一种反应堆非能动余热排出系统的制作方法

1.本实用新型属于反应堆非能动余热导出领域，涉及一种反应堆非能动余热排出系统。


背景技术：

2.当前第三、四代先进反应堆都要求有安全级的非能动余热排出系统，用于在紧急状态下不依靠能动设备进行余热导出，从而提高反应堆的故障安全性。
3.压水堆采用的安全级非能动余热排出系统是从一回路热管段引出冷却剂进行冷却降温后返回至一回路热管段。由于压水堆非能动余热排出系统和一回路相连通，一般压水堆一回路压力超过15mpa，传热管要求的承压等级高，材料需要特殊的材料制造，成本很高；由于增加了一回路压力边界的设备范围，传热管的破损可以引发一回路小loca，增加了不确定性风险。
4.高温气冷堆的安全级非能动余热排出系统采用的是辐射换热的思路，即反应堆压力容器外表面没有保温层，反应堆压力容器外布置金属传热管，依靠反应堆压力容器外表面与金属传热管之间的辐射和自然对流进行换热，从而把堆芯余热导出。这种非能动余热排出系统虽然避免了压水堆余热排出系统成本较高和一回路loca风险，但是压力容器外表面一般为250摄氏度左右，辐射和自然对流换热方式效率太低，影响堆芯余热导出能力；辐射换热方式会在压力容器腔室内形成150℃以上的高温环境，长时间高温作用会导致压力容器腔室混凝土高温老化，影响混凝土寿命。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种反应堆非能动余热排出系统，该系统的换热效率高，且能够提高压力容器腔室混凝土的使用寿命。
6.为达到上述目的，本实用新型所述的反应堆非能动余热排出系统包括水冷管、压力容器、空冷器、调节阀及烟囱；
7.水冷管缠绕于压力容器的外壁上，水冷管的出口经空冷器与调节阀的入口相连通，调节阀的出口与水冷管的入口相连通，空冷器位于烟囱内部，烟囱底部的进口处安装有入口风阀组。
8.水冷管呈螺旋状。
9.水冷管的出口经流量计与空冷器的入口相连通。
10.还包括膨胀水箱，膨胀水箱的出口与调节阀的入口相连通。
11.膨胀水箱内灌注有水，且水面与膨胀水箱顶部的内壁之间充有氮气。
12.水冷管的外壁上包裹有保温层。
13.空冷器的位置高于压力容器。
14.入口风阀组由多个风阀并联而成。
15.本实用新型具有以下有益效果：
用于维持系统压力在1.5
‑
2mpa。
28.当非能动余热排出系统投用时，入口风阀7及调节阀9自动打开，水冷管3输出的热水进入空冷器6中，烟囱5内的冷空气经空冷器6中的热水加热后上升并排除烟囱5，并形成抽吸作用，将冷空气从入口风阀7抽入烟囱5中，空冷器6内的热水放热后变为冷却水，然后进入到水冷管3中吸收反应堆压力容器1传导的衰变热，以导出堆芯余热。
29.调节入口风阀7的开度，使得进入到水冷管3中水的温度高于80℃，通过调整调节阀9的开度，以控制堆芯余热排出能力，避免反应堆一回路降温过快。


技术特征：
1.一种反应堆非能动余热排出系统，其特征在于，包括水冷管(3)、压力容器(1)、空冷器(6)、调节阀(9)及烟囱(5)；水冷管(3)缠绕于压力容器(1)的外壁上，水冷管(3)的出口经空冷器(6)与调节阀(9)的入口相连通，调节阀(9)的出口与水冷管(3)的入口相连通，空冷器(6)位于烟囱(5)内部，烟囱(5)底部的进口处安装有入口风阀组(7)。2.根据权利要求1所述的反应堆非能动余热排出系统，其特征在于，水冷管(3)呈螺旋状。3.根据权利要求1所述的反应堆非能动余热排出系统，其特征在于，水冷管(3)的出口经流量计(4)与空冷器(6)的入口相连通。4.根据权利要求1所述的反应堆非能动余热排出系统，其特征在于，还包括膨胀水箱(8)，膨胀水箱(8)的出口与调节阀(9)的入口相连通。5.根据权利要求4所述的反应堆非能动余热排出系统，其特征在于，膨胀水箱(8)内灌注有水，且水面与膨胀水箱(8)顶部的内壁之间充有氮气(8
‑
1)。6.根据权利要求1所述的反应堆非能动余热排出系统，其特征在于，水冷管(3)的外壁上包裹有保温层(2)。7.根据权利要求1所述的反应堆非能动余热排出系统，其特征在于，空冷器(6)的位置高于压力容器(1)。8.根据权利要求1所述的反应堆非能动余热排出系统，其特征在于，入口风阀组(7)由多个风阀并联而成。

技术总结
本实用新型公开了一种反应堆非能动余热排出系统，包括水冷管、压力容器、空冷器、调节阀及烟囱；水冷管缠绕于压力容器的外壁上，水冷管的出口经空冷器与调节阀的入口相连通，调节阀的出口与水冷管的入口相连通，空冷器位于烟囱内部，烟囱底部的进口处安装有入口风阀组，该系统的换热效率高，且能够提高压力容器腔室混凝土的使用寿命。腔室混凝土的使用寿命。腔室混凝土的使用寿命。


技术研发人员：姚尧 余俨 武方杰 张瑞祥 杨姣 侯加麟 张建刚 赖芳芳 胡智威 赵敬锴 王磊
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司
技术研发日：2021.04.21
技术公布日：2021/11/9