[实用新型]高温气冷堆及系统

权利要求书

1.一种高温气冷堆，其特征在于，包括：反应堆容器，以及与所述反应堆容器连通的微通道换热器容器；

所述反应堆容器包括外壳，以及设置在所述外壳内的堆芯；所述堆芯包括：多个以固定排列方式排列的燃料元件或多个包含燃料元件的燃料盒，所述固定排列方式包括正四面体排列，所述燃料盒采用正四面体结构、正四边形棱柱体结构或正六边形棱柱体结构，所述燃料元件采用TRISO包覆颗粒燃料；所述燃料盒的侧壁开设有多个通孔；

所述微通道换热器容器包括容器壳体，所述容器壳体内设置有微通道换热器芯体；所述微通道换热器芯体具有流通槽，用于流通载热工质；所述微通道换热器芯体包括连接在一起的多个板体，且所述板体上设置有用于形成所述流通槽的凹槽，相邻板片的流通槽内分别流通一次侧载热工质和二次侧载热工质。

2.根据权利要求1所述的高温气冷堆，其特征在于，所述燃料盒采用正四边形棱柱体结构，且包括多个燃料元件子盒和/或控制棒套管；所述燃料元件子盒采用圆柱体结构或正四边形棱柱体结构，且所述燃料元件子盒中装载有TRISO燃料的燃料球，且所述燃料球含有作为可燃毒物的中子吸收材料；所述燃料元件子盒的侧壁开设有多个通孔；

所述燃料元件子盒内还装载有石墨球。

3.根据权利要求1所述的高温气冷堆，其特征在于，所述燃料盒内还装载有束棒燃料元件，所述束棒燃料元件包括：碳化硅包壳，以及TRISO包覆颗粒燃料为芯体的燃料棒。

4.根据权利要求1所述的高温气冷堆，其特征在于，所述燃料盒内还装载有套筒组件，所述套筒组件包括：碳化硅包壳，以及TRISO包覆颗粒燃料为芯体的圆筒形燃料元件；

所述圆筒形燃料元件的中心插入有碳化硅包壳的石墨棒或可燃毒物棒，且所述可燃毒物棒包括作为可燃毒物的吸收体材料。

5.根据权利要求1所述的高温气冷堆，其特征在于，所述燃料盒内还装载有蜂窝棱柱式燃料组件，所述蜂窝棱柱式燃料组件包括：碳化硅包壳，以及TRISO包覆颗粒燃料为芯体的燃料棒和碳化硅管组成的阵列填充石墨粉。

6.根据权利要求1－5中任一项所述的高温气冷堆，其特征在于，所述微通道换热器设置在所述容器壳体的底部，且通过法兰与所述容器壳体连接。

7.根据权利要求6所述的高温气冷堆，其特征在于，所述微通道换热器容器与所述反应堆容器之间设置有阀门，且所述微通道换热器容器的一次侧采用氦气、二次侧采用二氧化碳作为载热工质；

所述容器壳体内设置有氦气风机，所述氦气风机布置在所述微通道换热器的下方。

8.一种高温气冷堆系统，其特征在于，包括：如上述权利要求1－7中任一项所述的高温气冷堆。

9.根据权利要求8所述的高温气冷堆系统，其特征在于，所述微通道换热器容器分别与反应堆容器和发电/供蒸汽系统连接，

和/或，所述微通道换热器容器分别与反应堆容器和供暖系统连接；

所述发电/供蒸汽系统包括依次连通的高压涡轮机、低压涡轮机、驱动涡轮机和换热器，且所述驱动涡轮机连通有发电机；所述换热器的另一侧依次连通有预冷器、低压压缩机、中间冷却器和高压压缩机，且所述低压压缩机与所述低压涡轮机连通，所述高压压缩机与所述高压涡轮机连通；

所述发电/供蒸汽系统能够与所述中间冷却器连接产生蒸汽；

所述供暖系统与所述预冷器，和/或，所述供暖系统与所述中间冷却器连接提供供暖能量；

所述预冷器和/或所述中间冷却器还用于连接低温发电用的载热工质发电。

10.根据权利要求8所述的高温气冷堆系统，其特征在于，所述微通道换热器容器的一次侧采用氦气、二次侧采用二氧化碳作为载热工质，且采用二氧化碳布雷顿循环作为发电循环；

所述微通道换热器容器的三次侧直接连接蒸汽发生器产生高温蒸汽，或经流量分配器的转换阀门连接蒸汽发生器产生高温蒸汽，同时发电；

或，所述微通道换热器容器的三次侧采用压缩空气为载热工质发电。