一种基于有机工质朗肯循环的乏燃料池非能动冷却系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108643984A(43)申请公布日2018.10.12(21)申请号201810417909.5(22)申请日2018.05.04(71)申请人上海理工大学地址200093上海市杨浦区军工路516号(72)发明人崔晓钰程涛涛(74)专利代理机构上海德昭知识产权代理有限公司31204代理人郁旦蓉(51)Int.Cl.F01K25/08(2006.01)F01K27/02(2006.01)F01K13/00(2006.01)F01D15/10(2006.01)G21C15/18(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种基于有机工质朗肯循环的乏燃料池非能动冷却系统(57)摘要根据本发明所涉及的一种基于有机工质朗肯循环低温余热发电技术的乏燃料池的非能动冷却系统，包括乏燃料池，池中的低沸点有机工质吸收乏燃料衰变热量，产生过热蒸汽；通过管路顺次连通的蒸汽涡轮机、热交换器、储液箱、循环工质泵、流量控制阀、过滤器、发电机，具有旋转轴，其中，蒸汽涡轮机具有输出轴，该输出轴同旋转轴连接，发电机由蒸汽涡轮机带动旋转而发电。因为本发明所涉及的乏燃料池的非能动冷却系统将乏燃料池的冷却与现有有机工质朗肯循环低温余热发电技术结合起来，采用了低温有机朗肯循环发电方式，将乏燃料余热进行回收，而且没有原料成本，所以，本发明的技术方案不仅能减少污染物的排放量，而且能提高能源的利用率。CN108643984ACN108643984A权利要求书1/2页1.一种基于有机工质朗肯循环的乏燃料池的非能动冷却系统，其特征在于，包括：乏燃料池，在乏燃料池充入足够液态低沸点有机工质，池中的有机工质吸收乏燃料衰变热量，产生过热蒸汽；通过管路顺次连通的蒸汽涡轮机、热交换器、储液箱、循环工质泵、流量调节阀；发电机，具有旋转轴，其中，所述蒸汽涡轮机具有输出轴，该输出轴同所述旋转轴连接，所述发电机由所述蒸汽涡轮机带动旋转而发电。2.根据权利要求1所述的一种基于有机工质朗肯循环的乏燃料池的非能动冷却系统，其特征在于，还包括：设置在所述乏燃料池内的撇沫回路，该撇沫回路包括用于提高池内水的纯度和透明度的撇沫器。3.根据权利要求1所述的一种基于有机工质朗肯循环的乏燃料池的非能动冷却系统，其特征在于，还包括：过滤器，设置在所述储液箱与所述循环工质泵之间的所述管路中，所述过滤器，用于去除所述乏燃料池中的灰尘和离子态杂质。4.根据权利要求1所述的一种基于有机工质朗肯循环的乏燃料池的非能动冷却系统，其特征在于，还包括：与所述乏燃料池相连通的化学与容积单元，用于给所述乏燃料池补给一定浓度的硼水，防止链式反应的发生。5.根据权利要求1所述的一种基于有机工质朗肯循环的乏燃料池的非能动冷却系统，其特征在于，还包括：设备冷却回路方案1，包括空冷式热交换器和进行散热的多个风扇。6.根据权利要求1所述的一种基于有机工质朗肯循环的乏燃料池的非能动冷却系统，其特征在于，还包括：设备冷却回路方案2，包括通过冷却管路顺次连通的水冷式热交换器、集水器、热水回收装置，其中，所述冷却管路连通自来水管网，所述热交换器采用水冷换热器，所述集水器设置在所述水冷换热器的下部。7.根据权利要求1所述的一种基于有机工质朗肯循环的乏燃料池的非能动冷却系统，其特征在于，还包括：循环工质泵，设置在储液箱下方出口处，用于将储液箱液态冷却工质顺利流回乏燃料池。8.根据权利要求6所述的一种基于有机工质朗肯循环的乏燃料池的非能动冷却系统，其特征在于，还包括：第一水泵，设置在所述水冷换热器与所述自来水官网之间的所述冷却管路中；第二水泵，设置在所述集水器与所述热水回收装置之间的所述冷却管路中，所述第一水泵、所述第二水泵、所述循环工质泵均使用所述发电机生产的电力。9.根据权利要求1所述的一种基于有机工质朗肯循环的乏燃料池的非能动冷却系统，其特征在于，还包括：2CN108643984A权利要求书2/2页流量调节阀，设置在所述循环工质泵并联旁路管路中，当工质泵不能正常运转时，用于调节使用重力流回乏燃料池的液量。10.根据权利要求1所述的一种基于有机工质朗肯循环的乏燃料池的非能动冷却系统，其特征在于：其中，所述储液箱的位置高于所述乏燃料池，当工质泵不能正常运转时，所述储液箱中的冷凝液态工质可以在重力作用下流回所述乏燃料池。3CN108643984A说明书1/5页一种基于有机工质朗肯循环的乏燃料池非能动冷却系统技术领域[0001]本发明属于核反应堆安全领域，具体涉及一种基于有机工质朗肯循环的乏燃料池的非能动冷却系统。背景技术[0002]核能具有高能源密度性和相对清洁性。随着化石燃料的逐渐消耗，近年来核能在能源领域中占据越来越重要的地位。安全利用核能一直是核领域的研