核反应堆包括含有核反应堆堆芯的压力容器。反应堆堆芯冷却系统包括含有多个孔的竖管，所述孔与换料水箱(RWST)流体连通以将水从RWST排到竖管中，和注入管线，其配置成将水从竖管排到压力容器。在一些实施例中，竖管设置在RWST中，而在其他实施例中，竖管设置在RWST之外，且交叉连接管将多个孔与RWST连接。反应堆堆芯冷却系统还可以包括阀，其配置成基于竖管的水位来控制通过与RWST流体连通的多个孔之一的流量。所述阀可以包括浮子阀，具有设置在竖管中的其浮子。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】换料水箱被动应急堆芯流动相关申请的交叉引用本申请构思于由能源部合作协议第DE-NE0000583号支持的工作过程。能源部可以拥有本申请的某些权利。本申请要求2013年03月12日提交的、标题为“具有调整的应急堆芯冷却(ECC)流动的换料水箱(RWST) ”的美国临时申请第61/777026号的优先权。本申请还要求2013年03月15日提交的、标题为“用于长期反应堆冷却的被动技术”的美国临时申请第61/794206号的优先权。2013年03月12日提交的、标题为“具有调整的应急堆芯冷却(ECC)流动的换料水箱(RWST) ”的美国临时申请第61/777026号的全部内容在此通过引用并入到本申请的说明书中。2013年03月15日提交的、标题为“用于长期反应堆冷却的被动技术”的美国临时申请第61/794206号的全部内容在此通过弓I用并入到本申请的说明书中。
下文涉及核能发电领域、核反应堆安全性领域、核反应堆应急堆芯冷却(ECC)领域以及相关领域。
技术介绍
在冷却剂损失事故(LOCA)中或者在核反应堆迅速降压的其他情况下，核反应堆堆芯要被保持浸在水中，以便提供用于去除衰变热，并且防止作为裂变产物屏障的燃料棒包覆损伤及燃料棒后续故障。提供用于跟随LOCA的堆芯冷却的系统是应急堆芯冷却系统(ECC)。该ECC设计可以结合被动构件，这些被动构件可以通过使用储存的能量而被致动，并且不在致动之后使用电功率。在这种被动ECC设计中，换料水箱(RWST)通常位于放射性壳内，以在反应堆换料过程中提供水来使用，并且该RWST还用作ECC系统的水源。RWST位于反应堆堆芯的上方，使得被动ECC系统可以通过重力驱动的水流进行操作。该RWST的尺寸被确定成提供足够的水来操作ECC系统达设计基准的时间段，例如在某些方案中为72小时。减压阀允许水从RWST被重力驱动流动(或注射)到反应堆中。沸腾传热消除在燃料组件中产生的衰变热，并且由此产生的蒸汽通过减压管路被随后排出。所需的RWST体积可以基于水的潜热能力(S卩，每升转换为蒸汽的液体水的被去除的热能的量)、已知的反应堆堆芯衰变热输出与时间的关系以及用于开始于完全填充的RWST的ECC操作的所选择的设计基准的时间段而被计算出。
技术实现思路
在一个公开的方面，一种装置，包括:核反应堆，其包括压力容器，该压力容器含有包括可裂变材料的核反应堆堆芯；换料水箱(RWST);注入管线，其连接成将水从所述RWST排到所述压力容器；以及竖管，其具有与所述注入管线流体连通的下端，并且沿着与所述RffST流体连通的竖管在不同高度具有两个或更多个孔。在一些实施例中，所述竖管设置在所述RWST中，并且沿着所述竖管在不同高度具有两个或更多个孔。在一些实施例中，所述竖管设置在所述RWST之外，并且沿着通过交叉连接管与所述RWST连接的竖管在不同高度具有两个或更多个孔。一些实施例还包括浮子阀，其配置成通过所述两个或更多个孔中的一个来调节流量，所述浮子阀包括设置在所述竖管中的浮子。在一些实施例中，包括所述两个或更多个孔的竖管配置成调整从所述RWST至所述压力容器的流量，以近似预期的衰变热与时间的关系曲线。在另一公开的方面，一种方法，包括:对核反应堆的压力容器进行减压；以及通过下列操作来提供所述核反应堆堆芯的冷却，这些操作包括:将水从换料水箱(RWST)排到竖管中；和将水从所述竖管排到减压压力容器中。在一些实施例中，将水从所述RWST排到所述竖管中包括通过在沿着排水管的两个或更多个不同高度的孔将水从RWST排到竖管中。