一种用于卧式堆的非能动热量导出系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于卧式堆的非能动热量导出系统，包括：外壁，外壁位于热量导出系统的外围；压力容器，压力容器位于外壁的内部；屏蔽层，屏蔽层屏蔽压力容器的辐射，屏蔽层包括第一屏蔽层，第一屏蔽层位于压力容器的外部；保温层，保温层包括第一保温层，第一保温层贴合第一屏蔽层的外表面，以控制第一屏蔽层外表面的温度；导热通道，导热通道设置在外壁和压力容器之间，以将压力容器的热量导出至外壁的外部；导热通道包括分流通道和导出通道，分流通道根据压力容器中热量的变化调节流经导出通道中冷却气体的流量

【技术实现步骤摘要】
一种用于卧式堆的非能动热量导出系统


[0001]本专利技术涉及核电
，尤其涉及一种用于卧式堆的非能动热量导出系统
。

技术介绍

[0002]第四代反应堆中的超高温反应堆和气冷快堆均属气冷堆，其作为高温气体冷却反应堆，具有高温堆的技术优势，可提高循环热效率，为工业应用提供高温工艺热
。
同时，在安全性上，当前气体冷却剂发展前景较好的是惰性气体氦气和超临界二氧化碳，均具有化学惰性小，与材料相容性好的特点，且气体冷却剂始终为单相气相，没有两相沸腾临界现象
。
此外，
21
世纪以来，核电的发展一方面是提高机组容量以提高运行效率，另一方面是进一步提高安全标准，这造成了设备制造工艺难度较高
、
建设周期较长等问题，而小型模块化堆以建设与部署速度快的特点，以及特有的安全设计理念和应用领域，在各国掀起了研究热潮
。
一般认为电功率为
300MWe
以下的反应堆为小型模块化堆，微型反应堆是小型模块化堆的一种，电功率在数百到数千
kWe。
相比传统大容量核电机组，微型反应堆在安全性上具有功率小
、
设计安全性强
、
尺寸小和重量轻等特点
。
但是，微堆同样面临停堆后需快速
、
高效导出衰变余热的问题，特别是当微堆部署在偏远
、
干旱等缺少冷却水的内陆
、
高原中时
。
[0003]目前，专利
CN115424743
公开了一种用于卧式堆的非能动热量导出系统，该系统设置在压力容器的外围，包括水平设置的两端密封的圆筒状的壳体，在所述壳体内设有能够通过空气的环形腔，依靠所述环形腔内非能动的空气流动将所述压力容器散发的热量带出所述壳体之外
。
专利
CN115083632
公开了一种高温气冷堆和余热排出系统该高温气冷堆包括进气管
、
排气管
、
堆芯，保温层，压力容器
。
停堆工况或事故工况下，进料管和卸料管关闭，进气管和排气管开启，冷氦气从进气管进入堆芯内，吸收热量后从排气管排出，将堆芯内热量排出堆芯外使堆芯的温度降低
。
但是，上述热量排出系统仍存在可调节性较差的问题，使得整体工作效率较低，且其防辐射和保温性能较差
。
[0004]鉴于以上技术问题，特推出本专利技术
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提出一种用于卧式堆的非能动热量导出系统，根据卧式堆的实际运行状态，调节冷却气体来对应实现热量的非能动导出需求
。
[0006]为达到上述目的，本专利技术第一方面提出了一种用于卧式堆的非能动热量导出系统，导出系统包括：
[0007]外壁1，外壁1位于热量导出系统的外围；
[0008]压力容器2，压力容器2位于外壁1的内部；
[0009]屏蔽层3，屏蔽层3屏蔽压力容器2的辐射，屏蔽层3包括第一屏蔽层
31
，第一屏蔽层
31
位于压力容器2的外部；
[0010]保温层4，保温层4包括第一保温层
41
，第一保温层
41
贴合第一屏蔽层
31
的外表面，以控制第一屏蔽层
31
外表面的温度；
[0011]导热通道5，导热通道5设置在外壁1和压力容器2之间，以将压力容器2的热量导出至外壁1的外部；
[0012]导热通道5包括分流通道
51
和导出通道
52
，分流通道
51
根据压力容器2中热量的变化调节流经导出通道
52
中冷却气体的流量
。
由此，能够根据卧式堆的实际运行状态，调节冷却气体来对应实现热量的非能动导出需求，从而灵活地适用于多种工况，保证导出系统工作的稳定性，进而保障卧式堆整体的可靠性和安全性
。
[0013]进一步地，分流通道
51
包括：
[0014]第一进气口
511
，第一进气口
511
设置在外壁1与压力容器2轴线方向平行的一侧的下方或两侧的下方；
[0015]第一出气口
512
，第一出气口
512
设置在外壁1的一侧或两侧，且第一出气口
512
在竖直方向上位于第一进气口
511
的上方
。
[0016]进一步地，分流通道
51
还包括分流件
513
，分流件
513
在第一保温层
41
和外壁1之间分流
。
[0017]进一步地，分流件
513
将经第一进气口
511
流入外壁1内部的冷却气体分出第一气流，第一气流流经第一保温层
41
和外壁1之间的舱室6后，从第一出气口
512
导出
。
由此，能够根据卧式堆的实际运行状态，将流入分流通道中的冷却气体回收进入厂房，以便继续投入导出系统进行热量导出工作
[0018]进一步地，分流件
513
