CN107112058A - 容纳容器排放系统 - Google Patents

容纳容器排放系统 Download PDF

Info

Publication number
CN107112058A
CN107112058A CN201580071257.9A CN201580071257A CN107112058A CN 107112058 A CN107112058 A CN 107112058A CN 201580071257 A CN201580071257 A CN 201580071257A CN 107112058 A CN107112058 A CN 107112058A
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid
container
gas
discharge
pressurized
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201580071257.9A
Other languages
English (en)
Inventor
S·G·哈里斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nuscale Power LLC
Original Assignee
Nuscale Power LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to US14/607,968 priority Critical patent/US9881704B2/en
Priority to US14/607,968 priority
Application filed by Nuscale Power LLC filed Critical Nuscale Power LLC
Priority to PCT/US2015/060144 priority patent/WO2016122743A1/en
Publication of CN107112058A publication Critical patent/CN107112058A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C15/00Cooling arrangements within the pressure vessel containing the core; Selection of specific coolants
    • G21C15/02Arrangements or disposition of passages in which heat is transferred to the coolant; Coolant flow control devices
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C13/00Pressure vessels; Containment vessels; Containment in general
    • G21C13/02Details
    • G21C13/022Ventilating arrangements
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Abstract

本发明涉及用于容纳容器排放的系统,其可以包括位于容纳容器的下部部分中的排放入口。容纳容器可以至少部分地填充有液体,排放入口可以位于液体的表面下方。系统还可以包括位于容纳容器的上部部分中的入口。入口可以被构造成将加压气体充入到容纳容器中以在液体的表面上方形成加压区域,并且其中该加压区域可以操作以施加表面压力,该表面压力将液体迫入到排放入口中。另外,流体分离装置可以操作性地连接到排放入口。流体分离装置可以被构造成将液体与在液体的表面下降到低于排放入口之后进入排放入口的加压气体分离。

