CN105556613B - 一种消氢系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可除去气体介质中氢气的氢气点火器，所述氢气点火器包含一个带气体介质供气口和排气口的壳体，填放于壳体内的氧化铋和/或氧化铅填料。本发明还公开了一种包含该氢气点火器的消氢系统，以及该系统的循环使用方法。上述装置和系统可用于核电站和核反应设备。

Description

一种消氢系统及其使用方法

技术领域

本发明涉及消除气体介质中氢气的系统和装置，尤其涉及一种氢气点火器。

背景技术

保证核反应堆安全运行一个重要环节是将氢气移除核反应堆气路，因为气态氢的积聚可能会达到危险级浓度，导致其与结构材料之间发生不良相互作用，造成这些材料的降解损坏(主要是电路元件上表面的氧化膜)。此外，氢气在气路积聚也是其达到爆炸浓度限的先决条件。

为了移除气路中的氢，现有技术中采用了以下多种方法：

俄罗斯专利RU2430876公开了一种从气态混合物中除去氢气的装置。该装置的工作原理基于一个氢气扩散通过的气体渗透膜。其结果是纯氢被收集在上述隔膜背后的腔体内，残氢和其余气体介质通过排气口排出。当需要过滤除去混合气体中低浓度的氢气时，由于氢气扩散过膜时间延长，且需增大渗透膜面积，使用该种方法处理效率极为低下。

美国专利US6356613公开了从含氢混合气体中的除去气态氢的装置。在该装置中，含氢气体混合物通过催化剂层并在此发生低温氧化生成水，处理后的气体混合物再从装置中移除。以氢气转化成水(水蒸气)的形式可保证其快速高效地从气路中移除，因为基于现有成熟的气体干燥技术，可非常容易地除去气路中的氧化态氢(水，水蒸气)。但是，这种装置只能用于含氧气体介质的消氢。当需要处理缺氧气体介质时，该装置无法从上述含氢缺氧气体中除去氢气。

缺氧气体介质用于液态金属反应堆冷却剂气路中，因此亟需一种从上述气体介质中除去氢气或类似气体的有效方法。

为了维持保护性气体(气体介质)，特别是惰性气体所要求达到的杂质组成，在核反应设备运行过程中，消除保护性气体混有的氢气同样十分有必要。可通过氢气点火器除去保护气体中的氢气。

俄罗斯专利RU2253915公开了一种带有氧化铅的氢气点火器，其中氧化铅可运输含氢惰性气体流(气体介质)。氧化铅携带的氢气被氧化生成水后，再混入惰性气体流中。当应用上述点火器消除气体介质(保护气体)中氢时，保护气体容易被铅或者氧化铅杂质污染，这些杂质可能会对反应堆设备的结构部件产生不良影响，还可能会污染冷却剂。

一旦氢气氧化产生的水没有从气体介质中去除，输出的保护性气中的水蒸气饱和度可能会超出可接受范围。

另外，由于消氢过程伴随着氧化铜还原生成铜，当所有或者有效的氧化铜被还原生成铜后，需从点火器中移除并更换新的氧化铜。

此外还应指出，这种基于氧化铅的氢气点火器效率相对较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氢气点火器，该点火器不会产生对反应堆设施结构部件和/或冷却剂(特别是铅铋冷却剂)有害的杂质，不会污染气体介质(如保护气体)，可提高消氢效率，还可除去消氢过程中产生的水蒸气。

此外，本发明的又一目的在于提供一种消氢系统，该系统不会产生对反应堆设施结构部件和/或冷却剂(特别是铅铋冷却剂)有害的杂质，不会污染气体介质(如保护气体)，无需更换除氢物质，可延长系统运行周期。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明氢气点火器包括一个带有气体介质供气口和排气口的壳体，以及放置于所述壳体内含氧化铋和/或氧化铅的填料。作为优选方式之一，所述氧化铋为Bi₂O₃，所述填料优选颗粒状。

