本發(fā)明涉及一種隔熱板，具體涉及的是壓水堆內(nèi)置蒸汽穩(wěn)壓器隔熱板及其構(gòu)成的一體化壓水堆。

背景技術(shù)：
傳統(tǒng)外置電加熱式蒸汽穩(wěn)壓器是一個(gè)高壓容器，由汽液兩相空間組成，其中上半部分為飽和蒸汽空間，下半部分是飽和水空間。在穩(wěn)壓器的汽空間設(shè)有噴霧器接管、卸壓閥接管及安全閥接管；水空間內(nèi)設(shè)有電加熱器，底部通過波動(dòng)管與反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的熱段管道連接。由于蒸汽穩(wěn)壓器是通過波動(dòng)管與反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)連通，不可避免的存在發(fā)生潛在的因波動(dòng)管破裂發(fā)生冷卻劑失水事故（LOCA）的風(fēng)險(xiǎn)。設(shè)計(jì)人員為了提高反應(yīng)堆的固有安全特性，從設(shè)計(jì)上消除波動(dòng)管破裂導(dǎo)致的LOCA事故，因而需要將蒸汽穩(wěn)壓器內(nèi)置于反應(yīng)堆壓力容器中。但由于反應(yīng)堆冷卻劑過冷水與內(nèi)置穩(wěn)壓器中飽和水同處反應(yīng)堆壓力容器中，而且過冷水與飽和水一般存在約25℃的溫差，因而必須設(shè)計(jì)一種新型隔熱板實(shí)現(xiàn)過冷水與飽和水的隔離。且反應(yīng)堆壓力容器常常處于345℃左右的高溫、15.5MPa的高壓、高輻射的硼水環(huán)境中，其工作條件惡劣，因而需要一種內(nèi)置蒸汽穩(wěn)壓器隔熱板結(jié)構(gòu)方案，其不僅僅要達(dá)到隔熱的效果，而且還需要能夠適應(yīng)惡劣的工作條件，用于解決此類技術(shù)難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中外置電加熱式蒸汽穩(wěn)壓器與反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)通過波動(dòng)管連接時(shí)存在潛在因波動(dòng)管破裂導(dǎo)致冷卻劑失水事故風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的問題，提供一種滿足高溫高壓環(huán)境、隔熱性能良好且實(shí)現(xiàn)反應(yīng)堆在各種瞬態(tài)工況下過冷水與飽和水的雙向快速波動(dòng)的壓水堆內(nèi)置蒸汽穩(wěn)壓器隔熱板；本發(fā)明還提供了該壓水堆內(nèi)置蒸汽穩(wěn)壓器隔熱板構(gòu)成的一體化壓水堆。為解決上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：壓水堆內(nèi)置蒸汽穩(wěn)壓器隔熱板，包括由構(gòu)成空氣夾層的雙層奧氏體不銹鋼板組成的隔熱板本體，以及設(shè)置在隔熱板本體上方與其一體成型且組合構(gòu)成倒帽形復(fù)合結(jié)構(gòu)的連接體；所述隔熱板本體上則設(shè)置有圓筒形波動(dòng)孔。本發(fā)明通過將壓水堆內(nèi)置蒸汽穩(wěn)壓器隔熱板上的連接體焊接在反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)，通過隔熱板本體即可有效實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓器中飽和水與反應(yīng)堆冷卻劑過冷水的隔離，達(dá)到隔離的效果。通過雙層奧氏體不銹鋼板組成空氣夾層可有效達(dá)到隔熱的效果，由于空氣夾層內(nèi)的空氣處于封閉狀態(tài)中，該空氣幾乎無流動(dòng)，有效降低飽和水及過冷水之間的對(duì)流傳熱，在該狀態(tài)下空氣的導(dǎo)熱系數(shù)僅為0.023，是高溫輻照環(huán)境下極其理想的高效隔熱材料；同時(shí)奧氏體不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)基本在10~30范圍內(nèi)，是導(dǎo)熱性最差的金屬之一；因而帶空氣夾層的雙層奧氏體不銹鋼板復(fù)合結(jié)構(gòu)可有效降低飽和水及過冷水之間的熱傳導(dǎo)。