Description

容纳容器排放系统
[0001] 政府利益
[0002] 本发明是在政府的支持下做出的,能源部门给予的合同号为NO.DE-NE0000633。政 府拥有本发明的某些权利。
技术领域
[0003] 本发明整体涉及用于容纳容器排放的系统、装置、结构和方法,该容纳容器为例如 核反应器系统中的容纳容器。
背景技术
[0004] 诸如核反应器模块的反应器模块可以被构造成在各种不同的条件下操作和/或经 历各种不同的条件。这些操作条件可以包括宽范围的压力、温度和/或其它类型的环境条 件。例如,多个反应器模块部件可能浸没在水中,或者可能暴露于化学品和/或高水平的辐 射。另外,对反应器模块进行维护可能涉及反应器模块的正常操作停机一段较长时间。当典 型的反应器模块停机时,不能够产生动力或电力。因此,反应器模块应当被设计成一种稳固 系统,其能够在各种环境条件下操作,而同时使得进行修复、检查、维护或再加燃料所需的 停机时间最小。
[0005] 被构造成在湿润环境中操作的反应器模块,例如结构的一个或多个部件位于和/ 或暴露于水中,在与反应器模块相关联的各种操作或程序期间可能提出了另外的难题。例 如,一个或多个部件在维护操作期间可能暴露于水或水蒸气。虽然可以接受的是一个或多 个部件在某些类型的操作期间暴露于一定的环境条件或者暴露有限的时间段,但是暴露于 环境条件在其它操作期间可能是不可接受的,例如在启动操作期间或者当反应器模块发电 时。
[0006] 本发明应对这些和其它问题。
附图说明
[0007] 图1示出了示例性反应器模块,其包括容纳容器体,该容纳容器具有排放管。
[0008] 图2示出了用于容器排放的示例性系统。
[0009] 图3示出了示例性容纳容器排放系统。
[0010] 图4示出了处于部分排放条件下的图3的示例性容纳容器排放系统。
[0011] 图5示出了处于完全排放条件下的图3的示例性容纳容器排放系统。
[0012]图6示出了用于反应器模块的示例性排放系统600。
[0013]图7示出了用于示例性容纳容器排放系统的简化的流体回路。
[0014]图8示出了用于反应器模块的示例性容纳容器排放系统,该反应器模块至少部分 地浸没在水池中。
[0015]图9示出了另一个示例性容纳容器排放系统。
[0016]图10示出了用于容纳容器排放的示例性过程。
具体实施方式
[0017]图1示出了示例性核动力系统,其包括具有排放管5〇的反应器模块100。反应器模 块100可以包括被反应器容器2围绕的反应器芯部6。在的操作期间,容纳在反应器容器2中 的初级冷却剂10 (例如水)围绕反应器模块100的反应器芯部6,并且可以被该反应器芯部加 热。另外,反应器容器2可以被容纳容器4围绕。
[0018]在过压事件期间,阀3或通气口可以被构造成将蒸汽从反应器容器2排到位于反应 器容器2和容纳容器4之间的容纳区域14中。容纳容器4可以被构造成使得容纳在反应器容 器2中或者从反应器容器释放的初级冷却剂10不能够逸出到反应器模块100外侧的周围环 境中。在一些例子中,反应器容器2可以至少部分地围绕在部分真空中。容纳区域14中的部 分真空可以被构造成提供用于反应器容器2的热隔绝。
[0019]次级冷却剂17或进水可以循环通过热交换器7以产生蒸汽,继而该蒸汽可以用来 利用次级冷却剂系统130的涡轮132和发电机134发电。次级冷却剂17可以穿过热交换器7, 并且由于次级冷却剂17和初级冷却剂10之间的热传递而变得过热。另外,次级冷却系统i 3〇 可以包括冷凝器136和栗138。在一些例子中,次级冷却剂17在反应器容器2中总是保持与初 级冷却剂1 〇隔绝,使得两种冷却剂1 〇、17不能够彼此混合或者彼此接触。
[0020]如上所述,在动力模块100的某些操作期间,例如在产生动力和/或产生电力期间, 容纳区域14可以被排空或者部分地被排空。然而,在其它操作期间,例如在再加燃料期间, 容纳区域14可能至少部分地填充有液体,例如水。在一些例子中,容纳容器4的至少一部分 可以被围绕和/或浸没在水池中。至少部分地围绕反应器模块100的水池可以容纳在容纳容 器建筑中。在再加燃料操作期间,容纳容器4可以充注或者部分地充注来自围绕的水池或其 它类型的收集器的水。在再加燃料操作期间,初级冷却剂10和次级冷却剂17可以与用来充 注容纳区域14的水隔绝。
[0021]在完成再加燃料操作之后,容纳容器4可以用螺栓连接在一起,或者以其它方式封 闭,以提供不透水的密封。在再加燃料操作期间和/或之后,夹带在容纳区域14中的水可以 允许从反应器容器2到水池的传导和对流热传递。
[0022]在用于反应器模块100启动操作的准备过程中,排放管50可以被构造成去除容纳 区域14中的任何液体。在一些例子中,排放管5〇可以流体地连接到泵。栗可以被构造成提供 用于将液体从容纳区域14去除的抽吸作用。 '
[0023]图2示出了用于容器排放的示例性系统200,该容器为例如用于反应器模块的容纳 容器。系统200可以包括与排放入口 230操作性地连接的流体分离箱210。排放入口 230可以 被构造成将流体分离箱210流体地联接到进行排放的容器。例如,从容器排出的液体可以作 为液体220通过排放入口 230传递到流体分离箱210中。
[0024]液体220可以容纳在流体分离箱210中,处于大致恒定流体液位225。第一排放出口 240可以被构造成将液体220从流体分离箱210释放。第一排放出口 240可以将流体分离箱 210与反应器压力容纳系统流体地联接。在一些例子中,从第一排放出口 240释放出来的液 体220可以存储在收集箱或水池中。
[0025] 流体液位控制装置260可以被构造成将容纳在流体分离箱210中的液体220保持处 于恒定流体液位225。例如,当另外的液体220从容器排入到流体分离箱210中时,流体液位 控制装置260可以被构造成允许基本上相同量的另外的液体从第一排放出口 240释放出去。 在一些例子中,流体液位控制装置260可以包括流体液位计、流体液位传感器、浮动阀、其它 类型的流动控制装置、或它们的任何组合。另外,流体液位控制装置260可以包括器械或装 置和/或能够与该器械或装置一起操作,该器械或装置可以被构造成至少部分地基于流体 分离箱210内的压差来保持液体220的恒定流体液位225。第一排放出口 240可以定位在流体 分离箱210的底部处或附近。
[0026]另外,系统200可以包括第二排放出口 250或通气口。第二排放出口 250可以定位在 流体分离箱210的顶部处或附近。在一些例子中,第二排放出口 250可以被构造成释放容纳 在流体分离箱210内的空气、气体和/或蒸汽。第二排放出口 250可以将流体分离箱210与排 放系统或排气口联接。在一些例子中,第二排放出口 250可以将流体分离箱210与反应器建 筑的排放管道联接。从排放入口 230进入流体分离箱210的任何空气、气体和/或蒸汽可以离 开第二排放出口 250。因此,流体分离箱210可以被构造成分别经由第一排放出口 240和第二 排放出口 250将液体220与空气、气体和/或蒸汽分离。
