CN104616708A - 次临界能源包层非能动安全系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种次临界能源包层非能动安全系统，包括密封地贯穿安全壳并对应于次临界能源包层设置的非能动堆芯注入系统，用以对次临界能源包层进行注水；密封地贯穿安全壳的二次侧非能动余热导出系统，二次侧非能动余热导出系统连通设于安全壳内的蒸汽发生器的出口及入口，用于将堆芯余热导出至安全壳外；至少一组密封地贯穿安全壳的非能动安全壳冷却系统，用以将安全壳内的热量导出至安全壳外。本发明能够完全非能动的实现次临界能源包层的余热排出需求，提高系统的安全性及可靠性。

Description

次临界能源包层非能动安全系统

技术领域

本发明涉及核电站反应堆安全设备领域，尤其涉及一种适用于次临界能源包层的非能动安全系统。

背景技术

核电的使用是人类在能源利用史上的一个重大突破，利用原子核的裂变反应，能够产生其他所有传统化石能源所无法比拟的高能量输出，并且这些高能量输出往往只需要耗费少量的核燃料，这种低投入高产出的特性，使得人类日益重视对核能的利用，并不断加大在核能领域的研究开发，时至今日，核能已成为世界上许多国家的重要能源组成部分。然而，核电具有极高利用价值的同时，也可能带来很大的危害，在利用核电的过程中，如果保护不当而致使出现核泄漏等重大事故，将会对核电厂周边的环境乃至全人类带来极其严重的核污染灾害。

在核电中，聚变-裂变混合能源系统因能够有效地提高可裂变核素的利用率、降低聚变能利用的门槛，将成为未来核能发展的趋势。对于聚变-裂变混合能源系统，次临界能源包层是实现其能量放大、中子倍增的核心功能部件，其发生事故自然超出传统意义上的设计基准事故，会给公众带来更严重的放射性释放风险，所以次临界能源包层的工程可行性技术攻关是实现聚变-裂变混合能源利用的关键。

但次临界能源包层的几何尺度大，其燃料组件由并列小直径管及进出口汇流和分流的构造形成，且为了包覆聚变核心，其外部形状是随着聚变核心变化而变化的，这导致其冷却剂流道的结构形式远较压水堆堆芯的开式栅元结构复杂，因此为了保证次临界能源包层在事故工况下的余热排除，开展次临界能源包层的非能动安全系统研究具有非常重要的意义。其中，非能动安全系统是指充分利用自然驱动力，即利用重力、自然循环和压缩空气等简单可靠的自然物理规律来完成安全功能，非能动安全技术已经成为核电站安全发展的重要方向。但现有的非能动安全系统都是针对非混合能源系统设计的，根本不能够满足次临界能源包层发生事故时的余热排出需求，针对次临界能源包层的余热排出方式存在着效率不足或不能完全实现非能动等缺陷。

因此，有必要提供一种具有完全非能动特性的次临界能源包层非能动安全系统，以解决次临界能源包层事故工况下的余热排出。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有完全非能动特性的次临界能源包层非能动安全系统。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：提供一种次临界能源包层非能动安全系统，其包括密封地贯穿安全壳并对应于次临界能源包层设置的非能动堆芯注入系统，用以对所述次临界能源包层进行注水；密封地贯穿所述安全壳的二次侧非能动余热导出系统，所述二次侧非能动余热导出系统连通设于所述安全壳内的蒸汽发生器的出口及入口，用于将堆芯余热导出至所述安全壳外；至少一组密封地贯穿所述安全壳的非能动安全壳冷却系统，用以将所述安全壳内的热量导出至所述安全壳外。

较佳地，所述非能动堆芯注入系统包括设于所述安全壳外的至少一高压补水箱、至少一安注箱及设于所述安全壳内的内置安全水箱，所述高压补水箱、所述安注箱、所述内置安全水箱分别连通所述次临界能源包层。

较佳地，所述高压补水箱、所述安注箱、所述内置安全水箱均高于所述次临界能源包层，且所述高压补水箱、所述内置安全水箱、所述安注箱分别通过第一管线、第二管线、第三管线连通所述次临界能源包层。

