[发明专利]堆芯冷却系统以及方法

权利要求书

1.一种堆芯冷却系统，其特征在于，包括双层安全壳、反应堆存水坑、内部设置堆芯的压力容器以及蒸汽发生器，所述双层安全壳包括安全壳内墙和安全壳外墙，所述安全壳内墙和安全壳外墙之间形成至少一个存储冷却剂的冷却水腔室，所述反应堆存水坑位于所述安全壳内墙内，所述压力容器设置于所述反应堆存水坑中，所述压力容器通过设置了注水阀的注水管道与所述冷却水腔室连接，所述压力容器与蒸汽发生器之间的热管段连接有一释放管道，所述释放管道上设置有稳压器和稳压器专用释放阀；

在核电厂发生全厂断电事故时，所述稳压器专用释放阀和注水阀被打开，注水管道以非能动的方式向压力容器与堆芯注入冷却剂，所述释放管道将从堆芯进入热管段中的蒸汽、汽水混合物或者冷却剂排放到所述反应堆存水坑内；

其中，所述压力容器与蒸汽发生器之间的冷管段连接有一设置了回流注入阀的回流注入管道；

当所述反应堆存水坑的水位上升至第一高度时，注水阀被关闭并且回流注入阀被打开，所述反应堆存水坑内的部分冷却剂通过所述回流注入管道以非能动的方式回流进入压力容器与堆芯，当所述反应堆存水坑的水位降低到第二高度时，注水阀被打开并且回流注入阀被关闭，其中，所述第一高度大于所述第二高度。

2.根据权利要求1所述的堆芯冷却系统，其特征在于，所述第一高度为所述反应堆存水坑的顶部位置所对应的高度，所述第二高度为所述热管段或者冷管段所在的高度。

3.根据权利要求1所述的堆芯冷却系统，其特征在于，所述安全壳内墙和安全壳外墙之间形成多个所述冷却水腔室，相邻两个所述冷却水腔室之间的隔断上设置有腔室连接管道，所述腔室连接管道上设置有腔室隔离阀；

当某个冷却水腔室的注水管道发生断裂或者损坏时，与所述某个冷却水腔室连接的注水阀被关闭，且该某个冷却水腔室的隔断上的腔室连接管道的腔室隔离阀被打开。

4.根据权利要求1所述的堆芯冷却系统，其特征在于，所述冷却水腔室的底部高于所述冷管段以及所述热管段。

5.根据权利要求1所述的堆芯冷却系统，其特征在于，每一所述冷却水腔室通过两根所述注水管道连接所述压力容器底部的一个相应的注入点。

6.根据权利要求1所述的堆芯冷却系统，其特征在于，每一根所述注水管道上设置有一个预防压力容器内的冷却剂流出的逆止阀。

7.一种基于权利要求1-6任一项所述系统的堆芯冷却方法，其特征在于，方法包括：在核电厂发生全厂断电事故时，打开稳压器专用释放阀和注水阀，注水管道以非能动的方式向压力容器与堆芯注入冷却剂，所述释放管道将从堆芯进入热管段中的蒸汽、汽水混合物或者冷却剂排放到所述反应堆存水坑内；

所述方法还包括：

当所述反应堆存水坑的水位上升至第一高度时，关闭注水阀并打开回流注入阀，所述反应堆存水坑内的部分冷却剂通过所述回流注入管道以非能动的方式回流进入压力容器与堆芯；

当所述反应堆存水坑的水位降低到第二高度时，再次打开注水阀并关闭回流注入阀。

8.根据权利要求7所述的堆芯冷却方法，其特征在于，所述方法还包括：

当某个冷却水腔室的注水管道发生断裂或者损坏时，关闭与所述某个冷却水腔室连接的注水阀，且打开该某个冷却水腔室的隔断上的腔室连接管道的腔室隔离阀。