[0027]图3示出了示例性容纳容器排放系统300。至少部分地围绕反应器容器320的容纳 容器310可以包括容纳液体360的容纳区域350。液体360可以绕着位于反应器容器320和容 纳容器310之间的环形区域325至少部分地围绕反应器容器320。容纳区域350可以与初始压 力相关联,同时液体360的表面在环形区域325内处于高度365处。高度365可以大于50英尺。 在一些例子中,高度365可以为70至100英尺之间的某个值。在其它例子中,高度365可以小 于50英尺或大于100英尺。
[0028] 容纳容器310可以包括下部容器头部312和上部容器头部314。在一些例子中,下部 容器头部312可以包括贮槽。液体360可以理解为填充下部容器头部312。排放管道340可以 包括第一端部342,该第一端部位于下部容器头部312的底部处或附近和/或位于贮槽中。另 夕卜,排放管道340可以包括第二端部344,该第二端部位于上部容器头部314处或附近。在一 些例子中,排放管道340的第二端部344可以穿透容纳容器310的上部容器头部314。
[0029] 入口330可以被构造成将空气和/或气体传递到容纳区域350中。入口330可以将容 纳容器310与空气压缩机或其它类型的气体压缩装置联接,该空气压缩机或其它类型的气 体压缩装置可以被构造成将空气和/或气体迫入到容纳容器310中。释放到容纳容器310中 的空气和/或气体可以操作以增大与容纳区域350相关联的初始压力。
[0030] 图4示出了处于部分排放条件下的图3的示例性容纳容器排放系统300。当容纳区 域350中的初始压力由于额外空气和/或气体经由入口 330充入而增大时,容纳在容纳容器 310中的液体360可以被迫入到排放管道340的第一端部342中,并且经由排放管道340的第 二端部344从容纳容器310排出。另外,容纳区域350内的压力可以继续增大,液体360的高度 365可以朝向下部容器头部312的底部下降,同时仍然保持处于排放管道340的第一端部342 上方。
[0031] 图5示出了处于完全排放条件下的图3的示例性容纳容器排放系统300。在完全排 放条件中,液体360 (图3)可以完全地或基本上完全地从容纳容器31〇内去除。相似地,包括 环形区域325的反应器容器320的整个外表面可以是基本上干燥的。容纳区域35〇可以理解 为是完全加压的。容纳区域350内的压力可以大于40psia。在一些例子中,容纳区域350内的 压力可以为大约70psia。容纳区域350内的压力可以根据系统的物理设计而变化,例如管道 的长度和直径、高度、和/或其它设计变量。另外,排放管道340的第一端部342和/或第二端 部344可以被构造成抑制液体再次进入容纳容器310。单向阀可以被构造成限制液体的方向 或流动。
[0032]在一些例子中,容纳容器排放系统300可以被构造成将加压的空气和/或气体从排 放管道340释放出去。可以在液体已经从容纳区域350去除之后释放空气和/或气体。从容纳 容器310释放出去的液体、空气和/或气体可以传递到流体分离系统,例如相对于图2的示例 性系统200描述的流体分离箱210。
[0033] 在经由排放管道340释放空气之后,容纳区域350内的压力可以返回到相对于图3 所述的操作条件所描述的初始压力。入口 330可以连接到服务空气源。在其它例子中,在液 体己经被去除之后,容纳区域350可以进一步排出空气和/或气体,以产生可以基本上围绕 反应器容器320的真空或部分真空。附接到入口 330的泵或者用于从容纳区域350去除空气 和/或气体的某些其它系统,可以被构造成产生部分真空。在一些例子中,在再加燃料操作 之后和在反应器启动操作之前,可以产生排空的容纳区域。
[0034]图6示出了用于反应器模块的示例性排放系统600。反应器模块可以包括容纳容器 610,该容纳容器包括下部头部612和上部头部614。在一些例子中,下部头部612和上部头部 614之一或二者可以例如通过容纳凸缘615可移除地附接到容纳容器610。另外,容纳容器 610可以包括基部支撑件650,该基部支撑件被构造成将反应器模块的重量支撑在容纳容器 建筑或反应器池的底板、地面和/或支撑表面上。
[0035] 排放系统600可以包括排放管道640,该排放管道包括第一端部642和第二端部 644。与相对于图3-5的排放管道340所述的类似,排放管道640的第一端部642可以位于下部 头部612的底部处或附近。另外,排放管道640的第二端部644可以位于上部头部614处或附 近。在一些例子中,反应器模块可以不包括任何穿过下部头部612的穿透部,否则该穿透部 可以用来排出容纳在容纳容器610内的任何液体。相反,排放管道的第二端部644可以渗透 和/或穿过上部头部614,以提供用于任何液体和/或气体从容纳容器610释放和/或排放出 去的通路。
[0036]另外,容纳模块可以包括与次级冷却系统相关联的一个或多个充气室630。在一些 例子中,排放管道640的中间部分645可以被构造成围绕一个或多个充气室630经过和/或围 绕可以容纳在容纳容器610内的次级冷却剂管束的一部分经过。
[0037] 容纳容器610可以被构造成充注有液体或水。另外,排放系统600可以被构造成从 容纳容器610内去除水。然而,反应器模块可以被设计成没有容纳在容纳容器610中的任何 泵。另外,使用泵提供原动力以将水从容纳容器ei〇的底部提升,可以产生低于水的蒸汽压 力的抽吸压力。抽吸压力继而可以产生气塞,或者导致泵由于缺乏可用的净正吸入压头 (NPSH)而产生空穴。
[0038]为了增大容纳容器eio内的NPSH,空气压力可以施加到容纳容器610,以满足所需 的NPSH。例如,空气压缩系统可以用来将空气注射或迫入到容纳容器610中,以便于经由排 放系统600去除水。空气压缩系统可以位于容纳容器610的外侧或外部。在排放操作期间增 加到容纳容器610的空气压力可以超过40psia,或者超过除了任何连接管道的长度、直径 和/或高度之外取决于容纳容器61〇的尺寸和/或容纳在容纳容器内的水量的某些其它压 力。
[0039]排放系统600可以包括一个或多个容纳充注和排放系统(CFDS)泵,其操作性地连 接到排放管道640的第二端部644。一个或多个CFDS栗可以与空气压缩系统结合操作,以从 容纳容器610去除水。在一些例子中,空气压缩系统可以被构造成产生足够的压力,以可靠 地操作一个或多个泵,例如CFDS栗,该泵被构造成提供抽吸力,该抽吸力将液体从容纳容器 610吸入到排放管道640中。
[0040] 在完成容纳排放之后,注入到容纳容器610中的空气和/或气体可以处于较高的压 力下。在一些例子中,容纳容器61〇内的空气压力可以为大约40至l2〇psia之间的某个值。如 果空气和/或气体通过CFDS系统释放,那么空气和/或气体可以跟随液体所采取的相同路 径。在一些例子中,CFDS系统可以被构造成将液体释放到反应器冷却池和/或反应器冷却系 统中。
[0041] 反应器冷却池可以包括容纳容器建筑内的开口水池。由于容纳容器610和反应器 建筑大气之间的体积和压力差,使释放到冷却池中的空气快速膨胀可能导致反应器建筑内 的声压水平突然增大。
[0042]图7示出了用于示例性容纳容器排放系统700的简化的流体回路。容纳容器排放系 统700可以被构造成可控制地释放容纳在容纳容器710内的液体、空气和/或气体。在一些例 子中,容纳容器710可以至少部分地围绕反应器容器720,类似于图3-6所述的一个或多个系 统。另外,排放管道740可以被构造成从容纳容器710提取液体和/或释放空气。排放管道740 可以流体地联接到部分地填充有液体的容纳容器710。在一些例子中,排放管道740的排放 入口可以位于液体表面下方,处于容纳容器710的下部部分中。另外,气体体积可以位于液 体的表面上方。气体体积可以是加压的。
