[发明专利]一种上反射层结构、堆芯结构、以及高温气冷堆

说明书

本发明公开一种上反射层结构，由多个石墨砖构成，所述石墨砖内部设有腔室和多个通道，所述腔室设于所述石墨砖的上部，用于流通冷却剂；多个所述通道设于所述石墨砖的下部，各通道的入口与所述腔室连通，其出口均匀分布在石墨砖的下端面上。本发明还公开一种采用所述上反射层结构的堆芯结构及高温气冷堆。本发明上反射层结构可以将冷却剂分流，提高进入到堆芯燃料区的冷却剂的均匀性。

技术领域

本发明属于核技术领域，具体涉及一种上反射层结构、堆芯结构、以及高温气冷堆。

背景技术

在核工业中，棱柱型高温气冷堆的堆芯主要由石墨砖构成，堆芯布置整齐规则，呈棱柱状，堆芯包括燃料区、上反射层、以及下反射层，燃料区由结构相同的燃料组件沿其轴向分层、径向分区依次排布而成，上反射层处于燃料区的上部，下反射层处于燃料区的下部。高温气冷堆的堆芯采用氦气作为冷却剂，冷却剂在进入到高温气冷堆内的腔室后，再由上反射层内的冷却剂通道进入堆芯内的燃料组件中的冷却通道，在这向下流动的过程中冷却剂逐渐被加热，而堆芯得到冷却，被加热后的冷却剂再通过堆芯下部的下反射层内的冷却剂通道流出。

然而，在现有的高温气冷堆中，如球床式高温气冷堆，虽然有上反射层，但是与棱柱式石墨块形状完全不同，且不具有流体分配的功能，在已经建成的棱柱式高温气冷堆中，其上反射层结构只具备基本的反射中子的功能，均未设计流体分配的功能，上反射层石墨块冷却剂通道为通孔，与燃料石墨块的结构相同。冷却剂在通过上反射层内进入到燃料区域时，存在冷却剂分布不均匀、流动阻力大等问题，导致堆芯燃料局部区域温度过高，堆芯压损过大，可能对高温气冷堆的安全运行造成不良影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种上反射层结构、堆芯结构、以及高温气冷堆，可以对冷却剂进行分流，提高进入到堆芯燃料区的冷却剂的均匀性。

根据本发明的一个方面，提供一种上反射层结构，其技术方案如下：

一种上反射层结构，包括多个石墨砖，所述石墨砖内部有腔室和多个通道，

所述腔室设于所述石墨砖的上部，用于流通冷却剂；

多个所述通道设于所述石墨砖的下部，各通道的入口与所述腔室连通，其出口均匀分布在石墨砖的下端面上。

优选的是，各所述通道的孔径大小相同。

优选的是，所述腔室为圆柱形。

优选的是，所述腔室的直径大于各个所述通孔的孔径。

优选的是，所述石墨砖为棱柱形。

优选的是，多个所述石墨砖均沿水平方向并列分布。

根据本发明的另一个方面，提供一种堆芯结构，其技术方案如下：

一种堆芯结构，包括燃料区、以及设于燃料区上部的上反射层，所述燃料区内设有多个冷却剂通道，所述上反射层采用以上所述的上反射层结构。

优选的是，各石墨砖的各个所述通道与其对应的燃料区上的各个冷却剂通道一一对接。

优选的是，各石墨砖的所述通道的直径等于其对应的燃料区上的冷却剂通道的直径。

优选的是，所述燃料区内的多个冷却剂通道的孔径沿燃料区的径向递增或递减。

根据本发明的又一个方面，提供一种高温气冷堆，其技术方案如下：

一种高温气冷堆，包括堆芯，所述堆芯采用以上所述的堆芯结构。

本发明的有益效果如下：