[实用新型]一种钠冷快堆中间回路非能动事故余热排出系统

说明书

本实用新型属于核电站冷却技术领域，尤其涉及一种钠冷快堆中间回路非能动事故余热排出系统，包括三条回路组成，分别为：钠池内部与中间热交换器中一次侧所构成的一回路；中间热交换器二次侧与空气热交换器管侧所工程的二回路，空气热交换器与大气所构成的三回路。所述二回路的热管段引出支路与膨胀箱相连。所述空气热交换器置于排风烟囱内部。解决了全厂断电工况下由于独立热交换器(DHX)布置方式所带来的无法在钠池中充分建立自然循环的问题；得到了除独立余热排出系统的2条回路外的4条新的余热排出回路。在反应堆系统安全设计的多样性与冗余性上提供了支持保障。在全厂断电事故工况下，为反应堆提供一种利用自然循环所实现的长期有效的冷却。

技术领域

本实用新型属于核电站冷却技术领域，尤其涉及一种钠冷快堆中间回路非能动事故余热排出系统。

背景技术

反应堆在全厂断电的工况下停堆后，中间回路不能够依靠强迫流动实现将堆芯的余热排出，大量的衰变热如果无法及时排出堆芯将造成堆芯的损毁甚至放射性物质泄漏，所以在事故工况下能够以非能动系统保障堆芯余热的排出显得尤为重要。

非能动余热排出系统是钠冷快堆的专设安全设施之一，目前国内钠冷快堆所使用的独立余热排出系统包括2个独立的环路，每个环路有1台钠-钠独立热交换器(DHX)和一台钠-空气热交换器(AHX)，独立热交换器(DHX)浸没在热钠池外围，通过中间回路与空气热交换器(AHX)连接，形成了包括堆芯到DHX、DHX到空气热交换器(AHX)，以及空气热交换器(AHX)到大气的三条耦合自然循环回路，将堆芯余热排出到最终热阱大气。

在此非能动余热排出系统中，由于独立热交换器(DHX)是浸没在热钠池外围，堆容器上部热钠池内的钠需通过溢流窗进入热钠池外区，再由上向下流入独立热交换器(DHX)壳程，与中间回路自下而上的流入管程的钠进行换热。这种布置方式主要是为了保证正常工况下更少的由独立热交换器(DHX)带走热量所产生的效率浪费，但在事故工况下，这种布置方式减弱了独立热交换器(DHX)建立自然循环的能力。

另外，当全厂断电工况下，如果有一个独立余热排出系统回路中的风门由于机械故障无法正常打开，由仅剩的一条独立余热排出系统回路无法完全保障事故工况下的堆芯与热排出能力，这也是钠冷快堆设计中的一大安全隐患。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提出了一种钠冷快堆中间回路非能动事故余热排出系统，包括三条回路组成，分别为：钠池内部与中间热交换器中一次侧所构成的一回路；中间热交换器二次侧与空气热交换器管侧所工程的二回路，空气热交换器与大气所构成的三回路。

所述二回路的热管段引出支路与膨胀箱相连。

所述空气热交换器置于排风烟囱内部。

所述中间热交换器还与蒸汽发生器循环相连，蒸汽发生器与汽轮机相连。

所述二回路具体连接方式为：中间热交换器二次侧出口与中间回路热管段相连，由中间回路热管段引出中间回路非能动事故余热排出系统热管段，膨胀箱支路由该热管段处引出，中间回路非能动事故余热排出系统热管段与空气热交换器管侧入口相连，空气热交换器管侧出口与中间回路事故余热排出系统冷管段相连，中间回路事故余热排出系统冷管段与中间回路冷管段相连，再由冷管段与中间热交换器的二次侧入口相连接构成完整的中间回路非能动事故余热排出系统回路。

所述三回路具体连接方式为：进风口与风门相连接，排风烟囱进风口、风门、空气热交换器壳侧、排风烟囱出风口与大气共同构成三回路

所述空气热交换器与排风烟囱置于核岛外部。

所述空气热交换器布置高于中间回路冷热管道。

所述空气热交换器管侧入口高于管侧出口。

所述三回路风门采用电磁铁控制，平时保持10％开度，在全厂断电的情况下磁力消失，风门受重力作用全部打开。