[发明专利]反应堆安全系统

说明书

本发明公开了一种反应堆安全系统，包括安全壳、应急余热排出系统、应急气体处理系统以及一回路超压保护系统；安全壳包括堆顶防护室及反应堆厂房；堆顶防护室内设置压力容器及主换热器；堆顶防护室和反应堆厂房之间形成有夹层空间；应急余热排出系统以非能动的方式将除盐水与堆芯进行热交换，导出堆芯热量；应急气体处理系统设置在夹层空间内并连接堆顶防护室；一回路超压保护系统设置在堆顶防护室内。本发明的反应堆安全系统，实现反应堆在正常运行或事故工况下均能实现余热导出、放射性包容的功能要求，保证核安全。

技术领域

本发明涉及核电技术领域，尤其涉及一种反应堆安全系统。

背景技术

现有核电站辅助给水系统，设有贮水箱、给水泵等设备，在主给水系统发生故障时，利用给水泵将贮水箱中的水向蒸汽发生器二次侧供水，从而导出反应堆热量，实现辅助给水系统导出堆芯热量的安全功能。但是，一旦给水泵发生故障将导致辅助给水系统的安全功能丧失。此外，辅助给水系统在启动、热备用、热停堆工况时均需要为蒸汽发生器供水，从而会引起贮水箱水位下降，存在丧失安全功能的风险。

现有核电站中安全壳主要通过安全壳换气通风系统、安全壳内空气净化系统、安全壳连续通风系统及安全壳内大气监测系统共同实现对安全壳内大气放射性污染的净化、循环、检测，系统设计复杂。

现有核电站中一回路稳压器在稳压器顶部设置安全阀组，用于在一回路超压时可及时排出超压冷却剂，防止一回路超压。排压时主要是整个回路进行，没有针对性地对于局部超压部位进行排压，响应不迅速。

另外，现有核电站的安全壳为双层结构，内侧钢制结构用于承压并包容放射性，外侧混凝土结构用于外部事件防护及辐射屏蔽，内外侧夹层空间小，内部钢制安全壳包容了反应堆、蒸汽发生器、换料水池等大型设备及空间，体积庞大，用材量大、成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种实现反应堆在正常运行或事故工况下均能实现余热导出、放射性包容的功能要求，保证核安全的反应堆安全系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种反应堆安全系统，包括安全壳、应急余热排出系统、应急气体处理系统以及一回路超压保护系统；

所述安全壳包括堆顶防护室及围设在所述堆顶防护室外的反应堆厂房；所述堆顶防护室内设置压力容器及至少一个连接压力容器的主换热器；所述堆顶防护室和反应堆厂房之间形成有夹层空间；

所述应急余热排出系统以非能动的方式将除盐水与所述压力容器内的堆芯进行热交换，导出堆芯热量；

所述应急气体处理系统设置在所述夹层空间内并连接所述堆顶防护室，将所述堆顶防护室内的气体抽出进行处理后输送回所述堆顶防护室内；

所述一回路超压保护系统设置在所述堆顶防护室内，对堆顶防护室内的一回路进行卸压。

优选地，所述应急余热排出系统包括至少一个设置在压力容器内的辅助换热器、设置在所述反应堆厂房外的应急水箱、连接在所述应急水箱和辅助换热器之间的冷却管道、以及连接所述辅助换热器的排汽管道；所述应急水箱的位置高于所述辅助换热器的位置，应急水箱内的除盐水在重力作用下非能动通过所述冷却管道注入所述辅助换热器，与所述压力容器内的堆芯热交换后形成蒸汽从所述排汽管道排出所述反应堆厂房外。

优选地，所述排汽管道的一端连接所述辅助换热器，另一端延伸至所述反应堆厂房外；

所述应急余热排出系统还包括连接在所述排汽管道另一端上方的烟囱。

优选地，所述应急水箱还连接有补水管线。

优选地，所述应急气体处理系统包括连接在所述堆顶防护室上的气体输出管道和气体输入管道、依次设置并连接在所述气体输出管道和气体输入管道之间的气体冷却器、过滤装置、钋处理装置以及抽风装置。