反應(yīng)性控制系統(tǒng)及核反應(yīng)堆的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型的實(shí)施例涉及一種用于核反應(yīng)堆的反應(yīng)性控制系統(tǒng)、核反應(yīng)堆和核反應(yīng)堆的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前常用的反應(yīng)堆反應(yīng)性控制方法是通過將控制棒插入反應(yīng)堆堆芯并進(jìn)行上下移動(dòng)來控制中子反應(yīng)性，其原理是通過控制棒中吸收體對(duì)反應(yīng)堆中的中子進(jìn)行吸收，調(diào)節(jié)反應(yīng)堆內(nèi)的中子平衡，從而達(dá)到反應(yīng)性控制和停堆的目的。反應(yīng)堆的控制棒材料通常選用B4C或者銀-銦-鎘等固體金屬。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的實(shí)施例的目的是提供反應(yīng)性控制系統(tǒng)、核反應(yīng)堆和核反應(yīng)堆的控制方法，由此例如，可以提高控制材料對(duì)中子的吸收率。
[0004]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，提供了一種用于核反應(yīng)堆的反應(yīng)性控制系統(tǒng)，該反應(yīng)性控制系統(tǒng)包括:控制管道，所述控制管道的至少一部分適于設(shè)置在核反應(yīng)堆的堆芯中；第一控制流體輸入管道，所述第一控制流體輸入管道與控制管道連接，用于將第一控制流體輸入控制管道；第二控制流體輸入管道，所述第二控制流體輸入管道與控制管道連接，用于將第二控制流體輸入控制管道；以及流體輸出管道，用于從控制管道輸出由第一控制流體和第二控制流體混合成的混合流體。
[0005]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述控制管道包括圍繞核反應(yīng)堆堆芯的中心線排列的多個(gè)分支控制管道，該多個(gè)分支控制管道中的每一個(gè)的一個(gè)端部與所述第一控制流體輸入管道和第二控制流體輸入管道連接并且另一個(gè)端部與所述流體輸出管道連接。
[0006]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，第二控制流體輸入管道包括環(huán)形主管道，所述多個(gè)分支控制管道中的每一個(gè)的一個(gè)端部與第二控制流體輸入管道的環(huán)形主管道連接。
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，第一控制流體輸入管道和第二控制流體輸入管道中的每一個(gè)都包括環(huán)形主管道，所述多個(gè)分支控制管道中的每一個(gè)的一個(gè)端部與第一控制流體輸入管道的環(huán)形主管道和第二控制流體輸入管道的環(huán)形主管道連接。
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，第一控制流體輸入管道和第二控制流體輸入管道中的每一個(gè)都包括環(huán)形主管道，所述多個(gè)分支控制管道中的每一個(gè)的一個(gè)端部與第一控制流體輸入管道的環(huán)形主管道和第二控制流體輸入管道的環(huán)形主管道連接，并且流體輸出管道包括環(huán)形主管道，所述多個(gè)分支控制管道中的每一個(gè)的另一個(gè)端部與流體輸出管道的道環(huán)形主管道連接。
[0009]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，第二控制流體輸入管道包括環(huán)形主管道，所述多個(gè)分支控制管道中的每一個(gè)的一個(gè)端部與第二控制流體輸入管道的環(huán)形主管道連接，并且流體輸出管道包括環(huán)形主管道，所述多個(gè)分支控制管道中的每一個(gè)的另一個(gè)端部與流體輸出管道的道環(huán)形主管道連接。
[0010]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，控制管道包括圍繞核反應(yīng)堆堆芯的中心排列的多個(gè)分支控制管道，所述第二控制流體輸入管道和流體輸出管道由包括內(nèi)部管道和外部管道的第一雙層管道構(gòu)成，其中第一雙層管道的內(nèi)部管道形成流體輸出管道，而第一雙層管道的外部管道形成所述第二控制流體輸入管道，所述分支控制管道由包括內(nèi)部管道和外部管道的第二雙層管道構(gòu)成，第一雙層管道的外部管道和內(nèi)部管道與第二雙層管道的外部管道和內(nèi)部管道在第二雙層管道的一個(gè)端部處分別連接，第二雙層管道的內(nèi)部管道和外部管道在第二雙層管道的另一個(gè)端部處相互連通。
[0011]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，在第二雙層管道的所述另一個(gè)端部處，第二雙層管道的外部管道是封閉的，且第二雙層管道的內(nèi)部管道是開口的，使得第二雙層管道的內(nèi)部管道與外部管道相連通。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，第一雙層管道包括環(huán)形主管道，作為第二控制流體輸入管道的環(huán)形主管道的第一雙層管道的環(huán)形主管道的外部管道與第二雙層管道的外部管道在第二雙層管道的一個(gè)端部處連接，作為流體輸出管道的環(huán)形主管道的第一雙層管道的環(huán)形主管道的內(nèi)部管道與第二雙層管道的內(nèi)部管道在第二雙層管道的所述一個(gè)端部處連接。
[0013]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，第一控制流體輸入管道包括環(huán)形主管道，第一控制流體輸入管道的環(huán)形主管道與第二雙層管道的外部管道在第二雙層管道的所述一個(gè)端部處連接。
[0014]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述分支控制管道具有大致C狀形狀。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述控制管道的所述至少一部分豎直延伸。
[0016]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述第二雙層管道的所述一個(gè)端部是所述第二雙層管道的上端部，而所述第二雙層管道的所述另一個(gè)端部是所述第二雙層管道的下端部。