所述点火器壳体内安装至少一个装载填料的反应釜。优选地，所述壳体内装有一个自气体介质供气口起并穿过至少一个反应釜的分流管，且该分流管在其穿过反应釜处的侧壁上设有一个或多个开口。此外，优选地，至少一个反应釜上设有气体介质的进口和出口。

优选地，所述点火器壳体上设有一个加热器。优选地，所述点火器壳体包含带有一个气体介质供气口的顶盖，带有一个气体介质排气口的底盖。所述加热器安装在壳体的一侧壁上。

作为本发明的一个技术方案，本发明提供了一种包含上述任何一种氢气点火器具体实施方式的消氢系统。所述点火器壳体上连接一根供应管，可通过气体介质供气口供应气体介质，所述点火器壳体上连接一根排放管，可通过气体介质排气口排出气体介质。所述供应管上安装有一个或多个可控制气体介质流入的节流阀，所述排放管上安装有一个或多个可控制含氧气体介质流入的节流阀。

所述供应管上设有一个加热器。流经点火器的气体介质主要包括惰性气体。

优选地，该系统还包含一个冷却器和一个冷凝器，所述氢气点火器壳体和所述冷却器通过所述排放管相互连通，排放出的气体介质通过气体介质排气口进入冷却器和冷凝器。

该系统还包含一个或多个安装于排放管上可控制气体介质流出的节流阀。

作为本发明的一个技术方案，本发明提供了一种包含上述任何以一种氢气点火器和消氢系统具体实施例方式的反应堆设备。优选地，所述反应堆为核反应堆，并使用铅铋冷却剂。

作为本发明的一个技术方案，本发明提供了一种包含氢气点火器的消氢系统的循环使用方法，所述系统包含：一个带有气体介质供气口和排气口的壳体；放置于所述壳体内的含氧填料；一根与壳体连接并通过气体介质供气口供应气体介质的供应管；一根与壳体连接并通过气体介质排气口排出气体介质的排放管；安装于供应管上用于控制含氢气体介质流入的一个或多个节流阀；安装于排放管上用于控制含氧气体介质流入的一个或多个节流阀。

所述使用方法包括以下步骤：含氢气体介质流入氢气点火器；含氢气体介质供应中止；含氧气体介质流入氢气点火器；含氧气体介质供应中止。当含氢气体介质流入氢气点火器，点火器内的气体介质同时排出；当含氧气体介质流入氢气点火器，该气体将保留在点火器内，直到铋和/或氧化铋被完全氧化，反应后的气体被排放出来。

优选地，含氧填料包括金属氧化物，所述金属氧化物可选自氧化铋BiO和/或Вi₂O₃和/或氧化铅。更优选地，所述含氧填料选自颗粒状填料。

优选地，所述点火器壳体内安装至少一个装载含氧填料的反应釜。此外，所述壳体内装有一个自气体介质供气口起并穿过至少一个反应釜的分流管，且该分流管在其穿过反应釜处的侧壁上设有一个或多个开口。优选地，至少一个反应釜上设有气体介质的进口和出口。

优选地，所述点火器壳体上设有一个加热器。优选地，所述点火器壳体包含带有一个气体介质供气口的顶盖，带有一个气体介质排气口的底盖，所述壳体侧壁上安装有一个加热器。优选地，所述供应管上安装有一个加热器。优选地，所述气体介质包括惰性气体。

