[发明专利]一种铅铋堆沉浸式非能动余热排出系统及方法

权利要求书

1.一种铅铋堆沉浸式非能动余热排出系统，其特征在于，所述系统包括：反应堆容器(1)、堆芯(2)、蒸汽发生器(3)、热池(4)、冷池(5)、独立余热排出热交换器(6)和空气冷却器(7)；

堆芯(2)与蒸汽发生器(3)均位于反应堆容器(1)内，蒸汽发生器(3)相对于堆芯(2)设置于较高位置；热池(4)位于堆芯(2)和蒸汽发生器(3)的上部区域，冷池(5)位于堆芯(2)和蒸汽发生器(3)的下部区域；堆芯(2)通过堆芯出口与热池(4)连接，蒸汽发生器(3)通过蒸汽发生器入口与热池(4)连接，堆芯(2)通过堆芯入口与冷池(5)连接，蒸汽发生器(3)通过蒸汽发生器出口与冷池(5)连接；

独立余热排出热交换器(6)位于反应堆容器(1)内，独立余热排出热交换器(6)相对于蒸汽发生器(3)设置于较高位置，独立余热排出热交换器(6)的一次侧进出口与热池(4)连接；

空气冷却器(7)位于反应堆容器(1)的上方，独立余热排出热交换器(6)的二次侧进出口通过连接管路与空气冷却器(7)连接。

2.根据权利要求1所述的一种铅铋堆沉浸式非能动余热排出系统，其特征在于，所述独立余热排出热交换器(6)、空气冷却器(7)和连接管路形成中间回路，所述中间回路为导出余热的封闭回路。

3.根据权利要求1所述的一种铅铋堆沉浸式非能动余热排出系统，其特征在于，所述独立余热排出热交换器(6)位于热池(4)的自由液面(8)以下。

4.根据权利要求2所述的一种铅铋堆沉浸式非能动余热排出系统，其特征在于，所述中间回路的连接管路上设置有电磁阀，所述电磁阀在事故工况下自动开启，建立中间回路自然循环。

5.一种采用权利要求2所述的一种铅铋堆沉浸式非能动余热排出系统的余热排出方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1、建立反应堆一回路自然循环，将堆芯余热从堆芯(2)传入到热池(4)；

步骤2、通过独立余热排出热交换器(6)将热池(4)内的余热传递至中间回路；

步骤3、建立稳定的中间回路自然循环，将堆芯余热传递至外部空气。

6.根据权利要求5所述的一种铅铋堆沉浸式非能动余热排出方法，其特征在于，所述步骤1具体为：在事故工况下，一回路中堆芯(2)和独立余热排出热交换器(6)之间建立温差，形成一回路自然循环，将堆芯余热从堆芯(2)导出到热池(4)。

7.根据权利要求5所述的一种铅铋堆沉浸式非能动余热排出方法，其特征在于，所述步骤2具体为：在事故工况下，独立余热排出热交换器(6)与空气冷却器(7)之间建立温差，形成中间回路自然循环，将热池(4)内的余热传递至中间回路。

8.根据权利要求5所述的一种铅铋堆沉浸式非能动余热排出方法，其特征在于，所述步骤3具体为：打开空气冷却器(7)的风门，冷空气与中间回路的冷却剂在空气冷却器(7)中进行对流换热，使中间回路建立稳定的自然循环，将中间回路冷却剂的热量传递给外部空气。