[发明专利]一种用于微小型反应堆的非能动余热排出系统

说明书

本发明属于反应堆余热导出技术领域，具体涉及一种用于微小型反应堆的非能动余热排出系统，包括用于容纳反应堆压力容器(3)和发电模块(4)的屏蔽保温壳(1)，屏蔽保温壳(1)上设置热管(2)，热管(2)用于将屏蔽保温壳(1)内的热量以非能动的方式交换到屏蔽保温壳(1)之外。屏蔽保温壳(1)完全密封，没有与外界连接的流体流动的进出口，在屏蔽保温壳(1)上安装热管(2)，通过热管(2)实现屏蔽保温壳(1)内、外换热。本发明正常运行时实现了对反应堆的辐射屏蔽和保温，在事故工况下实现有效导出堆芯余热和放射性物质的包容。本发明采用了非能动的设计理念，系统简化、结构简单，提高了反应堆运行的安全性。

技术领域

本发明属于反应堆余热导出技术领域，具体涉及一种用于微小型反应堆的非能动余热排出系统。

背景技术

反应堆的余热排出系统是核电厂的重要系统之一，其可靠运行直接关系到反应堆停堆后的安全。现有非能动余排系统设计主要采用空气或者水进行冷却。

对于微小型反应堆，现有非能动余热排出系统设计往往还存在如下不足：微小型反应堆的整体尺寸较小，直接制约了非能动余热排出系统的排热能力。为了保证非能动余热排出系统的排热能力，一般会在屏蔽保温壳上设计流体流动的进出口。正常运行时，外部的空气或者水从进口流入屏蔽保温壳内部，对反应堆进行冷却，然后从出口流出。进出口的存在会影响保温效果和辐射屏蔽效果，堆芯热量和辐射会从进出口处泄露。在事故工况下，如果发生放射性物质外泄，放射性物质会直接从进出口处向环境释放。

发明内容

本发明的目的是提供一种余热导出系统，该系统在不增加辅助设施并且保证非能动的排热能力的情况下，能够在正常工况下实现辐射屏蔽、堆芯保温和事故工况下导出堆芯余热，并包容放射性物质。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是一种用于微小型反应堆的非能动余热排出系统，其中，包括用于容纳反应堆压力容器和发电模块的屏蔽保温壳，所述屏蔽保温壳上设置热管，所述热管用于将所述屏蔽保温壳内的热量以非能动的方式交换到所述屏蔽保温壳之外。

进一步，所述热管为若干根，成阵列状设置在所述屏蔽保温壳上，所述热管与所述屏蔽保温壳之间密封连接。

进一步，所述屏蔽保温壳为完全密封结构，所述热管设置在所述屏蔽保温壳的侧立面和顶部。

进一步，根据所述反应堆压力容器在不同的事故工况下的余热排出需求，选择与之相匹配的所述热管的规格和数量。

进一步，所述屏蔽保温壳能够防止在最严重事故情况下所述反应堆压力容器泄漏的放射性物质向外扩散。

进一步，所述热管始终处于换热状态。

进一步，所述热管在冷凝端和蒸发端达到设定温差时开始换热。

进一步，所述热管始终处于换热状态，当冷凝端和蒸发端达到设定温差时，所述热管的换热效果增强。

本发明的有益效果在于：

1.采用反应堆原有的屏蔽保温壳1，不额外配备辅助设施，系统构造简单。

2.屏蔽保温壳1是完全密封的，主要设备布置在其内部，在正常工况下，堆芯热量不会损失并且辐射不会泄露，解决了反应堆的保温和辐射屏蔽问题；在事故工况下，热管2可以有效导出堆芯余热，完全密封的屏蔽保温壳1防止放射性物质向外部环境释放，即使在一回路压力边界破裂放射性物质外泄等工况时，屏蔽保温壳1仍然能够确保对放射性物质的包容。

3.通过在屏蔽保温壳1上安装热管2，增加了传热效率，在事故工况下，屏蔽保温壳1内部的热量可以通过热管2导出到外界环境中，解决了非能动余热排出的问题。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中所述的一种用于微小型反应堆的非能动余热排出系统的示意图(卧式堆芯)；