在一些实施例中，将水从所述RWST排到所述竖管中包括:通过沿着所述排水管的第一孔将水从所述RWST排到所述竖管中；通过沿着所述排水管的第二孔将水从所述RWST排到所述竖管中；以及使用在比所述第一孔的高度更低的高度的浮子阀来控制通过所述第二孔将水从所述RWST排到所述竖管中，该浮子阀具有设置在所述竖管中的其浮子。在另一公开的方面，一种装置包括:核反应堆，其包括压力容器，该压力容器含有包括可裂变材料的核反应堆堆芯；换料水箱(RWST);以及反应堆堆芯冷却系统，其包括:竖管，其包括与所述RWST流体连通的多个孔，以将水从所述RWST排到所述竖管中；和注入管线，其配置成将水从所述竖管排到所述压力容器。在一些实施例中，所述RWST在所述反应堆堆芯冷却系统的操作期间不与所述压力容器流体连通，除非通过所述竖管。在一些实施例中，所述竖管设置在所述RWST中。在一些实施例中，所述竖管设置在所述RWST之外，所述反应堆堆芯冷却系统还包括将所述多个孔与RWST连接的交叉连接管。在一些实施例中，所述反应堆堆芯冷却系统还包括阀，其配置成基于所述竖管的水位来控制通过与所述RWST流体连通的多个孔之一的流量。在一些这样的实施例中，所述阀包括浮子阀，该浮子阀具有设置在所述竖管中的其浮子。【附图说明】本专利技术可以采取各种部件和部件布置以及采取各种处理操作和处理操作布置的形式。附图仅用于说明优选实施例的目的，不应被解释为限制本专利技术。本公开包括以下附图。图1示出了设置在放射性壳体结构中的说明性的小的模块化反应堆(SMR)连同具有应急堆芯冷却(ECC)系统的换料水箱(RWST)的示意性剖视透视图，该系统利用通过流动调整竖管而与反应堆联接的RWST。图2是在LOCA (两个箱)之后计算出的RWST水位的曲线图。图3是计算出的RWST流量对计算出需要用于移除衰变热的流量的曲线图。图4是包括如本文所公开的竖管的RWST的示意性剖视图，其中RWST中的水在应急堆芯冷却(ECC)操作的开始时处于其初始水位。图5是与图4相同的视图，但是是在进入足以使水位降低低于竖管顶部的ECC操作的时间之后。图6是通过图4和图5的竖管的计算出的RWST流量对计算出需要用于移除衰变热的流量的曲线图。图7是通过使用包括图4和图5的竖管的RWST的计算出的RWST水位对时间的曲线图。图8示意性地示出了一个变型实施例，其中流动调整竖管位于RWST之外。图9示意性地示出了一个变型实施例，其中流动调整竖管位于RWST之外且一些流动调整由流动调整浮子阀提供。图10示意性地示出了图9系统的流动调整浮子阀的合适实施例的侧视图。图11示意性地示出了采用布置在具有流动调整浮子阀的RWST中的竖管的变型实施例。【具体实施方式】参考图1，示出了说明性的小的模块化反应堆(SMR) 10的剖视透视图，具有来自一个或多个换料水箱(RWST)单元12的调整的被动流动的所公开的应急堆芯冷却(ECC)技术适当地采用该SMR。图1的说明性的SMR单元10是压水反应堆(PWR)类型的，并且包括压力容器14和设置在压力容器14内(即，说明性的SMRlO是整体式PWR10)的一个或多个整体式蒸汽发生器16。图1的说明性的SMR 10仅是一个示例，更一般地，具有来自一个或多个RWST的调整的被动流动的所公开的ECC技术适当地采用大致任何类型的轻水核反应堆，包括PWR( 二者是整体式的，如图所示，以及采用外接蒸汽发生器的PWR配置)、沸水反应堆(BffR)等等。具有来自一个或多个RWST的调整的被动流动的所公开的ECC技术还不限于小的和/或模块化的核反应堆，相反还可以采用较大规模和/或非模本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种装置，包括：核反应堆，其包括压力容器，该压力容器含有包括可裂变材料的核反应堆堆芯；换料水箱(RWST)；注入管线，其连接成将水从所述RWST排到所述压力容器；以及竖管，其具有与所述注入管线流体连通的下端，并且沿着与所述RWST流体连通的竖管在不同高度处具有两个或更多个孔。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：JD马洛伊三世，RC沃森，
申请(专利权)人：BWXTm动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。