[发明专利]一种反应堆屏蔽、冷却剂卸压和安全壳抑压的复合装置

说明书

技术领域

本发明涉及围绕反应堆压力容器(RPV)的屏蔽结构，特别涉及一种具有 反应堆屏蔽、冷却剂卸压和安全壳抑压的复合装置。

背景技术

商业压水堆核电站中，围绕反应堆压力容器(RPV)的屏蔽层基本是混凝土 结构。反应堆屏蔽能降低来自反应堆源的各种核辐射，并通过减弱来自堆芯的 中子注量率，来防止混凝土屏蔽外的部件和结构被过度活化。在舰船用反应堆 屏蔽设计中，也有采用钢-水混合结构或者其它结构(比如掺入重金属或者中子 吸收复合材料等)。

在布置小型安全壳的反应堆设计中，尽管反应堆屏蔽可以采用常规混凝土 设计，但为了更加充分的复用屏蔽层空间，实现屏蔽材料的多重利用，有必要 进行新型的屏蔽层设计。

小型安全壳对于压水堆来说，安全壳容纳事故后质能释放的能力相对较小， 其次安全壳内也无法单独布置用于冷却剂卸压和安全壳抑压的大型水池。此外， 在发生管道破口导致冷却剂喷放(LOCA)的事故中，需要淹没堆腔并覆盖破口 位置，但水源可能不足。

由于商业压水堆大多是大型干式安全壳，这方面设计鲜有先例。而舰船用 压水堆，虽然可能布置了钢-水结构的屏蔽，但对于冷却剂卸压、安全壳抑压等 可能考虑较少。因此本发明布置了钢-水结构的屏蔽，同时屏蔽水池兼做安全壳 抑压水池和冷却剂卸压水池，且屏蔽水可以溢出至堆腔内，从而综合复用了屏 蔽水池的空间和材料，且部分实现安全系统的功能。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种反应堆屏蔽、冷却剂卸压和安全壳抑压的 复合装置，适用于小型安全壳内的屏蔽和安全设计，实现屏蔽空间和屏蔽材料 的复用，且部分实现安全系统的功能。这套系统设备布局紧凑，占据空间小， 布置简易，经济性高。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

反应堆屏蔽、冷却剂卸压和安全壳抑压的复合装置，其特征在于，包括设 置在安全壳内并环绕在压力容器周围的环形屏蔽层，所述环形屏蔽层为封闭式 结构，所述环形屏蔽层的外壳为屏蔽钢板，环形屏蔽层内装有屏蔽水，所述环 形屏蔽层设置有用以连通安全壳大气和屏蔽水的抑压管路；所述环形屏蔽层设 置有将压力容器内的冷却剂通往所述屏蔽水的卸压管路、以及将屏蔽水排往堆 腔的排水管。

在本发明的一个优选实施例中，所述的环形屏蔽层，沿径向从内往外是钢 板、水、钢板的混合结构。

在本发明的一个优选实施例中，所述的环形屏蔽层至少包含一层侧壁屏蔽 钢板和一层屏蔽水。

在本发明的一个优选实施例中，所述的环形屏蔽层，钢板厚度是10-50cm， 水厚度是20-100cm。

在本发明的一个优选实施例中，所述抑压管路的一端伸出环形屏蔽层的外 壳，另一端伸入屏蔽水内。进一步，所述抑压管路在伸入屏蔽水的一端设置有 喷洒器。

在本发明的一个优选实施例中，所述卸压管路上设有卸压阀组和末端的鼓 泡器。

在本发明的一个优选实施例中，所述排水管的一端伸入屏蔽水内，排水管 的另一端伸出环形屏蔽层的外壳且位于屏蔽水水平面之上。

本发明提供一种反应堆屏蔽、冷却剂卸压和安全壳抑压的复合装置，可作 为小型安全壳的一次屏蔽和安全系统的重要组成部分。这套装置实现屏蔽空间 和屏蔽材料的复用，且部分实现安全系统的功能。这套系统设备布局紧凑，占 据空间小，布置简易，经济性高。

本发明能实现反应堆屏蔽功能，冷却剂卸压功能，安全壳抑压功能，向堆 腔排水的功能。

本发明的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚 地了解。

附图说明

图1为本发明的示意图。

其中，1-压力容器；2-安全壳；3-环形屏蔽层；4-侧壁屏蔽钢板；5-竖直屏 蔽钢板；6-竖直屏蔽钢板；7-上部屏蔽钢板；8-屏蔽水；9-空气；10-抑压管路； 11-喷洒器；12-排水管；13-卸压管路；14-卸压阀组；15-鼓泡器。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解， 下面结合具体实施例进一步阐述本发明。