[发明专利]一种压力容器顶部双层的先进专设安全设施配置方案

说明书

本发明公开了一种压力容器顶部双层壳体设计的先进专设安全设施配置方案，包括固定在安全壳内的压力容器，所述压力容器由压力容器第一层壳体、压力容器顶部第二层壳体组成，且压力容器第二层壳体固定在压力容器第一层壳体的顶部。优点在于：本发明通过设计一体化反应堆，消除大破口的可能性，可最大限度缓解设计基准小LOCA事故和非LOCA事故，压力容器采用顶部部分双层壳体设计，将稳压器、主回路管线等布置在双层壳体间，通过有效隔离破口，维持压力边界，有效缓解因小破口对反应堆安全性的挑战，保证反应堆安全性，并简化系统设计，同时，减小全双层压力容器壳体设计带来的不利经济性以及维修的复杂性。

技术领域

本发明涉及核电厂系统和安全技术领域，尤其涉及一种压力容器顶部双层的先进专设安全设施配置方案。

背景技术

小型反应堆可以单独或作为一个较大联合体的模块建造，容量可随需求的增长而增加，可满足不同应用场景的需求；一体化设计的小型反应堆其主冷却剂系统主要设备均位于压力容器内，无主管道，消除了大破口事故发生的可能性。

专设安全设施配置方案的优劣直接决定了反应堆堆型设计的成败，如何采用最优化的专设安全设施配置方案缓解设计基准事故，在保证安全性的前提下简化系统设计，提升经济性，提高反应堆安全性，有效应对核电厂设计基准事故，历来是反应堆堆型研发中需要重点关注的内容。

发明内容

本发明的目的是基于一体化小型反应堆的设计理念，提出一种压力容器顶部双层的先进专设安全设施配置方案，使其满足反应堆设计基准事故(LOCA与非LOCA事故)缓解需求，保证反应堆安全性，并简化系统设计，同时，减小全双层压力容器壳体设计带来的不利经济性以及维修的复杂性。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种压力容器顶部双层的先进专设安全设施配置方案，包括固定在安全壳内的压力容器，所述压力容器由压力容器第一层壳体、压力容器顶部第二层壳体组成，且压力容器顶部第二层壳体固定在压力容器第一层壳体的顶部，所述压力容器第一层壳体的内部安装有两个或偶数个主回路换热器以及一个反应堆堆芯，且主回路换热器位于反应堆堆芯上方，所述安全壳的外壁固定有安全壳外水箱，所述安全壳外水箱内布置有两个系列的二次侧非能动余热排出热交换器，且二次侧非能动余热排出系统与相应系列的主回路换热器匹配；

两个系列的所述二次侧非能动余热排出系统均由非能动余热排出热交换器进口管线、非能动余热排出热交换器、非能动余热排出热交换器出口管线以及非能动余热排出热交换器出口隔离阀组成，所述非能动余热排出热交换器固定在安全壳外水箱内，且同一系列的非能动余热排出热交换器进口管线、非能动余热排出热交换器出口管线均安装在同一系列的非能动余热排出热交换器、同一系列的主回路换热器之间，且非能动余热排出热交换器出口隔离阀安装在非能动余热排出热交换器出口管线上；

所述压力容器顶部第二层壳体内固定安装有稳压器，且稳压器与压力容器第一层壳体之间连接有稳压器波动管，所述压力容器第二层壳体上连通有多个主回路相关管线，每个所述主回路相关管线的上端均贯穿压力容器第二层壳体并延伸至其上方，每个所述主回路相关管线上均安装有一个双层壳体间主回路管线隔离阀以及一个壳体外主回路管线隔离阀，且双层壳体间主回路管线隔离阀位于压力容器顶部第二层壳体、压力容器第一层壳体之间，且壳体外主回路管线隔离阀位于压力容器第二层壳体、安全壳之间。

与现有的技术相比，本发明优点在于：

1：在压力容器第一层壳体顶部设置压力容器第二层壳体，将稳压器、主回路相关管线布置在二者之间，通过有效隔离破口，维持压力边界，有效缓解因小LOCA对反应堆安全性的挑战，一体化设计的反应堆可降低大破口发生的可能性，保证反应堆的安全性，并简化系统设计，同时，减小全双层压力容器壳体设计带来的不利经济性以及维修的复杂性。