一种紧凑型球床高温气冷堆一回路装置的制作方法

技术特征：
1.一种紧凑型球床高温气冷堆一回路装置，其特征在于，包括：压力容器，所述压力容器内通过支撑结构安装石墨反射层、换热单元、进料装置和卸料管；石墨反射层，所述石墨反射层内形成有冷氦气孔道和用于放置活性堆芯的空腔，石墨反射层上端开设有用于连接进料装置的进料孔和用于输出热氦气的热氦气出口，石墨反射层下端连接卸料管；活性堆芯，所述活性堆芯放置于石墨反射层形成的空腔内；换热单元，所述换热单元设于支撑结构与压力容器形成的环腔内，热氦气出口连通于换热单元；和主氦风机，所述主氦风机安装在压力容器的顶部，主氦风机的叶轮室通过冷氦气输送管接入冷氦气孔道，冷氦气孔道通过石墨反射层底部的开孔与活性堆芯连通，经过活性堆芯的热氦气通入换热单元，换热单元出来的冷氦气向上流动汇聚于主氦风机的叶轮室内继续循环。2.根据权利要求1所述的紧凑型球床高温气冷堆一回路装置，其特征在于，所述支撑结构包括支撑筒体、上支撑板和下支撑板，支撑筒体的上下两端分别通过上支撑板和下支撑板固定在压力容器内，支撑筒体内放置石墨反射层和活性堆芯，换热单元通过支撑肋板固定于支撑筒体与压力容器形成的环腔内，进料装置安装于上支撑板上，卸料管安装于下支撑板上，下支撑板通过支撑杆固定连接至支承栅格，支撑栅格固定连接于压力容器内壁。3.根据权利要求1所述的紧凑型球床高温气冷堆一回路装置，其特征在于，所述热氦气出口通过二合一热氦气接管连接热氦气联箱，热氦气联箱通过热氦气输送管连接换热单元。4.根据权利要求3所述的紧凑型球床高温气冷堆一回路装置，其特征在于，所述换热单元内部设有用于换热的多层螺旋盘管，螺旋盘管内流通有二回路冷却剂，螺旋盘管的下部连接进口管嘴，螺旋盘管的上部通过出口联箱连接出口管嘴，从换热单元换热后的冷氦气流入至换热单元与环腔之间的间隙并向上流动，汇聚于主氦风机的叶轮室内。5.根据权利要求4所述的紧凑型球床高温气冷堆一回路装置，其特征在于，每层螺旋盘管均通过支撑条支撑于换热单元内壁。6.根据权利要求2所述的紧凑型球床高温气冷堆一回路装置，其特征在于，所述压力容器的顶部安装有控制棒驱动机构和吸收球驱动机构，上支撑板还安装有控制棒导管和吸收球贮存罐，石墨反射层内靠近活性堆芯处开有若干个控制棒导向孔和吸收球落球孔，控制棒导向孔上部连通控制棒导管，控制棒驱动机构连接并驱动控制棒，控制棒依次插入控制棒导管和控制棒导向孔内；吸收球导管上端连通吸收球贮存罐的底部开口，吸收球导管下端连通吸收球落球孔，吸收球贮存罐内的吸收球流入到吸收球落球孔内，下方的支承栅格处安装有连通吸收球落球孔的吸收球回球罐，吸收球回球罐通过吸收球气力输送管连接至吸收球贮存罐，吸收球驱动机构连接并驱动落球塞从而控制吸收球贮存罐底部开口的开闭。7.根据权利要求6所述的紧凑型球床高温气冷堆一回路装置，其特征在于，所述控制棒导向孔和吸收球落球孔围绕活性堆芯布置一圈，且控制棒导向孔和吸收球落球孔间隔布置。
8.根据权利要求1-7任一项所述的紧凑型球床高温气冷堆一回路装置，其特征在于，所述进料装置包括相互连通的两根进料管和一根进料总管，进料管的一端与压力容器顶盖上的燃料加料孔管嘴连接，两根进料管的另一端汇总连通于进料总管，进料总管连通于进料孔。9.根据权利要求8所述的紧凑型球床高温气冷堆一回路装置，其特征在于，所述进料总管和卸料管在竖直方向同轴。10.根据权利要求4所述的紧凑型球床高温气冷堆一回路装置，其特征在于，所述热氦气联箱、出口联箱和换热单元内部均覆盖有保温层。

技术总结
本发明提出一种紧凑型球床高温气冷堆一回路装置，包括压力容器、石墨反射层、活性堆芯、换热单元和主氦风机。本发明将蒸汽发生器布置在压力容器内部，减小了一回路压力边界范围，缩小了一回路的体积；本发明设置了热氦气联箱，将热氦气汇聚后均匀输送至换热单元，实现一回路和二回路的热量传输；实现了一回路内部热氦气和冷氦气的实体隔离，并且将承受高压的部件与热氦气实体隔离，降低了设备材料性能的要求；本发明在热氦气流通通道内部覆盖保温层，将进一步限制高温部件的表面温度；可以实现降低高温气冷堆的造价，实现一回路紧凑布置，并且不降低高温气冷堆的固有安全性的要求。求。求。


技术研发人员：张振鲁 张进 许杰 肖三平 孙惠敏 席京彬
受保护的技术使用者：华能山东石岛湾核电有限公司
技术研发日：2021.11.11
技术公布日：2022/3/21