较佳地，所述第一管线、所述第三管线均密封地贯穿所述安全壳并分别连接于所述高压补水箱、所述安注箱的底端，且所述第一管线上设有两相并列且常闭的第一隔离阀。

较佳地，所述第二管线的一端连接于所述内置安全水箱的底部，所述第二管线上设有两相并列且常闭的第二隔离阀。

较佳地，所述非能动堆芯注入系统还包括一密封地贯穿所述安全壳的压力平衡管线，所述压力平衡管线的两端分别连接于所述高压补水箱的最顶端、所述次临界能源包层的冷管段。

较佳地，设于所述安全壳内的稳压器分别连通所述内置安全水箱、所述次临界能源包层的热管段。

较佳地，所述稳压器的顶端与第四管线的一端相连通，所述第四管线的另一端连接于所述内置安全水箱的顶部并伸入液面以下，且所述第四管线上串联有两第一止回阀。

较佳地，所述二次侧非能动余热导出系统包括设于所述安全壳外的换热器，所述换热器的入口、出口分别连通蒸汽发生器的出口、入口。

较佳地，所述二次侧非能动余热导出系统还包括蒸汽管线及给水管线，所述蒸汽管线密封地贯穿所述安全壳并连接于所述蒸汽发生器的出口、所述换热器的入口，所述给水管线密封地贯穿所述安全壳并连接于所述换热器的出口、所述蒸汽发生器的入口，所述蒸汽管线、所述换热器、所述给水管线形成循环通道以将堆芯余热导出所述安全壳外。

较佳地，所述蒸汽管线连通所述蒸汽发生器的主蒸汽管线，所述给水管线连通所述蒸汽发生器的主给水管线；且所述给水管线上设有第二止回阀及两相并列的第三隔离阀，所述蒸汽管线上设置有一电动阀。

较佳地，所述换热器容置于设于所述安全壳外的外置安全水箱内。

较佳地，所述非能动安全壳冷却系统包括内换热器、外换热器、上升管、下降管及冷却介质，所述内换热器设于所述安全壳内，所述外换热器设于所述安全壳外且位置高于所述内换热器的位置，所述上升管密封地贯穿所述安全壳并连通所述内换热器的出口及所述外换热器的入口，所述下降管密封地贯穿所述安全壳并连通所述外换热器的出口及所述内换热器的入口，所述冷却介质在所述内换热器、所述上升管、所述外换热器、所述下降管形成的循环通道内流动。

较佳地，所述外换热器容置于设于所述安全壳外的外置安全水箱内。

较佳地，所述内换热器位于所述非能动堆芯注入系统的上方，所述内换热器冷凝后的凝结水被所述非能动堆芯注入系统回收。

较佳地，所述上升管上设有两相并列的第四隔离阀。

较佳地，所述内换热器的入口位于下端，所述内换热器的出口位于上端，所述外换热器的入口位于上端，所述外换热器的出口位于下端。

较佳地，所述内换热器为鼓形小列管热交换器。

较佳地，所述内换热器包括一系列竖管及连接于所述竖管的上联箱及下联箱，所述竖管、所述上联箱、所述下联箱中均充满冷却介质。

较佳地，所述非能动安全壳冷却系统还包括添加箱，所述添加箱高于设于所述安全壳外的外置安全水箱并与之相连通，所述添加箱用于向所述外置安全水箱注入药品。

较佳地，所述外置安全水箱设于所述安全壳的正上方。

较佳地，所述二次侧非能动余热导出系统的换热器、所述非能动安全壳冷却系统的外换热器为同一个。

与现有技术相比，由于本发明的次临界能源包层非能动安全系统，包括密封地贯穿安全壳并对应于次临界能源包层设置的非能动堆芯注入系统；至少一组密封地贯穿安全壳的二次侧非能动余热导出系统，所述二次侧非能动余热导出系统连通蒸汽发生器的出口及入口；至少一组密封地贯穿安全壳的非能动安全壳冷却系统。事故时，通过非能动堆芯注入系统实现高、中、低压力下的不同流量及所需时间的补水，可以针对不同需求实现冷却效果，提高系统的安全性；并且通过二次侧非能动余热导出系统将堆芯余热导出至安全壳外、通过非能动安全壳冷却系统将安全壳内的热量导出至安全壳外，降低安全壳内的温度和压力；因此，本发明能够完全非能动的实现次临界能源包层的余热排出需求，提高系统的安全性及可靠性。

