【CN109887622A】一种反应堆及用于反应堆的流道结构【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(43)申请公布日(21)申请号201910169497.2(22)申请日2019.03.06(71)申请人中广核研究院有限公司地址518031广东省深圳市福田区上步中路西深圳科技大厦15层（1502-1504、1506）申请人中国广核集团有限公司　中国广核电力股份有限公司(72)发明人韩万富　黄天荣　钟金童　胡伦宝　路广遥　刘青松　唐叔建　芮旻　周建明　周国丰　吴凤岐　袁杰　张超　苏晓炜　乔建毅　陈青山　(74)专利代理机构深圳市瑞方达知识产权事务所(普通合伙)44314代理人林俭良　王少虹(51)Int.Cl.G21C15/14(2006.01)G21C15/12(2006.01)(54)发明名称一种反应堆及用于反应堆的流道结构(57)摘要本发明涉及一种反应堆及用于反应堆的流道结构，该流道结构包括设置在压力容器中且套设在堆内构件外围的导流筒；导流筒包括与第一套管和第二套管紧密连接的筒体、第一连接部和第二连接部；第二套管设置在吊篮的出口管嘴，与其连通；筒体的内壁面与吊篮的外侧壁之间留设有间隔以形成与第一套管连通的第一环腔；吊篮的外侧壁与压力容器的内侧壁之间留设有间隔以形成与第一环腔和堆内构件连通的第二环腔，第二环腔设置在筒体设有第二连接部的一端；筒体的外侧壁与压力容器的内侧壁之间留设有间隔以形成与第一环腔和第二环腔隔离的第三环腔。该用于反应堆的流道结构能够实现双层套管的紧凑布置，其取消长管道，降低发生LOCA事故概率，提高反应堆安全性。权利要求书2页说明书6页附图2页CN109887622A2019.06.14CN109887622A1.一种用于反应堆的流道结构，所述反应堆包括压力容器(10)、设置在所述压力容器(10)中的堆内构件、接入或者输出工质的第一套管(40)、以及输出或者接入工质的第二套管(50)；所述堆内构件包括吊篮(20)；其特征在于，所述流道结构包括设置在所述压力容器(10)中且套设在所述吊篮(20)外围的导流筒(30)；所述导流筒(30)包括筒体(31)以及设置在所述筒体(31)两端且与所述压力容器(10)内侧壁相接的第一连接部(32)和第二连接部(33)；所述第一连接部(32)和所述第二连接部(33)的外侧壁与所述压力容器(10)内侧壁紧密贴合；所述第一套管(40)和所述第二套管(50)与所述筒体(31)紧密连接；所述第二套管(50)设置在所述吊篮(20)的出口管嘴，且与所述吊篮(20)连通；所述筒体(31)的内壁面与所述吊篮(20)的外侧壁之间留设有间隔，以形成第一环腔(61)，所述第一套管(40)与所述第一环腔(61)连通；所述吊篮(20)的外侧壁与所述压力容器(10)的内侧壁之间留设有间隔，以形成与所述第一环腔(61)和所述吊篮(20)连通的第二环腔(62)；所述筒体(31)的外侧壁与所述压力容器(10)的内侧壁之间留设有间隔，以形成与所述第一环腔(61)和所述第二环腔(62)隔离的第三环腔(63)。2.根据权利要求1所述的用于反应堆的流道结构，其特征在于，所述导流筒(30)设置在所述压力容器(10)的管口段；所述导流筒(30)靠近所述第二环腔(62)一端的内径大于所述吊篮(20)的外径，以形成连通所述第一环腔(61)和所述第二环腔(62)的通道。3.根据权利要求1所述的导流筒(30)，其特征在于，所述导流筒(30)为环形结构；所述环形结构包括圆筒型结构、圆锥形结构及圆筒和圆锥的组合结构。4.根据权利要求1所述的用于反应堆的流道结构，其特征在于，所述筒体(31)上设有与所述第一套管(40)连接的第一管嘴(311)、以及供所述第二套管(50)穿入与所述吊篮(20)连接的第二管嘴(312)；所述第一管嘴(311)和所述第二管嘴(312)错开并对称布置；所述第二管嘴(312)的一端设有朝所述筒体(31)内侧凸出以与所述吊篮(20)配合的内凸缘(3121)。