利用气体推进剂的非能动安全壳冷却系统、工作方法

本发明涉及核反应堆安全系统，具体涉及一种利用气体推进剂的非能动安全壳冷却系统、工作方法。

背景技术：

1、反应堆发生严重事故后，安全壳可能升温升压，甚至可能失效。保持安全壳的完整性，可以大量减少放射性物质向外部环境的释放，也是严重事故缓解策略的重要目标。严重事故中(如大破口始发的严重事故)通常会有大量高温蒸汽排入安全壳内，导致安全壳温度和压力上升。采用有效的方法导出安全壳热量，对保持安全壳的完整性至关重要。

2、目前核电站多采用能动的安全壳喷淋措施降低事故时安全壳内的温度和压力，但是其面临的主要问题是喷淋泵在运行过程中需要提供交流电，这无疑增加了因电源丧失而导致喷淋系统失效的危险，同时这将对电力系统的可靠性提出严苛的要求。针对目前核电站应用的安全壳热量导出系统存在的主要问题，设计一种新型的非能动安全壳冷却系统。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的喷淋泵在运行过程中需要提供交流电，这无疑增加了因电源丧失而导致喷淋系统失效的问题，从而提供一种利用气体推进剂的非能动安全壳冷却系统、工作方法。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种利用气体推进剂的非能动安全壳冷却系统，包括：安全壳，所述安全壳的外部或内部设有密封水箱；充气装置，设于所述密封水箱的上方，所述充气装置的底部设有气体推进剂；气囊，位于所述密封水箱内，并与所述充气装置连接，所述气囊内具有部分气体；喷淋装置，设于所述安全壳的上方，所述喷淋装置通过引水管与密封水箱连接。

3、进一步地，所述充气装置包括：点火器，设于所述密封水箱的顶部，且固定于所述气囊上；控制触发装置，与所述点火器连接。

4、进一步地，所述喷淋装置包括：储水箱，所述储水箱的一端通过引水管与密封水箱连接；喷淋设备，设于所述储水箱的下方，且与所述喷淋装置的另一端连接。

5、进一步地，所述引水管上的设有止回阀。

6、进一步地，所述引水管上的设有截止阀，所述截止阀靠近所述喷淋装置设置。

7、进一步地，所述引水管的内部设有过滤网。

8、进一步地，所述气囊为弹性件。

9、进一步地，所述密封水箱具有多个，多个密封水箱环绕所述安全壳设置，且与所述安全壳具有预定间隙。

10、进一步地，所述安全壳采用钢材质制作而成。

11、本发明还提供了一种采用所述的利用气体推进剂的非能动安全壳冷却系统的工作方法，包括：当发生事故时，会有大量高温高压气体喷放进入安全壳内气体空间，导致安全壳内压力不断升高，所述充气装置动作，触发气体推进剂分解产生气体，并进入所述气囊中，所述气囊膨胀，驱动所述密封水箱的内液体通过引水管进入喷淋装置内，对所述安全壳喷淋降温。

12、本发明技术方案，具有如下优点：

13、1.本发明提供的利用气体推进剂的非能动安全壳冷却系统，包括：安全壳，所述安全壳的外部或内部设有密封水箱；充气装置，设于所述密封水箱的上方，所述充气装置的底部设有气体推进剂；气囊，位于所述密封水箱内，并与所述充气装置连接，所述气囊内具有部分气体；喷淋装置，设于所述安全壳的上方，所述喷淋装置通过引水管与密封水箱连接。

14、通过在密封壳的外部或内部设置密封水箱，同时在密封水箱的上方设置充气装置，该充气装置的底部设置气体推进剂，从而当发生反应堆主冷却剂系统失水或主蒸汽管线破口事故时，会有大量高温高压气体喷放进入安全壳内气体空间，导致安全壳内压力不断升高，所述充气装置动作，触发气体推进剂分解产生气体，并进入所述气囊中，所述气囊膨胀，驱动所述密封水箱的内液体通过引水管进入喷淋装置内，对所述安全壳喷淋降温。