附图说明

图1是本发明次临界能源包层非能动安全系统一实施例的结构示意图。

图2是图1中非能动堆芯注入系统的放大示意图。

图3是图1中二次侧非能动余热导出系统的放大示意图。

图4是图1中非能动安全壳冷却系统的放大示意图。

具体实施方式

现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。

如图1所示，本发明所提供的次临界能源包层非能动安全系统1，包括至少一组设于安全壳10内且相对应连接的次临界能源包层20及蒸汽发生器30，图1中示意出了其中的两组，但并不以该图示为限。

其中，次临界能源包层20与蒸汽发生器30之间通过冷管段21、热管段22相连接，且蒸汽发生器30的出口与主蒸汽管线31相连通，蒸汽发生器30的入口与主给水管线32相连通。核电站正常运行时，一回路反应堆堆芯产生的热量加热给水而产生蒸汽，当蒸汽通过蒸汽发生器30内的传热管时，通过管壁将热能传递给传热管外的二回路冷却水，释放热量的给水又被主泵送回堆芯重新加热。二回路冷却水受热从而变成蒸汽，蒸汽通过主蒸汽管线31进入汽轮机做功，从而把热能转化为电力。做完功后的蒸汽进入冷凝器冷却，凝结成水后再经主给水管线32返回蒸汽发生器30。

如图1-图4所示，本发明次临界能源包层非能动安全系统1还包括对应于每一个次临界能源包层20设置的非能动堆芯注入系统40、二次侧非能动余热导出系统50及非能动安全壳冷却系统60。下面以对应其中一个次临界能源包层20的安装为例，对本发明次临界能源包层非能动安全系统1的详细结构进行说明。

具体地，非能动堆芯注入系统40密封地贯穿安全壳10并对应于一次临界能源包层20设置，其用以对次临界能源包层20进行注水；二次侧非能动余热导出系统50密封地贯穿安全壳10且其连通蒸汽发生器30的出口及入口，用于将堆芯余热导出至安全壳10外；非能动安全壳冷却系统60具有至少一组，且其均密封地贯穿安全壳10，用以将安全壳10内的热量导出至安全壳10外。

下面结合图1、图2所示，所述非能动堆芯注入系统40包括至少一高压补水箱41、一内置安全水箱42及至少一安注箱43。高压补水箱41、内置安全水箱42、安注箱43均设于次临界能源包层20的冷却剂系统环路管线的上方，且都通过下卸注入管线与次临界能源包层20相连通；具体为与反应堆堆芯的下降通道相连。

具体地，高压补水箱41设于安全壳10外，且高压补水箱41的底端与第一管线411的一端连通，该第一管线411密封地贯穿安全壳10，第一管线411的另一端连通反应堆堆芯的下降通道，且第一管线411上设有两相并列且常闭的第一隔离阀412，该第一隔离阀412只有在丧失空气压力、断电或控制信号作用时才打开。高压补水箱41与冷却剂回路系统之间还连接有一压力平衡管线413，该压力平衡管线413密封地贯穿安全壳10，且其一端连接于高压补水箱41的最顶端，其另一端连接于次临界能源包层20的冷管段21的顶部，该压力平衡管线413上不设阀门，保持常开状态。

继续参看图2所示，内置安全水箱42设于安全壳10内并高于次临界能源包层20，内置安全水箱42为敞口结构，且内置安全水箱42的底部与第二管线421的一端连通，第二管线421的另一端连通反应堆堆芯的下降通道，第二管线421上设有两相并列且常闭的第二隔离阀422，该第二隔离阀422只有在丧失空气压力、断电或控制信号作用时才打开。

值得注意的是，本发明中，可对应于每一次临界能源包层20分别设置一内置安全水箱42，但为了简化安全壳10内部的结构，本发明仅在安全壳10内设置一个内置安全水箱42，所有次临界能源包层20均与该内置安全水箱42相连通。

所述安注箱43设于安全壳10外，且安注箱43的底部与第三管线431相连通，该第三管线431密封地贯穿安全壳10并连通反应堆堆芯的下降通道，第三管线431上设有阀门。

