[发明专利]用于浮动核电站的熔融物堆内滞留非能动冷却系统及方法

权利要求书

1.用于浮动核电站的熔融物堆内滞留非能动冷却系统，其特征在于，包括船体(1)、堆舱壁(2)、压力容器(106)、压力容器外部冷却系统和应急冷却器系统；所述堆舱壁(2)设置于所述船体(1)内，且所述堆舱壁(2)围成堆舱；所述压力容器(106)设置于所述堆舱内，所述应急冷却器系统设置于所述堆舱壁(2)和所述船体(1)之间；

当压力容器(106)发生严重事故时，所述压力容器外部冷却系统淹没冷却压力容器(106)的外壁面，所述应急冷却器系统通过换热器传热管外侧流动的船体(1)外部海水，对传热管内侧循环流动的所述压力容器外部冷却系统冷却流体进行冷却；

其中，所述压力容器外部冷却系统包括保温层结构(104)、保温层底部入口管道(103)、保温层顶部出口管道(107)、电动安全阀(108)、一次侧屏蔽水箱(100)和二回路备用水箱(130)；所述压力容器外部冷却系统的保温层结构(104)、一次侧屏蔽水箱(100)布置于堆舱内，二回路备用水箱(130)布置于所述堆舱壁和所述船体之间；

所述保温层结构(104)包裹所述压力容器(106)下部，且与所述压力容器(106)之间形成保温层流道(105)；所述保温层底部入口管道(103)连通于所述保温层流道(105)底部；所述保温层顶部出口管道(107)连通于所述保温层流道(105)顶部；所述一次侧屏蔽水箱(100)环形设置于所述保温层结构(104)外部，且通过依次串联的一次侧屏蔽水箱出水管道电动阀(101)和一次侧屏蔽水箱出水管道止回阀(102)连通于所述保温层底部入口管道(103)；所述二回路备用水箱通过依次串联的二回路备用水箱出水管道电动阀(131)和二回路备用水箱出水管道止回阀(132)连通于所述保温层底部入口管道(103)；

所述应急冷却器系统包括非能动应急冷却器A(115)、非能动应急冷却器B(125)、波动水箱(140)及其管道阀门；所述非能动应急冷却器A(115)和非能动应急冷却器B(125)沿所述船体(1)轴线对称设置于堆舱壁(2)和船体(1)之间的船舷侧；

非能动应急冷却器A(115)和非能动应急冷却器B(125)的传热管底部均高于所述压力容器(106)内堆芯活性区中心线

2.根据权利要求1所述的用于浮动核电站的熔融物堆内滞留非能动冷却系统，其特征在于，所述保温层顶部出口管道(107)的数量为多个，且环形均布于所述保温层流道(105)顶部，然后两两汇合，最终形成保温层顶部出口总管。

3.根据权利要求1所述的用于浮动核电站的熔融物堆内滞留非能动冷却系统，其特征在于，所述保温层顶部出口总管上设置有电动安全阀(108)；所述电动安全阀(108)设置于堆舱内。

4.根据权利要求1所述的用于浮动核电站的熔融物堆内滞留非能动冷却系统，其特征在于，所述非能动应急冷却器A(115)和非能动应急冷却器B(125)的传热管入口均通过依次串联的保温层顶部出口总管止回阀(110)和保温层顶部出口总管电动阀(109)连通于所述保温层顶部出口管道(107)；所述非能动应急冷却器A(115)和非能动应急冷却器B(125)的传热管出口分别通过非能动应急冷却器出口管道电动阀A(116)和非能动应急冷却器出口管道电动阀B(126)连通于所述保温层底部入口管道(103)；

所述非能动应急冷却器A(115)、非能动应急冷却器B(125)的海水侧上部分别通过海水出口管道液动蝶阀A(113)、海水出口管道液动蝶阀B(123)连通于船体(1)外部的海水；所述非能动应急冷却器A(115)、非能动应急冷却器B(125)的海水侧下部分别通过海水入口管道液动蝶阀A(114)、海水入口管道液动蝶阀B(124)连通于船体(1)外部的海水；

5.根据权利要求1所述的用于浮动核电站的熔融物堆内滞留非能动冷却系统，其特征在于，所述波动水箱(140)通过波动水箱止回阀(141)连通于所述非能动应急冷却器A(115)和非能动应急冷却器B(125)的传热管入口。

6.使用权利要求1、4和5任意一项所述用于浮动核电站的熔融物堆内滞留非能动冷却系统的冷却方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：当压力容器(106)发生严重事故时，在第一预设延迟时间后开启一次侧屏蔽水箱出水管道电动阀(101)和/或二回路备用水箱出水管道电动阀(131)，并连锁开启电动安全阀(108)；

S2：在第二预设延迟时间后关闭电动安全阀(108)，且所述电动安全阀(108)根据开启关闭整定值运行；

S3：电动安全阀(108)关闭后，开启非能动应急冷却器出口管道电动阀A(116)和/或非能动应急冷却器出口管道电动阀B(126)，并开启保温层顶部出口总管电动阀(109)。