本實用新型涉及核反應堆運行安全技術領域，具體涉及一種新的核反應堆系統(tǒng)。
背景技術：
反應堆是核電站的關鍵設備，鏈式裂變反應就在其中進行。當鈾-235的原子核受到外來中子轟擊時引起原子核裂變，一個原子核會吸收一個中子分裂成兩個質量較小的原子核，同時放出2-3個中子，新產生的中子引起新的原子核裂變，裂變反應連續(xù)不斷地進行下去，如此持續(xù)進行就是裂變的鏈式反應，用鈾制成的核燃料在“反應堆”的設備內發(fā)生連續(xù)裂變而產生大量熱能，再用處于高壓力下的循環(huán)水(或其他物質)把熱能帶出，在蒸汽發(fā)生器內產生蒸汽，蒸汽推動汽輪機帶著發(fā)電機一起旋轉，電就源源不斷地產生出來，并通過電網送到四面八方。
核反應堆的合理結構應該是：核燃料+慢化劑+熱載體+控制設施+防護裝置。
在核島中的系統(tǒng)設備主要有反應堆本體，一回路系統(tǒng)，以及為支持一回路系統(tǒng)正常運行和保證反應堆安全而設置的輔助系統(tǒng)。常規(guī)島主要包括汽輪機組及二回等系統(tǒng)，其形式與常規(guī)火電廠類似。
技術實現(xiàn)要素：
本實用新型的目的是改進輔助系統(tǒng)，以提高反應堆系統(tǒng)的安全性和生產清潔。
本實用新型提供的核反應堆系統(tǒng)，包括反應堆容器，還包括：
加熱系統(tǒng)，用以對反應堆容器進行預加熱；
鉛冷卻系統(tǒng)，包括依次連通的鉛儲罐和液態(tài)金屬過濾處理裝置，液態(tài)金屬過濾處理裝置出口端通入反應堆；
反應堆超壓保護系統(tǒng)，包括與反應堆容器上部空間連通的蒸汽過濾裝置、蒸汽過濾裝置出氣端連接蒸汽冷凝裝置，蒸汽冷凝裝置頂部分別連接排放裝置和回流裝置；排放裝置包括依次連通的蒸汽收集裝置、過濾器和通風器，通風器出口端與氣體凈化系統(tǒng)連通；回流裝置包括依次連通的送風機、氣體分析儀和氣體成分調節(jié)器，氣體成分調節(jié)器的出口端與反應堆上部空間連通；
蒸汽泄漏監(jiān)控系統(tǒng)，用以監(jiān)控反應堆加熱系統(tǒng)整體蒸汽泄漏情況。
優(yōu)選地，上述核反應堆系統(tǒng)中，所述加熱系統(tǒng)包括用以加熱鉛儲罐的電加熱系統(tǒng)。
優(yōu)選地，上述核反應堆系統(tǒng)中，所述加熱系統(tǒng)包括由多個蒸汽發(fā)生器組成的氣相加熱系統(tǒng)，蒸汽發(fā)生器產生的蒸汽為反應堆外部及內部上方空間加熱。
優(yōu)選地，上述核反應堆系統(tǒng)中，所述鉛儲罐與過濾處理裝置之間還設有泵，用于將液態(tài)鉛泵入過濾處理裝置。
優(yōu)選地，上述核反應堆系統(tǒng)中，所述蒸汽冷凝裝置上設有水位計，有效監(jiān)控冷凝水位情況，以便及時調整設備在安全值范圍內運行。
優(yōu)選地，上述核反應堆系統(tǒng)中，所述蒸汽過濾裝置下方設有氣體雜質收集罐。氣體雜質收集罐用于收集從蒸汽過濾器攔截的堵塞物，周期性進行清理，維持管道清潔。
優(yōu)選地，上述核反應堆系統(tǒng)中，所述反應堆容器內部還設有液態(tài)金屬取樣器和用于測量液態(tài)鉛冷卻劑的氧濃度的氧化電位傳感器。通過取樣和檢測液態(tài)金屬冷卻劑的氧濃度，進而控制調節(jié)新進入的液態(tài)鉛成分，起到調節(jié)作用。
優(yōu)選地，上述核反應堆系統(tǒng)中，所述鉛儲罐和液態(tài)金屬過濾處理裝置的連通管道上還接入用于提供固體氧化劑以氧化鉛冷卻劑的裝置。添加該裝置有助于隨時根據反應堆容器中的液態(tài)鉛冷卻劑中氧消耗情況進行氧化劑補充，以維持系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。
優(yōu)選地，上述核反應堆系統(tǒng)中，所述反應堆容器內部上方還設有冷卻劑凈化過濾器。主要用于過濾清潔液態(tài)金屬冷卻劑中懸浮的雜質。
本實用新型提供的核反應堆系統(tǒng)，具有如下有益效果：
采用鉛冷卻系統(tǒng)，用液態(tài)鉛金屬作為冷卻劑和載熱體，具有熱導率高、蒸汽壓低的特點，維持系統(tǒng)運行環(huán)境在相對低壓的環(huán)境下，增加安全性。同時設置反應堆超壓保護系統(tǒng)和蒸汽泄漏監(jiān)控系統(tǒng)，實時監(jiān)測系統(tǒng)內壓力和蒸汽流動情況，根據需要及時調整系統(tǒng)運行工況。對于產生的蒸汽分別進行回收循環(huán)利用以及凈化過濾排放，維持系統(tǒng)清潔安全運行。