[0017]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述的用于核反應(yīng)堆的反應(yīng)性控制系統(tǒng)還包括:設(shè)置在第二控制流體輸入管道的環(huán)形主管道內(nèi)的第一栗，用于使混合流體在所述控制管道中循環(huán)。
[0018]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述的用于核反應(yīng)堆的反應(yīng)性控制系統(tǒng)還包括:設(shè)置在流體輸出管道的環(huán)形主管道內(nèi)的第二栗，用于使混合流體在所述控制管道中循環(huán)。
[0019]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例所述的用于核反應(yīng)堆的反應(yīng)性控制系統(tǒng)還包括:用于使第一控制流體輸入管道與多個(gè)分支控制管道連接和斷開的閥門。
[0020]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述閥門設(shè)置在第一控制流體輸入管道的下游。
[0021]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，第一控制流體包含的控制材料比第二控制流體包含的控制材料的濃度高，且第一控制流體能使反應(yīng)堆停堆。
[0022]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，提供了一種核反應(yīng)堆，該核反應(yīng)堆包括:堆芯；以及上述的反應(yīng)性控制系統(tǒng)，其中所述控制管道的至少一部分設(shè)置在所述堆芯中。
[0023]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，提供了一種核反應(yīng)堆的控制方法，該控制方法包括:將第一控制流體和第二控制流體同時(shí)輸入控制管道中，控制管道的至少一部分設(shè)置在核反應(yīng)堆的堆芯中，以及使由第一控制流體和第二控制流體混合成的混合流體在所述管路中循環(huán)。
[0024]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施方式，例如可以提高控制材料對(duì)中子的吸收率。
【附圖說明】
[0025]附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本實(shí)用新型的實(shí)施例一起用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。在附圖中:
[0026]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的核反應(yīng)堆反應(yīng)性控制系統(tǒng)的示意圖；
[0027]圖2為根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)示例的反應(yīng)性控制系統(tǒng)的示意圖；
[0028]圖3為根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)示例的反應(yīng)性控制系統(tǒng)的示意框圖；
[0029]圖4為根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)示例的反應(yīng)性控制系統(tǒng)的示意圖；以及
[0030]圖5為本實(shí)用新型的另一個(gè)示例的反應(yīng)性控制系統(tǒng)的控制管道的截面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合說明書附圖來說明本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。
[0032]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的實(shí)施例僅用于說明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0033]圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例的核反應(yīng)堆反應(yīng)性控制系統(tǒng)，圖2和3示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)示例的反應(yīng)性控制系統(tǒng)，且圖4示出了根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)示例的反應(yīng)性控制系統(tǒng)。
[0034]參見圖1至4，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的核反應(yīng)堆包括:堆芯；以及反應(yīng)性控制系統(tǒng)。反應(yīng)性控制系統(tǒng)的控制管道的至少一部分設(shè)置在所述堆芯中。
[0035]如圖1至4所示，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的用于核反應(yīng)堆的反應(yīng)性控制系統(tǒng)100包括:控制管道5，所述控制管道5的至少一部分適于設(shè)置在核反應(yīng)堆的堆芯6中；第一控制流體輸入管道10，所述第一控制流體輸入管道10與控制管道5連接，用于將第一控制流體輸入控制管道5 ;第二控制流體輸入管道20，所述第二控制流體輸入管道20與控制管道5連接，用于將第二控制流體輸入控制管道5 ;以及流體輸出管道30，用于從控制管道5輸出由第一控制流體和第二控制流體混合成的混合流體。所述控制管道5的所述至少一部分豎直延伸。第一控制流體包含的控制材料比第二控制流體包含的控制材料的濃度高，且第一控制流體能使反應(yīng)堆停堆。
[0036]如圖1和3所示，反應(yīng)性控制系統(tǒng)100還包括:反應(yīng)性檢測裝置101、反應(yīng)性控制裝置102、補(bǔ)充裝置103及廢料回收裝置104。該反應(yīng)性控制系統(tǒng)可以安裝在任意類型反應(yīng)堆系統(tǒng)中，多個(gè)分支控制管道51可以圍繞反應(yīng)堆堆芯6的中心軸線對(duì)稱分布。分支控制管道51的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際反應(yīng)堆情況具體設(shè)置，可以選用與堆芯6相同的結(jié)構(gòu)材料制成。分支控制管道51可以是如圖2所示的單層C狀管道，也可以是如圖3所示的入口和出口在同一端的雙層管道，分支控制管道51的方向既可如圖2、圖3所示設(shè)置，也可將上下顛倒設(shè)置。
[0037]如圖1至3所示，所述控制管道5包括圍繞核反應(yīng)堆堆芯6