[发明专利]一种非能动反应堆堆芯辅助冷却系统

说明书

本发明属于核安全控制技术领域，涉及一种非能动反应堆堆芯辅助冷却系统。所述的非能动反应堆堆芯辅助冷却系统包括压力容器、保温层、环形空间、内置换料水箱、给水泵、汽轮机、给水管线、排水管线，所述的压力容器的外壁与其外围所述的保温层之间形成封闭的所述的环形空间；所述的内置换料水箱通过所述的给水管线向所述的给水泵供水，所述的给水泵在所述的汽轮机的带动下通过所述的排水管线向所述的环形空间注入冷却水。利用本发明的非能动反应堆堆芯辅助冷却系统，能够通过非能动手段加速反应堆堆腔淹没，提升堆内熔融物滞留装置的临界热流密度，从而避免压力容器壁面发生沸腾危机，确保IVR系统有效。

技术领域

本发明属于核安全控制技术领域，涉及一种非能动反应堆堆芯辅助冷却系统。

背景技术

在三里岛和切尔诺贝利核电站的严重核事故之后，核电界开始集中力量对严重核事故的预防和后果缓解进行研究和攻关，诸多结论明确了防范与缓解严重核事故、提高核安全可靠性和改善人因工程等方面的要求。为了避免反应堆堆芯导致的大规模放射性物质释放，堆芯捕集器的相关设计逐渐产生，而在我国第三代核电系统的自主设计取得阶段性成果的背景下，ACP1000、CAP1400、ACPR1000等核电厂均采用了堆内熔融物滞留装置(IVR)。

目前公开的有关堆芯捕集器的技术方案很多，如US4442065(Retrofittablenuclear reactor core catcher)、US5263066(Nuclear reactor equipped with a corecatcher)、US 5343506(Nuclear reactor installation with a core catcher deviceand method for exterior cooling of the latter by natural circulation)、US6353651(Core catcher cooling by heat pipe)、US7558360(Core catcher Cooling)、US8358732(Core catcher,manufacturing method thereof,reactor containmentvessel and manufacturing method thereof)，CN201310005308.0(底部注水叠加外部冷却的大型非能动核电厂堆芯捕集器)、CN201310005342.8(一种大型非能动压水堆核电厂坩埚型堆芯捕集器)；CN20140268437.9(一种核电站事故后堆内熔融物滞留系统)等均做了相应公开，这些技术方案均由高位水箱通过重力注水对堆芯捕集器进行非能动冷却。

但上述方案中非能动冷却水流速小，反应堆熔融物滞留装置壁面临界热流密度低。因此，可考虑通过除重力注水外的其它非能动注水手段提升冷却水流速，进而提升壁面临界热流密度，避免发生沸腾危机，确保系统有效。

发明内容

本发明的目的是提供一种非能动反应堆堆芯辅助冷却系统，以能够通过非能动手段加速反应堆堆腔淹没，提升堆内熔融物滞留装置的临界热流密度，从而避免压力容器壁面发生沸腾危机，确保IVR系统有效。

为实现此目的，在基础的实施方案中，本发明提供一种非能动反应堆堆芯辅助冷却系统，所述的辅助冷却系统包括压力容器、保温层、环形空间、内置换料水箱、给水泵、汽轮机、给水管线、排水管线，

所述的压力容器的外壁与其外围所述的保温层之间形成封闭的所述的环形空间；

所述的内置换料水箱通过所述的给水管线向所述的给水泵供水，所述的给水泵在所述的汽轮机的带动下通过所述的排水管线向所述的环形空间注入冷却水。

在一种优选的实施方案中，本发明提供一种非能动反应堆堆芯辅助冷却系统，其中所述的给水泵与所述的汽轮机为同轴水平连接。

在一种优选的实施方案中，本发明提供一种非能动反应堆堆芯辅助冷却系统，其中所述的辅助冷却系统还包括卸压箱与排气管线，蒸汽在所述的汽轮机中做功后通过所述的排气管线排入所述的卸压箱。