[發明專利]一種核動力裝置的安全殼熱量導出裝置及其熱量導出方法

有效

• 申請號: 201811289788.7
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109273115B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 李龍澤;王琮;邱金榮;王玨;劉怡雯;崔其冠
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一九研究所
• 主分類號: G21C15/18
• 分類號: G21C15/18
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 張凱

本發明公開了一種核動力裝置的安全殼熱量導出裝置，涉及反應堆技術領域，包括屏蔽層，設在安全殼外側，屏蔽層與安全殼之間留有間隙；進水孔，設在屏蔽層的下部，進水孔聯通屏蔽層外與間隙；出氣孔，設在屏蔽層的頂部，出氣孔聯通屏蔽層外與間隙。本發明還公開了核動力裝置安全殼熱量導出方法，在極端嚴重的工況下，通過引入海水至屏蔽層與安全殼之間的間隙，直接冷卻安全殼，避免安全殼因超溫超壓失效，防止大量放射性物質泄露至核動力裝置其他艙室及大氣環境，保證人員和環境的安全。

技術領域

本發明涉及反應堆技術領域，具體涉及一種核動力裝置的安全殼熱量導出裝置及其熱量導出方法。

背景技術

反應堆發生嚴重事故后，安全殼可能升溫升壓，甚至可能失效。保持安全殼的完整性，可以大量減少放射性物質向外部環境的釋放，也是嚴重事故緩解策略的重要目標。嚴重事故中(如大破口始發的嚴重事故)通常會有大量高溫蒸汽排入安全殼內，導致安全殼溫度和壓力上升。事故進程中產生的可燃氣體在安全殼內燃燒，或通過氫氣復合器消除，都將釋放大量熱量。當熔融物融穿壓力容器后，進入安全殼內，將釋放大量熱量至安全殼內，導致安全殼的溫度和壓力的升高。采用有效的方法導出安全殼熱量，對保持安全殼的完整性至關重要。

海洋核動力裝置與陸地電站在設計和建造中存在差別，其安全殼位于堆艙內，無法提供足夠容量的安全殼冷卻水箱，且安全殼和堆艙布置緊湊，不能提供空氣自然循環所需的流道。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種核動力裝置的安全殼熱量導出裝置及其熱量導出方法，以保證極端工況下安全殼的完整性。

為達到以上目的，本發明采用的技術方案是：一種安全殼熱量導出裝置，包括

屏蔽層，設在安全殼外側，所述屏蔽層與安全殼之間留有間隙；

進水孔，設在屏蔽層的下部，所述進水孔聯通所述屏蔽層外與所述間隙；

出氣孔，設在屏蔽層的頂部，所述出氣孔聯通所述屏蔽層外與所述間隙。

進一步地，所述進水孔和出氣孔均有多個且都關于安全殼中軸呈對稱設置。

進一步地，所述進水孔和出氣孔均為彎曲形。

進一步地，安全殼熱量導出裝置還包括換熱機構，所述換熱機構與安全殼外側壁固定連接。

本發明還提供一種核動力裝置，包含前述方案中的安全殼熱量導出裝置，所述安全殼熱量導出裝置位于堆艙內，所述堆艙下部設有進水管，所述進水管與第一閥門連接，所述堆艙上部設有排氣管，所述排氣管與第二閥門連接。

進一步地，所述進水孔位于核動力裝置的空載吃水線下方。

進一步地，所述進水管和排氣管均貫穿堆艙壁和船殼壁，所述進水管位于船殼外側的出口高度在核動力裝置的空載吃水線下方，所述排氣管位于船殼外側的出口與大氣連通，所述第一閥門有兩個，一個設在船殼壁與堆艙壁之間，另一個設在堆艙壁內側，所述堆艙設有防水的隔離艙門。

本發明同時提供一種安全殼熱量導出方法，采用前述方案中的核動力裝置，包括如下步驟：

確認堆艙的隔離艙門處于密封關閉狀態；打開第一閥門和第二閥門；當堆艙內的水位達到預設高度，關閉第一閥門；當安全殼的溫度下降到低于警戒值時，排出堆艙內的海水；關閉第二閥門。

進一步地，當堆艙內的水位達到預設高度，關閉第一閥門時，還包括：關閉第一閥門后，當堆艙內的水位下降到低于警戒高度，再次打開第一閥門，至堆艙內的水位恢復到預設高度再關閉第一閥門。

進一步地，當安全殼的溫度下降到低于警戒值時，采用排水裝置或者船體上浮的方式排出堆艙內的海水。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：