[0043] —个或多个排放阀715可以被构造成调节、限制、抑制、阻止或以其它方式控制液 体和/或空气在穿过流体回路的至少一个方向上的流动。排放管线745和一个或多个排放管 线阀7〇5可以将排放管道740流体地连接到一个或多个泵75〇。一个或多个泵750可以被构造 成提供抽吸力,该抽吸力将液体从容纳容器710吸入到排放管道740中。在一些例子中,一个 或多个泵750可以位于容纳容器71〇外侧。另外,一个或多个泵750可以被构造成从位于容纳 容器710外侧的冷却池785吸取水。液体部分填充的容纳容器710可以包括从冷却池吸取的 水。
[0044]排放管线745可以操作以将排放管道740流体地连接到流体分离系统,例如图2所 述的包括流体分离箱210和流体液位控制装置26〇的系统。流体分离箱210可以位于容纳容 器710外侧。流体分离系统可以被构造成在液体表面下降到低于排放入口之后将液体与进 入排放管道740的气体体积分离。
[0045]排放管线阀705可以相互连接以允许液体和/或空气从与容纳容器排放系统7〇〇操 作性地连接的多个反应器模块选择性地排出。因此,泵750和/或流体分离箱21〇可以被构造 成操作为用于多个反应器模块的一个或多个共享系统部件。在一些例子中,六个或更多个 反应器模块可以连接到流体回路和/或一个或多个共享部件。
[0046]另外,容纳容器排放系统700可以包括一个或多个空气压缩系统725。压缩系统725 可以操作性地联接到容纳容器710,并且可以包括位于容纳容器710的上部部分中的入口。 与液体通过排放管道740去除相结合或者在液体通过排放管道74〇去除之前,空气和/或气 体可以通过压缩系统725穿过压力入口充入到容纳容器71〇中。空气和/或气体可以形成气 体体积,该气体体积用来将液体从容纳容器710推出并推入到排放管道740中。气体体积可 以在液体的表面上方形成加压区域,并且该加压区域可以操作以在液体上施加表面压力。 [0047]在一些例子中,响应于一个或多个栗750提供的抽吸力以及通过压缩系统725充入 到容纳容器710中的加压气体,液体可以从容纳容器710传递到流体分离箱210。根据容纳容 器710的尺寸和/或容纳容器中容纳的液体的量,可能要花费若干小时从容纳容器710清理 液体。在一些例子中,液体可以以大约每分钟100加仑的流量从容纳容器710去除。
[0048]从容纳容器710去除的液体可以排放到较大的收集箱中或者排放到冷却池785中。 冷却罐阀780可以被构造成调节、限制、抑制、阻止或以其它方式控制液体和/或空气在穿过 流体回路的一个或多个方向上的流动。在一些例子中,除了将从容纳容器710吸取的液体拉 入和排入到冷却池785中之外,栗750可以被构造成从冷却池785吸取水,以便在再加燃料操 作之前用水填充容纳容器710。 t〇〇49] 一个或多个回路阀755可以被构造成选择性地调节、限制、抑制、阻止或以其它方 式控制液体和/或空气穿过回路的流动方向。在一些例子中,一个或多个回路阀755可以被 构造成允许从冷却池785泵送的水被传递到容纳容器710中。另外,一个或多个回路阀755可 以被构造成允许容纳在容纳容器710中的水和/或空气被传递到分离箱210。
[0050]流体分离箱210可以至少部分地填充有一定体积的液体,该液体以一定流量被迫 入到排放管道740的排放入口中。通过以与液体被迫入排放入口的流量大致相同的流量从 流体分离箱210排出液体,流体液位装置260可以被构造成保持流体分离箱210内的液体的 体积。
[0051]传递到流体分离箱210的水可以排放或释放到较大的收集箱265或冷却池中。在一 些例子中,收集箱265和冷却池785可以包括相同的水体和/或彼此流体地连接。在其它例子 中,收集箱265和/或冷却池785可以包括抑制池。
[0052]流体液位控制装置260可以被构造成控制流体分离箱210中的液位和/或控制水进 入收集箱265的流量。在一些例子中,流体液位控制装置260可以被构造成识别流体分离箱 210内的压差。响应于压差的识别,流体液位控制装置260可以被构造成抑制液体从流体分 离箱210的任何进一步的排出。
[0053] —旦容纳容器710和/或流体分离箱210中的水位足够低,那么容纳容器210中的加 压的空气和/或气体就可以释放到排放管线745中并传递到流体分离箱210。容纳在流体分 离箱210中的液体的体积可以操作以抑制加压气体排放到收集箱265中。
[00M]流体分离箱210可以包括通气口。通气口可以被构造成排放被释放到排放管道740 的排放入口中的加压气体。然后,空气和/或气体可以转移到与流体分离箱210连接的一个 或多个消音器、噪声过滤器、颗粒过滤器、消声器和/或噪声扩散器,例如消声器760和/或过 滤器770。消声器76〇和/或过滤器770可以被构造成降低分贝水平,减少与释放的空气相关 的放射性颗粒,和/或以其它方式减缓或减少释放的空气和/或气体的声效应,同时控制容 纳容器710的减压。
[0055]在一些例子中,消声器%0和/或过滤器77〇可以被构造成限制或约束加压气体的 释放速率,以便降低排出气体的膨胀速率,或者以其它方式减缓或减少排出气体的声学响 应。与在大声音情况下排出加压气体相反的是,根据释放速率,在从几分钟到一个或多个小 时的时间段内,加压气体能够可控制地释放。
[0056]在一些例子中,流体分离箱210内较低的水位和/或压差可以被构造成引起流体液 位控制装置260关闭。流体分离箱210内的水可以操作,以提供允许排放阀关闭时间的裕量。 停止流体液位控制装置26〇可以相对于收集箱265和/或反应器建筑大气密封该路径,相反 将加压的空气和/或气体转移到消声器760和/或过滤器770。空气和/或气体可以最终从反 应器建筑堆或外部排放装置排出。在一些例子中,如果噪声水平低到对于任何附近的设施 操作者而言是可接受的,那么空气和/或气体可以排入到反应器建筑中。
[0057]流体分离箱210、消声器760和/或过滤器770中的一个或多个可以与容纳泄放系统 (CES)、反应器压力容纳系统(RPCS)或者加热、通风和空气调节(HVAC)系统组合,这些系统 与反应器模块和/或反应器建筑相关联。
[0058]图8示出了用于反应器模块850的示例性容纳容器排放系统800,该反应器模块至 少部分地浸没在水池825中。水池825可以容纳在容纳反应器模块850的反应器建筑805和/ 或反应器池中。在一些例子中,水池825和/或反应器模块850可以位于地平面以下。反应器 模块850可以包括容纳容器810和容纳在容纳容器810中的反应器容器820。容纳容器810和/ 或反应器容器820可以由金属制成,例如钢或钢合金。反应器建筑805的壁可以包括钢筋混 凝土。
[0059]用于将液体从填充有液体和加压气体的容纳容器810中去除的装置可以包括排放 管道840和/或经由液压管线845与排放管道別0连接的一个或多个其它装置或系统。例如, 液压管线8仍可以被构造成将排放管道840操作性地连接到一个或多个栗,例如图7的栗 750。在液体从容纳容器基本上去除之后,加压气体可以进入用于移除的装置。
