环境风冷却系统以及具有该系统的非能动安全壳技术方案

一种非能动安全壳的环境风冷却系统，包括：围绕安全壳布置的安全壳屏蔽构筑物，安全壳屏蔽构筑物与安全壳之间形成空气流道，所述安全壳屏蔽构筑物的上部设置有多个空气入口，进入空气入口的环境空气沿所述空气流道被引导流动后经由安全壳屏蔽构筑物顶部的空气出口流出，其中：所述安全壳屏蔽构筑物的所述多个空气入口中的至少一部分空气入口分别设置有环境风导流装置，所述环境风导流装置增加对应的空气入口处的空气压力。本实用新型专利技术还涉及一种具有该环境风冷却系统的非能动安全壳。环境风导流装置增大了空气入口处的压力，从而增加空气自然对流的驱动力，增强了非能动安全壳冷却系统的安全性能。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于核电站安全设备
，尤其涉及核电站非能动安全壳的环境风冷却系统以及具有该系统的非能动安全壳。
技术介绍
核电站发生事故时，尤其是在大破口、主蒸汽管道破裂以及严重事故发生时，将导致大量高温高压水释放至安全壳中，安全壳内的温度和压力急剧升高，威胁核电厂最后一道安全屏障的完整性。先进的非能动三代核电站如AP和CAP系列核电站，采用非能动安全壳冷却设计，在钢制安全壳的外侧建有混凝土屏蔽构筑物。两者之间有空气流道，在事故工况下，可利用空气自然对流对钢制安全壳进行冷却，图1中示出了现有技术中的非能动安全壳的环境风冷却系统。空气通过屏蔽构筑物的空气入口106进入屏蔽构筑物102与钢制安全壳103之间的空气流道105。空气流道105由桶状隔板104隔开，空气先向下运动至屏蔽构筑物102的底部，再向上流动，经过隔板104与钢制安全壳103之间的流道，冷却钢制安全壳，最后从屏蔽构筑物102的顶部的空气出口107流出。安全壳屏蔽构筑物102周围的压力场受到环境风的影响，在大风条件下，屏蔽构筑物102的空气入口106处的压力较低，对空气自然对流产生不利影响。因此，有必要改变附近的空气流场，提高压力，以增大空气流道105内的空气自然对流的流量，从而增加安全裕度。
技术实现思路
本技术主要用于采用空气自然对流冷却安全壳的核电站。本实用新型的目的在于增大空气流道105内的空气自然对流的流量，从而增加安全裕度。根据本技术的一个方面，提出了一种非能动安全壳的环境风冷却系统，包括：围绕安全壳布置的安全壳屏蔽构筑物，安全壳屏蔽构筑物与安全壳之间形成空气流道，所述安全壳屏蔽构筑物的上部设置有多个空气入口，进入空气入口的环境空气沿所述空气流道被引导流动后经由安全壳屏蔽构筑物顶部的空气出口流出，其中：所述安全壳屏蔽构筑物的所述多个空气入口中的至少一部分空气入口分别设置有环境风导流装置，所述环境风导流装置增加对应的空气入口处的空气压力。所述环境风导流装置可包括导流板。可选地，所述导流板为平板结构、曲面结构或翼型板结构。可选地，所述导流板为孔板或实心平板。可选地，所述导流板竖向布置或相对于竖向倾斜布置。进一步可选地，所述导流板的宽度大于对应的空气入口的宽度，且导流板沿其宽度方向上的两端分别延伸过对应的空气入口。可选地，所述导流板的长度范围在0.5m-5m的范围内。进一步地，所述导流板的长度为1m。在上述的环境风冷却系统中，可选地，所述多个空气入口沿所述安全壳屏蔽构筑物的周向间隔开布置；所述环境风导流装置包括多个导流板，每一个空气入口对应的设置有至少一个导流板。可选地，所述多个导流板的径向延伸长度沿安全壳屏蔽构筑物的周向变化。可选地，所述多个导流板沿所述安全壳屏蔽构筑物的周向根据风向采用局部加密布置。可选地，所述多个导流板沿所述安全壳屏蔽构筑物的周向均匀间隔开布置。进一步地，32个导流板沿所述安全壳屏蔽构筑物的周向布置，相邻导流板的径向延伸方向之间的夹角为11.25°。进一步地，每一个导流板的径向延伸方向与安全壳屏蔽构筑物的表面的切平面的夹角在45°到135°的范围内。进一步地，每一个导流板的径向延伸方向与安全壳屏蔽构筑物的表面的切平面的夹角为90°。可选地，所述环境风导流装置包括倾斜上板和倾斜下板，分别沿空气入口的上沿向上倾斜延伸和空气入口的下沿向下倾斜延伸，以在所述空气入口形成朝向空气入口渐缩的引导通道。进一步可选地，所述环境风导流装置还包括多个挡板，竖向设置在倾斜上板和倾斜下板之间。本技术还提供了一种非能动安全壳，包括：安全壳；以及上述的非能动安全壳的环境风冷却系统。在核电站周围环境风较强的条件下，通过导流装置改变安全壳屏蔽构筑物的空气入口周围的流场，提高空气入口处的压力，从而提高空气自然对流的流量，加强冷却性能，提高核电站的整体安全性。