用于非能动空气冷却的核电站双层安全壳结构及其核电站

技术领域

本发明涉及非能动空气冷却技术领域，具体地，涉及一种用于非能动空气冷却的核电站双层安全壳结构及其核电站。

背景技术

当前，在核电站的安全技术中，有一种采用容纳核电站一回路(含反应堆堆芯)的双层安全壳设计，其中内层安全壳为气密的金属罩，外层安全壳为开有通风孔的建筑。在压水堆核电厂反应堆发生冷却剂流失事故或主蒸汽管道破裂事故时，内层安全壳内水蒸气含量迅速增加，导致内部压力和温度大幅度升高，并进一步导致内层安全壳金属本体温度也升高，此时可以通过外层安全壳建筑的入风口，以及在内-外层安全壳间的环形风道，和外部安全壳顶部的出风口，形成有效的空气的自然循环回路，并通过内层安全壳壁面的较高温度提供自然循环驱动力，来提供一定的冷却能力，保证安全壳内的温度及压力低于安全限值，保证核电站与环境的安全。

当前的外层安全壳进风口主要有两种技术方案，一种如附图3所示，是采用底部进风，风进入后直接从下而上通过内部和外部安全壳的环腔，从顶部流出；另一种如附图4所示，是从外层安全壳侧部高处进风，并在内外安全壳环腔内设置导流围板，将环腔分隔成内外两层环腔，从入口流入的风先在外侧环腔内向下流动，然后在环腔底部折返向上流动，并通过上部出口流出。

现有技术方案1结构简单，但是入风口放在下部，入口风容易受附近建筑物遮挡，并由于接近基座处开入风口，对外层安全壳的结构强度有一定要求；而现有技术方案2入风口外开阔无遮挡，有利于利用近地高处的空气流，但是环腔内结构逼窄，对系统的维护和检查都带来不便。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于非能动空气冷却的核电站双层安全壳结构及其核电站。

根据本发明提供的一种用于非能动空气冷却的核电站双层安全壳结构，包括安全壳、风口以及支架；

所述安全壳包括外层安全壳，所述风口包括入风口，所述外层安全壳外侧开孔设置有风道，所述风道上设置所述入风口，且所述外层安全壳外侧设置所述支架。

一些实施方式中，所述安全壳还包括内层安全壳，所述内层安全壳设置在所述外层安全壳内部，所述内层安全壳与所述外层安全壳内部之间设置有环腔。

一些实施方式中，所述外层安全壳外侧设置有风道，所述风道一端连接在所述外层安全壳外侧，且所述风道另一端为入风口。

一些实施方式中，所述风道一端开孔连通所述环腔设置在所述外层安全壳外侧底部，所述入风口设置在所述外层安全壳外侧上部。

一些实施方式中，所述多个入风口对称设置在所述外层安全壳外侧。

一些实施方式中，所述多个支架对称设置在所述外层安全壳外侧。

一些实施方式中，所述风口还包括出风口，所述出风口设置在所述外层安全壳顶部。

一些实施方式中，所述入风口内的风通过所述环腔由下往上从所述出风口流出。

一种核电站，采用所述的用于非能动空气冷却的核电站双层安全壳结构。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明通过在外层安全壳上设置风道，利用对外层安全壳底部开孔的方法输送气流代替在内、外层安全壳间环腔内设置导流围板，维护简单便利，避免造成空间狭窄对安装维护带来不便；

2、本发明通过在外层安全壳上部设置入风口，入风口外开阔无遮挡，有利于利用近地高处的空气流；

3、本发明通过采用固定和支撑外层安全壳外部风道的硬质支架，该支架还可承担部分外层安全壳的承重和支撑功能，有效解决了在外层安全壳底部开孔后安全壳本体的结构强度问题，并有利于对现有双层安全壳进行改造。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明用于非能动空气冷却的核电站双层安全壳结构的正视图；

图2为本发明用于非能动空气冷却的核电站双层安全壳结构的俯视图；

图3为背景技术中现有技术方案1的正视图；

图4为背景技术中现有技术方案2的正视图。

附图标记：

内层安全壳1                          导流围板5

外层安全壳2                          支架6

入风口3                              风道7

出风口4                              环腔8

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1-2所示，本发明包括安全壳、风口以及支架6。所述安全壳包括外层安全壳2，所述风口包括入风口3，所述外层安全壳2外侧开孔设置有风道7，所述风道7上设置所述入风口3，且所述外层安全壳2外侧设置所述支架6。

安全壳还包括内层安全壳1，内层安全壳1设置在外层安全壳2内部，内层安全壳1与外层安全壳2内部之间设置有环腔8。外层安全壳2外侧设置有风道7，风道7一端连接在外层安全壳2外侧，且风道7另一端为入风口3。风道7一端开孔连通环腔8设置在外层安全壳2外侧底部，入风口3设置在外层安全壳2外侧上部。多个入风口3对称设置在外层安全壳2外侧。多个支架6对称设置在外层安全壳2外侧。所述风口还包括出风口4，出风口4设置在外层安全壳2顶部。入风口3内的风通过环腔8由下往上从出风口4流出。一种核电站，采用上述的用于非能动空气冷却的核电站双层安全壳结构。

本发明的入风口3设置在外层安全壳2的侧部上方，风从入风口3到出风口4仍然经历从入风口3向下流通到环腔8底部然后反向从下往上流动，直到出风口4流出的过程，但是与图4入风口3在上方的设计不同，本发明并不在外层安全壳2与内层安全壳1之间设置导流围板5，而是将从上往下的风道7移到外层安全壳2的外部设置，这样就既实现了现有技术方案2中的流动方式，但是又避免了导流围板5造成的环腔8内空间逼窄，对系统的维护和检查造成不便。

外层安全壳2外侧的风道7可以直接在现有技术方案1或技术方案2的设计下，经过简单修改实施，或者独立在新的双层安全壳设计下实施：

在外层安全壳2外部侧面对称布置风道7，风道7的一端即入风口3位于侧面上部，风道7的另一端在外层安全壳2底部穿透接入环腔8。风道7本身通过钢制支架支撑，该支架6连接在外层安全壳2外侧可改善因风道7的一端穿透外侧安全壳后，安全壳本体的机械受力性能。风道7内的风进入环腔8下部后，可采用大量在外层安全壳2上均布出风口4的方式，根据热胀冷缩原理，冷空气向下流动，热空气向上流动，环腔8下部的气流在吸收安全壳内壁上的热量后，沿环腔8轴向从出风口4快速流出，提高安全壳本体的散热效率。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。