[0060]另外,排放管道840可以连接到用于在加压气体的至少一部分和液体己经从容纳 容器去除之后将液体与加压气体分离的装置。用于分离的装置可以包括本文所述的一个或 多个系统或装置,例如包括流体分离箱210和流体液位控制装置260的系统200 (图2)、用于 将液体与气体分离的其它系统或它们的任何组合。
[0061]另外,排放管道840可以连接到用于在加压气体已经与液体分离之后衰减加压气 体的声学特性的装置。用于衰减的装置可以包括本文所述的一个或多个系统或装置,例如 噪声衰减器、噪声过滤器、消声器和/或噪声扩散器、消声器760和/或过滤器770 (图7)、用于 衰减声学特性的其它系统、或它们的任何组合。
[0062]在一些例子中,用于充注容纳容器的装置可以包括位于水池825内的入口885,连 同液压管线880和一个或多个阀,例如阀875。阀875可以包括单向阀,该单向阀可以打开以 通过入口 S85吸取水。另外,液压管线880可以连接到排放管道S40,使得吸入到入口 885中的 水可以被释放到容纳容器810中。在其它例子中,用于充注的装置可以包括一个或多个泵 和/或收集箱,其可以被构造成提供被释放到容纳容器810中的水或其它类型的液体。
[0063] 通过分离装置与气体分离的液体可以通过与液压管线860连接的一个或多个排放 装置865排出。排放装置865可以位于水池825中。在一些例子中,通过一个或多个排放装置 865排出的液体可以包括初始通过入口 885从水池825吸取的并用来充注容纳容器810的水。 [0064] 在一些例子中,液压管线洲0、液压管线880、入口885、一个或多个阀875、和/或排 放装置865可以包括用于紧急芯部冷却系统的部件。在其它例子中,液压管线860、液压管线 880、入口 885、一个或多个阀875以及排放装置865中的一者或多者可以包括用于为次级冷 却剂系统提供辅助水源的系统部件。
[0065]利用加压气体加压容纳容器S10的装置可以包括加压器管道830和/或经由液压管 线835与加压器管道830连接的一个或多个其它装置或系统。例如,液压管线835可以被构造 成将加压器管道83〇操作性地连接到一个或多个压缩系统,例如图7的压缩系统725。另外, 加压器管道S30和/或液压管线8:35可以操作性地连接到排气系统。
[0066]在一些例子中,可以在初级冷却剂1〇永远不能够离开反应器容器820的情况下执 行本文所公开的装置的所有功能。另外,在反应器模块850正常操作同时反应器芯部815产 生动力期间,容纳容器810的内部可以是干燥的和/或基本上排空了所有的液体和气体。 [0067]图9示出了另一个示例性容纳容器排放系统900,其包括至少部分地填充有液体 980的容纳容器91〇。充入到容纳容器910中的排放管道940可以被构造成将液体980传递到 收集箱920中。在一些例子中,收集箱920可以具有与容纳容器910类似的尺寸,和/或能够保 持与容纳容器910类似的液体量。
[0068] 除了液体980之外,容纳容器910可以被构造成包括气体区域915。气体区域915可 以包括空气、其它类型的气体和/或蒸汽。在一些例子中,气体区域915可以是加压的。气体 入口 930可以操作性地连接到和/或渗入到容纳容器910中。气体入口930可以被构造成将加 压气体充入、释放或注射到容纳容器910中。
[0069]第一容纳控制装置945,例如阀或其它类型的流动控制装置,可以被构造成控制液 体流入或流出容纳容器910。相似地,第二容纳控制装置935可以被构造成控制气体流入或 流出容纳容器910。第一容纳控制装置945和/或第二容纳控制装置935可以操作性地连接到 流体分离装置950。在一些例子中,流体分离装置950可以被构造成将气体与液体分离,类似 于图2的系统200。
[0070] 一个或多个泵(例如栗960)可以被构造成提供抽吸力,该抽吸力可以将液体980从 容纳容器910吸出而吸入到流体分离装置950中。从容纳容器910吸取的液体980可以形成流 体分离装置950内的一池液体990。流体分离装置950可以被构造为临时收集箱,以用于将液 体980传递到收集箱920中。收集箱控制装置975,例如阀或其它类型的流动控制装置,可以 被构造成控制液体流入或流出收集箱920。
[0071]另外,流体分离装置950可以操作性地连接到声音降低装置970,例如噪声衰减器、 噪声过滤器、消音器、噪声扩散器、消声器、噪声过滤器、其它类型的声学控制装置、或它们 的任何组合。声学控制装置965,阀或其它类型的流动控制装置,可以被构造成控制空气、气 体和/或蒸汽从流体分离装置950流动到声音降低装置970。
[0072] 在一些例子中,与收集箱920相关联的容纳区域925可以保持处于真空或部分真 空。真空可以用来产生抽吸力,该抽吸力通过排放管道940将液体98〇吸入到收集箱92〇中。 在其它例子中,容纳区域925初始可以是加压的。在收回液体980之前或者与收回液体980同 时地,收集箱920内的加压气体可以注入到容纳容器910的气体区域915中。在其它例子中, 一个或多个泵可以用来加压容纳容器910的气体区域915。例如,泵960的操作可以有效地颠 倒,以经由第二容纳控制装置935将气体迫入到容纳容器910中。
[0073] 图10示出了用于容纳容器1〇〇〇排放的示例性过程。在操作1010处,反应器模块中 的容纳容器可以充注有液体,例如水。
[0074] 在操作1020处,可以在反应器模块上执行再加燃料和/或维护操作。
[0075] 在操作1030处,可以利用诸如空气的气体加压容纳容器。在一些例子中,可以在完 成操作1〇2〇之后加压容纳容器。
[0076] 在操作1040处,可以从容纳容器提取、收回、虹吸和/或以其它方式去除液体。在一 些例子中,与加压气体相关联的压力可以足以将液体迫入到排放管道中并穿过排放管道。 在其它例子中,由一个或多个栗提供的抽吸力可以增强加压空气,以将液体从容纳容器去 除。
[0077] 在操作1050处,从容纳容器去除的液体可以排除到收集箱、冷却池或抑制池中。 [0078] 在操作1060处,加压气体可以从容纳容器释放。在一些例子中,可以在完成操作 1050之后,或者在基本上所有液体已经从容纳容器去除之后,释放加压气体。
[0079] 在操作1070处,可以在诸如消声器或噪声过滤器的一个或多个声学装置上处理 和/或操作加压气体。
[0080] 在操作1080处,可以在声学特性减缓的情况下排出加压气体。在一些例子中,可以 控制加压气体的排出速率,以降低排出气体的膨胀速率或者以其它方式降低排出气体的声 学响应。
[0081]除了利用加压水反应器和/或轻水反应器进行操作之外,对于本领域技术人员而 言还应当明显的是,本文提供的至少一些例子可以理解为还适用于其它类型的系统或液体 容纳结构。例如,这些例子或其变型形式中的一个或多个还可以操作用于沸腾水反应器或 某些其它类型的反应器设计。还应当指出的是,本文所述的任何比率和值仅仅是示例性的。 其它比率和值可以通过试验来确定,例如通过构造核反应器系统的全尺寸或比例模型来确 定。
[0082]尽管本文已经描述和示出了多个例子,但是明显的是,其它例子可以在布置和细 节上进行修改。所有修改和变型形式都落在以下权利要求的精神和范围内。

