[实用新型]一种非能动余热排出系统及具有余热排出的核电厂

说明书

本实用新型涉及一种基于毛细力热管的核电厂一次侧非能动余热排出系统，该核电厂包括安全壳、设置在安全壳内的壳内冷却箱、设置在所述安全壳外的壳外冷却箱、以及设置在所述壳内冷却箱和壳外冷却箱之间的换热热管。换热热管内填充有相变冷媒，包括蒸发段和冷凝段；换热热管的蒸发段与壳内冷却箱连接，冷媒吸收所述壳内冷却箱的热量并汽化。换热热管的冷凝段与所述壳外冷却箱连接散热，冷媒冷凝回流至所述蒸发段。该系统结构简单，每根换热热管都是独立的闭式循环，其换热效率更高、换热及时性更好，从而替换传统的换热器，有效提升冷却效率和可靠性，提供一种安全性高、可靠性高的非能动余热排出系统及具有余热排出的核电厂。

技术领域

本实用新型涉及核电站领域，更具体地说，涉及一种非能动余热排出系统及具有余热排出的核电厂。

背景技术

当反应堆发生意外紧急情况（事故工况）时，反应堆正常的热量排出途径（如通过蒸汽发生器带走热量、通过正常余热排出系统带走热量）受到损坏，无法正常地排出反应堆一次侧和堆芯的热量，反应堆一次侧会出现高温高压的状态，那么堆芯可能进一步升温从而导则燃料损坏，此时就需要应急余热排出系统发挥作用带走反应堆一回路和堆芯热量，所以反应堆会设置应急余热排出系统用于上述紧急情况下的热量排出。

非能动热量排出系统，不依赖电源动力和类似主泵的能动部件，仅依靠自然的驱动力（如自然循环、重力、换热）等，可以自然地排出热量，确保反应堆堆芯保持冷却的状态，具有较高的系统可靠性。

现有非能动一次侧余热排出系统，大多采用换热器，而换热器由多根并联的换热管构成，换热管直径较细，一旦其中一根换热管断裂，会破坏整个闭式水回路系统的封闭性，从而造成系统整体失效。

而且，现有的一次侧非能动余热排出系统，都依赖自然循环，自然循环依赖高位冷却水箱，这些水箱的位置需很大程度上高于热源（反应堆）的位置。为了形成长时间的较大的冷却能力，这些高位冷却水箱往往都体积庞大。强地震、海啸、龙卷风等极端事件很可能导致结构破坏并丧失安全功能。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种安全性高、可靠性高的非能动余热排出系统及具有余热排出的核电厂。

本实用新型解决其技术问题所采用技术方案是：构造一种用于核电厂的非能动余热排出系统，所述核电厂包括安全壳，所述非能动余热排出系统包括设置在所述安全壳内的壳内冷却箱、设置在所述安全壳外的壳外冷却箱、以及设置在所述壳内冷却箱和壳外冷却箱之间的换热热管；

所述换热热管内填充有相变冷媒，包括蒸发段和冷凝段；所述换热热管的蒸发段与所述壳内冷却箱连接，所述冷媒吸收所述壳内冷却箱的热量并汽化；所述换热热管的冷凝段与所述壳外冷却箱连接散热，所述冷媒冷凝回流至所述蒸发段。

优选地，所述换热热管包括密闭外壳、设置在所述外壳内壁的吸液芯、以及填充在所述密闭外壳内的所述相变冷媒。

优选地，所述相变冷媒为含钠或钾冷媒。

优选地，所述壳内冷却箱为壳内冷却水箱；所述壳外冷却箱为壳外冷却水箱。

优选地，所述壳内冷却箱的进口与所述核电厂的稳压器出口连接、所述壳内冷却箱的出口与所述核电厂的冷管段连接。

优选地，在所述壳内冷却箱的进口处、所述壳内冷却箱的出口处设置有电动开闭阀。

优选地，所述换热热管通过贯穿件设置在所述安全壳上，其中，所述蒸发段插入所述壳内冷却水箱中，所述冷凝段插入所述壳外冷却水箱中。

优选地，所述换热热管为多根，并且按设置角度并排设置。