泵；

所述池内主循环水泵、所述中间回路循环水泵、以及所述热网循环水泵均分别采用双速电机驱动。

7.一种浅池式核能低温供热堆的运行方法，其特征在于，池内主循环水泵设置于一回路的首端，实现为一回路增压的运行方式，在功率运行状态下使堆芯与池内主换热器内的水压高于其所在点的水静压，其增压幅度为从该点算起顺流而下一直到池内主换热器的出口之间各段流动阻力之和，以此增加堆芯及一回路内各点的热工安全裕度。

8.根据权利要求7所述的浅池式核能低温供热堆的运行方法，其特征在于，在一回路系统内，带有堆芯出口水温的堆水最高升至池内主换热器下端的一次水入口，处于供热堆浅水池的水表面以下5米，堆水继续上行开始其放热降温过程；

在浅水池深度为12米、堆芯出口水温为110℃的条件下，能够保证在一回路功率运行时各点的水温依靠池内主循环水泵的增压作用都具有足够的过冷度，以提高传热安全裕度。

9.根据权利要求7或8所述的浅池式核能低温供热堆的运行方法，其特征在于，在正常功率运行条件下，各水泵电机由核供热站交流电源供电，各泵在额定工作转数下运行，保证将堆芯发出的热量经过中间回路传至热网；

正常停堆或事故停堆后，池内主循环水泵、中间回路循环水泵、以及热网循环水泵均转入稳定的低速运行工况，保证安全载出堆芯余热并保护热网免于发生冷冻；或变速运行，使流量与堆芯余热同步衰减，以节省可靠电源的供电，且当电网低速或变速电机供电发生故障时自动转接可靠电源，保证对堆芯余热不间断的安全冷却过程；

在正常供电及可靠电源都失效的极端事故条件下，池内主循环水泵停闭后，单向阀自然开启，浅水池内下部温度较低的池水通过单向阀直接进入堆芯并载出堆芯余热，通过池内主换热器放出热量后返回浅水池，以形成简短、高效的一回路自然循环安全冷却通道。