[科普中国]-奥路菲核反应堆

法国ORPHEE堆回路总体配置概况

法国ORPHEE堆功率 ，最大热中子注量率 ，轻水作冷却剂，重水作反射层。堆芯置于直径 、水深 的反应堆水池中央，冷却剂从上而下流过堆芯，衰变箱位于反应堆水池底部。ORPHEE堆主要回路流程如图1所示。

回路系统有主回路（冷却剂流量 ，入堆温度35℃，出堆温度49℃），二回路，重水冷却、净化系统和重水辅助系统（包括重水浓缩系统）及池水相关系统。系统配置主要特点是：

（1）未单独设计应急堆芯冷却系统，而是为每台主泵配置1台辅助泵，在发生主泵断电事故时，由辅助泵来执行应急堆芯冷却；

（2）反射层重水箱内充满重水，无自由液面，在重水冷却系统的高位设置与系统相连接的稳压罐，这样，反射层的重水受辐照所分解的爆炸性气体氘和氧在稳压罐内从重水自由液面释放出来，氦气则以 的流量带走稳压罐内的爆炸性气体，各部分排放和回收的重水收集在贮存罐内，当需再次利用重水时，则采用高压氦气压入系统；

（3）主回路净化与热水层循环系统合并，主换热器出口分流一部分冷却剂，经净化后，通过池水冷却系统管道进入反应堆水池底部，一部分池水又通过衰变箱顶部的开孔进入主回路，从而使主回路的流量维持一动态平衡。1

总结通过对法国ORPHEE堆的分析可得出，采用轻水作冷却剂、重水作反射层的池式研究堆回路总体配置特征为：反应堆回路系统总体上分为4个部分，即与堆芯冷却相关的系统、与重水相关的系统、与池水相关的系统及辅助系统。

与堆芯冷却相关的系统（1）主回路一般与池水有一定的混流（这部分流量约占主回路总流量的1%～10%）；（2）应急堆芯冷却系统或以池水作应急热阱或以大气作应急热阱，均设置自然循环瓣阀作为余热排出的通道；（3）主回路净化系统可独立设置或与其它净化系统共用，如池水净化、热水层循环系统共用。

与重水相关的系统（1）重水冷却系统设置变化不大，若重水箱内充满重水，则系统采用闭式强迫循环，若重水箱内有气腔空间，则系统采用开式溢流循环；（2）重水净化系统一般由重水冷却系统分流一部分经净化后返回重水泵入口的方式设置；（3）重水覆盖气体系统一般以氦气作载体，具有重水合成回收的功能，或以氮气作载体，无重水合成回收的功能；（4）重水排放系统若作为第2停堆系统，应对重水排放时间作相应要求；（5）重水浓缩系统一般必要时独立设置；（6）真空系统（为重水系统服务）与重水系统的接口可设置为固定式或移动式。

与池水相关的系统这部分系统的设置有两种方式，即各系统独立设置和冷却与净化设计为1个系统。有时也可堆水池与乏燃料水池的冷却和净化系统单独设置，其中，堆水池净化系统或独立设置或与主回路净化系统共用。热水层循环系统一般独立设置，有时兼有主回路净化功能。

辅助系统辅助系统的配置较为固定，一般应配置二回路、三回路（必要时）、中放系统、低放系统、去离子水制备系统、压缩空气系统等。1