Claims (20)

1. 一种用于容纳容器排放的系统,所述系统包括: 排放入口,该排放入口位于容纳容器的下部部分中,其中容纳容器至少部分地填充有 液体,并且其中排放入口位于液体的表面下方; 入口,该入口位于容纳容器的上部部分中,其中该入口被构造成将加压气体充入到容 纳容器中以在液体的表面上方形成加压区域,并且其中该加压区域操作以施加表面压力, 该表面压力将液体迫入到排放入口中;以及 流体分离装置,该流体分离装置操作性地连接到排放入口,其中流体分离装置被构造 成将液体与在液体的表面下降到低于排放入口之后进入排放入口的加压气体分离。
2. 根据权利要求1所述的系统,其中流体分离装置位于容纳容器的外侧。
3. 根据权利要求2所述的系统,其中流体分离装置包括至少部分地填充有一定体积的 液体的流体分离箱,并且其中流体液位装置被构造成通过以与液体被迫入排放入口的流量 大致相同的流量从流体分离箱排出液体来保持流体分离箱内的液体的体积。
4. 根据权利要求3所述的系统,其中流体分离装置被构造成将液体排入到收集箱中,并 且其中流体分离箱内的液体的体积操作以抑制加压气体被排入到收集箱中。
5. 根据权利要求3所述的系统,其中流体液位装置被构造成识别流体分离箱内的压差, 并且其中响应于压差的识别,流体分离装置被构造成抑制液体从流体分离箱的任何进一步 的排出。
6. 根据权利要求3所述的系统,其中流体分离箱包括通气口,并且其中该通气口被构造 成排出被释放到排放入口中的加压气体。
7. 根据权利要求6所述的系统,其还包括声学衰减装置,该声学衰减装置被构造成衰减 通过通气口排出的加压气体的一个或多个声学特性。
8. 根据权利要求7所述的系统,其中声学衰减装置包括消声器、噪声扩散器、消音器或 噪声过滤器。
9. 根据权利要求1所述的系统,其还包括被构造成提供抽吸力的一个或多个泵,该抽吸 力将液体吸入到排放管道中,其中响应于由所述一个或多个泵提供的抽吸力以及由容纳容 器内的加压区域施加的表面压力,液体被传递到流体分离装置。
10. 根据权利要求9所述的系统,其中所述一个或多个栗位于容纳容器的外侧。
11. 一种流体分离系统,其包括: 排放管道,该排放管道流体地联接到部分地填充有液体的容纳容器,其中排放管道的 排放入口位于液体的表面下方,并且其中气体体积位于液体的表面上方; 一个或多个栗,所述一个或多个泵被构造成提供抽吸力,该抽吸力将液体从容纳容器 吸入到排放管道中;以及 流体分离装置,该流体分离装置操作性地连接到排放管道,其中流体分离装置被构造 成将液体与在液体的表面下降到低于排放入口之后进入排放管道的气体体积分离。
12. 根据权利要求11所述的系统,其中所述一个或多个泵位于容纳容器的外侧。
13. 根据权利要求11所述的系统,其中所述一个或多个泵还被构造成从位于容纳容器 外侧的冷却池吸取水,并且其中部分地填充容纳容器的液体包括从冷却池吸取的水。
14. 根据权利要求11所述的系统,其还包括与容纳容器操作性地联接的压缩装置,其中 压缩装置被构造成将加压气体充入到容纳容器中以形成气体体积,并且其中响应于由所述 一个或多个荥提供的抽吸力以及充入到容纳容器中的加压气体,液体被传递到流体分离装 置。
15.根据权利要求14所述的系统,其中压缩装置位于容纳容器中。
16.根据权利要求14所述的系统,其中压缩装置位于容纳容器的外侧。
17.根据权利要求11所述的系统,其还包括声学衰减装置,该声学衰减装置被构造成在 气体体积通过流体分离装置与液体分离之后衰减气体体积的一个或多个声学特性。
18. 根据权利要求17所述的系统,其中声学衰减装置被构造成降低从流体分离装置排 出的气体体积的膨胀速率。
19. 一种流体分离系统,其包括: 用于将液体从填充有液体和加压气体的容纳容器中去除的装置,其中在液体基本上从 容纳容器去除之后,加压气体进入用于去除的装置; 用于在加压气体的至少一部分和液体已经从容纳容器去除之后将液体与加压气体分 离的装置;以及 用于在加压气体己经与液体分离之后衰减加压气体的声学特性的装置。
20. 根据权利要求19所述的系统,其还包括: 用于利用液体充注容纳容器的装置;和 用于利用加压气体加压容纳容器的装置。
CN201580071257.9A 2015-01-28 2015-11-11 容纳容器排放系统 Pending CN107112058A (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/607,968 US9881704B2 (en) 2015-01-28 2015-01-28 Containment vessel drain system
US14/607,968 2015-01-28
PCT/US2015/060144 WO2016122743A1 (en) 2015-01-28 2015-11-11 Containment vessel drain system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107112058A true CN107112058A (zh) 2017-08-29

