[发明专利]安全壳冷却系统

说明书

技术领域

本发明涉及核反应堆安全技术领域，更具体地，涉及一种安全壳冷却系统。

背景技术

核能反应堆与常规能源存在很大差别之一在于，即使在核能反应堆完全停止运行后，在较长的一段时间内仍然产生数量不容忽视的热量，一旦热量不能及时导出，严重时将会导致核燃料融化，从而引发大量放射性物质的释放。目前已投入运行的商用大型先进核反应堆单堆功率较大，其安全壳内部热量能否及时导出直接关系核安全，已成为关注度极高的安全问题。为了实现反应堆余热的安全导出，新一代核电技术AP/CAP系列核电站采用了先进的非能动安全系统，其衰变热排放至钢制安全壳内，72小时内由非能动PCS系统导出。

在现有核电站成熟设计基础上，不大幅改变设备结构等固化技术，如何延长72小时不干预时间，增加PCS系统换热能力，对进一步提升核电安全性是一个重大技术突破点。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。

为此，本发明提出一种安全壳冷却系统，该安全壳冷却系统对现有设备改动少，换热效果好。

根据本发明实施例的安全壳冷却系统，包括：混凝土安全壳，所述混凝土安全壳内限定有腔室，所述混凝土安全壳具有与所述腔室导通的进风口和出风口；钢制安全壳，所述钢制安全壳设在所述腔室内，所述钢制安全壳的外壁面与所述混凝土安全壳的内壁面之间形成导通所述进风口和所述出风口的冷却风道；冷却液分配装置，所述冷却液分配装置邻近所述钢制安全壳设置以向所述钢制安全壳的外壁面喷洒冷却液；截流件，所述截流件设在所述钢制安全壳的至少一部分外壁面上以延长所述冷却液与所述钢制安全壳的外壁面的接触时间。

根据本发明实施例的安全壳冷却系统，通过在混凝土安全壳上设置进风口和出风口，可以在钢制安全壳的外壁面与混凝土安全壳的内壁面之间限定出冷却风道，在钢制安全壳的外壁面的至少一部分上设置截流件，截流件可以在一定程度上减缓冷却液流动的速度，从而延长冷却液与钢制安全壳的外壁面接触的时间，有利于冷却液气化，在对现有设备改动较小的情况下，可以有效增强换热效果。

另外，根据本发明实施例的安全壳冷却系统，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述钢制安全壳包括：下部安全壳，所述下部安全壳大致形成为柱状，所述下部安全壳的上端敞开；上部安全壳，所述上部安全壳大致形成为弧形，所述上部安全壳设在所述下部安全壳上方并封闭所述下部安全壳的上端，所述冷却液分配装置位于所述上部安全壳上方。

根据本发明的一个实施例，所述上部安全壳和所述下部安全壳的外壁面上分别设有所述截流件。

根据本发明的一个实施例，所述截流件完全覆盖所述上部安全壳和所述下部安全壳的外壁面。

根据本发明的一个实施例，所述截流件形成为金属筛网。

根据本发明的一个实施例，所述金属筛网具有多个沿纵向和横向依次排列的筛孔，所述筛孔的孔径为1-4mm。

根据本发明的一个实施例，所述金属筛网的目数为4-20目。

根据本发明的一个实施例，每个所述筛孔分别形成为四边形。

根据本发明的一个实施例，每个所述筛孔分别形成为矩形。

根据本发明的一个实施例，所述金属筛网的制备材料为选自铜、镍、钛、不锈钢及其合金中的任意一种。

根据本发明的一个实施例，所述冷却液分配装置的出液口位于所述上部安全壳中部，所述出液口形成为开口向下的喇叭形。

根据本发明的一个实施例，所述出液口的下端与所述上部安全壳的外壁面之间间隔开10-20mm。

根据本发明的一个实施例，所述下部安全壳的外壁面上设有沿其周向延伸的挡水板，所述挡水板的下端与所述下部安全壳的外壁面相连限定出开口向上的集水槽，所述挡水板的下端设有邻近所述下部安全壳的外壁面的多个出水孔。

根据本发明的一个实施例，所述挡水板设在所述下部安全壳的上部。

根据本发明的一个实施例，所述挡水板的上端向上延伸超出所述下部安全壳的上端。

根据本发明的一个实施例，多个所述出水孔沿所述下部安全壳的周向间隔开均匀分部。

根据本发明的一个实施例，所述进风口设在所述混凝土安全壳的下部，所述进风口设在所述混凝土安全壳的顶部。

根据本发明的一个实施例，所述进风口内设有低阻过滤器。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明