一种铅冷快堆堆内围护结构的制作方法

本技术涉及核电工程，具体地，涉及一种铅冷快堆堆内围护结构，能够兼顾支撑及换热器破口事故下气泡防护。

背景技术：

1、铅冷快堆作为第四代先进核能系统之一，在安全性和经济性等方面优势显著，但其仍面临换热器破口事故的安全风险威胁。换热器破口事故导致二回路的工质进入反应堆容器，工质气泡在一回路工作介质的夹带作用下进入堆芯，会导致堆芯传热急剧恶化，严重时会使堆芯整体失效。防止气泡进入堆芯导致严重后果，堆内构件除了需要为堆内设备提供支撑，同时需要具备气泡防护功能。

2、在相关技术中，堆内围护结构在事故后的堆内气体和冷却剂的流动特性变化的防护问题中存在明确缺陷：以往方案在堆内构件的结构设计中，仅考虑机械结构的安全可靠性，未考虑冷却剂流动情况变化及事故后产生的气泡对于堆芯热工水力安全的潜在风险，导致堆芯燃料的安全风险加剧；堆内组件整体缺乏针对性的堆内流动的安全流动防护手段，仅依靠整体系统降低流量等方式降低事故后期的风险。这些问题直接导致换热器破口事故后的系统安全响应设计要求高，潜藏安全风险。

3、在相关技术中，如何保证换热器破口事故后堆内流动和堆芯热工安全是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本实用新型目的在于提供一种铅冷快堆堆内围护结构，以解决现有技术中，若发生换热器破口事故，产生的气泡容易进入堆芯导致铅冷快堆系统安全风险加剧的技术问题。本实用新型提供的铅冷快堆堆内围护结构能够在换热器破口事故时，对堆芯进行防护，有利于降低换热器破口事故后反应堆一回路的安全风险。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

3、一种铅冷快堆堆内围护结构，用于置于反应堆容器内，包括：

4、内围筒，所述内围筒与所述反应堆容器同轴设置；所述内围筒的两端分别固定有第一隔板和第二隔板；所述内围筒能够为堆芯结构提供保护，为反应堆容器内的结构提供支撑；

5、所述第一隔板和第二隔板分别沿内围筒两端的外周径向向外延伸至所述反应堆容器内壁，并与所述反应堆容器内壁固定连接；

6、所述第一隔板与所述内围筒外壁之间设置有换热器容纳位，所述换热器容纳位的两侧分别设置有气泡防护隔板；所述第二隔板用于引导反应堆内冷却剂流动，并为换热器定位导向孔提供布置位置；

7、所述气泡防护隔板沿所述反应堆容器轴向延伸的一端与所述第一隔板固定连接；

8、所述气泡防护隔板沿所述反应堆容器轴向延伸的另一端与所述第二隔板之间具有流体流道。所述气泡防护隔板能够降低在换热器破口事故下换热器气泡进入堆芯的概率，从而提高反应堆事故下的安全性。

9、本方案能够在铅冷快堆发生换热器破口事故后，避免换热器内的气泡随着冷却剂的迁移进行堆芯，导致堆芯局部的传热恶化，进而导致堆芯超温等严重事故。所述气泡防护措施能够将毫米级气泡进入堆芯的份额从30%降低至5%，大大提高反应堆安全性。

10、进一步的，所述第一隔板与所述内围筒外壁之间具有对称设置的两个换热器容纳位，所述第二隔板与其中一个所述换热器容纳位位置对应设置；

11、所述内围筒固定有第二隔板的一端还固定有第三隔板，所述第三隔板沿内围筒对应端部的外周径向向外延伸至所述反应堆容器内壁，并与所述反应堆容器内壁固定连接；所述第三隔板与另一个所述换热器容纳位位置对应设置；

12、对应的每个所述换热器容纳位的两侧均分别设置有气泡防护隔板，每个所述气泡防护隔板沿所述反应堆容器轴向延伸的一端分别与所述第一隔板固定连接，任意一个所述气泡防护隔板沿所述反应堆容器轴向延伸的另一端与所述第二隔板或第三隔板之间具有流体流道；所述流体流道用于引导冷却剂通过流体流道，从换热器流入主循环泵中。

13、所述第二隔板和第三隔板分别用于引导反应堆内冷却剂流动，并分别为对称设置的换热器定位导向孔提供布置位置。

14、进一步的，所述第二隔板与所述第三隔板相邻的两端之间还设置有冷热池隔板，所述冷热池隔板上开设有主循环泵上导向定位孔，对应的，所述第一隔板上的对应位置处开设有主循环泵下导向定位孔，用于安装主循环泵的两端并对主循环泵进行导向定位。所述冷热池隔板用于分隔反应堆热池和冷池。