15、该利用气体推进剂的非能动安全壳冷却系统利用气体推进剂受高温触发后，产生的大量气体提供驱动力，通过气压驱动迫使较低位置处水源通过引水管进入喷淋装置内，对安全壳壳体进行喷淋降温，将安全壳内部的热量导出，其液体输送稳定。该利用气体推进剂的非能动安全壳冷却系统考虑到了pccs系统的具体应用环境，考虑到了事故时所处的条件和状态，充分利用核电站的运行特性；该利用气体推进剂的非能动安全壳冷却系统减少了泵等能动设备的设置，在现有安全壳结构的基础上，通过在安全壳周围设置水箱，避免使用泵等能动机械设备，降低了设备的故障率，减少了泵等能动设备的控制，有效降低了人因错误的可能性，简化了测量与控制系统的设计，其具有较高的可靠性。

16、2.本发明提供的利用气体推进剂的非能动安全壳冷却系统，所述充气装置包括：点火器，设于所述密封水箱的顶部，且固定于所述气囊上；控制触发装置，与所述点火器连接。通过将点火器设置在密封水箱的顶部，同时，该控制触发装置与点火器通过电气线路连接，可以通过该控制触发装置驱动点火器进行动作，点火器的下部设有若干个充气孔，该充气孔的内部装有一定的气体推进剂，即可以通过点火器触发气体推进剂，产生大量的气体从而填充气囊，驱动密封水箱内的水通过引水管线进入安全壳顶部的喷淋装置内。

17、3.本发明提供的利用气体推进剂的非能动安全壳冷却系统，所述喷淋装置包括：储水箱，所述储水箱的一端通过引水管与密封水箱连接；喷淋设备，设于所述储水箱的下方，且与所述喷淋装置的另一端连接。该储水箱具有一定的储水能力，同时，该储水箱与喷淋装置连接，即可以将密封水箱的液体引入至储水箱内，再通过喷淋装置，对安全壳进行喷淋降温，从而达到冷却的目的。

18、提供
技术实现要素：
部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。发明内容部分无意标识本公开的重要特征或必要特征，也无意限制本公开的范围。

技术特征：

1.一种利用气体推进剂的非能动安全壳冷却系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的利用气体推进剂的非能动安全壳冷却系统，其特征在于，充气装置(3)包括：

3.根据权利要求2所述的利用气体推进剂的非能动安全壳冷却系统，其特征在于，喷淋装置(4)包括：

4.根据权利要求1-3中任一项所述的利用气体推进剂的非能动安全壳冷却系统，其特征在于，引水管(11)上的设有止回阀(12)。

5.根据权利要求4所述的利用气体推进剂的非能动安全壳冷却系统，其特征在于，引水管(11)上的设有截止阀(13)，截止阀(13)靠近喷淋装置(4)设置。

6.根据权利要求5所述的利用气体推进剂的非能动安全壳冷却系统，其特征在于，引水管(11)的内部设有过滤网。

7.根据权利要求6所述的利用气体推进剂的非能动安全壳冷却系统，其特征在于，气囊(2)为弹性件。

8.根据权利要求6所述的利用气体推进剂的非能动安全壳冷却系统，其特征在于，密封水箱(1)具有多个，多个密封水箱(1)环绕安全壳(10)设置，且与安全壳(10)具有预定间隙。

9.根据权利要求6所述的利用气体推进剂的非能动安全壳冷却系统，其特征在于，安全壳(10)采用钢材质制作而成。

10.一种采用权利要求1-9中任一项所述的利用气体推进剂的非能动安全壳冷却系统的工作方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明涉及核反应堆安全系统技术领域，具体涉及一种利用气体推进剂的非能动安全壳冷却系统，包括：安全壳，所述安全壳的外部或内部设有密封水箱；充气装置，设于所述密封水箱的上方，所述充气装置的底部设有气体推进剂；气囊，位于所述密封水箱内，并与所述充气装置连接，所述气囊内具有部分气体；喷淋装置，设于所述安全壳的上方，所述喷淋装置通过引水管与密封水箱连接。该利用气体推进剂的非能动安全壳冷却系统利用气体推进剂受高温触发后，产生的大量气体提供驱动力，通过气压驱动迫使较低位置处水源通过引水管进入喷淋装置内，对安全壳壳体进行喷淋降温，将安全壳内部的热量导出，其液体输送稳定。

技术研发人员：丁铭,李焱桂,董珑璁,郭泽华,曹夏昕,孟兆明,边浩志
受保护的技术使用者：哈尔滨工程大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27