技术摘要：
本发明属于安全壳冷却系统技术领域，具体涉及一种非能动安全壳空气‑水长期冷却系统，用于在发生事故时对核电厂的屏蔽厂房内的保护反应堆的钢制安全壳进行降温，包括环绕在钢制安全壳底部外侧的换热水池和环绕设置在钢制安全壳底部内侧的环形地坑水池，反应堆设在钢制  全部
背景技术：
非能动安全壳冷却系统是当发生反应堆冷却剂系统(RCS)失水事故或主蒸汽管道 破裂等事故后通过自然力(自然循环、自然对流和重力)驱动冷却安全壳的系统，以确保安 全壳结构的完整性。 目前核电厂设计中多采用了各种非能动的安全壳冷却系统导出安全壳内的热量， 冷却方式大多数为空气冷却和水冷却两种方式。由于空气换热系数远低于水，其热量导出 能力有限，当反应堆堆芯衰变热较大，安全壳换热表面有限时，仅依靠空气冷却手段导出安 全壳热量会使安全壳降温降压的速率相对较慢。并且，空气流道内空气的流速也偏低。由 此，空气冷却更适于作为一种长期有效的带热手段。如AP1000采用了钢制安全壳顶部淋水 加空气冷却的方案，当水箱的水排空后完全依靠空气对流冷却导出足够的热量；NuScale反 应堆则是将钢制安全壳浸没于水池中，当水池水位下降时可利用空气冷却长期导出余热。 此外，对于长期冷却阶段用地坑水冷却堆芯的反应堆设计中，安全壳内大气与地坑水的热 交换小，仅依靠空气冷却也无法及时地将地坑水的热量带走。温度偏高的地坑水会使从堆 芯释放到安全壳内的蒸汽量偏高，从而导致安全壳内的压力温度长期维持在一个相对较高 的值，响安全壳内的设备、仪表等鉴定。
技术实现要素：
针对现有的非能动的安全壳冷却系统的问题，需要设计一种空气冷却和水冷却相 结合的非能动安全壳长期冷却系统，促进空气流动带热和地坑水的降温，实现安全壳长期 冷却时安全壳内的压力温度处于较低水平。 为达到以上目的，本发明采用的技术方案是一种非能动安全壳空气-水长期冷却 系统，用于在发生事故时对核电厂的屏蔽厂房内的保护反应堆的钢制安全壳进行降温，其 中，包括环绕设置在所述钢制安全壳底部外侧的换热水池和环绕设置在所述钢制安全壳底 部内侧的环形地坑水池，所述反应堆设置在所述钢制安全壳底部中心的堆坑内，所述环形 地坑水池的底部与所述堆坑的底部连通；还包括设置在所述屏蔽厂房底部的空气入口和位 于所述屏蔽厂房顶部的空气出口。 进一步，沿所述钢制安全壳底部内侧设有环形的地坑水池池壁，所述钢制安全壳 与所述地坑水池池壁之间的间隔构成所述环形地坑水池，所述环形地坑水池的顶部为敞开 结构，在所述钢制安全壳内壁冷凝的水蒸气形成的水流能够沿着所述钢制安全壳内壁汇入 所述环形地坑水池 进一步，所述钢制安全壳与所述屏蔽厂房之间构成环形空气流通通道，从所述空 气入口流入的空气经过所述环形空气流通通道从所述空气出口排出。 3 CN 111599498 A 说　明　书 2/3 页 进一步，所述钢制安全壳底部外侧环绕设置有隔热墙，所述隔热墙与所述钢制安 全壳之间的间隔构成所述换热水池，所述换热水池的顶部为敞开结构，便于水蒸气蒸发；所 述钢制安全壳内的热量通过所述钢制安全壳传递到所述换热水池的冷却水中，并转换为水 蒸气蒸发，随从所述空气入口流入的空气一起从所述空气出口排出。 进一步，还包括环绕设置在所述换热水池外围的补给水池，所述补给水池的底部 与所述换热水池的底部通过补水通道连通，所述补给水池的顶部为封闭结构，所述补给水 池的顶部设有通气孔。 进一步，所述隔热墙的高度大于所述补给水池的高度。 进一步，所述补给水池紧贴所述隔热墙，所述空气入口位于所述屏蔽厂房的墙壁 与所述补给水池之间的地面上。 进一步，所述补给水池紧贴所述屏蔽厂房的墙壁，所述空气入口位于所述隔热墙 与所述补给水池之间的地面上。 本发明的有益效果在于： 1 .本发明在仅依靠空气带热的非能动安全壳冷却系统基础上设置了安全壳外补 给水池、换热水池和安全壳内环形地坑水池，通过钢制安全壳将安全壳内大气和环形地坑 水池的冷却水的热量导出至壳外。环形地坑水池与换热水池通过钢制安全壳换热使环形地 坑水池中的冷却水的温度降低(环形地坑水池中水的热量能按预期通过钢壳导出至外部的 换热水池)，增强了环形地坑水池中的冷却水对堆芯冷却效果，从而降低了向安全壳内的蒸 汽释放量，由此实现安全壳长期冷却时安全壳内的压力温度处于较低水平。 2.换热水池的水蒸发能按预期带走热量，促进空气流动，提高换热效率。 3.本发明可有效地提高长期冷却降温降压速率，有利于安全壳内的设备、仪表等 鉴定。 附图说明 图1是本发明