再次参看图2所示，安全壳10内还设置有稳压器44，稳压器44对应于次临界能源包层20设置并高于次临界能源包层20，稳压器44的顶端与第四管线441的一端相连通，第四管线441的另一端从内置安全水箱42的顶部伸入其内，且第四管线441伸入内置安全水箱42内的液面以下一定距离，且第四管线441上串联有两第一止回阀442，两第一止回阀442保持常开状态；该稳压器44的底端通过管线连通次临界能源包层20的热管段22。

再次结合图1、图2所示，当发生冷却剂丧失事故时，一旦接到安全保护动作信号，第一隔离阀412先动作打开，高压补水箱41向次临界能源包层20进行快速注入。事故中期，由于高压补水箱41的注入使冷却剂系统的压力降低，此时高压补水箱41停止注入，由内置安全水箱42提供安注。事故后期，随着冷却剂系统压力的进一步降低，内置安全水箱42停止注入，而由安注箱43提供大流量安注，实现次对临界能源包层20的长期冷却。由于非能动堆芯注入系统40的安注水带走了次临界能源包层20的热量，因此可防止反应堆超温。

由于非能动堆芯注入系统40设置有高压补水箱41、内置安全水箱42、安注箱43三个补水水源，三者共同构成一套安全注入系统，它们根据事故引起的系统降压情况，在不同的压力下分别投运，从而实现了高、中、低压力下的不同流量及所需时间的补水，通过冗余设计和时间控制，可以针对不同需求实现冷却，提高系统的安全性。

可以理解地，高压补水箱41、内置安全水箱42、安注箱43并不限于本发明中的依次注入方式，亦可在发生严重事故时控制三者同时开启进行注入，此为本领域技术人员所熟知的技术。

下面请结合图1、图3所示，所述二次侧非能动余热导出系统50包括设于所述安全壳10外的换热器51，且换热器51的入口、出口分别连通蒸汽发生器30的出口、入口。

具体地，所述二次侧非能动余热导出系统50还包括蒸汽管线52及给水管线53，蒸汽管线52密封地贯穿安全壳10并连接于蒸汽发生器30的出口、换热器51的入口，给水管线53密封地贯穿安全壳10并连接于换热器51的出口、蒸汽发生器30的入口，蒸汽管线52、换热器51、给水管线53形成循环通道以将堆芯余热导出安全壳10外。

本实施例中，蒸汽管线52连通蒸汽发生器30的主蒸汽管线31，给水管线53连通蒸汽发生器30的主给水管线32。且所述给水管线53上设有第二止回阀531及两相并列的第三隔离阀532，该第三隔离阀532为常闭的气动隔离阀，其只有在丧失空气压力或控制信号作用时才打开；所述蒸汽管线52上设置有一常开状态的电动阀521。

优选地，所述换热器51容置于设于安全壳10外的外置安全水箱70内，并淹没于液面以下。如图3所示，所述外置安全水箱70呈敞口设置，且外置安全水箱70的位置高于蒸汽发生器30的位置，外置安全水箱70内装有能够在事故后一定时间内带走堆芯衰变热所需的水量，通过外置安全水箱70的高位布置，使换热器51与蒸汽发生器30形成自然循环所需的高度差，因此，在蒸汽管线52和给水管线53连通后，换热器51中的冷凝水会自动注入蒸汽发生器30被加热，带走一回路热量。

本发明中，外置安全水箱70优选设于安全壳10的正上方，因此，其位置高于安全壳10内的所有设备的位置。且外置安全水箱70进行了抗震设计并具有防飞射物保护、冗余的液位、温度测量与结冻报警等功能。

由于蒸汽发生器30、蒸汽管线52、换热器51、给水管线53形成闭式的循环通道，在发生非失水事故情况下，通过换热器51来完成堆芯余热的导出，蒸汽管线52、给水管线53直接与二次侧的蒸汽发生器30相连接，避免了事故下蒸汽发生器30烧干及一回路冷却剂泄漏的情况出现。

下面结合图1、图4所示，所述非能动安全壳冷却系统60具有至少一组，且非能动安全壳冷却系统60沿安全壳10的周向分布。

具体地，每一组非能动安全壳冷却系统60均包括内换热器61、上升管62、外换热器63、下降管64及冷却介质。其中，外换热器63可以为二次侧非能动余热导出系统50的换热器51，即，非能动安全壳冷却系统60与二次侧非能动余热导出系统50共用一个换热器51；也可以另外单独设置一外换热器63。本发明中，使用换热器51、外换热器63两个不同的名称及标号只为更好的阐述技术方案，但两者的实质结构是一样的，对此，下文不再重复说明。

