[实用新型]一种压水堆非能动换热器

说明书

本实用新型提出一种压水堆非能动换热器，其设置于压水堆的水箱内，其包括C型换热管束、上封头、下封头、导流装置和固定构件；导流装置为两块竖向设置且平行的导流板，导流板通过固定构件固定于水箱的内壁上；C型换热管束设置于所述两块导流板之间，包括多条间隔设置的C型换热管，每一条换热管位于顶部的入口穿设在上封头上，位于底部的出口穿设在所述下封头上；上封头设置了入口管嘴，下封头设置了出口管嘴。本实用新型可应用于第三代反应堆，其制造工艺简单，造价低廉，可提高核电厂的经济性，同时具备较高的换热效率，可快速地排出反应堆的余热，确保反应堆安全。

技术领域

本实用新型涉及核电领域，特别是涉及一种压水堆非能动换热器。

背景技术

在当今急需提高核电站安全性能的时代大背景下，非能动设计在各种不同堆型中得到了广泛的应用，逐渐成为第三代反应堆的主要特征之一。例如：我国的华龙一号、美国西屋公司的AP1000/AP600、欧洲的EPR和俄罗斯的 VVER1000等都使用了非能动余热排出系统。

根据余热排出系统安装的位置不同，可将余热排出系统分为一次侧和二次侧余热排出系统。其中，一次侧余热排出系统连接在一回路，进水口在反应堆热段，出水口在反应堆冷段，能直接冷却一回路的冷却剂。其主要依靠主泵运行时产生的水头差和自然循环时的密度差产生的重力驱动。其热交换器可安装在换料水箱中，直接将一回路的热量传递至换料水箱。例如美国的AP1000和欧洲的EPR。如图1示出了美国AP1000非能动余热排出系统简图，其中，AP1000 非能动余热排出系统由一个非能动余热排出换热器，若干阀门，连接管道和相关仪表组成。其换热器浸没在安全壳内置换料水箱内，其工作压力为一回路冷却剂系统压力。该换热器由一组连接在管板上的C型管束和布置在其上部(入口)和底部(出口)的封头构成。换热器的入口管线连接在冷却剂系统(RCS) 热管段，出口管线连接在冷管段。换料水箱的水平标高比主回路高，冷却剂在温度的作用下冷缩热涨，进而产生密度差，自然循环便在重力的作用下建立起来。换热器的入口管线上设有常开的电动阀门，出口管线上设有常关的气动阀门。正常运行工况下，交换器中的水温和换料水箱的水温大致相同，使得热驱动压头得到建立和保持。发生事故后，出口管线上的阀门将会打开，换热器将应急排出堆芯余热。

而二次侧余热排出系统连接在二回路，其入口连接在蒸汽发生器顶部的蒸汽管线，出口连接到蒸汽发生器的进水口。通过循环冷凝蒸汽发生器中产生的蒸汽，达到间接冷却堆芯的效果。其换热器一般也安装在换料水箱中。例如俄罗斯的VVER1000和我国的华龙一号。不同堆型的余热排出系统设计不一样，系统中换热器的设计也很不一样。

无论是一次侧余热排出系统还是二次侧余热排出系统，换热器换热能力的大小都直接决定了该系统能否起到预定的排热效果，决定了反应堆在事故状态下的安全。在事故状态下，换热器的换热能力越大，越能快速地排出堆芯余热，反应堆就越安全。在换热器设计中，普遍采用改变换热器几何结构、增大换热面积、增大管道内径、降低水箱冷却水温度以及增大冷热源高度差的方式来增大非能动余热排出系统换热器的换热能力。但是，现有技术中的这些方法往往会提高造价、增大厂房空间，是在牺牲经济性前提下达到提高安全性的目的。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种压水堆非能动换热器，具有体积小、造价低、换能效果好，且安全可靠的优点。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种压水堆非能动换热器，其可设置于压水堆的换料水箱或专设水箱内，所述压水堆非能动换热器包括C型换热管束、上封头、下封头、导流装置和固定构件，其中：

所述导流装置为两块竖向设置且平行的导流板，所述导流板通过固定构件固定于水箱的内壁上；

所述上封头和下封头均是半球型中空的容器，在所述上封头上设置有入口管嘴，在所述下封头上设置有出口管嘴；