[實用新型]一種非能動乏燃料水池冷卻系統

有效

• 申請號: 201320023045.1
• 申請日: 2013-01-16
• 公開（公告）號: CN203038678U
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 曹建華;盧向暉;蔣曉華;傅先剛
• 申請（專利權）人: 中科華核電技術研究院有限公司;中國廣東核電集團有限公司
• 主分類號: G21C15/18
• 分類號: G21C15/18
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 郭偉剛

技術領域

本實用新型涉及一種冷卻系統，更具體地說，涉及一種非能動乏燃料水池冷卻系統。

背景技術

在目前壓水堆核電廠中，乏燃料水池內乏燃料衰變熱都是通過能動設備導出，缺乏對于全廠斷電情況下的防護。

相關技術中，一項針對乏燃料水池的非能動余熱排出系統，采用低沸點介質在乏燃料水池內受熱蒸發后，推動汽輪機發電。由該電力驅動空冷塔的風扇對介質進行降溫冷凝，同時該電力驅動循環泵將冷凝的低沸點介質泵回乏燃料水池內，使得該系統持續運行。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題在于，針對現有技術中乏燃料水池內乏燃料衰變熱都是通過能動設備導出，缺乏對于全廠斷電情況下的防護；而相關技術中引入的發電機、電動機和循環泵等，又會導致系統設計復雜、費用較高的缺陷，為此提供一種不借助任何外部交流電源，而實現乏燃料水池內衰變熱的非能動導出的非能動乏燃料水池冷卻系統。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種非能動乏燃料水池冷卻系統，用于散發乏燃料水池中的乏燃料衰變熱，包括一個冷卻回路，其特征在于，該冷卻回路包括：

容納有低沸點介質的蒸發器，用于吸收所述乏燃料衰變熱，并將該乏燃料衰變熱傳遞給所述低沸點介質，以產生蒸汽；

汽輪機，與所述蒸發器相連，以在所述蒸汽的驅動下輸出旋轉動力；

冷卻設備，用于冷卻對所述汽輪機做功后的所述蒸汽，其包括冷媒驅動裝置，該冷媒驅動裝置與所述汽輪機之間機械地相連，以在所述的汽輪機的輸出旋轉動力下工作。

所述冷卻設備優選為空冷裝置，相應地，所述冷媒驅動裝置為風扇。

所述空冷裝置可以為空冷塔。

所述空冷塔包括空冷塔入口和空冷塔出口，所述空冷塔入口與所述汽輪機的汽輪機出口相連。

所述冷卻回路還優選包括冷凝水箱，所述冷凝水箱包括冷凝水箱入口和冷凝水箱出口，所述冷凝水箱入口與所述冷卻設備出口相連接，所述冷凝水箱出口與所述蒸發器入口相連接。

所述冷卻設備的設置高度為高于所述冷凝水箱的高度。

所述冷凝水箱設置高度為高于所述蒸發器的高度。

所述冷卻回路還可以包括循環泵，所述循環泵與所述汽輪機通過機械連接方式相連接，以在所述的汽輪機的輸出旋轉動力下工作，將冷凝后的低沸點介質泵入所述蒸發器。

本實用新型屬于30～200萬千瓦（電功率）級別的核電站領域。根據需要，本實用新型可以完全不依賴交流電源，實現事故下乏燃料水池的余熱導出功能，提高電廠安全性，尤其是對于全場斷電工況下的防護能力有很大提升，有很好的實用性。

本實用新型可實現乏燃料水池的長期余熱導出至環境最終熱阱，同時實現了斷電情況下乏燃料水池的長期安全可控。

本實用新型同時無中間發電機和電動機環節，并進而取消了電力循環泵設計，簡化了系統設計并提高了系統經濟性。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中：

圖1是本實用新型實施例的工作原理圖。

具體實施方式

為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖詳細說明本實用新型的具體實施方式。

圖1示出了本實用新型一些實施例中的非能動乏燃料水池冷卻系統，該非能動乏燃料水池冷卻系統可以用于散發乏燃料水池中的乏燃料衰變熱，其包括容納有低沸點介質的蒸發器1、汽輪機2、冷卻設備3和冷凝水箱4，該蒸發器1放置于乏燃料水池5中，該汽輪機2設置于蒸發器1出口與冷卻設備3入口之間；冷卻設備3與蒸發器1之間設置有冷凝水箱4，該冷凝水箱4的出口再與蒸發器1入口相連，形成閉合循環，尤其是，冷卻設備3為空冷塔31，該空冷塔31設置有風扇32，汽輪機2與風扇32相連接，并驅動風扇32運轉。

該汽輪機2與風扇32之間機械地連接，直接驅動空冷塔31中的風扇32轉動，對汽輪機2出口介質進行降溫冷凝，從而減去了相關技術中的中間電動機的設置環節。

在一些實施例中，該汽輪機2與風扇32的機械連接方式，可以根據需要設置為齒輪傳動連接、或鏈條傳動連接、或聯軸器連接等。

在一些實施例中，空冷塔31設置高度為高于冷凝水箱4，且冷凝水箱4設置高度為高于蒸發器1。此時低沸點介質冷凝后將由于重力作而返回蒸發器1，從而減去了相關技術中的循環泵的設置。最終達到了簡化系統設計的目的。

在一些實施例中，空冷塔31與蒸發器1之間也可以不設置冷凝水箱4，使得空冷塔31的出口直接與蒸發器1的入口相連接。

本實用新型屬于30～200萬千瓦（電功率）級別的核電站領域。