包括第一分流部和第二分流部，
[0019]第一分流部和第二分流部活动连接；
[0020]第一分流部贴合第一保温层
41
和第一屏蔽层
31
的底面设置；
[0021]第二分流部远离第一分流部的一端在竖直方向上靠近第一进气口
511
，使得第一气流从第二分流部的上方进入分流通道
51
；
[0022]分流件
513
将经第一进气口
511
流入外壁1内部的冷却气体还分出第二气流，第二气流从第二分流部的下方进入导出通道
52。
[0023]进一步地，屏蔽层3还包括第二屏蔽层
32
，第二屏蔽层
32
位于第一屏蔽层
31
的底部，导出通道
52
包括：
[0024]第二进气口
521
，第二进气口
521
设置在第一分流部的下方；
[0025]第三进气口
522
，第三进气口
522
开设在第二屏蔽层
32
上；
[0026]第二出气口
523
，第二出气口
523
依次竖直穿过第一屏蔽层
31、
第一保温层
41
和外壁1三者的顶部
。
[0027]进一步地，第二气流依次流过第二进气口
521、
第三进气口
522、
压力容器2与第一屏蔽层...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于卧式堆的非能动热量导出系统，其特征在于，所述导出系统包括：外壁
(1)
，所述外壁
(1)
位于所述热量导出系统的外围；压力容器
(2)
，所述压力容器
(2)
位于所述外壁
(1)
的内部；屏蔽层
(3)
，所述屏蔽层
(3)
屏蔽所述压力容器
(2)
的辐射，所述屏蔽层
(3)
包括第一屏蔽层
(31)
，所述第一屏蔽层
(31)
位于所述压力容器
(2)
的外部；保温层
(4)
，所述保温层
(4)
包括第一保温层
(41)
，所述第一保温层
(41)
贴合所述第一屏蔽层
(31)
的外表面，以控制所述第一屏蔽层
(31)
外表面的温度；导热通道
(5)
，所述导热通道
(5)
设置在所述外壁
(1)
和所述压力容器
(2)
之间，以将所述压力容器
(2)
的热量导出至所述外壁
(1)
的外部；所述导热通道
(5)
包括分流通道
(51)
和导出通道
(52)
，所述分流通道
(51)
根据所述压力容器
(2)
中热量的变化调节流经所述导出通道
(52)
中冷却气体的流量
。2.
根据权利要求1所述的非能动热量导出系统，其特征在于，所述分流通道
(51)
包括：第一进气口
(511)
，所述第一进气口
(511)
设置在所述外壁
(1)
与所述压力容器
(2)
轴线方向平行的一侧的下方或两侧的下方；第一出气口
(512)
，所述第一出气口
(512)
设置在所述外壁
(1)
的一侧或两侧，且所述第一出气口
(512)
在竖直方向上位于所述第一进气口
(511)
的上方
。3.
根据权利要求2所述的非能动热量导出系统，其特征在于，所述分流通道
(51)
还包括分流件
(513)
，所述分流件
(513)
在所述第一保温层
(41)
和所述外壁
(1)
之间分流
。4.
根据权利要求3所述的非能动热量导出系统，其特征在于，所述分流件
(513)
将经所述第一进气口
(511)
流入所述外壁
(1)
内部的所述冷却气体分出第一气流，所述第一气流流经所述第一保温层
(41)
和所述外壁
(1)
之间的舱室
(6)
后，从所述第一出气口
(512)
导出
。5.
根据权利要求4所述的非能动热量导出系统，其特征在于，所述分流件
(513)
包括第一分流部和第二分流部，所述第一分流部和所述第二分流部活动连接；所述第一分流部贴合所述第一保温层
(41)
和所述第一屏蔽层
(31)
的底面设置；所述第二分流部远离所述第一分流部的一端在竖直方向上靠近所述第一进气口
(511)
，使得所述第一气流从所述第二分流部的上方进入所述分流通道
(51)
；所述分流件
(513)
将经所述第一进气口
(511)
流入所述外壁
(1)
内部的所述冷却气体还分出第二气流，所述第二气流从所述第二分流部的下方进入所述导出通道
(52)。6.
根据权利要求5所述的非能动热量导出系统，其特征在于，所述屏蔽层
(3)
还包括第二屏蔽层
(32)
，所述第二屏蔽层
(32)
位于所述第一屏蔽层
(31)
的底部，所述导出通道
(52)
包括：第二进气口
(521)
，所述第二进气口
(521)
设置在所述第一分流部的下方；第三进气口
(522)
，所述第三进气口
(522)
开设在第二屏蔽层
(32)
上；第二出气口
(523)
，所述第二出气口
(523)
依次竖直穿过所述第一屏蔽层
(31)、
所述第一保温层
(41)
和所述外壁
(1)
三者的顶部
。7.
根据权利要求6所述的非能动热量导出系统，其特征在于，所述第二气流依次流过所述第二进气口
(521)、
所述第三进气口
(522)、
所述压力容器
(2)
与所述第一屏蔽层
...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹文重，堵树宏，于沛，丁亮，赵斌，李丽娟，汪俊，
申请(专利权)人：中国核电工程有限公司，
类型：发明
国别省市：