Family

ID=55272570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580071257.9A Pending CN107112058A (zh) 2015-01-28 2015-11-11 容纳容器排放系统

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9881704B2 (zh)
EP (1) EP3251119A1 (zh)
JP (1) JP6632081B2 (zh)
KR (1) KR20170109619A (zh)
CN (1) CN107112058A (zh)
CA (1) CA2968581A1 (zh)
WO (1) WO2016122743A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10354762B2 (en) 2015-10-26 2019-07-16 Nuscale Power, Llc Passive cooling to cold shutdown
US10460847B2 (en) 2016-01-19 2019-10-29 Information Systems Laboratories, Inc. Gravity-based, non-invasive reactor system and method for coolant inventory monitoring
US10755826B2 (en) 2017-11-10 2020-08-25 Nugen, Llc Integrated system for converting nuclear energy into electrical, rotational, and thermal energy
CN108877965A (zh) * 2018-06-25 2018-11-23 哈尔滨工程大学 一种应用于pccs换热水箱的非能动空气冷却系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB191110752A (en) * 1910-06-27 1911-09-21 Lawrence York Spear Improvements in Compensating for Torpedoes Discharged from Submarine Boats.
US4696791A (en) * 1984-07-17 1987-09-29 Sulzer Brothers Limited Nuclear reactor installation
US6463819B1 (en) * 2000-10-24 2002-10-15 Pratt & Whitney Canada Corp. Uninterruptible oil supply system
CN101884073A (zh) * 2007-11-15 2010-11-10 由俄勒冈州高等教育管理委员会代表的俄勒冈州立大学 用于核反应堆的浸没式安全壳
WO2010150285A2 (en) * 2009-06-25 2010-12-29 Srivastava Arunabh Combat submarine ballast system & ice hull
CN104282346A (zh) * 2013-07-05 2015-01-14 Fnc科技株式会社 利用核反应堆容纳建筑物模型的冷却水损失事故实验装置
CN107921329A (zh) * 2015-07-24 2018-04-17 贝科技术有限公司 具有压缩空气充气的油/水分离器

