一種具有無源冷卻功能的核反應堆冷卻系統(tǒng)，其可在反應堆停堆事件(LOCA)期間使用，而無需使用電力。所述系統(tǒng)包括帶有核燃料堆芯的反應堆容器，所述核燃料堆芯位于反應堆井內(nèi)。安全殼容器內(nèi)貯水槽流體連接到反應堆井上并裝有冷卻儲水。在冷卻劑喪失期間，貯水槽向反應堆井注入冷卻水。最后，由反應堆衰變熱加熱的水蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽。蒸汽流向安全殼容器內(nèi)熱交換器并凝結(jié)。所述冷凝液在閉式流動環(huán)路系統(tǒng)中返回到反應堆井中，在該環(huán)路中，根據(jù)水的相變和密度變化，流動循環(huán)僅通過重力進行。在一個實施方式中，熱交換器可以是一排安裝在內(nèi)部安全殼容器壁上的散熱管道，所述安全殼容器被散熱器所包圍。

1.一種無源式反應堆冷卻系統(tǒng)，其能夠在冷卻劑喪失事故后使用，所述系統(tǒng)包括：
與散熱器熱聯(lián)通的安全殼容器；
設置在所述安全殼容器內(nèi)的反應堆井；
至少部分地設置在所述反應堆井中的反應堆容器，所述反應堆容器裝有加熱所述反應
堆容器內(nèi)的一次冷卻劑的核燃料堆芯；
設置在所述安全殼容器內(nèi)并與所述反應堆井流體相通的貯水槽，所述槽裝有冷卻儲
水；以及
設置在所述安全殼容器內(nèi)的熱交換器，所述熱交換器經(jīng)由閉式流動環(huán)路與所述反應堆
井流體相通，在所述閉式流動環(huán)路中，經(jīng)由重力驅(qū)動液體流動；
其中，在一次性冷卻劑失去后，所述貯水槽配置成可操作地向所述反應堆井注入冷卻
水，所述冷卻水通過來自所述燃料堆芯的熱量而轉(zhuǎn)換成蒸汽并通過所述閉式流動環(huán)路流到
所述熱交換器。
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述蒸汽在所述熱交換器內(nèi)凝結(jié)形成冷凝液，以
及所述冷凝液經(jīng)由重力流回到所述反應堆井。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中，所述熱交換器包括一排整體連接到所述安全
殼容器的散熱管道。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中，所述散熱器包括裝有環(huán)繞所述安全殼容器的
水的環(huán)形儲存器。
5.根據(jù)權利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述環(huán)形儲存器中的水的溫度低于所述蒸汽的溫
度，從而冷凝所述蒸汽。
6.根據(jù)權利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述環(huán)形儲存器在所述安全殼容器和外部安全殼
容器外殼結(jié)構(gòu)之間形成。
7.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述閉式流動環(huán)路包括：
流體連接所述反應堆井和熱交換器頂部的蒸汽進氣管道，以及
流體連接所述熱交換器和貯水槽的冷凝液排出管道。
8.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述反應堆井和貯水槽在設置于所述安全殼容器
中的混凝土整料中形成。
9.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述貯水槽通過至少一個其內(nèi)設置有傾泄閥的流
動管路流體連接到所述反應堆井，所述傾泄閥配置成通過從關閉位置轉(zhuǎn)到打開位置來控制
冷卻水至所述反應堆井的流量。
10.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，進一步包括位于所述反應堆容器外表面上的隔熱襯里
組件，所述襯里組件包括多個彼此間隔開的金屬襯里，所述襯里之間形成空氣間隙。
11.根據(jù)權利要求10所述的系統(tǒng)，進一步包括設置在所述反應堆容器外表面處的頂部
流孔噴嘴，所述反應堆容器與在所述襯里和所述反應堆井之間形成的所述空氣間隙流體相
通，
其中，所述頂部流孔噴嘴配置成可操作地排空在所述襯里組件內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽并將所述
蒸汽排放到所述反應堆井。
12.根據(jù)權利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述頂部流孔噴嘴包括配置成覆蓋所述噴嘴的
擋板，所述擋板能夠在打開位置和關閉位置之間樞轉(zhuǎn)地移動。
13.根據(jù)權利要求10所述的系統(tǒng)，進一步包括設置在所述反應堆容器的下封頭的外表
面處的底部流孔噴嘴，其與在所述襯里和所述反應堆井之間形成的所述空氣間隙流體相
通，
其中，所述底部流孔噴嘴配置成可操作地使所述反應堆井中的冷卻水進入所述襯里組
件中。
14.根據(jù)權利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述底部流孔噴嘴包括配置成覆蓋所述噴嘴的
擋板，所述擋板能夠在打開位置和關閉位置之間樞轉(zhuǎn)地移動。
15.一種在冷卻劑喪失后用來被動冷卻核反應堆的方法，所述方法包括：
將設置在安全殼容器內(nèi)部反應堆井中裝有核燃料堆芯和一次冷卻劑的反應堆容器定
位；
至少部分地向與所述反應堆井流體連接的貯水槽內(nèi)注入冷卻水；
將來自所述貯水槽的冷卻水排放到所述反應堆井內(nèi)；
用所述燃料堆芯加熱所述冷卻水；
將所述冷卻水至少部分地轉(zhuǎn)換為蒸汽；
將所述蒸汽積聚到所述反應堆井內(nèi)；
使所述蒸汽流過熱交換器；
在所述熱交換器內(nèi)凝結(jié)所述蒸汽以形成冷凝液；以及
使所述冷凝液流到所述反應堆井中；
其中，所述冷卻劑蒸汽和冷凝液在所述熱交換器和反應堆井之間通過閉式流動環(huán)路循
環(huán)。
16.根據(jù)權利要求15所述的方法，其中，所述蒸汽在設置于所述反應堆容器外表面上的
隔熱襯里組件內(nèi)產(chǎn)生，所述襯里組件經(jīng)由流孔噴嘴同所述反應堆井流體聯(lián)通，所述流孔噴
嘴設置在所述反應堆容器的頂部和底部處。
17.根據(jù)權利要求15所述的方法，其中，所述熱交換器包括一排整體連接到所述安全殼
容器上的散熱管道。
18.根據(jù)權利要求15所述的方法，其中，所述冷凝步驟進一步包括所述熱交換器將所述
蒸汽熱量排放到環(huán)形儲存器，所述環(huán)形儲存器裝有環(huán)繞所述安全殼容器的水。