[發(fā)明專利]適用于船用核反應堆安全殼系統的導熱系統和導熱方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011451653.3
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112582083A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設計）人: 雷斌;劉建閣;李輝;許懷錦;樂方愿;魏協宇;代濤;鄒振海;徐廣展;郭彪;劉佳;劉一萌
• 申請（專利權）人: 武漢第二船舶設計研究所（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;G21C15/243;G21D1/00
• 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: 邱云雷

本申請涉及一種適用于船用核反應堆安全殼系統的導熱系統，涉及核反應堆安全技術領域，該核反應堆安全殼系統包括安全殼，以及組設于安全殼內的一回路系統；導熱系統包括余排管路、補給管路和控制器，余排管路包括通過第一管體連接的驅動泵、換熱器和第一閥門；第一管體用于與一回路系統相連通，以排出一回路系統的余熱；補給管路包括通過第二管體連接的第二閥門和冷卻液儲存箱，第二管體與第一管體相連通，并位于驅動泵的上游，以及第一閥門的下游；控制器與第一閥門和第二閥門相連，并用于根據安全殼內的壓力和溫度的變化率，控制第一閥門和第二閥門的通斷，以使驅動泵執(zhí)行余熱排出動作或冷卻液補給動作。

技術領域

本申請涉及核反應堆安全技術領域，特別涉及一種適用于船用核反應堆安全殼系統的導熱系統和導熱方法。

背景技術

目前，船用堆的發(fā)展勢頭猛進，船用堆相對于陸上核電站而言，由于空間的限制原因以及受到海洋環(huán)境的影響等，其安全問題一直深受關注。

對于船用堆而言，核反應堆安全殼包括安全殼1，以及位于安全殼1內的一回路系統2，一回路系統2包括反應堆壓力容器20、穩(wěn)壓器21和蒸汽發(fā)生器22，反應堆壓力容器20、穩(wěn)壓器21和蒸汽發(fā)生器22相連形成回路，且該一回路系統上連接有主泵23。其中，反應堆壓力容器20用于包容反應堆堆芯組件和燃料元件，保證冷卻劑壓力邊界完整，防止放射性物質釋放到安全殼內；穩(wěn)壓器21用于調節(jié)和控制反應堆冷卻劑系統的壓力；蒸汽發(fā)生器22用于帶走反應堆堆芯產生的熱量，防止放射性物質向安全殼1和二回路系統泄漏；主泵23用于提供反應堆冷卻劑的驅動壓頭，保證反應堆冷卻劑的循環(huán)流動；安全殼1用于包容反應堆及一回路系統發(fā)生事故時產生的高溫高壓放射性物質，并能抵御飛射物的沖擊。

船用堆在發(fā)生失水事故的情況時，大量高溫、高壓介質會噴放到安全殼內，使得安全殼內的溫度和壓力急劇上升，嚴重的話甚至會破壞安全殼的完整性，最終導致大量放射性介質釋放到外部環(huán)境，危及到船員安全。而保證人員、環(huán)境、反應堆及安全殼的安全十分重要，因此必須有措施對堆芯及安全殼進行充分冷卻，并將熱量順利帶出，以確保反應堆堆芯及安全殼得到冷卻，從而保證堆芯及安全殼的完整性。

相關技術中，采用余熱排出泵、安全注射泵及安全殼噴淋泵分別對堆芯及安全殼進行散熱和冷卻，但是過多的泵類設備的數量大大占用了船上的有限空間，對船體重量與布置會增加較大的負擔。

發(fā)明內容

本申請實施例提供一種適用于船用核反應堆安全殼系統的導熱系統和導熱方法，以解決相關技術中泵類設備的數量過多，結構復雜，大大占用船上的有限空間的問題。

第一方面，提供了一種適用于船用核反應堆安全殼系統的導熱系統，該核反應堆安全殼系統包括安全殼，以及組設于所述安全殼內的一回路系統；其包括：

余排管路，其包括通過第一管體連接的驅動泵、換熱器和第一閥門；所述第一管體用于與所述一回路系統相連通，以排出所述一回路系統的余熱；

補給管路，其包括通過第二管體連接的第二閥門和冷卻液儲存箱，所述第二管體與所述第一管體相連通，并位于所述驅動泵的上游，以及所述第一閥門的下游；

控制器，其與所述第一閥門和所述第二閥門相連，并用于根據所述安全殼內的壓力和溫度的變化率，控制所述第一閥門和所述第二閥門的通斷，以使所述驅動泵執(zhí)行余熱排出動作或冷卻液補給動作。

一些實施例中，該導熱系統還包括噴淋管路，所述噴淋管路包括：

第三管體，其兩端分別與所述第一管體和所述安全殼內的噴淋頭相連通，且所述第三管體位于所述驅動泵的下游，并用于通過所述驅動泵輸送冷卻液至所述噴淋頭；

第三閥門，其設于所述第三管體上，所述控制器還與所述第三閥門連接，并用于控制所述第三閥門的通斷。

一些實施例中：

所述第一管體上還設有第七閥門，所述第七閥門位于所述驅動泵和所述換熱器之間；