[發明專利]一種海洋核動力平臺安全殼的冷卻系統及冷卻方法

在審

• 申請號: 202111671796.X
• 申請日: 2021-12-31
• 公開（公告）號: CN114360752A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 代濤;龔瑞陽;許懷錦;魏協宇;李光
• 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: G21C15/12
• 分類號: G21C15/12;G21C15/243
• 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: 王江能

本申請公開了一種海洋核動力平臺安全殼的冷卻系統及冷卻方法，涉及核動力裝置技術領域，包括：屏蔽水套，其套設在安全殼的外表面，且屏蔽水套具有厚度均勻的容水空腔；所述屏蔽水套設置至少一根向上豎直的排氣管，所述排氣管的頂端口的高度大于屏蔽水套的最高水位高度；所述屏蔽水套用于吸收安全殼散發的熱量并將容水空腔的水轉化為水蒸氣向外排出；冷卻水箱通過管道連通至屏蔽水套的容水空腔；且冷卻水箱與屏蔽水套之間的管道設置壓差閥，所述壓差閥在兩側壓差高于第一設定壓差時開啟。本申請的冷卻系統及冷卻方法，在安全殼外設置屏蔽水套，屏蔽水套內的水吸收安全殼的熱量轉化水蒸氣向外排出，實現對安全殼的冷卻。

技術領域

本申請涉及核動力裝置技術領域，具體涉及一種海洋核動力平臺安全殼的冷卻系統及冷卻方法。

背景技術

目前，安全殼是核動力廠為防止放射性裂變產物釋放的最后一道安全屏障，其主要功能是在事故工況期間和以后，限制放射性物質從堆芯和反應堆冷卻劑系統釋放到周圍環境，避免對周邊環境造成污染。此外，在運行工況和事故工況期間提供屏蔽，將運行工況下放射性物質的釋放降至最低限度，并保護反應堆不受到外部事件的損害。

相關技術中，已知的二代和三代核電技術，大多采用安全殼罩住堆芯和反應堆冷卻劑系統，發生事故工況時，依靠安全殼屏蔽，并在安全殼外部對安全殼進行噴淋，以能動或非能動的方法來保證安全殼熱量導出，但系統配置復雜，考慮到海洋核動力平臺長期處于孤島運行，艙室空間狹窄，不宜采用太復雜的技術方案。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本申請的目的在于提供一種海洋核動力平臺安全殼的冷卻系統及冷卻方法，在安全殼外設置屏蔽水套，屏蔽水套內的水吸收安全殼的熱量轉化水蒸氣向外排出，實現對安全殼的冷卻。

為達到以上目的，采取的技術方案是：一種海洋核動力平臺安全殼的冷卻系統，包括：

屏蔽水套，其套設在安全殼的外表面，且屏蔽水套具有厚度均勻的容水空腔；所述屏蔽水套設置至少一根向上豎直的排氣管，所述排氣管的頂端口的高度大于屏蔽水套的最高水位高度；所述屏蔽水套用于吸收安全殼散發的熱量并將容水空腔的水轉化為水蒸氣向外排出；

冷卻水箱，設置于安全殼上方，其通過管道連通至屏蔽水套的容水空腔；且冷卻水箱與屏蔽水套之間的管道設置壓差閥，所述壓差閥在兩側壓差高于第一設定壓差時開啟。

在上述技術方案的基礎上，所述冷卻系統還包含固定套，所述固定套將屏蔽水套扣在安全殼的外表面，所述排氣管穿透所述固定套。

在上述技術方案的基礎上，所述冷卻系統還包含補水裝置，所述補水裝置用于給冷卻水箱進行補水。

在上述技術方案的基礎上，所述冷卻水箱內設置高水位儀表和低水位儀表；當冷卻水箱的水位低于低水位儀表時，補水裝置對冷卻水箱進行補水；當冷卻水箱的水位高于高水位儀表時，停止補水。

在上述技術方案的基礎上，所述屏蔽水套設置一根向上豎直的安全管，所述安全管設置常閉的安全閥；當水蒸氣對安全閥的壓力達到設定閾值時，安全閥開啟。

在上述技術方案的基礎上，所述冷卻系統還設置常閉的低點放水閥，所述低點放水閥設置于屏蔽水套的底端面；所述低點放水閥用于在屏蔽水套發生滲漏或者需要排水時開啟。

在上述技術方案的基礎上，所述排氣管設置常開的排氣閥，當屏蔽水套發生滲漏時，關閉排氣閥。

本申請還公開了一種基于上述海洋核動力平臺安全殼的冷卻系統的冷卻方法，包含以下步驟：

安全殼溫度上升；

屏蔽水套的容水空腔內的水吸收安全殼散發的熱量變為水蒸氣，并通過排氣管向外排出；

屏蔽水套內部壓力降低，壓差閥兩側壓差逐步增大，當壓差高于第一設定壓差，壓差閥開啟，冷卻水箱為屏蔽水套進行補水；