[發(fā)明專利]安全殼冷卻系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610517985.4
• 申請日: 2016-07-04
• 公開（公告）號: CN107578827A
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 原鋼;沈嵐;劉瑞;劉偉;廖敏;張清川
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電力投資集團(tuán)公司
• 主分類號: G21C15/18
• 分類號: G21C15/18
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11201
• 代理人: 宋合成

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及核反應(yīng)堆安全技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種安全殼冷卻系統(tǒng)。

背景技術(shù)

核能反應(yīng)堆與常規(guī)能源存在很大差別之一在于，即使在核能反應(yīng)堆完全停止運(yùn)行后，在較長的一段時間內(nèi)仍然產(chǎn)生數(shù)量不容忽視的熱量，一旦熱量不能及時導(dǎo)出，嚴(yán)重時將會導(dǎo)致核燃料融化，從而引發(fā)大量放射性物質(zhì)的釋放。目前已投入運(yùn)行的商用大型先進(jìn)核反應(yīng)堆單堆功率較大，其安全殼內(nèi)部熱量能否及時導(dǎo)出直接關(guān)系核安全，已成為關(guān)注度極高的安全問題。為了實(shí)現(xiàn)反應(yīng)堆余熱的安全導(dǎo)出，新一代核電技術(shù)AP/CAP系列核電站采用了先進(jìn)的非能動安全系統(tǒng)，其衰變熱排放至鋼制安全殼內(nèi)，72小時內(nèi)由非能動PCS系統(tǒng)導(dǎo)出。

在現(xiàn)有核電站成熟設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，不大幅改變設(shè)備結(jié)構(gòu)等固化技術(shù)，如何延長72小時不干預(yù)時間，增加PCS系統(tǒng)換熱能力，對進(jìn)一步提升核電安全性是一個重大技術(shù)突破點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題之一。

為此，本發(fā)明提出一種安全殼冷卻系統(tǒng)，該安全殼冷卻系統(tǒng)對現(xiàn)有設(shè)備改動少，換熱效果好。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的安全殼冷卻系統(tǒng)，包括：混凝土安全殼，所述混凝土安全殼內(nèi)限定有腔室，所述混凝土安全殼具有與所述腔室導(dǎo)通的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口；鋼制安全殼，所述鋼制安全殼設(shè)在所述腔室內(nèi)，所述鋼制安全殼的外壁面與所述混凝土安全殼的內(nèi)壁面之間形成導(dǎo)通所述進(jìn)風(fēng)口和所述出風(fēng)口的冷卻風(fēng)道；冷卻液分配裝置，所述冷卻液分配裝置鄰近所述鋼制安全殼設(shè)置以向所述鋼制安全殼的外壁面噴灑冷卻液；截流件，所述截流件設(shè)在所述鋼制安全殼的至少一部分外壁面上以延長所述冷卻液與所述鋼制安全殼的外壁面的接觸時間。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的安全殼冷卻系統(tǒng)，通過在混凝土安全殼上設(shè)置進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，可以在鋼制安全殼的外壁面與混凝土安全殼的內(nèi)壁面之間限定出冷卻風(fēng)道，在鋼制安全殼的外壁面的至少一部分上設(shè)置截流件，截流件可以在一定程度上減緩冷卻液流動的速度，從而延長冷卻液與鋼制安全殼的外壁面接觸的時間，有利于冷卻液氣化，在對現(xiàn)有設(shè)備改動較小的情況下，可以有效增強(qiáng)換熱效果。

另外，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的安全殼冷卻系統(tǒng)，還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述鋼制安全殼包括：下部安全殼，所述下部安全殼大致形成為柱狀，所述下部安全殼的上端敞開；上部安全殼，所述上部安全殼大致形成為弧形，所述上部安全殼設(shè)在所述下部安全殼上方并封閉所述下部安全殼的上端，所述冷卻液分配裝置位于所述上部安全殼上方。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述上部安全殼和所述下部安全殼的外壁面上分別設(shè)有所述截流件。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述截流件完全覆蓋所述上部安全殼和所述下部安全殼的外壁面。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述截流件形成為金屬篩網(wǎng)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述金屬篩網(wǎng)具有多個沿縱向和橫向依次排列的篩孔，所述篩孔的孔徑為1-4mm。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述金屬篩網(wǎng)的目數(shù)為4-20目。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，每個所述篩孔分別形成為四邊形。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，每個所述篩孔分別形成為矩形。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述金屬篩網(wǎng)的制備材料為選自銅、鎳、鈦、不銹鋼及其合金中的任意一種。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述冷卻液分配裝置的出液口位于所述上部安全殼中部，所述出液口形成為開口向下的喇叭形。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述出液口的下端與所述上部安全殼的外壁面之間間隔開10-20mm。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述下部安全殼的外壁面上設(shè)有沿其周向延伸的擋水板，所述擋水板的下端與所述下部安全殼的外壁面相連限定出開口向上的集水槽，所述擋水板的下端設(shè)有鄰近所述下部安全殼的外壁面的多個出水孔。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述擋水板設(shè)在所述下部安全殼的上部。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述擋水板的上端向上延伸超出所述下部安全殼的上端。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，多個所述出水孔沿所述下部安全殼的周向間隔開均勻分部。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述進(jìn)風(fēng)口設(shè)在所述混凝土安全殼的下部，所述進(jìn)風(fēng)口設(shè)在所述混凝土安全殼的頂部。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述進(jìn)風(fēng)口內(nèi)設(shè)有低阻過濾器。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說明