5.根据权利要求4所述的用于反应堆的流道结构，其特征在于，所述第一套管(40)包括第一管体(41)以及在所述第一管体(41)与所述第一管嘴(311)连接的一端的外圈设置的第一管体法兰(42)；所述第一管体(41)一端伸入所述第一管嘴(311)中，所述第一管体法兰(42)贴设在所述筒体(31)的内侧壁。6.根据权利要求4所述的用于反应堆的流道结构，其特征在于，所述第二套管(50)包括第二管体(51)以及在所述第二管体(51)与所述第二管嘴(311)连接的一端的外圈设置的第二管体法兰(52)；所述第二管体(51)一端伸入所述第二管嘴(311)中，所述第二管体法兰(52)设置在所述内凸缘(3121)的环腔中，且贴设在所述筒体(31)的内侧壁。7.根据权利要求1所述的用于反应堆的流道结构，其特征在于，所述第一连接部(32)包括第一法兰；所述第二连接部(33)包括第二法兰；所述第一法兰和所述第二法兰的外壁面与所述压力容器(10)的内壁面贴合，以将所述第三环腔(63)和所述第一环腔(61)及第二环腔(62)隔离。8.根据权利要求7所述的用于反应堆的流道结构，其特征在于，所述第一法兰的一端设有环形的第一密封件(34)；所述第一密封件(34)一端与所述第一法兰固定，其外侧壁与所权　利　要　求　书1/2页2CN109887622A2述压力容器(10)的内侧壁贴合固定；所述第二法兰的一端设有环形的第二密封件(35)；所述第二密封件(35)一端与所述第二法兰固定，其外侧壁与所述压力容器(10)的内壁面贴合固定。9.根据权利要求1所述的用于反应堆的流道结构，其特征在于，所述第一套管(40)与所述压力容器(10)的第一管嘴(11)内侧壁留设有间隔，以形成连通所述第三环腔(63)供工质流动的通道；所述第二套管(50)与所述压力容器(10)的第二管嘴(12)内侧壁留设有间隔，以形成连通所述第三环腔(63)供工质流动的通道。10.根据权利要求1所述的用于反应堆的流道结构，其特征在于，所述第一套管(40)与外置的主泵连接，所述第二套管(50)与外置的蒸汽发生器连接，所述工质经过所述主泵进行加压后从所述第一套管(40)进入所述第一环腔(61)，再进入所述第二环腔(62)，从而进入所述吊篮(20)中，经过堆芯后，从所述吊篮(20)的出口管嘴进入所述第二套管(50)，再进入所述蒸汽发生器进行热交换；所述工质换热完成后经所述压力容器(10)的第二管嘴(12)与所述第二套管(50)之间形成的通道，进入所述第三环腔(63)，再经过所述第三环腔(63)进入所述压力容器(10)的第一管嘴(11)与所述第一套管(40)形成的通道，输出至所述主泵，完成所述工质的一次循环。11.根据权利要求1所述的用于反应堆的流道结构，其特征在于，所述第二套管(50)与外置的主泵连接，所述第一套管(40)与外置的蒸汽发生器连接，所述工质经过所述主泵进行加压后从所述第二套管(50)进入所述第一进入所述吊篮(20)中，经过堆芯后，，从所述吊篮(20)的出口管嘴进入所述第二环腔(62)、再进入所述第一环腔(61)，从所述第一套管(40)输出，进入所述蒸汽发生器进行热交换；所述工质换热完成后经所述压力容器(10)的第一管嘴(11)与所述第一套管(40)形成的通道输入进入所述第三环腔(63)，再经过所述第三环腔(63)进入所述压力容器(10)的第二管嘴(12)与所述第二套管(50)之间形成的通道，输出至所述主泵，完成所述工质的一次循环。12.一种反应堆，其特征在于，包括压力容器(10)、设置在所述压力容器(10)中的堆内构件、接入或者输出工质的第一套管(40)、输出或者接入工质的第二套管(50)、以及设置在所述压力容器(10)中权利要求1至11任一项所述的流道结构。权　利　要　求　书2/2页3CN109887622A3一种反应堆及用于反应堆的流道结构技术领域[0001]本发明涉及核反应技术领域，更具体地说，涉及一种反应堆及用于反应堆的流道结构。