优选地，该系统还包含一个冷却器和一个冷凝器，所述氢气点火器壳体和所述冷却器通过所述排放管相互连通，排放出的气体介质通过气体介质排气口进入冷却器和冷凝器。

优选地，该系统还包含安装于排放管上可控制气体介质流出的节流阀。

本发明点火器和消氢系统具有以下有益技术效果：零污染，不会产生对反应堆设备结构部件和/或冷却剂(特别是铅铋冷却剂)，从而增强反应堆的可靠性和操作安全性。

另外，本发明提高了氢气点火器的消氢效率，同时减少点火器及包含该点火器的装置的重量和尺寸，降低成本消耗。

再者，本发明无需更换/补充除氢物质，减少了该种物质的消耗，消除了不必要的更换/补充操作步骤，延长了系统的运行周期，降低了运营成本，劳动力成本及财务支出。

除此之外，本发明还能除去消氢过程中产生的水蒸气，增加了装置的使用可靠性，同时延长了气体介质自身的反应周期，因此减少了更换操作产生的劳力消耗，降低生产成本，增加经济效益。

附图说明

图1为本发明氢气点火器结构示意图，其中，该点火器带有气体介质供应和排放管，以及气体介质供应和排放的控制装置。

具体实施方式

本发明公开一种消除气体介质中氢气的氢气点火器装置，所述气体介质优选惰性气体，比如氦气、氖气、氩气、氪气、氙气和/或氡气，使用惰性气体作为气体介质的主要成分，由于点火器仅需除去其中的杂质物质(包括氢气)，且由于上述气体的化学惰性，点火器不会与之发生反应，因此可提高其工作效率，减少填料的使用消耗。使用惰性气体还可以有效减少对点火器的结构部件，比如壳体等的不利影响，从而延长其使用寿命，减少维护成本。

本发明氢气点火器包含一个带有气体介质供气口和排气口的壳体，放置于所述壳体内的氧化铋和/或氧化铅。若壳体内的铋和/或铅不以氧化物的形式存在，比如纯金属，也可以被认为是本发明的实施方式之一，原因是向点火器内供应氧气或含氧气体介质，氧化铋和氧化铅很容易通过金属铋和金属铅获得。由于以金属形式存在，填料物质处于浓缩状态而不会蒸发至气体介质中。在设定条件下发生氧化还原反应的不同金属能用于生成各种金属氧化物，比如铜。但是，当核反应堆设备采用铅铋合金填料时，则优选铋或铅作为其点火器的金属填料(即Вi₂О₃,ВiO或РbО)。

本发明氢气点火器壳体内放置有填料，该填料为氧化铋和/或氧化铅。由于铋和铅的密度大于铜，而密度较大的金属及其化合物更不容易被气体介质带走，因此气体介质通过氧化铋和/或氧化铅时所受的污染也相应减弱。此外，当包含该点火器的消氢系统应用于以铅铋合金为冷却剂的核反应堆设备时，保护气体中含有的铋或者铅不会被认为是冷却剂污染，且流经气体介质的冷却剂并不会污染氢气点火器。上述这些特性延长了冷却剂和点火器填料的使用寿命。

本发明点火器的工作原理主要基于以下化学反应：氧化铋Bi₂O₃经部分还原生成BiO，同时生成水蒸气。

Bi₂O₃+H₂→2ВiO+Н₂O

用氧化铋取代氧化铅可提高消氢效率，而三氧化二铋的部分还原反应在此基础上进一步提高了消氢效率。相应地，本实施例点火器填料优选Bi₂O₃而非ВiO，原因是前者发生部分还原反应，而后者发生完全还原反应生成金属铋。

为了避免在使用该氢气点火器的过程中更换反应过的填料，可对其进行如下氧化修饰：

2ВiO+0.5О₂→Bi₂O₃

上述反应赋予实际操作过程可逆性，因此无需更换氧化物填料即可延长点火器工作周期。如果纯铋Bi产生，其与氧发生的上述反应会首先产生ВiO，然后产生Bi₂O₃。

本发明消氢系统大体按照如下循环方式进行重复操作：

——含氢气体介质流入氢气点火器(最好排出与填料反应后混有水蒸气的气体介质，使得气体介质长期或连续地供应，这与含氢气体介质交替供应和排出模式相比，提高了消氢效率和速度)；

