一种高温气冷堆堆内冷氦流道结构

技术领域

本发明属于核电领域，具体涉及一种高温气冷堆堆内冷氦流道结构。

背景技术

目前在建的高温气冷堆冷氦流道是由带有孔洞的碳砖堆砌而成，由于氦气的渗透力较强，高压氦气流经冷氦流道后，不可避免地通过碳砖间隙及陶瓷砖间隙流进反应堆堆芯。试运中的高温气冷堆示范工程，氦气的漏流量远远大于设计漏流，超过设计漏流量的存在使得燃料球不能得到有效冷却，造成排出口燃料球的温度偏高，同时由于氦气吸热量减少，氦气温度远远低于设计温度，机组蒸汽参数低于设计工况，机组带不满负荷。

发明内容

本发明的目的在于针对目前高温气冷堆碳砖流道存在的问题，提供了一种高温气冷堆堆内冷氦流道结构。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种高温气冷堆堆内冷氦流道结构，包括冷氦流道和碳砖；其中冷氦流道被碳砖包裹，从反应堆上部到下部，是一种无缝管道。

本发明进一步的改进在于，冷氦流道的材料选用ASME规范中规定的核一级材料。

本发明进一步的改进在于，冷氦流道的承受压力高于7MPa，承受温度应高于600℃。

本发明进一步的改进在于，冷氦流道的数量n在28到32之间，且均匀的分布在碳砖中。

本发明进一步的改进在于，冷氦流道的直径d在160mm至200mm之间。

本发明进一步的改进在于，还包括反应堆压力容器，碳砖堆砌在反应堆压力容器中，形成一层辐射屏蔽层和保温隔热层。

本发明进一步的改进在于，包括陶瓷堆内构件，陶瓷堆内构件位于碳砖的内层，是由陶瓷砖堆砌而成，陶瓷堆内构件所形成的空间构成了堆芯。

本发明进一步的改进在于，从主氦风机出来的冷氦，由冷氦流道的一端进入，从冷氦流道的另一端流出进入到堆芯。

本发明至少具有如下有益的技术效果：

本发明提供的一种高温气冷堆堆内冷氦流道结构，具有以下几方面明显的优点：

(1)本发明所提出的冷氦流道是用无缝管道制成，镶嵌在碳砖中，从根本上杜绝了氦气从碳砖间隙泄露的可能性。

(2)冷氦流道镶嵌在碳砖中，形成了碳砖的“筋骨”，增加了堆砌碳砖的稳定性。

附图说明

图1为本发明一种高温气冷堆堆内冷氦流道结构的结构框图。

图2为图1的俯视图。

附图标记说明：

1-反应堆压力容器；

2-碳砖；

3-冷氦流道；

4-陶瓷堆内构件；

5-堆芯。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1和图2所示，本发明提供的一种高温气冷堆堆内冷氦流道结构，包括反应堆压力容器1、冷氦流道3、碳砖2和陶瓷堆内构件4；其中冷氦流道3被碳砖2包裹，从反应堆上部到下部，是一种无缝管道。

冷氦流道3的材料满足在反应堆内辐照要求，同时满足反应堆冷氦温度和压力要求，可以选用与主氦风机出口管道相同的材料。

其中碳砖2堆砌在反应堆压力容器1中，形成一层辐射屏蔽层和保温隔热层。

陶瓷堆内构件4位于碳砖2的内层，是由陶瓷砖堆砌而成，陶瓷堆内构件4所形成的空间构成了堆芯5。从主氦风机出来的冷氦，由冷氦流道3的一端进入，从冷氦流道3的另一端流出进入到堆芯5。

实施例：

高温气冷堆在建的示范工程，冷氦通道由碳砖孔道堆砌而成，氦气流经流道后，从碳砖堆砌间隙漏流，目前估算漏流量大于40％，造成反应堆出口热氦温度达不到600℃，远低于设计的750℃，主蒸汽温度达不到520℃，远低于设计的567℃，反应堆卸料管温度超过了设计的900℃，影响到了反应堆的安全。采用本专利提出的无缝管道氦气流道后，彻底杜绝了碳砖间隙漏流问题，有望能解决目前存在的问题。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。