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(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CN110289109A(43)申请公布日2019.09.27(21)申请号201910609286.6(22)申请日2019.07.08(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市碑林区咸宁西路28号(72)发明人曹良志周生诚吴宏春祖铁军雷驰张一帆(74)专利代理机构西安智大知识产权代理事务所61215代理人何会侠(51)Int.Cl.G21C3/04(2006.01)G21C3/20(2006.01)G21C15/28(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图6页(54)发明名称液态氯化盐冷却的类似蜂窝煤型燃料组件及采用该组件的堆芯(57)摘要一种液态氯化盐冷却的类似蜂窝煤型燃料组件及采用该组件的堆芯,燃料组件采用类似蜂窝煤型的结构,冷却剂采用液态NaCl-KCl-MgCl2三相氯化盐混合物,燃料采用富集度19.75%或16.0%的U3Si2,燃料组件由上下贯通并横向连通的冷却剂通道管及内部的冷却剂、燃料区、上下反射层、上部空腔和上下封头构成;反射层组件(屏蔽层组件)采用类似蜂窝煤型的结构,由上下贯通的冷却剂管道管及内部的冷却剂、钛反射10体(含天然富集度B的B4C屏蔽体)和上下封头构成;控制组件以及安全组件采用由含天然富集10度B的B4C作为吸收体的棒束型结构;本发明提出的堆芯设计方案可在不换料条件下满功率运行10年,堆芯体积重量满足车载或船舶运输限制要求,可用于偏远地区供电或供热。CN110289109ACN110289109A权利要求书1/2页1.一种液态氯化盐冷却的类似蜂窝煤型燃料组件,特征在于:燃料组件结构包括燃料组件盒(8),燃料组件盒(8)内上下贯通并横向连通的、呈三角形栅格排布的燃料冷却剂通道管束(9)及内部的燃料冷却剂(5),燃料冷却剂通道管束(9)通过在其上开通孔使得燃料冷却剂(5)横向连通;燃料组件盒(8)内、燃料冷却剂通道管(9)外侧的部分由底部到顶部包括:燃料下封头(7)、燃料下反射层(6)、燃料区(4)、燃料组件气腔(3)、燃料上反射层(2)和燃料上封头(1);所述燃料冷却剂(5)采用液态NaCl-KCl-MgCl2三相氯化盐混合物。2.根据权利要求1所述的液态氯化盐冷却的类似蜂窝煤型燃料组件,其特征在于:所述燃料冷却剂通道管束(9)的数目为37根。3.根据权利要求1所述的液态氯化盐冷却的类似蜂窝煤型燃料组件,其特征在于:所述燃料区(4)采用富集度为19.75%或16.0%的U3Si2作为燃料;所述燃料上反射层(2)和燃料下反射层(6)的材料采用钛;所述燃料上封头(1)、燃料下封头(7)、燃料组件盒(8)和燃料冷却剂通道管束(9)的材料采用哈氏合金。4.一种液态氯化盐冷却的小型反应堆堆芯,其特征在于:堆芯布置了内区燃料组件(12)、外区燃料组件(13)、控制组件(10)、安全组件(11)、反射层组件(14)以及屏蔽层组件(15);其特征在于,所述内区燃料组件(12)和外区燃料组件(13)即采用权利要求1所述的液态氯化盐冷却的类似蜂窝煤型燃料组件,内区燃料组件(12)采用富集度16.0%的U3Si2作为燃料、外区燃料组件(13)采用富集度19.75%的U3Si2作为燃料,通过分区布置展平堆芯径向功率分布;所述堆芯按三角形栅格布置各类组件,堆芯中心第1圈至第4圈共布置31个内区燃料组件(12);第3圈对称、均匀相间布置3个控制组件(10)和3个安全组件(11);第5圈至第7圈布置54个外区燃料组件(13);第5圈对称、均匀相间布置12个控制组件(10);第7圈至第8圈布置42个反射层组件(14);第8圈至第9圈布置48个屏蔽层组件(15);所述堆芯内放置的各种组件之间留有堆芯冷却剂间隙,所述堆芯冷却剂采用液态NaCl-KCl-MgCl2三相氯化盐混合物。5.根据权利要求4所述的一种液态氯化盐冷却的小型反应堆堆芯,其特征在于:反射层组件(14)采用类似蜂窝煤型的结构,由反射层组件盒(16-1)、上下贯通的反射层冷却剂管道(19-1)及内部的反射层冷却剂(18-1)、钛反射体(17-1)、反射层上封头(20-1)和反射层下封头(21-1)构成,钛反射体(17-1)填充于反射层冷却剂管道外、反射层组件盒(16-1)内的空间内,反射层上封头(20-1)和反射层下封头(21-1)分别设置在钛反射体(17-1)顶部和底部;屏蔽层组件(15)采用与反射层组件(14)相同的结构,由屏蔽层组件盒(16-2)、上下贯10通的屏蔽层冷却剂管道(19-2)及内部的屏蔽层冷却剂(18-2)、含天然富集度B的B4C屏蔽体(17-2)、屏蔽层上封头(20-2)和屏蔽层下封头(21-2)构成。6.根据权利要求5所述的一种液态氯化盐冷却的小型反应