——含氢气体介质供应中止，这可能发生在消氢效率降低或按计划需对点火器进行调整时；

——填料调整，即填料氧化，含氧气体介质流入氢气点火器；

——含氧气体介质供应中止。

在优选的实施例中，流入的含氧气体介质停留在点火器内，即不被排出，可减少含氧气体介质的消耗，提高使用效率，减少或避免氧气对节流阀9下游设备的影响，比如冷却器和/或冷凝器。当铋和/或氧化铋形式的填料发生氧化后，含氧气体介质排出，能降低残氧与新供应的含氢气体介质直接发生反应而导致爆炸的风险。

上述循环操作可重复进行相当多的次数，对同一批填料重复多次利用，减少了组装/拆卸操作次数，从而延长了点火器工作周期，减少换装填料的劳力消耗和经济成本。

上述循环操作方式还有助于提高点火器内部分还原反应的效率，如上所述，当填料中的氧化铋浓度达到某一个设定值时，氧化生成初始氧化物Bi₂O₃的反应启动，阻止氧化物ВiO完全还原生成金属铋Bi。

采用颗粒状填料(比如球状)的目的在于保持反应以部分还原方式进行，从而保证更高的效率。可避免填料烧结，延长填料使用寿命。颗粒状填料在放置和取出时便于装配和操纵，可减少劳力需求和点火器总体成本，改善点火器的操作性能。此外，采用颗粒状填料增大了氧化铋和氢气(氧气)之间的反应面积，由于气体介质可流经这种颗粒状填料之间的空隙，使得反应效率大大增强：当颗粒为球状时，空隙尺寸最大。

图1所示为本发明消氢系统的一个优选实施例，该系统包括点火器，所述点火器带有气体介质供应和排放管，以及控制气体介质流入和流出的阀门。

如图1所示，氢气点火器壳体包括侧壁1，底盖2和顶盖3。如图1所示的点火器壳体专门设计为一个整体执行功能，然而这种点火器壳体还可包含其他设备的组件，比如，当在这些设备壳体之间填装填料时，这些设备成为消氢系统或反应堆设备的一部分。

点火器壳体由金属、复合材料或高分子聚合材料制备，保证了足够的机械强度，耐热性，耐化学品性(气体介质和氧化铋填料)以及无或低排放性(排放污染气体介质的物质)。壳体材质优选采用钢。壳体大部分采用防漏设计，使经供气口流入的气体介质只能通过气体介质排气口排出。在这种情况下，气体介质和填料之间相互作用将更加充分有效，同样防止了向环境中泄露，其的操作安全性得以保证，减少了对环境的污染。

顶盖3上设有气体介质供气口，气体介质从与氢气点火器连通的供应管7内经所述供气口流入点火器，底盖2上设有气体介质排气口，气体介质从与氢气点火器连通的排放管8内经所述排气口流出点火器，以完成点火消氢。

如图1所示的实施例，顶盖3和底盖2上的开口具有相对较小的横截面积，在其他实施例中，上述开口具有相对更大的尺寸，点火器不带顶盖和底盖，气体介质通过壳体整个截面口流入和流出。上述实施方式的壳体包括在本发明保护范围内。某些实施例不设置排气口，由于排气口的设置有助于带流动气体介质的点火器的高效运行，因此在这种实施例中，点火器的工作效率将会被减弱。在另一些实施例中，排气口设置于供气口旁，或供气口和排气口位于同一开口上，以供应和排放气体介质。上述实施方式的开口同样包括在本发明保护范围内。

供应管和排放管可以焊接的方式，或以其他任何一种能提供足够机械强度、耐热性和耐化学品性(气体介质和氧化性填料)的现行技术手段连接于壳体上。上述管道与壳体完全密封连接保证气体无损失流入点火器内。这些管道在壳体制造阶段即部分或完全与其连接，比如从管道连接口处延伸成管段。这些实施例有助于管道与点火器的连接，均包括在本发明保护范围内。