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2707967A (en) * 1955-05-10 Drain devices
US558660A (en) * 1896-04-21 Iieinrich reissing
US2998363A (en) * 1955-05-31 1961-08-29 Babcock & Wilcox Co Nuclear power plant
NL248734A (zh) * 1959-02-24
BE637847A (zh) * 1962-09-28
US3547778A (en) * 1967-07-24 1970-12-15 Westinghouse Electric Corp Submersible nuclear reactor plant
US3865688A (en) 1970-08-05 1975-02-11 Frank W Kleimola Passive containment system
DE2531168B2 (de) * 1975-07-11 1977-04-28 Kernreaktoranlage
FR2397046B1 (zh) 1977-07-05 1982-03-19 Commissariat Energie Atomique
US4302291A (en) * 1979-05-03 1981-11-24 Severs Stephen B Underwater nuclear power plant structure
JPS6359118B2 (zh) * 1981-03-11 1988-11-17
US4466253A (en) * 1982-12-23 1984-08-21 General Electric Company Flow control at flash tank of open cycle vapor compression heat pumps
US4647425A (en) * 1984-01-30 1987-03-03 Westinghouse Electric Corp. Method of vacuum degassing and refilling a reactor coolant system
US4753771A (en) * 1986-02-07 1988-06-28 Westinghouse Electric Corp. Passive safety system for a pressurized water nuclear reactor
JPS62183812A (en) * 1986-02-07 1987-08-12 Hashimoto Sangyo Kk Steam separation device
JPS63165798A (en) 1986-12-27 1988-07-09 Toshiba Corp Decay-heat removal system of fast breeder reactor
US5271051A (en) * 1992-06-24 1993-12-14 Westinghouse Electric Corp. Combined cooling and purification system for nuclear reactor spent fuel pit, refueling cavity, and refueling water storage tank
US5511102A (en) * 1995-03-15 1996-04-23 General Electric Company Apparatus for draining lower drywell pool water into suppresion pool in boiling water reactor
US6243432B1 (en) * 1997-06-09 2001-06-05 General Electric Company Modified passive containment cooling system for a nuclear reactor
DE59912395D1 (de) 1998-02-03 2005-09-15 Framatome Anp Gmbh Druckspeicher und verfahren zum bereitstellen eines unter druck stehenden fluids
US6618461B2 (en) * 2001-02-12 2003-09-09 General Electric Company Systems and methods to enhance passive containment cooling system
JP4392592B2 (ja) * 2003-12-12 2010-01-06 トヨタ自動車株式会社 排気消音装置
JP4834349B2 (ja) * 2005-08-18 2011-12-14 株式会社東芝 原子炉格納容器冷却設備
US20070121776A1 (en) * 2005-11-30 2007-05-31 General Electric Company System and method for multiple usage tooling for pressurized water reactor
JP4469346B2 (ja) * 2006-02-28 2010-05-26 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 沸騰水型原子炉
US8170173B2 (en) * 2007-11-15 2012-05-01 The State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University Passive emergency feedwater system
JP4592773B2 (ja) * 2008-02-29 2010-12-08 株式会社東芝 静的冷却減圧系および加圧水型原子力プラント
JP5306074B2 (ja) * 2009-06-25 2013-10-02 株式会社東芝 原子炉格納容器ドレンサンプ
US9206978B2 (en) 2012-06-13 2015-12-08 Westinghouse Electric Company Llc Pressurized water reactor compact steam generator
US9748004B2 (en) * 2012-06-13 2017-08-29 Westinghouse Electric Company Llc Combined core makeup tank and heat removal system for a small modular pressurized water reactor
US9208906B2 (en) * 2012-06-13 2015-12-08 Westinghouse Electric Company Llc Passive system for cooling the core of a nuclear reactor
CN104112482B (zh) 2014-07-30 2016-09-28 中广核研究院有限公司 非能动自流量控制注水系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB191110752A (en) * 1910-06-27 1911-09-21 Lawrence York Spear Improvements in Compensating for Torpedoes Discharged from Submarine Boats.
US4696791A (en) * 1984-07-17 1987-09-29 Sulzer Brothers Limited Nuclear reactor installation
US6463819B1 (en) * 2000-10-24 2002-10-15 Pratt & Whitney Canada Corp. Uninterruptible oil supply system
CN101884073A (zh) * 2007-11-15 2010-11-10 由俄勒冈州高等教育管理委员会代表的俄勒冈州立大学 用于核反应堆的浸没式安全壳
WO2010150285A2 (en) * 2009-06-25 2010-12-29 Srivastava Arunabh Combat submarine ballast system & ice hull
CN104282346A (zh) * 2013-07-05 2015-01-14 Fnc科技株式会社 利用核反应堆容纳建筑物模型的冷却水损失事故实验装置
CN107921329A (zh) * 2015-07-24 2018-04-17 贝科技术有限公司 具有压缩空气充气的油/水分离器

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170109619A (ko) 2017-09-29
US9881704B2 (en) 2018-01-30
JP2018511031A (ja) 2018-04-19
US20160217875A1 (en) 2016-07-28
WO2016122743A1 (en) 2016-08-04
EP3251119A1 (en) 2017-12-06
CA2968581A1 (en) 2016-08-04
WO2016122743A4 (en) 2016-09-22
JP6632081B2 (ja) 2020-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107112058A (zh) 容纳容器排放系统
CN103383865B (zh) 用于核反应堆的被动应急给水系统
KR102111814B1 (ko) 원자로 격납체 통기 시스템용 필터
JPH07280980A (ja) 原子炉の除圧装置
JP2009150846A (ja) 原子炉格納容器およびそれを用いた原子力プラント
JPH0769455B2 (ja) 原子炉系
CN108028082A (zh) 冷停堆的被动冷却
JP3507547B2 (ja) 圧力抑制式格納容器系
KR20060090247A (ko) 원자로의 일차 회로를 벤팅하는 방법 및 장치
JP2008151810A (ja) 内部凝縮器蒸気排出システム
CN102750993A (zh) 具有泄放气体包容功能的非能动安全壳事故泄压系统
JPH0798397A (ja) 圧力抑制系
CN105115681B (zh) 主泵水力部件的静压试验系统
US6069930A (en) Modified passive containment cooling system for a nuclear reactor
CN206075833U (zh) 一种地下核电站洞室型双层安全壳
CN105719706A (zh) 小型反应堆的非能动堆芯冷却系统
JP4311932B2 (ja) 格納容器と該格納容器を有する沸騰水型原子炉
JPH03235093A (en) Pressure reduction device of nuclear reactor containment vessel
JP6811667B2 (ja) 格納容器保全設備および格納容器保全方法
KR100383817B1 (ko) 단순 가ㆍ감압 싸이클을 이용한 자기가압기의 감압장치 및방법
CN109147981A (zh) 一种核电站安全壳过滤排气系统
JP2012230033A (ja) 原子炉格納容器の冷却装置
JP2016169693A (ja) ポンプ装置及びこれを備える放射性物質貯留システム
JP2012230032A (ja) 原子炉格納容器の冷却装置
US6466636B1 (en) Decontamination method

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 1240703

Country of ref document: HK