如图4所示，内换热器61设于安全壳10内，外换热器63设于安全壳10外且位置高于内换热器61的位置，所述上升管62密封地贯穿安全壳10并连通内换热器61的出口及外换热器63的入口，下降管64密封地贯穿安全壳10并连通所述外换热器63的出口及内换热器61的入口，所述冷却介质在内换热器61、上升管62道、外换热器63、下降管64形成的循环通道内流动。

具体地，外换热器63容置于设于安全壳10正上方的外置安全水箱70内，且外换热器63的入口位于上端，外换热器63的出口位于下端。内换热器61设于临近安全壳10顶部的位置处，且其位于内置安全水箱42的上方(参看图1)，内换热器61的入口位于下端，内换热器61的出口位于上端。另外，上升管62上设有两相并列的第四隔离阀621。

优选地，本发明中的内换热器61为鼓形小列管热交换器。具体地，所述内换热器61包括一系列竖管611及连接于所述竖管611的上联箱612及下联箱612，所述竖管611、上联箱612、下联箱612中均充满冷却介质。

在事故工况时，当安全壳10内的内置安全水箱42的水温达到饱和温度时，蒸汽开始向安全壳10内排放。排放到安全壳10内的高温蒸汽在内换热器61处冷凝后，回流至内置安全水箱42内被回收利用。第四隔离阀621根据信号触发启动后，冷却介质在内换热器61内吸收安全壳10内的热量，受热上升到外换热器63后通过冷凝将热量释放出来，冷却介质冷凝之后由于密度增大，自然往下流动，因此，通过冷却介质在循环通道内的流动将安全壳10内的热量非能动地导出安全壳10外，实现事故后长期阶段安全壳10内的降温降压。

优选地，冷却介质为保持一定真空度的冷却水。但并不限于水，还可以是其他介质，但该介质需保证其在工作状态下能发生相变。

另，所述非能动安全壳冷却系统60还包括添加箱65，所述添加箱65设于外置安全水箱70的上方并与之相连通，添加箱65内具有化学药品，通过添加箱65向外置安全水箱70内注入药品，以控制藻类等植物的生长。

结合图1、图4所示，本发明的一优选实施方式中，所述换热器51、外换热器63为同一个设备，由此可简化系统结构。

下面结合图1-图4所示，对本发明次临界能源包层非能动安全系统1的工作过程进行说明。

在发生非失水事故情况下，由二次侧非能动余热导出系统50的换热器51完成堆芯余热的导出。如图3所示，首先，第二止回阀531及第三隔离阀532打开，蒸汽发生器30内的蒸汽通过蒸汽管线52进入换热器51，并在换热器51中发生冷凝传热，冷凝水经过给水管线53自动流回蒸汽发生器30，所述循环通道内依靠密度差形成非能动的自然循环。换热器51将热量传递给外置安全水箱70中的冷却水，该冷却水的温度由于加热持续升高，通过加热冷却水而将蒸汽排放到大气中。

如图2所示，当发生冷却剂丧失或主蒸汽管破口事故时，首先由非能动堆芯注入系统40向次临界能源包层20进行注入。

首先，高压补水箱41实现高压力下的注入，其运行在水再循环方式或蒸汽补偿方式向次临界能源包层20注水。具体地，在小破口事故下，反应堆一回路的冷却剂损失较小，冷却剂在一回路内循环流动，能够完成与堆芯的换热流动，此时，系统控制第一隔离阀412开启，高压补水箱41通过第一管线411向次临界能源包层20进行注水。在大破口事故下，当稳压器44内的冷却剂排空，并且在冷管段21出现空泡时，蒸汽沿着冷管段21向蒸汽发生器30移动，高压补水箱41通过补偿该蒸汽损失的方式非能动的向堆芯注入，并且高压补水箱41的流量增加。高压补水箱41主要在高压力下供快速安注，从而使冷却剂系统的压力快速降低。

