【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及反应堆设计，具体涉及一种超临界反应堆。
技术介绍
1、核能为可大规模发展的高效清洁能源。目前，在役的核电站主要采用二代和二代改进型压水堆技术，随着第三代核电站进入批量建造期，追求更高安全性经济性和更少废物排放的第四代先进核能技术的研究工作已逐渐成为研发热点。
2、传统的超临界水堆采用直流式反应堆，其中给水流量与堆芯流量匹配，以简化压力容器内部结构并限制压力容器最高温度，超临界压力冷却剂在一次通过堆芯时被加热、蒸发和过热，整个堆芯高度冷却剂密度变化非常大，堆芯高度中子分布均匀性变化非常大。
3、此外，已知直流式反应堆的缺点是冷却剂的不均匀加热具有极高的灵敏度，因此会导致冷却剂和燃料包壳过热温度达约1000摄氏度，如此高温下，燃料包壳则需要使用耐热合金，同时燃料循环的特性易急剧恶化。
4、基于此，本申请专利技术人提出一种超临界反应堆，以期解决上述技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中冷却剂加热不均匀致使传热效率低等缺陷，提供一种超临界反应堆。
2、本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
3、本专利技术提供了一种超临界反应堆，其特点在于，包括：
4、压力容器筒体，内设有堆内构件，所述堆内构件容纳外围燃料组件和中部燃料组件；
5、所述压力容器筒体上设有进口接管和出口接管且底部具有下腔室，所述外围燃料组件和所述中部燃料组件一端延伸至所述下腔室或置
6、所述进口接管引入的冷却剂经所述外围燃料组件流至所述下腔室并返回至所述中部燃料组件，以从所述出口接管排出。
7、根据本专利技术的一个实施例，所述堆内构件包括隔离环和吊篮筒体，所述中部燃料组件位于所述隔离环内，所述隔离环位于所述吊篮筒体内以隔开所述外围燃料组件和所述中部燃料组件；
8、所述进口接管与所述吊篮筒体连通，所述出口接管与所述隔离环内侧连通。
9、根据本专利技术的一个实施例，所述吊篮筒体上开设有至少一个流通孔，所述进口接管引入的冷却剂经所述流通孔进入所述吊篮筒体内。
10、根据本专利技术的一个实施例，所述吊篮筒体内套设有内筒体，所述内筒体的外壁面与所述吊篮筒体的内壁面抵接；
11、所述内筒体与所述隔离环之间围合形成进口冷腔室，所述内筒体上开设有与所述流通孔连通且位置对应的匹配孔，所述隔离环穿过所述内筒体或置于内筒体内；
12、所述外围燃料组件的一端穿过所述内筒体并延伸至所述进口冷腔室内或置于所述内筒体下方，所述中部燃料组件的一端穿过所述内筒体或置于所述内筒体下方，所述隔离环内部与所述内筒体底部配合形成存储腔室。
13、根据本专利技术的一个实施例，所述外围燃料组件延伸至所述进口冷腔室的一端开设有第一连通孔，所述进口接管引入至所述进口冷腔室内的冷却剂经所述第一连通孔进入所述外围燃料组件内并流至所述下腔室；
14、所述中部燃料组件延伸至所述存储腔室内的一端开设有第二连通孔，加热后的冷却剂经所述第二连通孔排至所述出口接管。
15、根据本专利技术的一个实施例，所述外围燃料组件和所述中部燃料组件中空设置；或者，所述外围燃料组件和所述中部燃料组件上设有供冷却剂流通的流通通道。
16、根据本专利技术的一个实施例，所述流通孔的数量为多个；
17、所述吊篮筒体沿其周向间隔设置有多排流通单元，每一所述流通单元沿所述压力容器轴向设置有至少一个所述流通孔。
18、根据本专利技术的一个实施例，所述吊篮筒体与所述压力容器筒体之间围合形成容置环腔，所述进口接管一端与所述容置环腔连通；
19、所述进口接管引入的冷却剂经所述容置环腔流入所述吊篮筒体内。
20、根据本专利技术的一个实施例，所述容置环腔内设有节流环，所述节流环分别与所述吊篮筒体和所述压力容器内壁连接；
21、所述节流环上开设有间隙流道，所述进口接管引入的冷却剂至少部分经所述间隙流道流至所述下腔室。
22、根据本专利技术的一个实施例，所述吊篮筒体与所述压力容器筒体之间围合形成容置环腔；
23、所述进口接管一端延伸至所述吊篮筒体并与所述吊篮筒体相连接，所述吊篮筒体上开设有连接孔，所述连接孔与所述容置环腔连通。
24、根据本专利技术的一个实施例，所述吊篮筒体内设有分隔板，所述隔离环顶部与所述分隔板相连接；
25、所述分隔板上开设有至少一个与所述出口接管连通的贯穿孔。
26、根据本专利技术的一个实施例，所述吊篮筒体顶部设有安装板，所述安装板和所述分隔板之间围合形成出口热腔室，所述出口接管与所述出口热腔室连通。
27、根据本专利技术的一个实施例，所述压力容器筒体顶部还设有压力容器顶盖，所述安装板与所述压力容器顶盖之间围合形成容置腔；
28、所述安装板或所述堆内构件上开设有流通槽，所述进口接管引入的冷却剂至少部分经所述流通槽流至所述容置腔内。
29、根据本专利技术的一个实施例，所述安装板中部开设有至少一个流水孔，所述流水孔处用于安装导向筒或堆内测量导管。
30、根据本专利技术的一个实施例，所述进口接管与所述外围燃料组件之间设有导向管，所述导向管一端朝向所述外围燃料组件的进口端，所述进口接管引入的冷却剂经所述导向管引至所述外围燃料组件。
31、根据本专利技术的一个实施例，所述堆内构件底部设有堆芯下板，所述堆芯下板内具有隔离腔，所述中部燃料组件分别与所述隔离腔和所述下腔室连通；