15、进一步的，所述冷热池隔板包括第一折弯板、平行板和第二折弯板，所述平行板与所述第二隔板和所述第三隔板之间间隔设置，所述第一折弯板和所述第二折弯板分别沿所述反应堆容器轴向朝向所述第二隔板和第三隔板方向延伸；所述第一折弯板与所述第二隔板的一端固定连接，所述第二折弯板与所述第三隔板的一端固定连接。这样设置能够很好的适配主循环泵的结构，将主循环泵上部与反应堆热池部分隔离。

16、进一步的，所述第二隔板与所述第三隔板上分别开设有换热器导向定位孔，用于安装换热器并对换热器进行导向定位。

17、进一步的，所述气泡防护隔板与所述第一隔板的固定连接处设置有加强筋。这样能够使得所述气泡防护隔板的结构更加稳固，位置更加稳定，不容易发生随冷却剂的冲刷而变形的情况。

18、进一步的，所述加强筋的远离所述气泡防护隔板的延伸长度为气泡防护隔板宽度的1/5~1/6。

19、进一步的，所述气泡防护隔板沿所述反应堆容器的轴向延伸长度为主循环泵上定位导向孔与主循环泵下定位导向孔中心连线长度的1/2~3/5。在这个距离范围内，能够有效的对换热器破口事故产生的气泡进行阻挡，能够将毫米级气泡进入堆芯的份额从30%降低至5%，大大提高反应堆安全性。

20、进一步的，所述气泡防护隔板的厚度为所述第一隔板厚度的1.1~1.2倍；所述气泡防护隔板的长：宽：厚=50:80:1~50:80:2。这样设置符合堆内构件的结构性能要求，同时降低对于冷却剂的流动阻力。

21、进一步的，所述气泡防护隔板为矩形隔板。这样设置满足结构性能的同时，能够提高反应堆内围护结构对于冷却剂的引导效率。

22、本实用新型的技术方案具有以下有益效果：本实用新型公开的铅冷快堆堆内围护结构能够有效的对堆芯起到防护作用，在铅冷快堆发生换热器破口事故后，避免换热器内的气泡随着冷却剂的迁移进行堆芯，导致堆芯局部的传热恶化，进而导致堆芯超温等严重事故。所述气泡防护措施能够将毫米级气泡进入堆芯的份额从30%降低至5%，大大提高反应堆安全性。

1.一种铅冷快堆堆内围护结构，用于置于反应堆容器内，其特征在于，包括内围筒，所述内围筒与所述反应堆容器同轴设置；所述内围筒的两端分别固定有第一隔板和第二隔板；

2.根据权利要求1所述的铅冷快堆堆内围护结构，其特征在于，所述第一隔板与所述内围筒外壁之间具有对称设置的两个换热器容纳位，所述第二隔板与其中一个所述换热器容纳位位置对应设置；

3.根据权利要求2所述的铅冷快堆堆内围护结构，其特征在于，所述第二隔板与所述第三隔板相邻的两端之间还设置有冷热池隔板，所述冷热池隔板上开设有主循环泵上导向定位孔，对应的，所述第一隔板上的对应位置处开设有主循环泵下导向定位孔，用于安装主循环泵的两端并对主循环泵进行导向定位。

4.根据权利要求3所述的铅冷快堆堆内围护结构，其特征在于，所述冷热池隔板包括第一折弯板、平行板和第二折弯板，所述平行板与所述第二隔板和所述第三隔板之间间隔设置，所述第一折弯板和所述第二折弯板分别沿所述反应堆容器轴向朝向所述第二隔板和第三隔板方向延伸；所述第一折弯板与所述第二隔板的一端固定连接，所述第二折弯板与所述第三隔板的一端固定连接。

5.根据权利要求2所述的铅冷快堆堆内围护结构，其特征在于，所述第二隔板与所述第三隔板上分别开设有换热器导向定位孔，用于安装换热器并对换热器进行导向定位。

6.根据权利要求1所述的铅冷快堆堆内围护结构，其特征在于，所述气泡防护隔板与所述第一隔板的固定连接处设置有加强筋。

7.根据权利要求6所述的铅冷快堆堆内围护结构，其特征在于，所述加强筋的远离所述气泡防护隔板的延伸长度为气泡防护隔板宽度的1/5～1/6。

8.根据权利要求1至7中任意一项权利要求所述的铅冷快堆堆内围护结构，其特征在于，所述气泡防护隔板沿所述反应堆容器的轴向延伸长度为主循环泵上定位导向孔与主循环泵下定位导向孔中心连线长度的1/2～3/5。

9.根据权利要求1至7中任意一项权利要求所述的铅冷快堆堆内围护结构，其特征在于，所述气泡防护隔板的厚度为所述第一隔板厚度的1.1～1.2倍；所述气泡防护隔板的长：宽：厚＝50:80:1～50:80:2。

10.根据权利要求1至7中任意一项权利要求所述的铅冷快堆堆内围护结构，其特征在于，所述气泡防护隔板为矩形隔板。