[发明专利]一种温度触发的池式反应堆非能动事故余热排出系统

摘要

本发明公开了一种温度触发的池式反应堆非能动事故余热排出系统，它由反应堆堆芯直接冷却系统和反应堆安全容器辅助冷却系统组成，此系统显著的优点是堆芯直接冷却系统和反应堆安全容器辅助冷却系统共用一套空气冷却系统，大大简化了反应堆的系统设计，节省了建造成本。反应堆安全容器辅助冷却系统是通过安全容器外侧的环境空气实现自然冷却，该过程具有非能动特点。本发明具有非能动性、独立性、高效性和高可靠性，符合池式反应堆的安全设计要求。

主权项

一种温度触发的池式反应堆非能动事故余热排出系统，其特征在于：由反应堆堆芯直接冷却系统和反应堆安全容器辅助冷却系统组成，在反应堆出现紧急事故，所有能动冷却系统都无法启动时，一方面可以由反应堆堆芯直接冷却系统从反应堆堆芯(1)带走热量，防止堆芯(1)熔化；另一方面由反应堆安全容器辅助冷却系统通过安全容器(3)来带走堆芯(1)的热量；所述反应堆堆芯直接冷却系统包含四个相互独立、结构相同的铅铋冷却环路，每个铅铋冷却环路均与主冷却回路直接相连，每个铅铋冷却环路由安装在反应堆铅铋池(5)内的独立热交换器(4)、空气热交换器(7)、烟囱通道(9)、排气烟囱(8)及连接管道组成，独立热交换器(4)和空气热交换器(7)通过连接管道连接，环境空气作为最终热阱，通过空气热交换器(7)冷却铅铋，由排气烟囱(8)排到大气环境；所述反应堆安全容器辅助冷却系统包括反应堆主容器(2)、安全容器(3)、主容器(2)与安全容器(3)之间的狭窄间隙(20)、空气下降通道(18)、空气上升通道(19)、由弹簧(15)、绝热挡板(16)和双金属片(17)组成智能温控开关、排气烟囱(8)；所述空气下降通道(18)和空气上升管道(19)由一层空气通道热隔离层(11)隔离开；环境空气作为最终热阱，冷空气通过冷空气下降通道(18)进入地坑，热空气通过上升通道(19)从上部出口流出安全壳，由排气烟囱(8)排到大气环境；智能温控开关通过测量反应堆堆芯(1)出口温度来控制反应堆堆芯直接冷却系统和反应堆安全容器辅助冷却系统的运行与否，在反应堆正常运行时，堆芯(1)温度加热双金属片(17)，使双金属片(17)向上弯曲刚好触及绝热挡板(16)的底部，弹簧(15)拉住绝热挡板(16)，使绝热挡板(16)处于水平位置，阻止了空气上升空气通道(19)中空气的流通，此时开关处于闭合状态；当反应堆发生事故，堆芯(1)温度升高，此时双金属片(17)的温度进一步升高使得双金属片(17)向上弯曲的程度更高，向上推开绝热挡板(16)，此时智能温控开关处于打开状态；所述的反应堆堆芯直接冷却系统和反应堆安全容器辅助冷却系统的触发信号是温度，当堆芯(1)温度处于正常温度时，智能温控开关处于闭合状态，反应堆堆芯直接冷却系统和反应堆安全容器辅助冷却系统处于备用状态；当堆芯(1)温度升高，此时智能温控开关处于打开状态，反应堆堆芯直接冷却系统和反应堆安全容器辅助冷却系统处于工作状态。