中，防护和安全监测系统将诊断出主要蒸汽管路破裂事件正在发生 中，并且发出信号以通过关闭汽包隔离阀110和112来将汽包32与安全壳34隔离开，从而 防止汽包水存量进入到安全壳或与反应堆容器封头12内的蒸汽发生器管相互反应。如果 反应堆在电力的条件下操作，则还将产生停堆信号。堆芯补充罐下方的阀80被打开，从而 开始将含硼水递送到堆芯14。通过将含硼水递送到堆芯将终结任何反应性骤增。通过余热 移除换热器42将衰变热传递到最终热阱池70,这将升高温度直到最终热阱池70沸腾。最 终热阱池的容积足以冷却反应堆至少七天。此后，应当补充最终热阱水或者恢复AC电源， 以冷却最终热阱池。保护和安全监测系统114、容器内的滞留阀106、汽包隔离阀110、112、 容器内的池罐通气阀120、自动降压阀和堆芯补充罐隔离阀不依赖于AC电源是否可用。
[0045] 尽管已经详细描述了办发明的特定实施例，但是本领域中的技术人员应当理解的 是根据本公开的教导能够研发针对那些细节的多种修改方案和替代方案。因此，公开的特 殊实施例仅仅旨在阐释而非限制本发明的范围，将由附属权利要求以及其所有等效物赋予 所述本发明的范围。
【主权项】
1. 一种模块化核反应堆系统，其包括： 反应堆压力容器（10)，其具有可移除封头（12); 所述核反应堆的一级冷却剂回路（20)，其包封在所述反应堆压力容器（10)内；和 安全壳压力容器（34)，所述安全壳压力容器包封所述反应堆压力容器（10)，所述安全 壳压力容器基本潜入在液体池（90)中。
2. 根据权利要求1所述的模块化核反应堆系统，其包括：安全壳内的池系统（92)，所述 安全壳内的池系统包括地坑（98)，用于收集从一级系统（20)逃出的反应堆冷却剂，所述安 全壳内的池系统位于所述安全壳压力容器（34)内所述反应堆压力容器（10)外部；和再循 环装置，所述再循环装置用于使得所述安全壳内的池系统和所述地坑内的反应堆冷却剂无 源再循环到所述反应堆压力容器中。
3. 根据权利要求2所述的模块化核反应堆系统，其中，所述安全壳内的池系统（92)通 过止回阀（80)连接到所述一级冷却剂回路的冷管段。
4. 根据权利要求2所述的模块化核反应堆系统，其中，所述安全壳内的池系统（92)包 括反应堆冷却剂的安全壳内的储液器（94)，所述安全壳内的储液器通过容器内的滞留阀 (106)连接到地坑（98)。
5. 根据权利要求4所述的模块化反应堆系统，其包括降压系统（102)，用于使得所述反 应堆压力容器（10)和所述安全壳压力容器（34)内的压力相等。
6. 根据权利要求5所述的模块化核反应堆系统，其包括一个或者多个包含反应堆冷却 剂的安全壳内的池罐（96)，所述安全壳内的池罐在所述反应堆压力容器（10)内的反应堆 堆芯上方的一高度处被支撑在所述安全壳压力容器（34)内，其中，所述安全壳内的池罐与 所述安全壳内的储液器（94)连接成流体连通。
7. 根据权利要求6所述的模块化核反应堆系统，其包括：一个或者多个堆芯补充罐 (40)，所述堆芯补充罐包含压力基本等于所述反应堆压力容器（10)的压力的反应堆冷却 剂，所述堆芯补充罐在所述反应堆堆芯（14)上方的一高度处被支撑在所述安全壳压力容 器（34)内，并且在所述堆芯补充罐（84)的上部分处连接到所述一级冷却剂回路（20)的 热管段，而在所述堆芯补充罐（88)的下部分处连接到所述一级冷却剂回路的冷管段；和隔 离阀，用于隔离开所述堆芯补充罐的下部分与所述一级冷却剂回路的冷管段。
8. 根据权利要求7所述的模块化核反应堆系统，其包括无源余热移除系统，用于当所 述隔离阀处于打开状态中时冷却所述堆芯补充罐（40)内的所述反应堆冷却剂。
9. 根据权利要求8所述的模块化核反应堆系统，其中，所述无源余热移除系统具有包 括一级侧和二级侧的第一换热器（64)，所述第一换热器的一级侧与所述堆芯补充罐（40) 中的所述反应堆冷却剂流体连通，并且所述第一换热器的二级侧与第二换热器（72)的一 级侧流体连通，所述第二换热器具有与最终热阱池（70)流体连通的二级侧，所述最终热阱 池延伸到所述安全壳压力容器（34)上方的一高度处。
