[发明专利]非能动安全壳冷却系统

说明书

本发明涉及一种非能动安全壳冷却系统，包括设置在安全壳外的置顶水箱(5)以及设置在安全壳内的螺旋盘管水冷壁(1)，所述螺旋盘管水冷壁(1)的一端通过自然循环入口管线(3)与所述置顶水箱(5)连接，所述螺旋盘管水冷壁(1)的另一端通过自然循环出口管线(2)与所述置顶水箱(5)连接，螺旋盘管水冷壁(1)设置在安全壳穹顶(4)区域，其包括一根螺旋盘管或多根螺旋盘管。本发明的安全壳冷却系统，安全壳贯穿件少、换热面积大、换热效率高以及抗震性能好；结构简单，为核反应堆安全壳提供了更高的固有安全性。

技术领域

本发明属于核电站安全壳冷却系统，具体涉及一种非能动安全壳冷却系统。

背景技术

第三代核电系统多具有非能动安全壳热量导出系统(PCCS),如：AP600&1000-PCS、ABWRII-PCCS、AHWR-PCCS、ESBWR-PCCS、SWR1000-PCCS、WWER640-PCCS及WWER1000-PCCS等。这些系统中一部分因为依托于固有结构的换热面，容量有限，如AP600&1000-PCS；一部分则因为结构复杂，贯穿件较多，在抗震及抗热应力冲击方面存在一定隐患。本发明技术方案采用了螺旋盘管水冷壁自然循环方式实现安全壳热量导出功能，这在同类系统设计中尚无先例。上述各非能动安全壳热量导出系统所涉及的专利包括：1991年美国西屋公司申请的PASSIVE CONTAINMENT COOLING SYSTEM(US5049353)；1962年题为SAFETY EQUIPMENT FORNUCLEAR POWER-REACTOR PLANTS(US31684454)的美国专利；1994年GE公司申请的PASSIVECONTAINMENT COOLING SYSTEM(US5282230)；1994年GE公司申请的PRESSURE SUPPRESSIONCONTAINMENT SYSTEM(US5295168)；1996年GE公司申请的WATER INVENTORY MANAGEMENT INCONDENSER POOL OF BOLING WATER REACTOR(US5499278)；2000年GE公司申请的MODIFIEDPASSIVE CONTAINMENT COOLING SYSTEM FOR NUCLEAR REACTOR(US6069930)。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种非能动安全壳冷却系统，安全壳贯穿件少、换热面积大、换热效率高及抗震性能好；结构简单。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：提供一种非能动安全壳冷却系统，包括设置在安全壳外的置顶水箱以及设置在安全壳内的螺旋盘管水冷壁，所述螺旋盘管水冷壁的两端分别通过自然循环入口管线和自然循环出口管线与所述置顶水箱连接。

进一步，所述螺旋盘管水冷壁设置在安全壳穹顶区域，该螺旋盘管水冷壁分别通过纵向刚性固定件和横向弹性固定件与所述安全壳穹顶连接。

进一步，螺旋盘管水冷壁包括一条螺旋盘管或多条螺旋盘管，螺旋盘管水冷壁的轮廓面贴合安全壳穹顶。

进一步，多条所述螺旋盘管间，或一条所述螺旋盘管不同层次管段间设有多个阻尼器。

进一步，多条所述螺旋盘管间，或一条所述螺旋盘管不同层次管段间设有自主振动发生器。

进一步，所述自然循环入口管线贯穿在安全壳穹顶下部，自然循环出口管线贯穿在安全壳穹顶上部。

本发明的有益技术效果在于：

(1)本发明的冷却系统，通过采用螺旋盘管水冷壁，所以具有较大的换热面积，总面积可达穹顶表面积的3-6倍；

(2)螺旋盘管水冷壁中的水装量较大，所以使安全壳总热容量增加；

(3)螺旋盘管水冷壁为螺旋结构，使其具有更好的抗震性能和抗热应力冲击性能；