[发明专利]无源式反应堆冷却系统

摘要

一种具有无源冷却性能的核反应堆冷却系统，可在无需可利用的电力情况下，在反应堆停堆事件期间使用。在一个实施方式中，所述系统包括带有核燃料堆芯的反应堆容器和流体连接到其上的蒸汽发生器。一次冷却剂在反应堆容器和蒸汽发生器之间的流动环路中循环以便对蒸汽发生器中的二次冷却剂进行加热以生成蒸汽。蒸汽流向装有冷却水的热交换器，其中，浸没式管束就浸入在该冷却水中。蒸汽在热交换器中冷凝并回到蒸汽发生器形成闭式流动环路，在这个环路中，由于加热和冷却循环时的密度变化，二次冷却剂流被自然重力驱动。在其它实施方式中，冷却系统配置成可使用浸没式管束热交换器来直接提取和冷却一次冷却剂。

主权项

一种无源式核反应堆停堆冷却系统，包括：反应堆容器，其容纳核燃料堆芯，所述反应堆容器包含有由所述燃料堆芯加热的一次冷却剂；蒸汽发生器，其流体连接到所述反应堆容器并包含有液态二次冷却剂；所述一次冷却剂在所述反应堆容器和蒸汽发生器之间的第一闭式流动环路内循环，所述一次冷却剂将热量传输到所述蒸汽发生器内的所述二次冷却剂中并产生二次冷却剂蒸汽；热交换器，包括液态三次冷却剂储水和管束，所述管束浸没在所述三次冷却剂中；所述二次冷却剂在所述浸没式管束和所述蒸汽发生器之间的第二闭式流动环路中经由重力流循环；其中，所述二次冷却剂蒸汽从所述蒸汽发生器提取并在所述第二闭式流动环路中流到所述管束中，冷凝形成冷凝液，以及所述冷凝液流回到所述蒸汽发生器；其中，所述二次冷却剂蒸汽将热量传输到所述热交换器内的液态三次冷却剂储水中，并产生三次冷却剂蒸汽；其中，所述反应堆容器、蒸汽发生器，和热交换器都共同位于金属反应堆安全壳内部；其中，所述三次冷却剂蒸汽从所述热交换器中提取并在第三闭式流动环路中流向一排散热管道，冷凝形成液态三次冷却剂，以及所述液态三次冷却剂流回到所述热交换器，从而补充了所述液态三次冷却剂储水量；其中，所述散热管道整体连接到所述反应堆安全壳上，所述三次冷却剂蒸汽经由所述散热管道将热量传输到所述反应堆安全壳，并冷凝成液态三次冷却剂。