專利名稱:一種非能動安全殼外部冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及壓水堆核電站技術領域：
，具體涉及一種非能動安全殼外部冷卻系統(tǒng)。
背景技術：
大型先進壓水堆是我國反應堆技術發(fā)展的重要堆型，采用和AP1000技術中類似的“非能動”安全殼外部冷卻技術，即以鋼安全殼作為傳熱界面，將空氣從外層屏蔽殼入口引入，在折流板作用下空氣轉向180度，如
圖1所示沿安全殼內壁向上流動。如果僅憑空氣對流換熱，則事故工況(例如LOCA, Loss of Coolant Accident,反應堆失水事故)發(fā)生后,如圖2所示安全殼內部壓力會隨時間發(fā)生變化，溫度也會有類似的變化趨勢。溫度和壓力先后出現(xiàn)兩個峰值。為了保證安全殼的可靠性，降低峰值的大小，可以向安全殼表面噴淋水膜進行冷卻。此時，安全殼頂部的冷卻水貯存箱噴淋系統(tǒng)自動打開，水依靠重力向下流動，在鋼安全殼弧頂和殼壁外側形成一層水膜，水膜不斷受熱蒸發(fā)。水膜的蒸發(fā)和濕空氣的自然循環(huán)將安全殼內的熱量帶出安全殼系統(tǒng)。水膜完全蒸發(fā)后將由空氣通過自然循環(huán)的方式，單獨對安全殼進行冷卻。依靠非能動安全殼冷卻技術，可以維持AP1000安全殼在72小時內保持完整，有效防止反射物質泄漏。
AP1000反應堆安全殼外部冷卻技術中，流量是通過放置在水箱中的進水管進行調節(jié)的:四個不同高度的進水管放置在水箱底部。隨著水箱液面高度的變化對流量進行調節(jié)，在安全殼表面，將水盡可能均勻地分配到每個分水堰中。這種水膜分配方式顯然沒有將水膜充分利用起來。和AP1000堆型相比，大型先進壓水堆功率大大提升(為1400或者1700MW)，安全殼的高度也會相應增加。為了提高安全殼的可靠性，需要盡可能減小水箱體積。如果像AP1000那樣對水膜進行分配，則大型先進壓水堆需要大大增加水箱的體積，這將降低安全殼本身的穩(wěn)定性。大型先進壓水堆中，必須盡可能減小水箱體積，對水的流量和水膜分布進行優(yōu)化控制，以提高單位水量的攜熱率，增加系統(tǒng)的安全性。
現(xiàn)有技術中，鄭明光、韓旭的專利“大容量完全非能動安全殼冷卻系統(tǒng)”中使用了多種低沸點冷卻劑，不僅使系統(tǒng)變得復雜，同時加增加了建造和維護成本。其中雖然涉及到了根據實際工況調節(jié)冷 卻劑流量，但冷卻劑經過分流堰后，完全均勻覆蓋整個安全殼，由于實際情況中，核島破口泄露的工質對于安全殼的加熱不是均勻對稱的，所以該設計會造成對于冷卻劑不必要的浪費，冷卻效率不高，對于大功率先進壓水堆，要達到好冷卻效果，就需要有巨大的儲水容量，但這將嚴重影響安全殼的可靠性。對于張延祥，唐宇的“非能動安全殼冷卻系統(tǒng)水分配裝置設計”中的設計，同樣是為了追求水膜在鋼安全殼上的均勻覆蓋，而且不能夠實時監(jiān)控和調節(jié)冷卻劑流量，不適合于大功率先進壓水堆。

發(fā)明內容
本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術問題之一或至少提供一種有用的商業(yè)選擇。為此，本發(fā)明的目的在于提出一種能提高水膜的攜熱率，減小水箱體積，增加系統(tǒng)的安全性的非能動安全殼外部冷卻系統(tǒng)。[0006]根據本發(fā)明實施例的非能動安全殼外部冷卻系統(tǒng)，包括:水箱；出水管，所述出水管的兩端分別與所述水箱和所述水量控制分配裝置相連接；以及，所述水量控制分配裝置，所述水量控制分配裝置設于安全殼的上方，冷卻水經過水量控制分配裝置噴灑到安全殼表面上，其中所述水量控制分配裝置進一步包括:熱工參數傳感器，所述熱工參數傳感器用于實時探測安全殼內的壓力以及安全殼表面的溫度分布；智能處理單元，所述智能處理單元與所述熱工參數傳感器相連，其中內置可編程控制器，用于根據輸入的熱工參數，計算輸出對應的流量控制指令給流量分配器；以及所述流量分配器用于實現(xiàn)對冷卻劑的流量調控。
可選地，所述流量分配器包括可變截面的差壓式流量計和分配流量噴頭，其中，所述差壓式流量計的節(jié)流件為多孔板。
可選地，所述差壓式流量計的流量為
權利要求
1.一種非能動安全殼外部冷卻系統(tǒng),其特征在于,包括: 水箱； 出水管，所述出水管的兩端分別與所述水箱和所述水量控制分配裝置相連接；以及，所述水量控制分配裝置，所述水量控制分配裝置設于安全殼的上方，冷卻水經過水量控制分配裝置噴灑到安全殼表面上， 其中，所述水量控制分配裝置進一步包括: 熱工參數傳感器，所述熱工參數傳感器用于實時探測安全殼內的壓力以及安全殼表面的溫度分布； 智能處理單元，所述智能處理單元與所述熱工參數傳感器相連，其中內置可編程控制器，用于根據輸入的熱工參 數，計算輸出對應的流量控制指令給流量分配器；以及所述流量分配器用于實現(xiàn)對冷卻劑的流量調控。
2.如權利要求
1所述的非能動安全殼外部冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述流量分配器包括可變截面的差壓式流量計和分配流量噴頭，其中，所述差壓式流量計的節(jié)流件為多孔板。
3.如權利要求
2所述的非能動安全殼外部冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述差壓式流量計的流量為
4.如權利要求
1-3任一項所述的非能動安全殼外部冷卻系統(tǒng),其特征在于:利用蓄電池供能，事故工況下不需要外部供能。
專利摘要
本發(fā)明提出一種非能動安全殼外部冷卻系統(tǒng)，包括水箱；出水管，出水管的兩端分別與水箱和水量控制分配裝置相連接；以及，水量控制分配裝置，水量控制分配裝置設于安全殼的上方，冷卻水經過水量控制分配裝置噴灑到安全殼表面上，其中水量控制分配裝置進一步包括熱工參數傳感器，熱工參數傳感器用于實時探測安全殼內的壓力以及安全殼表面的溫度分布；智能處理單元，智能處理單元與熱工參數傳感器相連，其中內置可編程控制器，用于根據輸入的熱工參數，計算輸出對應的流量控制指令給流量分配器；以及流量分配器用于實現(xiàn)對冷卻劑的流量調控。本發(fā)明能夠提高水膜的攜熱率，減小水箱體積，增加系統(tǒng)的安全性。
文檔編號G21C15/18GKCN103106934SQ201310032534
公開日2013年5月15日 申請日期2013年1月28日
發(fā)明者黃善仿 申請人:清華大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan