CN218939261U - 核电站非能动有机朗肯循环余热排出系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种核电站非能动有机朗肯循环余热排出系统。目前，现有一次回路余热排出系统主要由余热排出泵、换热冷源以及管道阀门组成，这套系统不仅需要有持续不断电的电源，且需要持续的换热冷源。一种核电站非能动有机朗肯循环余热排出系统，其组成包括：反应堆（2）和空气冷却器（5），反应堆通过第一管路（9）与堆芯冷却泵连接，堆芯冷却泵与有机回路换热器连接，有机回路换热器通过第二管路（10）与反应堆连接；有机回路换热器通过第三管路（11）与工质循环泵连接，工质循环泵与空气冷却器连接，空气冷却器通过第四管路（12）与有机朗肯循环热机连接。本实用新型应用于核电一次回路余热排出系统领域。

Description

核电站非能动有机朗肯循环余热排出系统

技术领域：

本实用新型涉及一种核电站非能动有机朗肯循环余热排出系统。

背景技术：

目前，现有一次回路余热排出系统主要由余热排出泵、换热冷源以及管道阀门组成，这套系统不仅需要有持续不断电的电源，且需要持续的换热冷源。福岛事故的发生，暴露了在极端事故下，系统的不可靠性，由于海啸的原因，系统失去电源，且无持续性的换热冷源，无法将堆芯的余热排出系统，这时会可能导致堆芯的融化而造成不可挽回的后果；而且同样的中压、低压安全注入系统也依赖电源提供动力，当全厂失电时，只剩余安注箱这套系统为反应堆提供含硼水降温，此时安全系数较低。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种核电站非能动有机朗肯循环余热排出系统。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种核电站非能动有机朗肯循环余热排出系统，其组成包括：反应堆和空气冷却器，所述的反应堆通过第一管路与堆芯冷却泵连接，所述的堆芯冷却泵与有机回路换热器连接，所述的有机回路换热器通过第二管路与反应堆连接；

所述的有机回路换热器通过第三管路与工质循环泵连接，工质循环泵与空气冷却器连接，所述的空气冷却器通过第四管路与有机朗肯循环热机连接，所述的有机朗肯循环热机分别与机回路换热器和工质循环泵连接，所述的工质循环泵与堆芯冷却泵连接。

所述的核电站非能动有机朗肯循环余热排出系统，所述的第一管路上安装有进口电动门。

所述的核电站非能动有机朗肯循环余热排出系统，所述的第二管路上安装有出口电动门。

所述的核电站非能动有机朗肯循环余热排出系统，所述的反应堆中的部分余热转化为机械能为堆芯冷却泵提供动力，使得一回路形成强制循环。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型为了能够在事故情况下及时将堆芯一次回路余热排出，使堆芯的温度降至冷停堆工况，设计一种核电站非能动有机朗肯循环余热排出系统，在事故情况下，仍能非能动的自动运行，保证反应堆堆芯在极端事故下不融化，为事故的处理争取时间。

2.本实用新型与已有技术相比，此系统不依靠外部动力源、电源，此系统将有机朗肯循环耦合进余热排出系统中，可以依靠反应堆的余热为有机朗肯循环提供热源，有机朗肯循环热机产生动力带动自身循环以及为反应堆的强制冷却提供动力。

3.本实用新型反应堆强制冷却，此系统由有机朗肯循环热机提供动力带动反应堆强制循环冷却泵工作，相比于安注箱注入系统冷却反应堆，此系统属于强制循环具有冷却量大的优点，能快速缩短反应堆停堆时间。

附图说明：

附图1是本实用新型的结构示意图。

1、堆芯冷却泵，2、反应堆，3、有机回路换热器，4、有机朗肯循环热机，5、空气冷却器，6、工质循环泵，7、进口电动门，8、出口电动门，9、第一管路，10、第二管路，11、第三管路，12、第四管路。

具体实施方式：

实施例1：

一种核电站非能动有机朗肯循环余热排出系统，其组成包括：反应堆和空气冷却器，所述的反应堆通过第一管路9与堆芯冷却泵连接，所述的堆芯冷却泵与有机回路换热器连接，所述的有机回路换热器通过第二管路10与反应堆连接；所述的有机回路换热器通过第三管路11与工质循环泵连接，工质循环泵与空气冷却器连接，所述的空气冷却器通过第四管路12与有机朗肯循环热机连接，所述的有机朗肯循环热机分别与机回路换热器和工质循环泵连接，所述的工质循环泵与堆芯冷却泵连接。

所述的核电站非能动有机朗肯循环余热排出系统，所述的第一管路上安装有进口电动门。所述的第二管路上安装有出口电动门。所述的反应堆中的部分余热转化为机械能为堆芯冷却泵提供动力，使得一回路形成强制循环。

实施例2：

如图所示：右边一次回路循环过程，堆芯冷却泵1通过管道连接，将经过一回路、有机回路换热器3冷却后的水压入反应堆2中，通过反应堆2冷却堆芯，反应堆2出口的水被加热到300℃，进入一回路、有机回路换热器3中为左边有机朗肯循环提供热源；左边循环中的工质为高温有机工质，高温有机工质经过工质循环泵6加压送入一回路、有机回路换热器3中，经过吸热后工质由液态变为过热气态（280℃），进入有机朗肯循环热机4中做功（有机朗肯循环热机4与堆芯冷却泵1和工质循环泵6轴联接，为后两者提供动力），做完工后的乏气工质排出安全壳外的空气冷却器5中冷却凝结为液态，重新进入安全壳内经过工质循环泵6形成循环。

此过程中，反应堆2中的部分余热转化为机械能为堆芯冷却泵1提供动力，使得一回路形成强制循环，提高余热排出的功率，提高余热排出效率；其次将部分余热转化为机械能为有机朗肯循环提供循环动力，使得整个余热排出系统正常工作；最后有一部分余热间接地排出安全壳外的空气换热器中，通过大气散热。

此系统不需要外界提供动力便可将自动将反应堆中的余热排出。当发生事故时，将余热排出一回路反应堆出口电动门8远程打开，进入的高温水便可在一回路、有机回路换热器3中加热有机工质，推动有机朗肯循环热机4做工，带动堆芯冷却泵1、工质循环泵6工作，当堆芯冷却泵1出口压力达到高于反应堆内压力时，将一回路反应堆进口电动门7打开，从而建立循环。

Claims (4)

1.一种核电站非能动有机朗肯循环余热排出系统，其组成包括：反应堆和空气冷却器，其特征是：所述的反应堆通过第一管路与堆芯冷却泵连接，所述的堆芯冷却泵与有机回路换热器连接，所述的有机回路换热器通过第二管路与反应堆连接；

所述的有机回路换热器通过第三管路与工质循环泵连接，工质循环泵与空气冷却器连接，所述的空气冷却器通过第四管路与有机朗肯循环热机连接，所述的有机朗肯循环热机分别与机回路换热器和工质循环泵连接，所述的工质循环泵与堆芯冷却泵连接。

2.根据权利要求1所述的核电站非能动有机朗肯循环余热排出系统，其特征是：所述的第一管路上安装有进口电动门。

3.根据权利要求1所述的核电站非能动有机朗肯循环余热排出系统，其特征是：所述的第二管路上安装有出口电动门。

4.根据权利要求1所述的核电站非能动有机朗肯循环余热排出系统，其特征是：所述的反应堆中的部分余热转化为机械能为堆芯冷却泵提供动力，使得一回路形成强制循环。

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