其次，随着高压补水箱41的注水，冷却剂系统的压力降低。当高压补水箱41内的液位逐渐下降到液位计所在位置后，触发液位信号，系统根据该液位信号控制第一隔离阀412关闭，同时控制第二管线421上的第二隔离阀422打开，此时，内置安全水箱42内的水开始自动安注。内置安全水箱42主要提供中压力下的安注。

再次，随着内置安全水箱42的注入，冷却剂系统的压力继续降低，此时，系统控制内置安全水箱42停止注入，并控制第三管线431上的阀门打开，使安注箱43开始向次临界能源包层20注入，安注箱43提供低压力条件下的大流量注入，且其注入速度较慢，用于实现事故长期阶段的堆芯冷却。

通过上述高压补水箱41、内置安全水箱42、安注箱43三个注入系统的注入，实现了高、中、低压力下的不同流量及所需时间的补水，针对不同需求实现冷却，带走次临界能源包层20的热量，防止反应堆超温。

结合图3、图4所示，在事故工况阶段，换热器51将堆芯余热导出至安全壳10外，原理如上所述。同时，还通过非能动安全壳冷却系统60将安全壳10内的热量导出至安全壳10外。

具体地，排放到安全壳10内的高温蒸汽在内换热器61外壁处冷凝后，冷凝水回流至内置安全水箱42内被回收利用。同时，冷却介质在内换热器61内吸收安全壳10内的热量，受热上升到外换热器63内，并通过冷凝而将热量释放出来，冷却介质冷凝之后由于密度增大，自然往下流动而从新回到内换热器61，因此，通过冷却介质在循环通道内的流动将安全壳10内的热量非能动地导出安全壳10外，实现事故后长期阶段安全壳10内的降温降压。

由于本发明次临界能源包层非能动安全系统1，非能动堆芯注入系统40包括三个补水系统，因此事故时，三个补水系统可实现高、中、低压力下的不同流量及所需时间的补水，可以针对不同需求实现冷却效果，防止反应堆超温，提高系统的安全性；二次侧非能动余热导出系统50的换热器51连通蒸汽发生器30的出口及入口，因此可直接将堆芯余热导出至安全壳10外；非能动安全壳冷却系统60密封地贯穿安全壳10，将安全壳10内的热量导出至安全壳10外，降低安全壳10内的温度和压力。综上，本发明能够完全非能动的实现次临界能源包层20的余热排出需求，提高系统的安全性及可靠性。

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (22)

1.一种次临界能源包层非能动安全系统，其特征在于：包括

密封地贯穿安全壳并对应于次临界能源包层设置的非能动堆芯注入系统，用以对所述次临界能源包层进行注水；

密封地贯穿所述安全壳的二次侧非能动余热导出系统，所述二次侧非能动余热导出系统连通设于所述安全壳内的蒸汽发生器的出口及入口，用于将堆芯余热导出至所述安全壳外；及

至少一组密封地贯穿所述安全壳的非能动安全壳冷却系统，用以将所述安全壳内的热量导出至所述安全壳外。

2.如权利要求1所述的次临界能源包层非能动安全系统，其特征在于：所述非能动堆芯注入系统包括设于所述安全壳外的至少一高压补水箱、至少一安注箱及设于所述安全壳内的内置安全水箱，所述高压补水箱、所述安注箱、所述内置安全水箱分别连通所述次临界能源包层。

3.如权利要求2所述的次临界能源包层非能动安全系统，其特征在于：所述高压补水箱、所述安注箱、所述内置安全水箱均高于所述次临界能源包层，且所述高压补水箱、所述内置安全水箱、所述安注箱分别通过第一管线、第二管线、第三管线连通所述次临界能源包层。

4.如权利要求3所述的次临界能源包层非能动安全系统，其特征在于：所述第一管线、所述第三管线均密封地贯穿所述安全壳并分别连接于所述高压补水箱、所述安注箱的底端，且所述第一管线上设有两相并列且常闭的第一隔离阀。

5.如权利要求3所述的次临界能源包层非能动安全系统，其特征在于：所述第二管线的一端连接于所述内置安全水箱的底部，所述第二管线上设有两相并列且常闭的第二隔离阀。

6.如权利要求2所述的次临界能源包层非能动安全系统，其特征在于：所述非能动堆芯注入系统还包括一密封地贯穿所述安全壳的压力平衡管线，所述压力平衡管线的两端分别连接于所述高压补水箱的最顶端、所述次临界能源包层的冷管段。