如图1所示，优选地，控制含氢气体介质流入的节流阀10和控制的含氧气体介质流入的节流阀11安装于供应管7上。节流阀9安装于供应管7上用于控制气体介质流出。节流阀9-11可设计成单向阀形式以实现上述循环操作。供应管包括含氢气体介质供应管和含氧气体介质供应管连接形成的T形结构(也可以看作是二者汇入供应管)。节流阀10和11可分别安装在含氢气体介质供应管和含氧气体介质供应管上。

为了通入含氢气体介质，节流阀10必须开启，同时节流阀9也必须开启以完成气体介质流通过模式。为了中止含氢气体介质的供应，节流阀10关闭。当通过节流阀10的气体介质供应中止后，关闭节流阀9,气体介质通过排放管排放的动作停止。含氧气体介质优选通过开启的节流阀11流入和流出，此时节流阀9处于关闭状态，但为了使流经的含氧气体介质氧化填料，节流阀9必须开启。当含氧气体介质的供应或排放中止后，节流阀11关闭。

含氧填料5可选自含氧化合物，如酸、氧化物、过氧化物、臭氧化物等，优选固态或液态形式。更优选地，该含氧填料选自金属氧化物，原因是这种形式的含氧物质往往呈固体，且当氧气参与消氢反应(金属氧化物的还原)，反应产物通常也为固体而非气体或液体，填料可保留在点火器内，不需采取额外的措施使其后续达到氧饱和状态(假设为金属氧化物，金属氧化)。此外，固态形式的填料方便处理和操作，颗粒状形态便于转移和保存，并且有利于气体介质通过。含氧填料为液态时，需采取额外的措施来保证气体介质和填料之间的反应，例如，将气体介质通过含氧填料。

氧化铋填料5放置在点火器壳体内，如放置在底盖2上，但是，在优选实施例中，颗粒状填料被分配在一个或多个反应釜(篮)4内，大大简化了点火器的制造和维护过程，因为可先将填料放置在这些反应釜4中，再将反应釜4放置在点火器壳体中，避免了直接将填料放入点火器的繁琐操作。此外，采用反应釜可实现填料15的分级分布，提高了壳体的利用率。

如图1所示，优选地，壳体内装有一个自顶盖3上的气体介质供气口起并穿过至少一个反应釜4的分流管12，该分流管可从其管末端开始向反应釜供应气体介质，然而，更优选地，该分流管在其穿过反应釜处的侧壁上设有一个或多个开口，通过将气体介质分配到各个反应釜，提高气体介质的供应效率。

如图1所示，当点火器具有多级反应釜时，分流管上可设有一个开口，通过该开口气体介质可直接被供应至下层反应釜内并达到其底部，被容器底部或其他特殊阻挡物阻挡。在这种情况下，气体介质可通过分流管侧壁设有的开口流入下层反应釜内。基于上述设计，气体介质在反应釜和填料中的流动和分布更加彻底和均匀，气体介质在与填料充分反应前不会通过排气口排出，从而大大提高了消氢效率。

反应釜4上设有气体介质进口和出口。如图1所示，若反应釜4分层排布，在其中央设置一个穿过多层反应釜的分流管12，使得气体介质更加有效地流经填料。所述填料放置于反应釜内(位于上层反应釜的填料放置于反应釜底部和点火器顶盖之间)，气体介质沿反应釜侧壁流经反应釜至其边缘，再到壳体1内壁，接着向下流动至底盖2排气口。图1显示了气体介质的流动分布状态，该种气体流动状态能提高点火器消氢效率，最大程度地保证初始金属物质转化反应的均匀性。当填料为氧化铋时，该种点火器结构能减少或消除BiO转化为金属Bi的反应，而维持Bi₂O₃转化为BiO的部分还原反应。

