[發(fā)明專利]一種設(shè)有安全殼噴淋系統(tǒng)的小型反應(yīng)堆

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• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號(hào): CN113113163A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 武心壯;夏栓;周彬;黃鏡宇;向文娟;劉漢臣;王煒波;王煦嘉;施偉;王勇;嚴(yán)錦泉
• 申請（專利權(quán)）人: 上海核工程研究設(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類號(hào): G21C15/18
• 分類號(hào): G21C15/18;G21C15/243;G21C15/253
• 代理公司: 上海精晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31253
• 代理人: 劉寧

本發(fā)明涉及小型反應(yīng)堆冷卻技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種設(shè)有安全殼噴淋系統(tǒng)的小型反應(yīng)堆，包括屏蔽廠房、設(shè)在其內(nèi)的安全殼、噴淋系統(tǒng)，噴淋系統(tǒng)包括水箱，噴淋系統(tǒng)中的水箱采用位于屏蔽廠房外的蓄壓水箱，蓄壓水箱的側(cè)壁上方設(shè)有壓縮空氣進(jìn)口、下方設(shè)有補(bǔ)水進(jìn)口；蓄壓水箱的側(cè)壁下方還連接噴淋管道的一端，另一端依次貫穿屏蔽廠房、安全殼后固定于安全殼內(nèi)的上方，噴淋管道的另一端連接噴淋裝置的進(jìn)水口；屏蔽廠房的至少一對(duì)稱側(cè)的側(cè)壁近下方處分別設(shè)有冷卻空氣入口，屏蔽廠房的頂部設(shè)空氣出口。本發(fā)明有益效果為，通過安全殼內(nèi)水噴淋和安全殼外空冷相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)事故后安全殼內(nèi)熱量的排出，具有非能動(dòng)特性，提升了機(jī)組的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及小型反應(yīng)堆冷卻技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種設(shè)有安全殼噴淋系統(tǒng)的小型反應(yīng)堆。

背景技術(shù)

小型反應(yīng)堆的發(fā)展更加關(guān)注安全性、先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)性，不斷引入新工藝、新材料和新技術(shù)，充分論證其工程可行性，以使反應(yīng)堆運(yùn)行更加安全經(jīng)濟(jì)可靠。小型反應(yīng)堆采用非能動(dòng)的安全設(shè)計(jì)理念，可以確保反應(yīng)堆的固有安全性。

AP1000三代非能動(dòng)壓水堆核電廠采用非能動(dòng)安全殼冷卻劑系統(tǒng)作為事故后熱量導(dǎo)出的專設(shè)安全設(shè)施，該設(shè)計(jì)在安全殼頂部設(shè)置了水箱，采用非能動(dòng)注水的方式實(shí)現(xiàn)安全殼冷卻，減小安全殼內(nèi)外的壓差，降低了裂變產(chǎn)物向安全殼外泄漏的驅(qū)動(dòng)力，從而限制了安全殼內(nèi)放射性裂變產(chǎn)物向環(huán)境的釋放，保證了安全殼的完整性。

在役二代反應(yīng)堆采用能動(dòng)的安全殼噴淋系統(tǒng)，通過噴淋泵對(duì)安全殼內(nèi)進(jìn)行降溫和降壓，防止安全殼超壓，同時(shí)通過再循環(huán)泵將熱量導(dǎo)出。對(duì)于小型反應(yīng)堆，由于堆功率低，所以事故后堆芯的衰變熱也小，需要導(dǎo)出的熱量和持續(xù)時(shí)間要求遠(yuǎn)低于大型反應(yīng)堆。

若能設(shè)計(jì)出一種改進(jìn)的安全殼噴淋系統(tǒng)，替代能動(dòng)的噴淋泵和能動(dòng)的熱量導(dǎo)出設(shè)計(jì)，可使專設(shè)安全設(shè)施具有非能動(dòng)特性，在保證熱量導(dǎo)出的前提下，簡化設(shè)計(jì)、建造和安裝難度，可以提高安全性和經(jīng)濟(jì)性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)置蓄壓水噴淋系統(tǒng)和空氣自然循環(huán)冷卻流道，通過安全殼內(nèi)水噴淋和安全殼外空冷相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)事故后安全殼內(nèi)熱量的排出，具有非能動(dòng)特性，提升了機(jī)組的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，設(shè)計(jì)一種設(shè)有安全殼噴淋系統(tǒng)的小型反應(yīng)堆，包括屏蔽廠房、設(shè)在屏蔽廠房內(nèi)的安全殼、噴淋系統(tǒng)，所述噴淋系統(tǒng)包括水箱，其特征在于，所述噴淋系統(tǒng)中的水箱采用位于屏蔽廠房外的蓄壓水箱，所述蓄壓水箱的側(cè)壁上方設(shè)有壓縮空氣進(jìn)口、蓄壓水箱的側(cè)壁下方設(shè)有補(bǔ)水進(jìn)口；蓄壓水箱的側(cè)壁下方還連接噴淋管道的一端，噴淋管道的另一端依次貫穿屏蔽廠房、安全殼后固定于安全殼內(nèi)的上方，噴淋管道的另一端連接位于安全殼內(nèi)上方的噴淋裝置的進(jìn)水口；所述屏蔽廠房的至少一對(duì)稱側(cè)的側(cè)壁近下方處分別設(shè)有冷卻空氣入口，屏蔽廠房的頂部設(shè)空氣出口。

進(jìn)一步的，位于屏蔽廠房外的噴淋管道上沿輸送方向依次設(shè)有噴淋隔離閥、噴淋減壓閥；位于屏蔽廠房與安全殼之間的噴淋管道上設(shè)有噴淋殼外止回閥；位于安全殼內(nèi)的噴淋管道上設(shè)有噴淋殼內(nèi)止回閥。

進(jìn)一步的，所述噴淋裝置包括噴淋環(huán)、均布在噴淋環(huán)上的若干噴頭。

進(jìn)一步的，所述噴淋環(huán)沿縱向設(shè)有至少1個(gè)。

進(jìn)一步的，當(dāng)設(shè)有兩個(gè)以上噴淋環(huán)時(shí)，噴淋環(huán)之間的直徑相同或不相同。

進(jìn)一步的，所述蓄壓水箱的頂部設(shè)有卸壓管道，所述卸壓管道上設(shè)有安全閥。

進(jìn)一步的，所述蓄壓水箱上還設(shè)有液位計(jì)。

本發(fā)明有益效果為，改造簡單、改造成本低廉，通過安全殼內(nèi)水噴淋和安全殼外空冷相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)事故后安全殼內(nèi)熱量的排出，具有非能動(dòng)特性，提升了機(jī)組的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式