用于浮动核电站的熔融物堆内滞留非能动冷却系统及方法.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CN111883269A(43)申请公布日2020.11.03(21)申请号202010807325.6(22)申请日2020.08.12(71)申请人中国核动力研究设计院地址610000四川省成都市双流区长顺大道一段328号(72)发明人向清安邓坚刘兆东高颖贤卢庆邓纯锐邱志方刘余武小莉张鹤王玮蔡容陈宝文(74)专利代理机构成都行之专利代理事务所(普通合伙)51220代理人张超(51)Int.Cl.G21C15/18(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称用于浮动核电站的熔融物堆内滞留非能动冷却系统及方法(57)摘要本发明公开了用于浮动核电站的熔融物堆内滞留非能动冷却系统及其操作方法，系统包括船体、堆舱壁、压力容器、压力容器外部冷却系统和应急冷却器系统；压力容器和压力容器外部系统的主要部分设置于堆舱内，应急冷却器系统设置于堆舱壁和船体之间；当压力容器发生严重事故时，压力容器外部冷却系统淹没冷却压力容器的外壁面，应急冷却器系统通过传热管外侧流动的船体外部海水对传热管内侧循环流动的压力容器外部冷却系统冷却流体进行冷却。本发明实现压力容器外壁面快速非能动淹没冷却，将压力容器内熔融物热量有效导出，实现堆芯熔融物在压力容器内冷却与滞留，避免压力容器熔穿失效，极大缓解严重事故后果。CN111883269ACN111883269A权利要求书1/2页1.用于浮动核电站的熔融物堆内滞留非能动冷却系统，其特征在于，包括船体(1)、堆舱壁(2)、压力容器(106)、压力容器外部冷却系统和应急冷却器系统；所述堆舱壁(2)设置于所述船体(1)内，且所述堆舱壁(2)围成堆舱；所述压力容器(106)设置于所述堆舱内，所述应急冷却器系统设置于所述堆舱壁(2)和所述船体(1)之间；当压力容器(106)发生严重事故时，所述压力容器外部冷却系统淹没冷却压力容器(106)的外壁面，所述应急冷却器系统通过换热器传热管外侧流动的船体(1)外部海水，对传热管内侧循环流动的所述压力容器外部冷却系统冷却流体进行冷却。2.根据权利要求1所述的用于浮动核电站的熔融物堆内滞留非能动冷却系统，其特征在于，所述压力容器外部系统包括保温层结构(104)、保温层底部入口管道(103)、保温层顶部出口管道(107)、电动安全阀(108)、一次侧屏蔽水箱(100)和二回路备用水箱(140)；所述压力容器外部冷却系统的保温层结构(104)、一次侧屏蔽水箱(100)布置于堆舱内，二回路备用水箱(130)布置于所述堆舱壁和所述船体之间；所述保温层结构(104)包裹所述压力容器(106)下部，且与所述压力容器(106)之间形成保温层流道(105)；所述保温层底部入口管道(103)连通于所述保温层流道(105)底部；所述保温层顶部出口管道(107)连通于所述保温层流道(105)顶部；所述一次侧屏蔽水箱(100)环形设置于所述保温层结构(104)外部，且通过依次串联的出水管道电动阀(101)和止回阀(102)连通于所述保温层底部入口管道(103)；所述二回路备用水箱通过依次串联的出水管道电动阀和止回阀连通于所述保温层底部入口管道。3.根据权利要求2所述的用于浮动核电站的熔融物堆内滞留非能动冷却系统，其特征在于，所述保温层顶部出口管道(107)的数量为多个，且环形均布于所述保温层流道(105)顶部，然后两两汇合，最终形成保温层顶部出口总管。4.根据权利要求2所述的用于浮动核电站的熔融物堆内滞留非能动冷却系统，其特征在于，所述保温层顶部出口总管上设置有电动安全阀(108)；所述电动安全阀(108)设置于堆舱内。5.根据权利要求1所述的用于浮动核电站的熔融物堆内滞留非能动冷却系统，其特征在于，所述应急冷却器系统包括非能动应急冷却器A(115)、非能动应急冷却器B(125)、波动水箱(140)及其管道阀门；所述非能动应急冷却器A(115)和非能动应急冷却器B(125)沿所述船体(1)轴线对称设置于堆舱壁(2)和船体(1)之间的船舷侧。6.根据权利要求5所述的用于浮动核电站的熔融物堆内滞留非能动冷却系统，其特征在于，所述非能动应急冷却器A(115)和非能动应急冷却器B(125)的传热管入口均通过依次串联的保温层顶部出口总管止回阀(110)和电动阀(109)连通于所述保温层顶部出口管道(107)；所述非能动应急冷却器A(115)和非能动应急冷却器B(125)的传热管出口分别通过出口管道电动阀A(116)和出口管道电动阀B(126)连通于所述保温层底部入口管道(103)；所述非能动应急冷却器A(115)、非能动应急冷却器B(125)的海水侧上部分别通过海水出口管道液动蝶阀A(113)、海水出口管道液动蝶阀B(123)连通