此外，将气体介质和/或填料和/或反应釜和/或壳体温度升高至500℃可提高点火器的工作效率。如图1所示，为达到上述目的，可在壳体上(如壳体侧壁)安装有加热器6，该加热器包括一组或多组。所述加热器可选自电加热器或其他形式。被加热的壳体将进一步加热气体介质，而填料将被流经分流管和反应釜的气体介质加热。

在某些情况下，在供应管上安装一个加热器可以有效预热进入加热器壳体的气体介质。由于气体介质进入壳体后将立即启动消氢反应，比起在壳体内加热气体介质，将气体介质预先加热再供应能提高点火器工作效率。

排出的气体介质中含有消氢过程中产生的水蒸气。在某些情况下，水蒸气被当作是不良杂质物质，需从气体介质中清除。为了达到上述目的，在点火气的基础上，本发明消氢系统还包含一个冷却器，一个冷凝器和一根连通氢气点火器壳体和所述冷却器的排放管，气体介质通过排气口经该排放管流入冷却器和冷凝器中。气体在冷却器中冷却，水蒸气在冷凝器中凝结成水。从冷却器和冷凝器中流出的净化气体可被再利用。本发明冷却设计包括一个或两个前后安装并相互连通的冷凝器，二者可通过管道连通，该管道可被视为排放管的一部分，也可以不经管道而连通。除了去除气体介质中的水蒸气，应用冷却器还可降低被加热的气体介质的温度。

本发明所述氢气点火器及带有该点火器的消氢系统可应用于核电站反应堆设备(可能是采用铅铋冷却剂的核反应堆)。将该种包含氧化铋和/或氧化铅填料的点火器应用于核反应堆设备可确保铅铋冷却剂污染达到最小化。

本发明同样适用于从缺氧气体介质中消除氢气，依靠氢气氧化生成水蒸气的化学反应，并成为水蒸气-气体混合物的一部分得以有效清除，不需要借助渗透膜，同时可恢复装置性能而不被分解。

本发明可除去缺氧气体介质中氢气的氢气点火装置包括一个防漏加热壳体，一个安装于壳体内并装载含氧填料物质的反应室，向所述反应室内供应含氢缺氧气体介质的供应系统，从所述反应室移除反应后气体介质的排出系统，含氧填料物质氧化性能恢复系统以及模式切换系统。在壳体内安装有分配头(分流管)，该分配头被所述反应室包含在内。

装载含氧填料物质的反应室内设有至少一个穿孔区，用于分隔相邻穿孔区的隔板上设有若干开口。优选地，若干装载含氧颗粒填料的穿孔区以层叠的方式设置于反应室内，所述含氧颗粒填料优选氧化铋。反应室与壳体侧壁，顶盖和/或底盖之间留有空隙。

反应室侧壁舍设有若干开口以将装载含氧填料物质的穿孔区壳体内腔连通。穿孔尺寸能较好地阻挡固体氧化铋颗粒从反应室内自由流出。

向所述反应室内供应含氢缺氧气体介质的供应系统包括一个一端连接分配头的供气口，所述供气口相反端连接含氢缺氧气体介质的供应管。

所述分配头被做成分流管形式，并被所述反应室包含在内。

嵌入反应室内(包含于反应室内)的分流管具有穿孔侧壁，即侧壁上设有开口将分流管腔体与反应室内的穿孔区内腔连通。分流管底端设有阻挡物以防止气体介质绕行经过反应室。反应室侧壁带有若干穿孔，这些穿孔将壳体内腔与反应室内腔连通。反应室被带孔隔板分隔成若干穿孔区。上述穿孔结构使得气体介质在反应室内具有流动性。

所述供气口位于分流管顶端并与之相连。一根含氢缺氧气体介质供应管和一根含氧气体介质供应管在壳体外与上述供应口相连通。

从所述反应室移除反应后气体介质的排出系统包括一根与壳体相通的气体介质排放管以从装置中排放出反应过的气体介质。缺氧气体介质(如甲烷或其他类似气体)与含氧颗粒填料中的氧相互作用后生成水蒸汽并混入气体介质中。

