[发明专利]一种基于水冷器的非能动余热排出系统

权利要求书

1.一种基于水冷器的非能动余热排出系统，其特征在于，包括至少两个余热排出子系统和一个补水箱，所有所述余热排出子系统均连接至补水箱；

其中，每一所述余热排出子系统包括环形水冷器、上部环形联箱、下部环形联箱和循环排热装置；所述环形水冷器位于反应堆腔室内且环绕在反应堆压力容器的周围；所述环形水冷器的顶部与所述上部环形联箱连通，所述环形水冷器的底部与所述下部环形联箱连通；所述循环排热装置连通于所述环形水冷器、所述上部环形联箱和所述补水箱，所述循环排热装置的顶部设置有排气管，用于排出水蒸气；

在正常停堆或事故停堆后，停堆信号触发打开所述余热排出子系统中循环排热装置与环形水冷器连接的电动阀，所述循环排热装置通过重力向环形水冷器注水，所述环形水冷器中的空气被驱动到循环排热装置中，并通过循环排热装置顶部的排气管排出；

其中，所述循环排热装置包括循环排热水箱和隔板；所述隔板用于将所述循环排热水箱分隔成热区和冷区；

所述环形水冷器包括圆环形下降腔和水冷管，所述水冷管环绕设置在反应堆压力容器的外侧周围，所述圆环形下降腔紧贴水冷管并环绕设置在所述水冷管的外侧；其中，圆环形下降腔中的冷流体作为下降段向下运行，水冷管中的热流体作为上升段向上运行；

所述圆环形下降腔的顶部与所述循环排热水箱的冷区连通，所述圆环形下降腔的底部与所述下部环形联箱连通，所述水冷管的底部与所述下部环形联箱连通，所述水冷管的顶部与所述上部环形联箱连通；

冷流体从循环排热水箱的冷区经圆环形下降腔下降流出到与其连通的下部环形联箱中，并从下部环形联箱经由水冷管上升流入到循环排热水箱的热区，形成的水蒸气通过循环排热水箱顶部的排气管排出。

2.根据权利要求1所述的基于水冷器的非能动余热排出系统，其特征在于，所述冷区和所述热区的顶部双向连通；所述冷区和所述热区的底部设置有单向流向装置，用于将热区的热流体流向冷区；

所述循环排热水箱的冷区通过出水管道的电动阀与环形水冷器的顶部连接，所述循环排热水箱的热区通过上升热管道的电动阀与上部环形联箱连接；

所述循环排热水箱的底部高于所述环形水冷器的顶部。

3.根据权利要求1所述的基于水冷器的非能动余热排出系统，其特征在于，所述水冷管等间隔、垂直排列在所述圆环形下降腔的内壁面与压力容器的外壁面之间且周向排列。

4.根据权利要求1所述的一种基于水冷器的非能动余热排出系统，其特征在于，所述圆环形下降腔的内壁设置有反射保温层。

5.根据权利要求1所述的基于水冷器的非能动余热排出系统，其特征在于，所述水冷管的截面为圆形，所述圆形的直径为3cm-5cm，所述水冷管的壁厚为0.4cm-0.5cm；相邻所述水冷管的圆心之间的距离为0.8cm-1cm。

6.根据权利要求1所述的基于水冷器的非能动余热排出系统，其特征在于，所述环形水冷器的外壁面固定设置在所述反应堆腔室的内壁面。

7.根据权利要求1所述的基于水冷器的非能动余热排出系统，其特征在于，所述反应堆腔室的上壁面内侧和下壁面内侧均设置有反射保温层。

8.根据权利要求1所述的基于水冷器的非能动余热排出系统，其特征在于，所述循环排热水箱通过电动阀与所述补水箱连接；

所述补水箱的水位高于所述循环排热水箱的预设高水位，当所述循环排热水箱中的水位降低到预设低水位时，低水位信号触发补水箱对应的补水管道上的电动阀开启，向循环排热水箱注水；当循环排热水箱中的水位上升到预设高水位时，高水位信号触发补水箱对应的补水管道上的电动阀关闭。

9.根据权利要求1所述的一种基于水冷器的非能动余热排出系统，其特征在于，与循环排热水箱连接的电动阀通过可靠电源供电。