附圖說明
圖1為本實用新型所提供的核反應堆系統(tǒng)組成結構示意圖。
附圖標記說明：
1.泵，2.供氣裝置，3.固體氧化劑供給裝置，4.液態(tài)金屬過濾處理裝置，5.氧化電位傳感器，6.液態(tài)金屬取樣器，7.蒸汽過濾裝置，8.氣體雜質收集罐，9.蒸汽冷凝裝置，10.冷凝液接收器，11.水位計，12蒸汽收集裝置，13過濾器，14.通風器，15送風機，16.氣體分析儀，17.氣體成分調節(jié)器，18.冷卻劑凈化過濾器。
具體實施方式
為了使本技術領域的人員更好地理解本實用新型方案，下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步的詳細說明。
請參考圖1，為本實用新型所提供的核反應堆系統(tǒng)組成結構示意圖(部分結構未示出)，該核反應堆系統(tǒng)，包括反應堆容器，還包括加熱系統(tǒng)、鉛冷卻系統(tǒng)、反應堆超壓保護系統(tǒng)和蒸汽泄漏監(jiān)控系統(tǒng)。
鉛冷卻系統(tǒng)包括依次連通的鉛儲罐和液態(tài)金屬過濾處理裝置，液態(tài)金屬過濾處理裝置出口端通入反應堆；
加熱系統(tǒng)用以對反應堆容器進行預加熱，具體包括電加熱系統(tǒng)和氣相加熱系統(tǒng)。電加熱系統(tǒng)用于加熱鉛儲罐，使鉛儲罐內固體形態(tài)的鉛金屬熔化。氣相加熱系統(tǒng)包括由多個蒸汽發(fā)生器組成的氣相加熱系統(tǒng)，蒸汽發(fā)生器產生的蒸汽為反應堆外部及內部上方空間加熱。
反應堆超壓保護系統(tǒng)，包括與反應堆容器上部空間連通的蒸汽過濾裝置7，蒸汽過濾裝置7下方連接有氣體雜質收集罐8，出氣端連接蒸汽冷凝裝置9，蒸汽冷凝裝置頂部分別連接排放裝置和回流裝置；排放裝置包括依次連通的蒸汽收集裝置12、過濾器13和通風器14，通風器14出口端與氣體凈化系統(tǒng)連通?；亓餮b置包括依次連通的送風機、氣體分析儀和氣體成分調節(jié)器，氣體成分調節(jié)器的出口端與反應堆上部空間連通。蒸汽冷凝裝置9內可以將熱能轉換成機械能，在常規(guī)島內進行利用。
蒸汽冷凝裝置9和冷凝液收集器內均設有水位計11，用以有效監(jiān)控冷凝水位情況，以便及時調整設備在安全值范圍內運行。
蒸汽泄漏監(jiān)控系統(tǒng)，用以監(jiān)控反應堆加熱系統(tǒng)整體蒸汽泄漏情況。
所述鉛儲罐與過濾處理裝置之間還設有泵1和供氣裝置2，泵1用于將液態(tài)鉛泵入過濾處理裝置，供氣裝置2用于向管道內提供氬氣保護管道。另外，鉛儲罐和液態(tài)金屬過濾處理裝置的連通管道上還接入固體氧化劑供給裝置3，添加該裝置有助于隨時根據反應堆容器中的液態(tài)鉛冷卻劑中氧消耗情況進行氧化劑補充，以維持系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。在供氣裝置2兩端連接的管道上、液態(tài)金屬過濾處理裝置4下方通向反應堆的管道上，以及反應堆容器內均設有氧化電位傳感器5，用于測量液態(tài)鉛冷卻劑的氧濃度，以方便實時監(jiān)控及時調整。反應堆容器內還設有液態(tài)金屬取樣器6配合氧化電位傳感器5進行取樣檢測。通過取樣和檢測液態(tài)金屬冷卻劑的氧濃度，進而控制調節(jié)新進入的液態(tài)鉛成分，起到調節(jié)作用。
反應堆容器內的氣體，通過蒸汽過濾裝置7進行過濾，攔截的堵塞物存入氣體雜質收集罐8，收集的雜質定期清理處置，排出的氣體通過蒸汽冷凝裝置9進行冷凝液化，冷凝的液體由冷凝液接收器10收集，進行后續(xù)處理。未被冷凝的氣體一部分通過蒸汽收集裝置12進行收集，然后經過過濾器13的過濾送入通風器14，再經過氣體凈化系統(tǒng)的凈化被排入大氣環(huán)境中。另一部分由送風機15送入氣體分析儀16，然后經過氣體成分調節(jié)器17對被分析的氣體成分進行調整后再回到反應堆容器的上方空間，循環(huán)利用。
反應堆容器內部上方還設有冷卻劑凈化過濾器18。主要用于過濾清潔液態(tài)金屬冷卻劑中懸浮的雜質。
以上對本實用新型所提供的核反應堆系統(tǒng)進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權利要求的保護范圍內。