该装置通过三个节流阀控制气体流动。一个节流阀安装于含氢缺氧气体供应管上，另一个节流阀安装于含氧气体介质供应管上，第三个节流阀安装于排放管上。

当装置处于消氢模式时，节流阀11关闭，节流阀10和节流阀9开启。含氢气体介质经开启的节流阀10和供应管7流入分流管，穿过分流管侧壁的穿孔进入反应室内。在反应室内，含氢气体流流经含氧颗粒填料(优选铋氧化物)，氢气与氧化铋中的氧发生反应，几乎完全被氧化成水蒸气。气体介质随后穿过反应室侧壁开口流入反应室与壳体壁之间的空隙，然后，处理后混有水蒸气的气体介质通过开启的节流阀9从装置中排出。可利用多种方式除去处理后气体介质中的水蒸气。

当反应室中的含氧填料物质失去活性时，向其中通入含氧气体介质，即可恢复其颗粒氧化性能。当处于填料物质氧化模式时，节流阀10和节流阀9关闭，节流阀11开启，含氧气体介质通过含氧气体介质供应管流入装置内，此时反应室和壳体内充满上述含氧气体介质，混合气体将保留在壳体内直到氧气完全反应。氧气与颗粒物质(优选铋)发生氧化反应生成氧化铋。当铋的氧化能力得以修复后，反应剩下的含氧气体介质被排出，装置切换至缺氧气体介质消氢模式，恢复除氢。

优选地，所述含氧填料物质选自颗粒型氧化铋(Bi₂O₃)。

缺氧气体介质中的气态氢可在颗粒状填料表面被直接氧化，且颗粒形状能保证气态氢和含氧填料之间具有足够大的接触面积，从而确保快速高效地从气体介质中移除氢气，甚至没有氧气残留。该装置可通过含氧气体介质的作用实现颗粒型填料氧化能力的修复。氢气氧化生成水蒸气可通过任何一种现有手段进行控制，这种控制并不包括在本发明保护范围内。

使用颗粒型氧化铋可消除异物杂质对气体介质的污染，由于反应堆液态金属冷却剂中含有金属铋，气体介质中含有的铋不会被认为是冷却剂污染。

Claims (31)

1.一种氢气点火器，其特征在于包括：一个带有气体介质供气口和排气口的壳体，以及放置于所述壳体内含氧化铋和/或氧化铅的填料；所述氢气点火器按如下循环方式进行重复操作：

-含氢气体介质注入氢气点火器；

-含氢气体介质供应中止；

-含氧气体介质注入氢气点火器；

-含氧气体介质供应中止。

2.根据权利要求1所述的氢气点火器，其特征在于：所述氧化铋为Bi₂O₃。

3.根据权利要求1所述的氢气点火器，其特征在于：所述填料为颗粒状。

4.根据权利要求1所述的氢气点火器，其特征在于：所述点火器壳体内安装至少一个装载填料的反应釜。

5.根据权利要求4所述的氢气点火器，其特征在于：所述壳体内装有一个自气体介质供气口起并穿过至少一个反应釜的分流管，该分流管在其穿过反应釜处的侧壁上设有一个或多个开口。

6.根据权利要求4所述的氢气点火器，其特征在于：至少一个反应釜上设有气体介质的进口和出口。

7.根据权利要求1所述的氢气点火器，其特征在于：所述点火器壳体上设有一个加热器。

8.根据权利要求7所述的氢气点火器，其特征在于：所述点火器壳体包含带有一个气体介质供气口的顶盖，带有一个气体介质排气口的底盖，所述加热器安装在壳体的一侧壁上。

9.一种包含权利要求1～8任一项所述氢气点火器的消氢系统，其特征在于：一根向所述供气口供应气体介质的供应管以及一根从所述排气口排出气体介质的排放管连接于所述点火器壳体上，所述供应管上安装有一个或多个控制气体介质流入的节流阀，所述供应管上安装有一个或多个可控制含氧气体介质流入的节流阀；所述消氢系统按如下循环方式进行重复操作：

