[發明專利]冷卻核反應堆的方法

有效

• 申請號: 201410455424.7
• 申請日: 2009-11-17
• 公開（公告）號: CN104299655A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: E·P·楊;J·T·格魯姆;小J·N·雷耶斯
• 申請（專利權）人: 紐斯高動力有限責任公司
• 主分類號: G21C1/32
• 分類號: G21C1/32;G21C15/26;G21C15/18
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 楊勇;鄭建暉

本申請是于2009年11月17日提交的名稱為“蒸汽發生器流動旁通系統”的發明專利申請200980153552.3的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種用于從核反應堆移除衰變熱的系統。

背景技術

在所設計的具有非能動運行系統(passive?operating?system)的核反應堆中，采用物理規律以確保在正常運行過程中維持核反應堆的安全運行，甚至在緊急狀況中在沒有操作者介入或者監督的情況下維持核反應堆的安全運行，至少維持某一預定時間段。核反應堆5包括由反應堆容器2圍繞的反應堆芯6。反應堆容器2中的水10圍繞反應堆芯6。反應堆芯6進一步位于管套122中，管套122圍繞在反應堆芯6的側部周圍。當由于核裂變事件導致水10被反應堆芯6加熱時，水10從管套122被引導出并流出提升管124。這導致另一些水10被吸入反應堆芯6并且被反應堆芯6加熱，所述反應堆芯6將更多的水吸入管套122中。自提升管124出現的水10被冷卻且被引導朝向環123，然后這些水通過自然循環返回至反應堆容器2的底部。隨著水10被加熱，在反應堆容器2中產生加壓蒸氣11。

熱交換器35使給水和蒸汽在二次冷卻系統30中循環，從而用渦輪32和發生器34發電。給水經過熱交換器35并且變成超熱蒸汽。二次冷卻系統30包括冷凝器36和給水泵38。二次冷卻系統30中的蒸汽和給水與反應堆容器2中的水10隔離，使得不允許它們彼此混合或者彼此直接接觸。

反應堆容器2被安全殼(containment)容器4圍繞。安全殼容器4被設計為不允許來自反應堆容器2的水或蒸汽泄露進入周圍環境中。提供一個蒸汽閥8以將來自反應堆容器2的蒸汽11排放進入安全殼容器4的上半部14。提供一個水下泄壓閥18以將水10釋放到包含次冷水的抑壓池12中。

在喪失給水流時，核反應堆5被設計成通過急停反應堆芯6、對安全殼容器4注水或對反應堆容器2降壓來響應。這些響應中的后兩者造成核反應堆5停堆并且長時間不能發電。此外，在冷卻劑被從反應堆容器2排出的失水狀況中，通過反應堆芯6的冷卻劑流減少。這增加了將反應堆芯溫度降低至期望水平所需要的時間。

本發明解決這些以及其他問題。

附圖說明

圖1示出了一種核電系統。

圖2示出了包括內部干燥的安全殼容器的動力模塊組件。

圖3示出了緊急運行時的圖2的動力模塊組件。

圖4示出了緊急運行時的包括蒸汽發生器流動旁通系統的動力模塊的一個實施方案。

圖5示出了正常運行狀況時的包括蒸汽發生器流動旁通系統的動力模塊的一個實施方案。

圖6A示出了正常運行狀況時的蒸汽發生器流動旁通系統的一個實施方案。

圖6B示出了低功率運行時的圖6A的蒸汽發生器流動旁通系統的一個實施方案。

圖7示出了包括直通通道(through-passage)的蒸汽發生器流動旁通系統的一個實施方案。

圖8示出了包括閥的蒸汽發生器流動旁通系統的一個實施方案。

圖9示出了包括一個或多個擋板的蒸汽發生器流動旁通系統的一個實施方案。

圖10示出了包括溫度致動通道的蒸汽發生器流動旁通系統的一個實施方案。

圖11示出了包括球形止回閥的蒸汽發生器流動旁通系統的一個實施方案。

圖12示出了由控制棒致動的蒸汽發生器流動旁通系統的一個實施方案。

圖13示出了由控制棒致動的蒸汽發生器流動旁通系統的另一替代實施方案。

圖14示出了使用蒸汽發生器流動旁通系統的冷卻反應堆芯的一種新穎方法。

發明內容

公開了一種動力模塊組件，包括：反應堆罩(housing)；反應堆芯，其位于反應堆罩的下部部分中；以及，熱交換器，其緊鄰在反應堆罩的上部部分周圍。主冷卻劑經由上部部分流出反應堆罩，以及主冷卻劑經由下部部分流入反應堆罩。所述動力模塊組件進一步包括設置在反應堆罩中在下部部分和上部部分中間的通道，其中所述通道被配置為將主冷卻劑的輔助流提供至反應堆芯，從而增大流出反應堆罩的上部部分以及進入下部部分的主冷卻劑的流量。