10. 根据权利要求9所述的模块化核反应堆系统，其中，所述最终热阱池（70)与用于当 所述液体池下降到低于预设液位时对所述液体池进行补充的补充装置流体连通。
11. 根据权利要求7所述的模块化核反应堆系统，其中，所述降压系统（102)连接到所 述一级冷却剂回路的热管段（82)。
12. 根据权利要求11所述的模块化核反应堆系统，其中，所述降压系统（102)连接到所 述堆芯补充罐（40)。
13. 根据权利要求7所述的模块化核反应堆系统，其中，所述降压系统（102)连接到所 述堆芯补充罐（40)。
14. 根据权利要求7所述的模块化核反应堆系统，其包括保护和安全监测系统（114)， 所述保护和安全监测系统构造成监测冷却剂损失事故和蒸汽管路破裂的发生，并且在这些 情况发生时发出控制信号，以打开所述隔离阀。
15. 根据权利要求14所述的模块化反应堆系统，其中，所述保护和安全监测系统（114) 构造成监测所述堆芯补充罐（40)内的所述反应堆冷却剂的液位，并且当所述堆芯补充罐 内的所述反应堆冷却剂低于预选液位时，所述保护和安全监测系统发出控制信号，以激活 所述降压系统（102)。
16. 根据权利要求15所述的模块化核反应堆系统，其中，所述降压系统（102)的激活还 激活了所述安全壳内的池罐（96)上的通气阀（129)，所述通气阀使得所述安全壳内的池罐 的内部与所述安全壳压力容器（34)连通通气。
17. 根据权利要求16所述的模块化核反应堆系统，其中，所述安全壳内的池罐（96)构 造成当所述反应堆压力容器（10)中的压力基本等于所述安全壳压力容器（34)中的压力时 通过所述安全壳内的储液器（94)排入到所述堆芯中。
18. 根据权利要求17所述的模块化核反应堆系统，其中，所述容器内的滞留阀（106)构 造成响应在特定不利操作条件下发出的电信号，打开所述容器内的滞留阀来冷却所述反应 堆压力容器（10)，以便维持所述反应堆压力容器内的所述堆芯（14)。
19. 根据权利要求17所述的模块化核反应堆系统，其中，所述反应堆压力容器（10)包 括蒸汽发生器换热器（26)，所述蒸汽发生器换热器（26)具有作为一级冷却剂回路的一部 分的一级侧和以闭合回路与汽包（32)相连的二级侧，所述汽包位于所述安全壳压力容器 (34)的外部，其中，所述蒸汽发生器换热器的二级侧具有蒸汽发生器隔离阀（112)，用于将 所述蒸汽发生器换热器与所述汽包隔离开，并且其中，所述保护和安全监测系统（114)构 造成监测一级侧破裂或者二级侧破裂，并且当检测到所述一级侧破裂或者所述二级侧破裂 时，所述保护和安全监测系统向用于使得所述蒸汽发生器换热器与所述汽包隔离开的所述 蒸汽发生器隔离阀发出保护信号。
【专利摘要】一种一体化压水反应堆，其将通常与核蒸汽供应系统相联的所有部件组合到一个反应堆压力容器中，所述部件诸如为蒸汽发生器、反应堆冷却剂泵、加压器和反应堆。反应堆压力容器自身包封在安全壳压力容器中，所述安全壳压力容器还容纳有多个安全系统，诸如堆芯补充罐、余热移除换热器的一级侧、自动降压系统和再循环系统，所述安全系统使得能够在延长的时间段期间通过自然循环持续冷却堆芯。通过由冗余电池提供电力单次致动阀来致动无源系统。
【IPC分类】G21C15-18, G21C9-00
【公开号】CN104520939
【申请号】CN201380029705
【发明人】J·M·克朗杰, A·W·哈克尼斯, W·E·卡明斯, M·J·梅莫特, M·C·史密斯
【申请人】西屋电气有限责任公司
【公开日】2015年4月15日
【申请日】2013年5月31日
【公告号】EP2862176A1, US20130336441, WO2013188128A1