[发明专利]海上浮动核电站的二次侧非能动余热排出系统

说明书

技术领域

本发明涉及反应堆的安全设施技术领域，具体涉及一种海上浮动核电站的二次侧非能动余热排出系统。

背景技术

搭载小型反应堆的浮动核电站可以为海上石油钻井平台和海岛等提供给热、电能源供给和淡水供应。它更贴近用户需求且总投资小、建造周期短，发展潜力巨大。

陆上核电站多采用一次侧非能动余热排出系统方案，该方案需求主管道开孔，对主管道提出了较高的性能要求。浮动核电站无法像陆上核电站一样使用陆上供电，当浮动核电站采用陆上的系统方案，而它远离陆地，漂浮在环境复杂的海上，在出现诸如全平台断电的事故情况时，传统的能动余热排出系统中的能动设备无法正常工作，可能导致机组停堆后的堆芯余热积累，危害机组的安全运行，最终造成事故。

若非能动余热排出系统是利用海水作为冷源：海水流过管壳式冷凝器的壳侧，在受热后密度减小被后方海水推至上管口，这样的冷凝系统方案要求冷凝器的位置高于蒸汽发生器液面一定值，对搭载的船舶吃水深度有较高的要求。海上浮动核电站因为吃水深度浅、布置空间小、可靠要求高，无法采用海水冷却的非能动余热排出方案。

发明内容

针对现有技术中使用条件上的限制，本发明的目的是提供一种海上浮动核电站的二次侧非能动余热排出系统，能够在海上浮动核电站吃水较浅的情况下非能动的利用二次循环将反应堆中的余热排出。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种海上浮动核电站的二次侧非能动余热排出系统，其特征在于，其包括：

一个反应堆，其包括至少一个反应堆主冷却剂入口和至少一个反应堆主冷却剂出口；

至少一个二次非能动排热子系统，其包括，

-蒸汽发生器，其包括蒸汽发生器一次侧和蒸汽发生器二次侧，所述蒸汽发生器一次侧包括蒸汽发生器主冷却剂入口和蒸汽发生器主冷却剂出口，所述蒸汽发生器二次侧包括蒸汽发生器冷凝水入口和蒸汽发生器蒸汽出口，所述蒸汽发生器一次侧位于反应堆上方；

-第一主冷却剂回路，其包括主冷却剂冷段和主冷却剂热段，所述主冷却剂冷段与蒸汽发生器主冷却剂出口、反应堆主冷却剂入口相接，所述主冷却剂热段与反应堆主冷却剂出口、蒸汽发生器主冷却剂入口相接；

-蒸汽冷凝箱，其包括蒸汽冷凝器、蒸汽冷凝器蒸汽入口和蒸汽冷凝器凝水出口，所述蒸汽冷凝器位于蒸汽发生器二次侧上方；

-第二蒸汽-凝水回路，其包括蒸汽管和冷凝水管，所述蒸汽管与蒸汽冷凝器蒸汽入口、蒸汽发生器蒸汽出口相接，所述冷凝水管和与蒸汽冷凝器凝水出口、蒸汽发生器冷凝水入口相接。

在上述技术方案的基础上，所述蒸汽冷凝箱内设有隔板。

在上述技术方案的基础上，所述蒸汽冷凝箱上方开口。

在上述技术方案的基础上，所述第二蒸汽-凝水回路上设置有电磁阀。

在上述技术方案的基础上，所述第二蒸汽-凝水回路还设有手动阀，所述手动阀与所述电磁阀并联设置。

在上述技术方案的基础上，所述电磁阀和手动阀设置于所述冷凝水管上。

在上述技术方案的基础上，所述第二蒸汽-凝水回路上设有蒸汽隔离阀、凝水隔离阀和止回阀。

在上述技术方案的基础上，所述蒸汽隔离阀设于蒸汽管上，所述凝水隔离阀和止回阀设于冷凝水管上。

在上述技术方案的基础上，所述蒸汽隔离阀和凝水隔离阀均可通过远程信息进行开启和关闭。

在上述技术方案的基础上，所述反应堆、第一主冷却剂回路和蒸汽发生器位于安全壳内，蒸汽冷凝箱位于安全壳外。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明海上浮动核电站的二次侧非能动余热排出系统，利用设备布置位差和介质密度差产生驱动压头建立的自然循环，在海上浮动核电站全部电源丧失事故发生时，将反应堆停堆后的堆芯衰变热和显热持续导出，提高了海上浮动核电站的安全性。

(2)本发明海上浮动核电站的二次侧非能动余热排出系统相较于传统的一次侧非能动余热排出系统，能利用蒸汽发生器和蒸汽冷凝箱通过二次侧的相变换热将反应堆余热排出，提高了系统的余热排出能力，同时避免了在主冷却剂管道上开孔，降低了海上浮动核电站的技术风险，提高了电站的经济性。

(3)本发明海上浮动核电站的二次侧非能动余热排出系统在受到浮动式核电站吃水深度的限制情况下，可通过在船体结构中合理布置蒸汽冷凝箱的位置，完成系统循环。

(4)本发明海上浮动核电站的二次侧非能动余热排出系统通过在有限空间内合理布置各个设备位置实现了余热排出功能。

附图说明