背景技术[0002]一些反应堆，尤其是大型压水堆，其压力容器与主泵、蒸汽发生器通过管道进行连接，蒸汽发生器与主泵也是通过管道进行连接。其一回路流道从主泵开始，经过加压后进入压力容器，工质通过下降段进入堆芯，经过堆芯加热，从吊篮出口管嘴进入蒸汽发生器，冷却剂在蒸汽发生器内与二回路水进行热交换，从蒸汽发生器通过管道重新进入主泵。[0003]但是其存在以下问题：1)结构布置不够紧凑，发生LOCA事故风险高；2)发电效率低，主泵扬程较长。发明内容[0004]本发明要解决的技术问题在于，提供一种结构紧凑布置、安全性能高、发电效率高、主泵扬程短的用于反应堆的流道结构，进一步提供一种改进的反应堆。[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于反应堆的流道结构，所述反应堆包括压力容器、设置在所述压力容器中的堆内构件、接入或者输出工质的第一套管、以及输出或者接入工质的第二套管；所述堆内构件包括吊篮；[0006]所述流道结构包括设置在所述压力容器中且套设在所述吊篮外围的导流筒；所述导流筒包括筒体以及设置在所述筒体两端且与所述压力容器内侧壁相接的第一连接部和第二连接部；[0007]所述第一连接部和所述第二连接部的外侧壁与所述压力容器内侧壁贴合；所述第一套管和所述第二套管与所述筒体紧密连接；所述第二套管设置在所述吊篮的出口，且与所述吊篮连通；[0008]所述筒体的内壁面与所述吊篮的外侧壁之间留设有间隔，以形成第一环腔，所述第一套管与所述第一环腔连通；所述吊篮的外侧壁与所述压力容器的内侧壁之间留设有间隔，以形成与所述第一环腔和所述吊篮连通的第二环腔，所述第二环腔设置在筒体设有第二连接部的一端；所述筒体的外侧壁与所述压力容器的内侧壁之间留设有间隔，以形成与所述第一环腔和所述第二环腔隔离的第三环腔，所述第三环腔包括工质输入端以及工质输出端。[0009]优选地，所述导流筒设置在所述压力容器的管口段；所述导流筒靠近所述第二环腔一端的内径大于所述堆内构件的外径，以形成连通所述第一环腔和所述第二环腔的通道。[0010]优选地，所述导流筒为环形结构；[0011]所述环形结构包括圆筒型结构、圆锥形结构及圆筒和圆锥组合型结构。[0012]优选地，所述筒体设有所述第一连接一端内径与所述堆内构件的外径相当。说　明　书1/6页4CN109887622A4[0013]优选地，所述筒体上设有与所述第一套管连接的第一管嘴、以及供所述第二套管穿入与所述吊篮连接的第二管嘴；所述第一管嘴和所述第二管嘴错开并对称布置；[0014]所述第二管嘴的一端设有朝所述筒体内侧凸出以与所述吊篮配合定位的内凸缘。[0015]优选地，所述第一套管包括第一管体以及在所述第一管体与所述第一管嘴连接的一端的外圈设置的第一管体法兰；所述第一管体一端伸入所述第一管嘴中，所述第一管体法兰贴设在所述筒体的内侧壁。[0016]优选地，所述第二套管包括第二管体以及在所述第二管体与所述第二管嘴连接的一端的外圈设置的第二管体法兰；所述第二管体一端伸入所述第二管嘴中，所述第二管体法兰设置在所述内凸缘的环腔中，且贴设在所述筒体的内侧壁。[0017]优选地，所述第一连接部包括第一法兰；所述第二连接部包括第二法兰；所述第一法兰和所述第二法兰的外壁面与所述压力容器的内壁面贴合固定，以将所述第三环腔和所述第一环腔及所述第二环腔隔离。[0018]优选地，所述第一法兰的一端设有环形的第一密封件；所述第一密封件一端与所述第一法兰固定，其外壁面与所述压力容器的内侧壁贴合固定；[0019]所述第二法兰的一端设有环形的第二密封件；所述第二密封件一端与所述第二法兰固定，其外壁面与所述压力容器的内壁面贴合。[0020]优选地，所述第一套管与所述压力容器的第一管嘴内侧壁留设有间隔，以形成连通所述第三环腔供工质流动的通道；[0021]所述第二套管与所述压力容器的第二管嘴内侧壁留设有间隔，以形成连通所述第三环腔且供工质流动的通道。[0022]优选地，所述第一套管与外置的主泵连接，所述第二套管与外置的蒸汽发生器连接，所述工