[发明专利]冷却剂丧失反应堆冷却系统

权利要求书

1.一种无源式反应堆冷却系统，其能够在冷却剂丧失事故后使用，所述系统包括：

与散热器热联通的安全壳容器；

设置在所述安全壳容器内的反应堆井；

至少部分地设置在所述反应堆井中的反应堆容器，所述反应堆容器装有加热所述反应堆容器内的一次冷却剂的核燃料堆芯；

设置在所述安全壳容器内并与所述反应堆井流体相通的贮水槽，所述槽装有冷却储水；以及

设置在所述安全壳容器内的热交换器，所述热交换器经由闭式流动环路与所述反应堆井流体相通，在所述闭式流动环路中，经由重力驱动液体流动；

其中，在一次性冷却剂失去后，所述贮水槽配置成可操作地向所述反应堆井注入冷却水，所述冷却水通过来自所述燃料堆芯的热量而转换成蒸汽并通过所述闭式流动环路流到所述热交换器。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述蒸汽在所述热交换器内凝结形成冷凝液，以及所述冷凝液经由重力流回到所述反应堆井。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述热交换器包括一排整体连接到所述安全壳容器的散热管道。

4.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述散热器包括装有环绕所述安全壳容器的水的环形储存器。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述环形储存器中的水的温度低于所述蒸汽的温度，从而冷凝所述蒸汽。

6.根据权利要求4所述的系统，其中，所述环形储存器在所述安全壳容器和外部安全壳容器外壳结构之间形成。

7.根据权利要求2所述的系统，其中，所述闭式流动环路包括：

流体连接所述反应堆井和热交换器顶部的蒸汽进气管道，以及

流体连接所述热交换器和贮水槽的冷凝液排出管道。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述反应堆井和贮水槽在设置于所述安全壳容器中的混凝土整料中形成。

9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述贮水槽通过至少一个其内设置有倾泄阀的流动管路流体连接到所述反应堆井，所述倾泄阀配置成通过从关闭位置转到打开位置来控制冷却水至所述反应堆井的流量。

10.根据权利要求1所述的系统，进一步包括位于所述反应堆容器外表面上的隔热衬里组件，所述衬里组件包括多个彼此间隔开的金属衬里，所述衬里之间形成空气间隙。

11.根据权利要求10所述的系统，进一步包括设置在所述反应堆容器外表面处的顶部流孔喷嘴，所述反应堆容器与在所述衬里和所述反应堆井之间形成的所述空气间隙流体相通，

其中，所述顶部流孔喷嘴配置成可操作地排空在所述衬里组件内产生的蒸汽并将所述蒸汽排放到所述反应堆井。

12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述顶部流孔喷嘴包括配置成覆盖所述喷嘴的挡板，所述挡板能够在打开位置和关闭位置之间枢转地移动。

13.根据权利要求10所述的系统，进一步包括设置在所述反应堆容器的下封头的外表面处的底部流孔喷嘴，其与在所述衬里和所述反应堆井之间形成的所述空气间隙流体相通，

其中，所述底部流孔喷嘴配置成可操作地使所述反应堆井中的冷却水进入所述衬里组件中。

14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述底部流孔喷嘴包括配置成覆盖所述喷嘴的挡板，所述挡板能够在打开位置和关闭位置之间枢转地移动。

15.一种在冷却剂丧失后用来被动冷却核反应堆的方法，所述方法包括：

将设置在安全壳容器内部反应堆井中装有核燃料堆芯和一次冷却剂的反应堆容器定位；

至少部分地向与所述反应堆井流体连接的贮水槽内注入冷却水；

将来自所述贮水槽的冷却水排放到所述反应堆井内；

用所述燃料堆芯加热所述冷却水；

将所述冷却水至少部分地转换为蒸汽；

将所述蒸汽积聚到所述反应堆井内；

使所述蒸汽流过热交换器；

在所述热交换器内凝结所述蒸汽以形成冷凝液；以及

使所述冷凝液流到所述反应堆井中；

其中，所述冷却剂蒸汽和冷凝液在所述热交换器和反应堆井之间通过闭式流动环路循环。