[发明专利]导出安全壳内热量的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及核动力装置安全壳热量导出的技术领域，更具体地说，涉及一种导出安全壳内热量的系统和方法。

背景技术

为防止放射性物质释放到环境中，核动力装置一般设计有能承受一定压力与温度的安全壳。当核动力装置发生一回路冷却剂丧失等质能释放事故时，安全壳内的温度与压力会升高，为防止安全壳超温超压，安全壳超过设计温度或压力时，其密封功能会受到影响，放射性物质有可能会释放到环境中，所以需要设计一套安全壳热量导出系统，将按壳内的热量导出至安全壳外，防止安全壳超温超压，避免放射性物质泄漏到环境中。

相关技术中的安全壳热量导出技术主要有以下几种：

1、如图2所示，一般压水堆核电站的安全壳热量导出系统主要设备有地坑再循环过滤器1’、地坑再循环水泵2’、再循环热交换器3’、设备冷却水系统4’以及相应的管道组成。

在安全壳5’内发生质能释放后，高温的水经地坑再循环过滤器1’过滤，经地坑再循环水泵2’增压后，进入再循环热交换器3’，再循环热交换器3’将热量导出到设备冷却水系统4’，最终，热量通过设备冷却水系统4’，进入海水热阱中，经冷却之后的水，再通过喷淋方式进入安全壳5’。本方案的部件多，结构较复杂。

2、如图3所示，也有一些堆型的安全壳热量导出方式是通过一个钢制安全壳5”，安全壳5”作为一个传热面，通过热传导机理，将热量带至安全壳5”外。安全壳5”的侧壁设计成两层，在钢制安全壳5”的夹层中，设有空气的流道，通过自然循环，安全壳5”的热量最终传导至大气中。本方案的安全壳5”设计难度大，提升了安全壳5”与安全壳5”贯穿件制造成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种改进的导出安全壳内热量的系统和方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种导出安全壳内热量的系统，包括冷源、换热装置、输入管以及输出管；

所述冷源设置在所述安全壳外提供制冷剂；

所述输入管连接在所述冷源和所述换热装置之间，将所述冷源的冷却剂向所述换热装置输送；

所述换热装置设置在安全壳内，让流经的所述制冷剂吸收所述安全壳内部的热量；

所述输出管一端与所述换热装置连接，另一端伸出所述安全壳，将流过所述换热装置的冷却剂向所述安全壳外输送。

优选地，所述系统还包括用于将所述冷源的冷却剂向所述换热装置输送的冷却泵，所述冷源包括核动力装置的设备冷却水，所述冷却泵为核动力装置的核级设备冷却水泵。

优选地，所述冷源还包括存储有冷却剂的冷却箱，所述冷却箱内的冷却剂的液面不低于所述换热装置与所述输入管对应连接的接口的高度位置；

所述冷却箱上设有与所述输入管连接的出口，供所述冷却箱内的冷却剂流到所述换热装置；

所述冷却箱的上端设有与所述输出管连接的入口，供流过所述换热装置的冷却剂回流到所述冷却箱内。

优选地，所述输入管包括输入主管、以及分别与所述输入主管连接的第一输入支管、第二输入支管，所述第一输入支管与所述冷却泵连接，所述第二输入支管与所述出口连接；

所述输出管包括输出主管、以及分别与所述输出主管连接的第一输出支管、第二输出支管，所述第一输出支管与所述冷却泵连接，所述第二输出支管与所述冷却箱的入口连接。

优选地，所述第一输入支管、第二输入支管、第一输出支管、第二输出支管上分别设有控制对应管道开关的控制阀。

优选地，所述换热装置位于所述安全壳内的上部空间。

本发明还构造一种导出安全壳内热量的方法，包括以下步骤：

在所述安全壳内设置用于交换热量的换热装置；

冷源从所述安全壳外向所述换热装置输送制冷剂，让流经所述换热装置的所述制冷剂吸收所述安全壳内部的热量；

将流过所述换热装置的冷却剂向所述安全壳外输送。

优选地，所述冷源包括用于将冷却剂向所述换热装置输送的冷却泵，所述方法还包括：

启动所述冷却泵，让所述冷却泵向所述换热装置输送制冷剂。

优选地，所述输入管包括输入主管、以及分别与所述输入主管连接的第一输入支管，所述第一输入支管与所述冷却泵连接；

所述输出管包括输出主管、以及与所述输出主管连接的第一输出支管，所述第一输出支管与所述冷却泵连接；

所述第一输入支管、第一输出支管中至少一个上设有控制对应管道开关的控制阀，控制冷却剂在所述冷却泵、换热装置之间流通。