附图说明图1是现有技术中的非能动安全壳的环境风冷却系统的局部结构示意图；图2是根据本技术的一个示例性实施例的非能动安全壳的环境风冷却系统的局部结构示意图；图3是采用根据本技术的一个示例性实施例的非能动安全壳的环境风冷却系统的安全壳的示意性俯视图；图4为屏蔽构筑物上没有设置导流板、设置1米长导流板以及3米长导流板的空气入口压力系数分布比较图；图5为屏蔽构筑物上沿周向均匀设置32块1米长导流板和沿周向均匀设置64块1米长导流板的空气入口压力系数分布比较图；图6为根据本技术的又一个示例性实施例的非能动安全壳的环境风冷却系统的局部结构示意图；图7为根据本技术的再一个示例性实施例的非能动安全壳的环境风冷却系统的局部结构示意图；图8为根据本技术的一个示例性实施例的非能动安全壳的结构示意图，其中，该非能动安全壳的屏蔽构筑物沿周向设置有32块导流板。具体实施方式下面详细描述本技术的实例性的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中相同或相似的标号表示相同或相似的元件。下面参考附图描述的实施例是示例性的，旨在解释本技术，而不能解释为对本技术的限制。如图2所示，一种非能动安全壳的环境风冷却系统，包括：围绕安全壳103布置的安全壳屏蔽构筑物102，安全壳屏蔽构筑物102与安全壳103之间形成空气流道105，所述安全壳屏蔽构筑物102的上部设置有多个空气入口106，进入空气入口106的环境空气沿所述空气流道105被引导流动后经由安全壳屏蔽构筑物顶部的空气出口107流出，其中：所述安全壳屏蔽构筑物102的所述多个空气入口106中的至少一部分空气入口106分别设置有环境风导流装置，所述环境风导流装置增加对应的空气入口处的空气压力。图2中的箭头示出了空气的流动方向。所述环境风导流装置可以包括导流板101。导流板101可以为平板结构、曲面结构或翼型板结构。导流板101可采用实心板，也可采用孔板，一般情况下，采用实心平板。所述导流板101可竖向布置，如图3中所示；或相对于竖向倾斜布置，例如相对于竖向左向倾斜或相对于竖向右向倾斜。如图2中所示，所述导流板101的宽度大于对应的空气入口106的宽度，换言之，导流板106沿其宽度方向(在图2中为上下方向)上的两端分别延伸过对应的空气入口106。所述导流板的长度范围在0.5m-5m的范围内，优选地，综合考虑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非能动安全壳的环境风冷却系统，包括：围绕安全壳布置的安全壳屏蔽构筑物，安全壳屏蔽构筑物与安全壳之间形成空气流道，所述安全壳屏蔽构筑物的上部设置有多个空气入口，进入空气入口的环境空气沿所述空气流道被引导流动后经由安全壳屏蔽构筑物顶部的空气出口流出，其特征在于：所述安全壳屏蔽构筑物的所述多个空气入口中的至少一部分空气入口分别设置有环境风导流装置，所述环境风导流装置增加对应的空气入口处的空气压力。

【技术特征摘要】
1.一种非能动安全壳的环境风冷却系统，包括：
围绕安全壳布置的安全壳屏蔽构筑物，安全壳屏蔽构筑物与安全壳之
间形成空气流道，所述安全壳屏蔽构筑物的上部设置有多个空气入口，进
入空气入口的环境空气沿所述空气流道被引导流动后经由安全壳屏蔽构筑
物顶部的空气出口流出，
其特征在于：
所述安全壳屏蔽构筑物的所述多个空气入口中的至少一部分空气入
口分别设置有环境风导流装置，所述环境风导流装置增加对应的空气入口
处的空气压力。
2.根据权利要求1所述的非能动安全壳的环境风冷却系统，其特征在
于：
所述环境风导流装置包括导流板。
3.根据权利要求2所述的非能动安全壳的环境风冷却系统，其特征在
于：
所述导流板为平板结构、曲面结构或翼型板结构。
4.根据权利要求2所述的非能动安全壳的环境风冷却系统，其特征在
于：
所述导流板为孔板或实心平板。
5.根据权利要求2所述的非能动安全壳的环境风冷却系统，其特征在
于：
所述导流板竖向布置或相对于竖向倾斜布置。
6.根据权利要求5所述的非能动安全壳的环境风冷却系统，其特征在
于：
所述导流板的宽度大于对应的空气入口的宽度，且导流板沿其宽度方
向上的两端分别延伸过对应的空气入口。
7.根据权利要求2所述的非能动安全壳的环境风冷却系统，其特征在
于：
所述导流板的长度范围在0.5m-5m的范围内。
8.根据权利要求7所述的非能动安全壳的环境风冷却系统，其特征在
于：
所述导流板的长度为1m。
9.根据权利要求2-8中任一项所述的非能动安全壳的环境风冷却系统，
其特征在于：
所述多个空气入口沿所述安全壳屏蔽构筑物的周向间隔开布置；
所述环境风导流装置包括多个导流板，每一个空气入口对应的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈纲，闫大强，李京浩，陈义学，
申请(专利权)人：国核北京科学技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11