[发明专利]船用反应堆及其二次侧非能动余热排出系统

说明书

本发明涉及船用反应堆及其二次侧非能动余热排出系统，系统包括：直流蒸汽发生器上设有第一入口和第一出口；补水箱储存有冷却剂，补水箱上设有第二出口和第二入口，第二出口位于补水箱的液面以下，补水箱的液面高度高于第一入口；冷却水箱存储有冷却剂；冷凝装置包括冷凝箱、以及设置在冷凝箱的冷凝通道，冷凝通道与冷却水箱连通。冷凝箱包括第三入口和第三出口，第三出口与第二入口连通。输入管连接在第一入口和第二出口之间；输出管连接在第一出口和第三入口之间；补水箱的冷却剂由第二出口、第一入口流入直流蒸汽发生器，在直流蒸汽发生器吸热形成的蒸汽由第一出口流出到冷凝箱，冷凝后由第三出口进入补水箱，保证事故工况下余热的长期排出。

技术领域

本发明涉及核电领域，更具体地说，涉及一种船用反应堆及其二次侧非能动余热排出系统。

背景技术

船用反应堆安全系统的主要目的是确保在发生事故以后，保证反应堆紧急停闭、堆芯余热的排出和安全壳的完整，以便限制事故的发展和减轻事故的后果。其中事故工况下反应堆余热排出问题尤为重要，它直接关系到反应堆安全，处理不好将导致一回路冷却剂沸腾甚至是堆芯的熔化，因此反应堆应急余热排系统的设计一直是反应堆设计的关键技术之一。

近年，非能动技术成为反应堆安全系统研究的热点，许多先进堆型采用了二次侧非能动余热排出设计，其主要特征是设置体积较大的高位水箱，在水箱内部设置管束式冷凝器，冷凝器进出口管线分别连接蒸汽发生器二次侧主蒸汽管线和主给水管线，同时并联一台蒸汽发生器补水箱。

上述二次侧非能动余热排出系统设计更适合陆上反应堆，船用反应堆与陆上反应堆相比有明显不同，二次侧非能动余热排出系统设计如果用于船用反应堆需要解决下列问题：

1、船上空间有限，要求系统和设备设计尽量小型化；

2、船体设计对重量十分敏感，水箱体积过大过高会影响船体稳定性；

3、船舱空间狭窄，设备检修困难，特别是浸没于高位水箱中的冷凝器检修和安装极为不便，并存在腐蚀失效的风险；

4、相比于陆上普遍应用的U型管蒸汽发生器，船用蒸汽发生器以直流蒸汽发生器为主，其具有体积小、效率高及水容积小等特点，二次侧非能动余热系统设计须适于这些特点。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种船用反应堆及其二次侧非能动余热排出系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种船用反应堆二次侧非能动余热排出系统，包括：

直流蒸汽发生器，设置在安全壳内，所述直流蒸汽发生器上设有第一入口和第一出口；

补水箱，设置在所述安全壳外，储存有冷却剂，所述补水箱上设有第二出口和第二入口，所述第二出口位于所述补水箱的液面以下，所述补水箱的液面高度高于所述第一入口；

冷却水箱，设置在所述安全壳外，存储有冷却剂；

冷凝装置，设置在所述安全壳外，包括冷凝箱、以及设置在所述冷凝箱的冷凝通道，所述冷凝通道与所述冷却水箱连通，所述冷凝箱包括第三入口和第三出口，所述第三出口与所述第二入口连通；

输入管，连接在所述第一入口和所述第二出口之间；

输出管，连接在所述第一出口和所述第三入口之间；

所述补水箱的冷却剂由所述第二出口、第一入口流入所述直流蒸汽发生器，在所述直流蒸汽发生器吸热形成的蒸汽由所述第一出口流出到所述冷凝箱，冷凝后由所述第三出口进入所述补水箱。

优选地，所述第一出口、第一入口设置在所述直流蒸汽发生器的上端。

优选地，所述冷凝装置的高度位置低于所述冷却水箱，所述冷却水箱上分别设有与所述冷凝通道连通的第四出口、第四入口，所述第四出口的高度位置低于所述第四入口。