[发明专利]一种核电厂事故后安全壳热量导出系统

说明书

本发明提供一种核电厂事故后安全壳热量导出系统，其包括：若干浸湿体，其设置在通风通道竖向中段的安全壳外壳内壁上，所述浸湿体上设有雾气出口且内部含水；以及，若干组半浸式超声波振荡器，每组半浸式超声波振荡器均与一浸湿体对应，并被对应的浸湿体包覆，用于将来自对应浸湿体的水雾化。本发明所述热量导出系统通过自然通风通道内由半浸式超声波振荡器产生的微液滴的投放及其直接蒸发，使安全壳获得更大的热量导出功率。

技术领域

本发明涉及核电厂技术领域，具体涉及一种核电厂事故后安全壳热量导出系统。

背景技术

密闭的安全壳是核电厂发生事故时，防止放射性物质外泄的重要屏障。通常情况下，发生事故后安全壳将被隔离，成为封闭空间，而急剧升高的温度和压力全由安全壳结构承受。这种设计需要安全壳具有较大的自由容积和壳体厚度，也需要配套的事故后安全壳降压及热导出系统具有较高的性能。

事故后，核电厂密闭的安全壳的核心问题是反应堆余热的导出，如果失去余热导出机制，安全壳内的温度和压力会持续上升，直至安全壳破裂。

对于事故后反应堆余热导出问题，相关技术中提供了一些热量导出系统。具体地，第二代核电技术(M310)及欧洲第三代核电技术(EPR)主要采取能动手段；第三代核电系统多具有非能动安全壳热量导出系统(PCCS),如：ACP1000-PCS、AP6001000-PCS、ABWRII-PCCS、AHWR-PCCS、ESBWR-PCCS、SWR1000-PCCS、WWER640-PCCS及WWER1000-PCCS等。典型的非能动安全壳热量导出系统所涉及的专利包括：1991年美国西屋公司申请的PASSIVECONTAINMENT COOLING SYSTEM(US5049353)；1962年题为SAFETY EQUIPMENT FOR NUCLEARPOWER-REACTOR PLANTS(US31684454)的美国专利；1994年GE公司申请的PASSIVECONTAINMENT COOLING SYSTEM(US5282230)；1994年GE公司申请的PRESSURE SUPPRESSIONCONTAINMENT SYSTEM(US5295168)；1996年GE公司申请的WATER INVENTORY MANAGEMENT INCONDENSER POOL OF BOLING WATER REACTOR(US5499278)；2000年GE公司申请的MODIFIEDPASSIVE CONTAINMENT COOLING SYSTEM FOR NUCLEAR REACTOR(US6069930)等。上述专利技术方案均未采用超声雾化、雾化加湿及空气直接蒸发冷却等技术。2000年后，整个工业界对超声雾化直接蒸发冷却技术的使用逐渐增多，具体涉及机械加工过程的冷却工艺，如：Ultrasonic cutting blade with cooling(US6379371)；电子元器件冷却，如：Cooling ofelectronics and high density power dissipation systems by fine-mist flooding(US6955063)，Ultrasonic cutting blade with cooling liquid conduction(US9387005)；热能动力系统冷却，如：雾化冷却机构(CN201610822806.8)，雾化装置和氧舱冷却水雾化系统(CN201820873905.3)，一种基于冷凝水雾化冷却的分体式空调(CN201710471612.2)，Ultrasonic water atomization system for gas turbine inletcooling and wet compression(US9387005),Apparatus,systems,and methods toaddress evaporative cooling and wet compression for engine thermal management(US10012141)，Gas turbine inlet air cooling system using ultrasonic wateratomization,corresponding cooling method and wet compression system(EP2573365A2,US9441542B2)；化工冷却工艺，如：超声雾化连续喷涂镀膜工艺(CN201611006764.7)，Chemical vapor deposition reactor with preheating,reaction,and cooling zones(US9816185)等。然而，这些技术中涉及的热量导出系统或多或少地存在结构复杂、能耗高、可靠性差，以及热量导出功率低等问题。