[发明专利]核反应堆

说明书

本发明公开了一种核反应堆，包括反应堆容器、堆芯、控制鼓组件、热通道、换热器和主泵，反应堆容器内具有冷却剂，堆芯设在反应堆容器内的中下部，控制鼓组件设在堆芯的外周，控制鼓组件包括多个控制鼓，控制鼓可绕其中心旋转，多个控制鼓沿堆芯的周向间隔布置，热通道设在反应堆容器内且位于堆芯上方，热通道的底部与控制鼓组件密封连接，热通道的顶部与反应堆容器的内顶面密封连接，热通道内具有供冷却剂通过的热池通道，换热器设在反应堆容器内且位于热通道的外周，换热器的进口与热池通道连通，主泵和换热器均与盖体固定，主泵的一部分设在热池通道内。本发明的核反应堆结构紧凑、体积较小，经济性较好，能够适用狭窄空间的安装。

技术领域

本发明涉及铅冷快堆技术领域，具体地，涉及一种核反应堆。

背景技术

铅冷快堆是指采用液态铅或铅铋合金冷却的快中子反应堆。由于铅冷快堆能够很好的满足第四代反应堆安全性、可持续性和核不扩散的目标要求，目前，许多国家都在积极开展铅冷快堆的研究。

相关技术中，堆芯通过插入控制棒的方式来实现核反应控制，控制棒从堆芯的顶部插入，铅冷快堆的主泵和换热器布置在堆芯的外周侧。上述铅冷快堆的布置方案存在以下问题：

1)由于主泵和换热器设在堆芯的外周侧，造成铅冷快堆的局部径向尺寸较大，进而使得铅冷快堆的整体尺寸较大、铅冷快堆内冷却剂(液态沿或铅铋合金)的总装量较多；

2)主泵采用长轴泵，可靠性较差，为了保证驱动效果，需要配备多个主泵，增加了铅冷快堆的结构复杂程度，进一步增加了铅冷快堆的体积；

3)当换热器内供蒸汽流动的换热管发生破坏时，蒸汽一方面容易随着冷却剂流至堆芯处，从而容易引发堆芯临界的问题，不利于堆芯的安全、稳定运行，另一方面换热管中的蒸汽压强较高，外泄的蒸汽会发生闪蒸或闪爆的问题，容易对外泄位置的周围部件造成冲击，不利于铅冷快堆的平稳运行。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明提出了一种核反应堆，该核反应堆结构紧凑、体积较小，减少了冷却剂的总装量，简化了整体结构，更加适用于移动式或者狭窄空间的应用场景。

根据本发明实施例的核反应堆包括：反应堆容器，所述反应堆容器包括桶体和盖体，所述桶体的顶部为开口，所述盖体用于封堵所述桶体的开口，所述反应堆容器内具有冷却剂；堆芯，所述堆芯设在所述反应堆容器内的中下部；控制鼓组件，所述控制鼓组件设在所述堆芯的外周，所述控制鼓组件包括多个控制鼓，所述控制鼓可绕其中心旋转，多个所述控制鼓沿所述堆芯的周向间隔布置；热通道，所述热通道设在所述反应堆容器内且位于所述堆芯上方，所述热通道的底部与所述控制鼓组件密封连接，所述热通道的顶部与所述反应堆容器的内顶面密封连接，所述热通道内具有供所述冷却剂通过的热池通道，所述热通道的顶部与所述盖体密封连接；换热器，所述换热器设在所述反应堆容器内且位于所述热通道的外周，所述换热器的进口与所述热池通道连通，所述换热器的顶部与所述盖体固定连接；主泵，所述主泵固定在所述盖体上，且所述主泵的一部分设在所述热池通道内，所述主泵用于将所述热池通道内的所述冷却剂泵送至所述换热器内。

根据本发明实施例的核反应堆，核反应堆的结构紧凑、体积较小，冷却剂的总装量较小，且优化了内部结构，减小了核反应堆的制造成本，提高了核反应堆的经济性，方便了核反应堆的移动和搬运，使得核反应堆能够适用狭窄空间的安装。另外，还实现了换热器和主泵的一体化布置，实现了核反应堆的集成化，进一步方便了核反应堆的安装和拆卸。