[发明专利]一种泳池式区域低温供热堆

说明书

本发明属于反应堆技术领域，具体涉及一种泳池式区域低温供热堆，包括设置在堆水池底部的堆芯，堆水池中池水深度为20‑30米；在堆水池内由上至下依次设置的上吊篮、中吊篮、下吊篮和堆芯底座；上吊篮中设有控制棒驱动机构的驱动线，中吊篮中设有控制棒导向筒，堆芯设置在下吊篮内，下吊篮设置在固定于堆水池底面的堆芯底座的上方，反应堆采用控制棒束控制反应性；还包括与下吊篮连通的一回路，在堆芯内加热后的池水经一回路传送至堆水池之外进行换热并回流至堆水池中。本发明具有固有安全性级别高、可靠性高、经济实用的优点。

技术领域

本发明属于反应堆技术领域，具体涉及一种泳池式区域低温供热堆。

背景技术

核能供热是一种以核裂变产生的能量为热源向周边城市集中供热的方式，与传统热源相比可以显著减少污染排放，且供热安全可靠，将有效改善我国能源结构，缓解日趋严重的能源供应紧张局面，对于保护环境、保护人民身体健康以及缓解燃煤压力等具有积极意义。

目前，核能供热主要应用方式为两种，一种是压力壳式，结构与高温高压的压水堆相似，另外一种是泳池式，两种类型分别在苏联/俄罗斯、德国、阿国、瑞士和加拿大等国都有过研究和开发。泳池式相对压力壳式而言，省去压力容器、安全壳等大型复杂设备，具有固有安全性好、可靠性高、系统简单和运行稳定等优点，也更适于城市居民区建设。不过，除了苏联/俄罗斯外，世界上还没有特别成功的核能供热反应堆商业化运营的先例。在我国，清华大学曾经使用现有的泳池式屏蔽试验堆进行核供热试验，中国原子能科学研究院利用其49-2泳池式堆连续供热168小时，证明了泳池式堆供热的技术可行性。

但是，现有泳池式供热堆技术中，一是池水深度不够，出水温度较低，并未匹配目前国内城市热网供热需求，不适于城市区域热网的需求，难以用于商业推广和应用；二是现有泳池式堆支路单一(支路是指一回路上用于连通反应堆的管路)，任何设计基准事故工况下都不能保证持续供热；三是缺少缓解堆熔事故发生的非能动冷却循环系统，四是对放射性气体处理措施不合理；五是反应堆固有安全性级别不够高等等，因此，当前的泳池式供热堆的实用性、经济性、安全性和可靠性仍有很大的提升空间。

发明内容

针对目前泳池式供热堆存在的不足，本名发明的目的是提供一种实用经济、安全可靠、适于城市区域热网的需求的新型泳池式供热堆。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是一种泳池式区域低温供热堆，包括设置在堆水池底部的堆芯，其中，所述堆水池中的池水的深度为20-30米；还包括在所述堆水池内由上至下依次设置的上吊篮、中吊篮、下吊篮和堆芯底座；所述上吊篮中设有控制棒驱动机构的驱动线，所述中吊篮中设有控制棒导向筒，所述堆芯设置在所述下吊篮内，所述下吊篮设置在固定于所述堆水池底面的所述堆芯底座的上方，反应堆采用控制棒束控制反应性；还包括与所述下吊篮连通的一回路，在所述堆芯内加热后的池水经所述一回路传送至所述堆水池之外进行换热并回流至所述堆水池中。

进一步，所述一回路上设有一回路主泵和一回路换热器，还包括与所述一回路换热器相连的隔离回路，所述隔离回路设有隔离回路泵和隔离回路换热器，所述隔离回路换热器与城市供热管网相连，向所述城市供热管网供热，所述隔离回路的压力大于所述一回路的压力。

进一步，所述一回路还包括位于所述堆水池内，连通所述下吊篮的延迟罐以及与所述延迟罐相连的出水管；在所述一回路的作用下由所述堆芯加热后的池水通过所述延迟罐后依次进入所述一回路主泵和所述一回路换热器；所述延迟罐用于延迟由所述堆芯加热后的池水中的放射性气体的衰变，降低所述一回路主泵和所述一回路换热器的所受剂量水平。

更进一步，所述延迟罐为多个，各自独立运行，互不干涉，所述延迟罐能够通过盲板实现阻断或连通，通过调整连通的所述延迟罐的数量，来实现调整所述一回路中的加热后的池水的进入量。