[发明专利]一种压力管式压水反应堆系统

说明书

本发明公开了一种压力管式压水反应堆系统，所述压力管式压水反应堆系统中设有安全系统，所述安全系统包括：铅基合金池、非能动空气冷却系统，其中，压力管式反应堆浸泡在铅基合金池中，非能动空气冷却系统中的换热器浸泡在铅基合金池中，实现了压力管式压水反应堆系统设计合理，且压力管式压水反应堆安全特性和经济性均较高的技术效果。

技术领域

本发明涉及反应堆安全设计领域，具体地，涉及一种压力管式压水反应堆系统。

背景技术

核能作为一种高效、经济、可靠的清洁能源，对于我国优化能源结构，保障能源安全，减少环境污染，推动核电“走出去”战略，以及构建安全、清洁、高效、可持续的现代能源体系有着重要的战略意义。

福岛事故后，核电发展虽受到一定冲击，但近年来，在全面提升安全标准和安全技术的同时，国内外核电重启步伐正逐步加快。国际原子能机构(IAEA)最近的一项研究显示，预计到2030年，全球核电总量的增长率保守估计为17％，而乐观估计将达94％，几乎达到目前全球核电发电能力的两倍。从全球范围看，目前世界电力供应的13％-15％来自核电，世界主要能源消费大国对核能的依赖很高，核能仍然是许多国家，特别是发展中国家的重要选择，核电在长远的能源结构中仍将发挥重要作用。

我国目前核电装机容量仅占总电力的2％，远远低于欧美日韩等发达国家。随着能源需求的增加和环境压力的加大，我国发展对核电的需求将凸显。而截至目前，国内已运营核电机组26台，总装机规模为2442万千瓦，在建机组25台，装机规模为2744万千瓦。从上述国家规划和实际情况看，到2020年前，国内预计还将新增约4000万千瓦的核电项目。

综上，随着人类社会发展对能源的持续性需求，尤其是发展中国家未来对能源需求的增长，伴随着传统能源的日渐枯竭，核电仍将是最有可能大规模建设的可靠清洁能源。

目前，国际上运行的核电技术主要为压水堆和沸水堆，我国运行的核电机组主要采用二代加压水堆核电技术，正在建设三代压水堆核电机组以及高温气冷堆、钠冷快堆。当前压水堆存在的问题为：在发生失水、断电等极端情况下，反应堆余热无法导出，进而发生严重事故，福岛核电站事故就是惨痛案例。因而，进一步提高核电技术的安全性成为国际研究方向，目前主要采用三种方式来进一步提高核电技术的安全性，第一种是通过冗余性原则，增加能动安全设备，从而降低发生严重事故的概率；第二种是采用配置的专用非能动安全设施，依靠大自然的重力、对流换热等方式来排出堆芯余热；第三种是通过反应堆固有的安全特性来保证反应堆的安全，如通过自身的热传导、辐射等将堆芯热量传递至最终热阱。

当前的压水堆核电技术均不满足固有安全特性，而高温气冷堆虽然具有固有安全特性，但是其反应堆功率密度非常低，与传统压水堆相比，其经济性相对较差。

综上所述，本申请发明人在实现本申请发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

在现有技术中，现有的压水反应堆存在固有安全特性和经济性不能够同时满足的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种压力管式压水反应堆系统，解决了现有的压水反应堆存在固有安全特性和经济性不能够同时满足的技术问题，实现了压力管式压水反应堆系统设计合理，且压力管式压水反应堆安全特性和经济性均较高的技术效果。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种压力管式压水反应堆系统，所述压力管式压水反应堆系统中设有非能动安全系统，所述非能动安全系统包括：铅基合金池、非能动空气冷却系统，其中，压力管式反应堆浸泡在铅基合金池中，非能动空气冷却系统中的换热器浸泡在铅基合金池中。

本申请中的一种以铅基合金作为非能动余热排出工质的固有安全特性的压水堆系统，一方面可以继承目前压水堆成熟的技术，另一方面可以使压水堆具有固有安全性，提高压水堆的安全性；第三，保持压水堆的堆芯功率密度和反应堆的功率，从而保证具有较高的经济性。