[发明专利]容纳容器排放系统

说明书

政府利益

本发明是在政府的支持下做出的，能源部门给予的合同号为No.DE-NE0000633。政府拥有本发明的某些权利。

技术领域

本发明整体涉及用于容纳容器排放的系统、装置、结构和方法，该容纳容器为例如核反应器系统中的容纳容器。

背景技术

诸如核反应器模块的反应器模块可以被构造成在各种不同的条件下操作和/或经历各种不同的条件。这些操作条件可以包括宽范围的压力、温度和/或其它类型的环境条件。例如，多个反应器模块部件可能浸没在水中，或者可能暴露于化学品和/或高水平的辐射。另外，对反应器模块进行维护可能涉及反应器模块的正常操作停机一段较长时间。当典型的反应器模块停机时，不能够产生动力或电力。因此，反应器模块应当被设计成一种稳固系统，其能够在各种环境条件下操作，而同时使得进行修复、检查、维护或再加燃料所需的停机时间最小。

被构造成在湿润环境中操作的反应器模块，例如结构的一个或多个部件位于和/或暴露于水中，在与反应器模块相关联的各种操作或程序期间可能提出了另外的难题。例如，一个或多个部件在维护操作期间可能暴露于水或水蒸气。虽然可以接受的是一个或多个部件在某些类型的操作期间暴露于一定的环境条件或者暴露有限的时间段，但是暴露于环境条件在其它操作期间可能是不可接受的，例如在启动操作期间或者当反应器模块发电时。

本发明应对这些和其它问题。

附图说明

图1示出了示例性反应器模块，其包括容纳容器体，该容纳容器具有排放管。

图2示出了用于容器排放的示例性系统。

图3示出了示例性容纳容器排放系统。

图4示出了处于部分排放条件下的图3的示例性容纳容器排放系统。

图5示出了处于完全排放条件下的图3的示例性容纳容器排放系统。

图6示出了用于反应器模块的示例性排放系统600。

图7示出了用于示例性容纳容器排放系统的简化的流体回路。

图8示出了用于反应器模块的示例性容纳容器排放系统，该反应器模块至少部分地浸没在水池中。

图9示出了另一个示例性容纳容器排放系统。

图10示出了用于容纳容器排放的示例性过程。

具体实施方式

图1示出了示例性核动力系统，其包括具有排放管50的反应器模块100。反应器模块100可以包括被反应器容器2围绕的反应器芯部6。在的操作期间，容纳在反应器容器2中的初级冷却剂10(例如水)围绕反应器模块100的反应器芯部6，并且可以被该反应器芯部加热。另外，反应器容器2可以被容纳容器4围绕。

在过压事件期间，阀3或通气口可以被构造成将蒸汽从反应器容器2排到位于反应器容器2和容纳容器4之间的容纳区域14中。容纳容器4可以被构造成使得容纳在反应器容器2中或者从反应器容器释放的初级冷却剂10不能够逸出到反应器模块100外侧的周围环境中。在一些例子中，反应器容器2可以至少部分地围绕在部分真空中。容纳区域14中的部分真空可以被构造成提供用于反应器容器2的热隔绝。

次级冷却剂17或进水可以循环通过热交换器7以产生蒸汽，继而该蒸汽可以用来利用次级冷却剂系统130的涡轮132和发电机134发电。次级冷却剂17可以穿过热交换器7，并且由于次级冷却剂17和初级冷却剂10之间的热传递而变得过热。另外，次级冷却系统130可以包括冷凝器136和泵138。在一些例子中，次级冷却剂17在反应器容器2中总是保持与初级冷却剂10隔绝，使得两种冷却剂10、17不能够彼此混合或者彼此接触。

如上所述，在动力模块100的某些操作期间，例如在产生动力和/或产生电力期间，容纳区域14可以被排空或者部分地被排空。然而，在其它操作期间，例如在再加燃料期间，容纳区域14可能至少部分地填充有液体，例如水。在一些例子中，容纳容器4的至少一部分可以被围绕和/或浸没在水池中。至少部分地围绕反应器模块100的水池可以容纳在容纳容器建筑中。在再加燃料操作期间，容纳容器4可以充注或者部分地充注来自围绕的水池或其它类型的收集器的水。在再加燃料操作期间，初级冷却剂10和次级冷却剂17可以与用来充注容纳区域14的水隔绝。

在完成再加燃料操作之后，容纳容器4可以用螺栓连接在一起，或者以其它方式封闭，以提供不透水的密封。在再加燃料操作期间和/或之后，夹带在容纳区域14中的水可以允许从反应器容器2到水池的传导和对流热传递。