7.如权利要求2所述的次临界能源包层非能动安全系统，其特征在于：设于所述安全壳内的稳压器分别连通所述内置安全水箱、所述次临界能源包层的热管段。

8.如权利要求7所述的次临界能源包层非能动安全系统，其特征在于：所述稳压器的顶端与第四管线的一端相连通，所述第四管线的另一端连接于所述内置安全水箱的顶部并伸入液面以下，且所述第四管线上串联有两第一止回阀。

9.如权利要求1所述的次临界能源包层非能动安全系统，其特征在于：所述二次侧非能动余热导出系统包括设于所述安全壳外的换热器，所述换热器的入口、出口分别连通蒸汽发生器的出口、入口。

10.如权利要求9所述的次临界能源包层非能动安全系统，其特征在于：所述二次侧非能动余热导出系统还包括蒸汽管线及给水管线，所述蒸汽管线密封地贯穿所述安全壳并连接于所述蒸汽发生器的出口、所述换热器的入口，所述给水管线密封地贯穿所述安全壳并连接于所述换热器的出口、所述蒸汽发生器的入口，所述蒸汽管线、所述换热器、所述给水管线形成循环通道以将堆芯余热导出所述安全壳外。

11.如权利要求10所述的次临界能源包层非能动安全系统，其特征在于：所述蒸汽管线连通所述蒸汽发生器的主蒸汽管线，所述给水管线连通所述蒸汽发生器的主给水管线；且所述给水管线上设有第二止回阀及两相并列的第三隔离阀，所述蒸汽管线上设置有一电动阀。

12.如权利要求9所述的次临界能源包层非能动安全系统，其特征在于：所述换热器容置于设于所述安全壳外的外置安全水箱内。

13.如权利要求1所述的次临界能源包层非能动安全系统，其特征在于：所述非能动安全壳冷却系统包括内换热器、外换热器、上升管、下降管及冷却介质，所述内换热器设于所述安全壳内，所述外换热器设于所述安全壳外且位置高于所述内换热器的位置，所述上升管密封地贯穿所述安全壳并连通所述内换热器的出口及所述外换热器的入口，所述下降管密封地贯穿所述安全壳并连通所述外换热器的出口及所述内换热器的入口，所述冷却介质在所述内换热器、所述上升管、所述外换热器、所述下降管形成的循环通道内流动。

14.如权利要求13所述的次临界能源包层非能动安全系统，其特征在于：所述外换热器容置于设于所述安全壳外的外置安全水箱内。

15.如权利要求13所述的次临界能源包层非能动安全系统，其特征在于：所述内换热器位于所述非能动堆芯注入系统的上方，所述内换热器冷凝后的凝结水被所述非能动堆芯注入系统回收。

16.如权利要求13所述的次临界能源包层非能动安全系统，其特征在于：所述上升管上设有两相并列的第四隔离阀。

17.如权利要求13所述的次临界能源包层非能动安全系统，其特征在于：所述内换热器的入口位于下端，所述内换热器的出口位于上端，所述外换热器的入口位于上端，所述外换热器的出口位于下端。

18.如权利要求13所述的次临界能源包层非能动安全系统，其特征在于：所述内换热器为鼓形小列管热交换器。

19.如权利要求13所述的次临界能源包层非能动安全系统，其特征在于：所述内换热器包括一系列竖管及连接于所述竖管的上联箱及下联箱，所述竖管、所述上联箱、所述下联箱中均充满冷却介质。

20.如权利要求13所述的次临界能源包层非能动安全系统，其特征在于：所述非能动安全壳冷却系统还包括添加箱，所述添加箱高于设于所述安全壳外的外置安全水箱并与之相连通，所述添加箱用于向所述外置安全水箱注入药品。

21.如权利要求12、14、20任一项所述的次临界能源包层非能动安全系统，其特征在于：所述外置安全水箱设于所述安全壳的正上方。

22.如权利要求9或13所述的次临界能源包层非能动安全系统，其特征在于：所述二次侧非能动余热导出系统的换热器、所述非能动安全壳冷却系统的外换热器为同一个。