[发明专利]反应堆严重事故非能动应急冷却系统

说明书

技术领域：

本发明与核电站堆芯冷却、泄压余热排除系统有关，尤其与由于地震和海啸导至动力源被摧毁，上述系统无法工作的非能动应急水力冷却系统有关。

背景技术：

现有的反应堆通过外设动力源的水冷却系统向堆芯压力容器注水冷却降温水，冷却系统由注水泵，电驱动阀和管道组成，通过相同的水冷却系统向安全壳内的喷淋器注水。堆芯和安全壳的冷却水排出系统也由排水泵电驱动阀和管道组成。已有冷却系统有如下缺点：

1)外设动力源遭遇超越设计基准的自然灾害、严重事故的影响下失效，安全级柴油发电机及其它动力源被摧毁，堆芯压力容器、安全壳冷却系统也随之失效；

2)大量采用的电动控制、驱动的设备、仪表、阀等在遭遇超越设计基准的自然灾害、严重事故中，处于高温、高压、高湿、断电的情况下失效，堆芯压力容器、安全壳冷却系统也随之失效。

现有的冷却系统也有在外屋上方空气出口上设置高位水槽向安全壳喷淋冷却水，安全壳内也设置水箱向堆芯压力容器，在紧急情况下向压力容器注水。但仍有如下不足之处：

1)安全壳冷却系统：由非能动的外部空气自然循环，高位水槽喷淋，将安全壳中空气的热量排出大气中，这是典型、精湛的非能动设计。

但遭遇超越设计基准的自然灾害破坏、严重事故的影响，自然通道的流阻、喷淋水膜蒸发面积会受到一些影响；高位水槽在无水源补充情况下维持时间有限。

2)堆芯冷却系统：自动降压系统采用多级、多样性设备，有少数直流驱动球阀和电点火，管线爆破阀；堆芯非能动注水的补水箱、注水箱、换料水箱回路中仍有少量直流驱动阀；失水事故后的内部蒸发凝结、重力注水再循环是理想的长期热阱，但重力回路中仍有个别电驱动阀。

遭遇超越设计基准的自然灾害破坏、严重事故的影响，回路中仅有的极少数直流控制、驱动元件在高温、高压、高湿条件下失效，成为降压、注入、循环系统的瓶颈；多种形式注水箱在没有水源补充的情况下难于实现长期冷却。

发明内容：

本发明的目的是提供一种独立于反应堆已有的冷却系统，在反应堆已有的冷却系统因灾害和事故失效后仍能有效运转的反应堆严重事故非能动应急冷却系统。

本发明是这样实现的：

本发明反应堆严重事故非能动应急冷却系统，在反应堆外设有高位水池、重度污染水池C₃、中度污染水池C₂和轻度污染水池C₁，高位水池供水管第一支路经第一梭式止回阀与堆芯压力容器连接，第二支路经第二梭式止回阀与安全壳连接，第三支路经第三梭式止回阀接外屋通气孔上的喷淋器，安全壳上的处于低位第一出水管经第四梭式止回阀接重度污染水池C₃，安全壳上的处于高位的第二出水管经第五梭式止回阀接中度污染水池C₂，外屋的第三出水管经第六梭式止回阀接轻度污染水池C₁，所有污染水池都有盖板，各污染水池有升压泵经吸水器将污染水从水池中泵出经回流管上的梭式止回阀和污染水处理装置处理后回流高位水池。

供水泵经第七梭式止回阀给高位水池补水。

供水泵，升压泵和污染水处理装置的电源由移动动力源提供。

高位水池供水管的第一、二、三支路上的梭式止回阀入口端串接有并联的切断阀和非能动梭式切断阀，第一、二、三出水管的梭式止回阀的入口端各串联有第一、二、三切断阀，外屋的底部有第四出水管经并联的切断阀和非能动梭式切断阀接于第四梭式止回阀与第一切断阀之间的管道上。

高位水池供水管主管经并联的第八梭式止回阀，第九梭式止回阀与增压器的串联支路后分别与供水管第一、二、三支路入口连接。

高位水池供水管的第二支路穿过安全壳与壳内的换料水箱连接，换料水相通过非能动余热排出交换器与稳压器连接，稳压器与蒸发器连接，蒸发器通过堆芯冷却剂系统与堆芯压力容器连接，堆芯压力容器通过设有阀门的管道分别与补水箱和安全注水箱连接。

第一至第九梭式止回阀为高温高压梭式焊接止回阀或梭式微阻止回阀。

本发明独立于反应堆现有冷却系统。现有冷却系统正常运行时，本发明仅为备用系统，不运行，唯有现有冷却系统被破坏，本发明才启动。本发明的管道，水源，阀门布置合理，以多样性和多重性布置确保本发明在灾害中能有效运行。本发明的阀门大多采用非能动设备，确保冷却系统在外设动力源被破坏时仍能不间断运行。

附图说明：

图1为已有的反应堆冷却系统之一。

图2为已有的反应堆冷却系统之二。