-含氢气体介质注入氢气点火器；

-含氢气体介质供应中止；

-含氧气体介质注入氢气点火器；

-含氧气体介质供应中止。

10.根据权利要求9所述的消氢系统，其特征在于：所述供应管上设有一个加热器。

11.根据权利要求9所述的消氢系统，其特征在于：所述气体介质包括惰性气体。

12.根据权利要求9所述的消氢系统，其特征在于：该系统还包含一个冷却器和一个冷凝器，所述氢气点火器壳体和所述冷却器通过所述排放管相互连通，排放出的气体介质通过所述气体介质排气口进入所述冷却器和冷凝器。

13.根据权利要求9所述的消氢系统，其特征在于：所述排放管上安装有一个或多个控制气体介质流出的节流阀。

14.一种包含权利要求1～8任一项所述的氢气点火器或权利要求9～13任一项所述的消氢系统的反应堆设备。

15.根据权利要求14所述的反应堆设备，其特征在于：该反应堆设备为核反应堆设备。

16.根据权利要求15所述的反应堆设备，其特征在于：该反应堆设备使用铅铋冷却剂。

17.一种包含氢气点火器的消氢系统的循环使用方法，所述系统包含：一个带有气体介质供气口和排气口的壳体，放置于所述壳体内含氧化铋和/或氧化铅的填料，一根与壳体连接并向所述气体介质供气口供应气体介质的供应管，一根与壳体连接并从所述排气口排出气体介质的排放管，

安装于所述供应管上用于控制含氢气体介质流入的一个或多个节流阀，安装于所述供应管上用于控制含氧气体介质流入的一个或多个节流阀；该使用方法包括以下步骤：

含氢气体介质流入氢气点火器；

含氢气体介质供应中止；

含氧气体介质流入氢气点火器；

含氧气体介质供应中止。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于：当含氢气体介质流入所述氢气点火器，点火器内的气体介质同时排出。

19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于：当所述含氧气体介质流入氢气点火器，该气体将保留在点火器内，直到氧化铋和/或氧化铅被完全氧化，反应后的气体被排放出来。

20.根据权利要求17所述的方法，其特征在于：所述含氧化铋和/或氧化铅的填料包括金属氧化物。

21.根据权利要求20述的方法，其特征在于：所述金属氧化物选自BiO和/或Вi₂O₃和/或氧化铅。

22.根据权利要求17所述的方法，其特征在于：所述含氧化铋和/或氧化铅的填料选自颗粒状。

23.根据权利要求17所述的方法，其特征在于：所述点火器壳体内安装至少一个装载含氧填料的反应釜。

24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于：所述壳体内装有一个自气体介质供气口起并穿过至少一个反应釜的分流管，该分流管在其穿过反应釜处的侧壁上设有一个或多个开口。

25.根据权利要求23所述的方法，其特征在于：至少一个所述反应釜上设有气体介质的进口和出口。

26.根据权利要求17所述的方法，其特征在于：所述壳体上安装有一个加热器。

27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于：所述点火器壳体包含带有一个气体介质供气口的顶盖，带有一个气体介质排气口的底盖，所述壳体侧壁上安装有一个加热器。

28.根据权利要求17所述的方法，其特征在于：所述供应管上安装有一个加热器。

29.根据权利要求17所述的方法，其特征在于：所述气体介质包括惰性气体。

30.根据权利要求17所述的方法，其特征在于：所述系统还包含一个冷却器和一个冷凝器，所述氢气点火器壳体和所述冷却器通过所述排放管相互连通，排放出的气体介质通过气体介质排气口进入所述冷却器和冷凝器。

31.根据权利要求17所述的方法，其特征在于：所述系统还包含安装于所述排放管上用于控制气体介质流出的节流阀。