[发明专利]液态氯化盐冷却的类似蜂窝煤型燃料组件及采用该组件的堆芯

权利要求书

1.一种液态氯化盐冷却的小型反应堆堆芯，其特征在于：堆芯布置了内区燃料组件(12)、外区燃料组件(13)、控制组件(10)、安全组件(11)、反射层组件(14)以及屏蔽层组件(15)；所述内区燃料组件(12)和外区燃料组件(13)采用液态氯化盐冷却的类似蜂窝煤型燃料组件，内区燃料组件(12)采用富集度16.0％的U₃Si₂作为燃料、外区燃料组件(13)采用富集度19.75％的U₃Si₂作为燃料，通过分区布置展平堆芯径向功率分布；所述堆芯按三角形栅格布置各类组件，堆芯中心第1圈至第4圈共布置31个内区燃料组件(12)；第3圈对称、均匀相间布置3个控制组件(10)和3个安全组件(11)；第5圈至第7圈布置54个外区燃料组件(13)；第5圈对称、均匀相间布置12个控制组件(10)；第7圈至第8圈布置42个反射层组件(14)；第8圈至第9圈布置48个屏蔽层组件(15)；所述堆芯内放置的各种组件之间留有堆芯冷却剂间隙，所述堆芯冷却剂采用液态NaCl-KCl-MgCl₂三相氯化盐混合物；

液态氯化盐冷却的类似蜂窝煤型燃料组件包括燃料组件盒(8)，燃料组件盒(8)内上下贯通并横向连通的、呈三角形栅格排布的燃料冷却剂通道管束(9)及内部的燃料冷却剂(5)，燃料冷却剂通道管束(9)通过在其上开通孔使得燃料冷却剂(5)横向连通；燃料组件盒(8)内、燃料冷却剂通道管(9)外侧的部分由底部到顶部包括：燃料下封头(7)、燃料下反射层(6)、燃料区(4)、燃料组件气腔(3)、燃料上反射层(2)和燃料上封头(1)；所述燃料冷却剂(5)采用液态NaCl-KCl-MgCl₂三相氯化盐混合物。

2.根据权利要求1所述的一种液态氯化盐冷却的小型反应堆堆芯，其特征在于：所述燃料冷却剂通道管束(9)的数目为37根。

3.根据权利要求1所述的一种液态氯化盐冷却的小型反应堆堆芯，其特征在于：所述燃料区(4)采用富集度为19.75％或16.0％的U₃Si₂作为燃料；所述燃料上反射层(2)和燃料下反射层(6)的材料采用钛；所述燃料上封头(1)、燃料下封头(7)、燃料组件盒(8)和燃料冷却剂通道管束(9)的材料采用哈氏合金。

4.根据权利要求1所述的一种液态氯化盐冷却的小型反应堆堆芯，其特征在于：反射层组件(14)采用类似蜂窝煤型的结构，由反射层组件盒(16-1)、上下贯通的反射层冷却剂管道(19-1)及内部的反射层冷却剂(18-1)、钛反射体(17-1)、反射层上封头(20-1)和反射层下封头(21-1)构成，钛反射体(17-1)填充于反射层冷却剂管道外、反射层组件盒(16-1)内的空间内，反射层上封头(20-1)和反射层下封头(21-1)分别设置在钛反射体(17-1)顶部和底部；屏蔽层组件(15)采用与反射层组件(14)相同的结构，由屏蔽层组件盒(16-2)、上下贯通的屏蔽层冷却剂管道(19-2)及内部的屏蔽层冷却剂(18-2)、含天然富集度¹⁰B的B₄C屏蔽体(17-2)、屏蔽层上封头(20-2)和屏蔽层下封头(21-2)构成。

5.根据权利要求4所述的一种液态氯化盐冷却的小型反应堆堆芯，其特征在于：所述反射层冷却剂管道(19-1)和屏蔽层冷却剂管道(19-2)的数目为19根。