32、所述外围燃料组件引至所述下腔室的冷却剂分别经所述隔离腔和所述下腔室流至所述中部燃料组件，以使得所述中部燃料组件入口处获得流量均匀的冷却剂。
33、本专利技术的积极进步效果在于：
34、本专利技术超临界反应堆，通过设置外围燃料组件和中部燃料组件，经进口接管进入的冷却剂经外围燃料组件向下加热，然后再进入中部燃料组件进行加热。采用双流程堆芯设计，实现堆芯快、热谱串联，不仅可以降低堆芯高度冷却剂密度变化，使堆芯高度中子分布更加均匀，而且有利于降低燃料包壳的温度水平，改善燃料循环的特性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种超临界反应堆，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的超临界反应堆，其特征在于，所述堆内构件包括隔离环和吊篮筒体，所述中部燃料组件位于所述隔离环内，所述隔离环位于所述吊篮筒体内以隔开所述外围燃料组件和所述中部燃料组件；
3.根据权利要求2所述的超临界反应堆，其特征在于，所述吊篮筒体上开设有至少一个流通孔，所述进口接管引入的冷却剂经所述流通孔进入所述吊篮筒体内。
4.根据权利要求3所述的超临界反应堆，其特征在于，所述吊篮筒体内套设有内筒体，所述内筒体的外壁面与所述吊篮筒体的内壁面抵接；
5.根据权利要求4所述的超临界反应堆，其特征在于，所述外围燃料组件延伸至所述进口冷腔室的一端开设有第一连通孔，所述进口接管引入至所述进口冷腔室内的冷却剂经所述第一连通孔进入所述外围燃料组件内并流至所述下腔室；
6.根据权利要求5所述的超临界反应堆，其特征在于，所述外围燃料组件和所述中部燃料组件中空设置；或者，所述外围燃料组件和所述中部燃料组件上设有供冷却剂流通的流通通道。
7.根据权利要求3所述的超临界反应堆，其特征
8.根据权利要求3所述的超临界反应堆，其特征在于，所述吊篮筒体与所述压力容器筒体之间围合形成容置环腔，所述进口接管一端与所述容置环腔连通；
9.根据权利要求8所述的超临界反应堆，其特征在于，所述容置环腔内设有节流环，所述节流环分别与所述吊篮筒体和所述压力容器内壁连接；
10.根据权利要求3所述的超临界反应堆，其特征在于，所述吊篮筒体与所述压力容器筒体之间围合形成容置环腔；
11.根据权利要求3所述的超临界反应堆，其特征在于，所述吊篮筒体内设有分隔板，所述隔离环顶部与所述分隔板相连接；
12.根据权利要求11所述的超临界反应堆，其特征在于，所述吊篮筒体顶部设有安装板，所述安装板和所述分隔板之间围合形成出口热腔室，所述出口接管与所述出口热腔室连通。
13.根据权利要求12所述的超临界反应堆，其特征在于，所述压力容器筒体顶部还设有压力容器顶盖，所述安装板与所述压力容器顶盖之间围合形成容置腔；
14.根据权利要求13所述的超临界反应堆，其特征在于，所述安装板中部开设有至少一个流水孔，所述流水孔处用于安装导向筒或堆内测量导管。
15.根据权利要求3所述的超临界反应堆，其特征在于，所述进口接管与所述外围燃料组件之间设有导向管，所述导向管一端朝向所述外围燃料组件的进口端，所述进口接管引入的冷却剂经所述导向管引至所述外围燃料组件。
16.根据权利要求1所述的超临界反应堆，其特征在于，所述堆内构件底部设有堆芯下板，所述堆芯下板内具有隔离腔，所述中部燃料组件分别与所述隔离腔和所述下腔室连通；
...【技术特征摘要】
1.一种超临界反应堆，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的超临界反应堆，其特征在于，所述堆内构件包括隔离环和吊篮筒体，所述中部燃料组件位于所述隔离环内，所述隔离环位于所述吊篮筒体内以隔开所述外围燃料组件和所述中部燃料组件；
3.根据权利要求2所述的超临界反应堆，其特征在于，所述吊篮筒体上开设有至少一个流通孔，所述进口接管引入的冷却剂经所述流通孔进入所述吊篮筒体内。
4.根据权利要求3所述的超临界反应堆，其特征在于，所述吊篮筒体内套设有内筒体，所述内筒体的外壁面与所述吊篮筒体的内壁面抵接；
5.根据权利要求4所述的超临界反应堆，其特征在于，所述外围燃料组件延伸至所述进口冷腔室的一端开设有第一连通孔，所述进口接管引入至所述进口冷腔室内的冷却剂经所述第一连通孔进入所述外围燃料组件内并流至所述下腔室；
6.根据权利要求5所述的超临界反应堆，其特征在于，所述外围燃料组件和所述中部燃料组件中空设置；或者，所述外围燃料组件和所述中部燃料组件上设有供冷却剂流通的流通通道。
7.根据权利要求3所述的超临界反应堆，其特征在于，所述流通孔的数量为多个；
8.根据权利要求3所述的超临界反应堆，其特征在于，所述吊篮筒体与所述压力容器筒体之间围合形成容置环腔，所述进口接管一端与所述容置环腔连通；
9.根据权利要求8所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑明光，丁宗华，邵长磊，颜岩，周云迪，王世杰，庞波，邓蕾，刘润发，
申请(专利权)人：上海核工程研究设计院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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