本發(fā)明通過不易活化的空氣及奧氏體不銹鋼材料組合有效解決耐高溫、耐輻照、耐腐蝕的難題。并且，通過隔熱板本體上設(shè)置的圓筒形波動(dòng)孔，可使反應(yīng)堆在各種瞬態(tài)工況下飽和水及過冷水雙向快速波動(dòng)；同時(shí)，通過倒帽形復(fù)合結(jié)構(gòu)可以自適應(yīng)反應(yīng)堆壓力容器頂蓋封頭在運(yùn)行工況下徑向膨脹導(dǎo)致隔熱板的徑向拉伸，有效降低熱應(yīng)力，進(jìn)而提高使用壽命，效果十分顯著。作為一種優(yōu)選，所述圓筒形波動(dòng)孔位于隔熱板本體的中央部位。進(jìn)一步，所述隔熱板本體上設(shè)置有將空氣夾層分隔成多個(gè)空腔的徑向加勁板及環(huán)向加勁板。通過徑向加勁板及環(huán)向加勁板將空氣夾層分隔成多個(gè)空腔，更加有效地防止空氣的流動(dòng)，進(jìn)一步加強(qiáng)隔熱的效果；同時(shí)，該徑向加勁板及環(huán)向加勁板還使隔熱板本體能夠承受反應(yīng)堆內(nèi)高達(dá)21MPa的高壓環(huán)境。更進(jìn)一步，所述空腔內(nèi)水平疊放有波紋狀鏡面不銹鋼箔片構(gòu)成的金屬反射層。該空腔內(nèi)的金屬反射層可有效降低熱輻射效應(yīng)，因而，通過減弱該輻射的傳熱方式，并結(jié)合上述減弱的傳導(dǎo)和對(duì)流的傳熱方式，得到了極好地減弱傳熱的效果，進(jìn)而使隔熱板本體具有良好隔熱性能，實(shí)現(xiàn)了一體化壓水堆內(nèi)穩(wěn)壓器中飽和水與反應(yīng)堆冷卻劑過冷水的隔離，有利于穩(wěn)壓器汽空間的建立，并降低穩(wěn)壓器運(yùn)行能耗。作為一種優(yōu)選地設(shè)置方式，所述空氣夾層由八個(gè)徑向加勁板及四個(gè)環(huán)向加勁板分隔成33個(gè)空腔。本發(fā)明還公開了利用上述壓水堆內(nèi)置蒸汽穩(wěn)壓器隔熱板將蒸汽穩(wěn)壓器內(nèi)置在壓水堆內(nèi)的一體化壓水堆，其具體結(jié)構(gòu)如下：包括具有頂蓋封頭的反應(yīng)堆壓力容器，位于反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)的反應(yīng)堆冷卻劑過冷水，位于反應(yīng)堆冷卻劑過冷水上方的內(nèi)置穩(wěn)壓器飽和水，以及焊接在頂蓋封頭內(nèi)用于分隔反應(yīng)堆冷卻劑過冷水和內(nèi)置穩(wěn)壓器飽和水的上述壓水堆內(nèi)置蒸汽穩(wěn)壓器。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：1、本發(fā)明中的隔熱板結(jié)構(gòu)具有耐高溫、耐高壓、耐輻照、耐腐蝕，隔熱性能良好等優(yōu)點(diǎn)，且該隔熱板實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)堆在各種瞬態(tài)工況下一體化壓水堆內(nèi)過冷水與飽和水的雙向快速波動(dòng)，效果十分顯著；2、本發(fā)明的使用壽命長，其設(shè)計(jì)壽命預(yù)期長達(dá)60年；3、本發(fā)明具有高安全性，為核能作為分布式清潔能源創(chuàng)造了條件，可用于核能發(fā)電、核能城市區(qū)域供熱、核能工業(yè)工藝供熱及核能海水淡化等領(lǐng)域，其應(yīng)用范圍廣泛；4、本發(fā)明解決了一體化壓水堆內(nèi)置蒸汽穩(wěn)壓器最核心的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)技術(shù)難題，該隔熱板技術(shù)可廣泛應(yīng)用于軍用、民用革新型一體化壓水堆，為提高核能及核動(dòng)力推進(jìn)反應(yīng)堆安全性具有革命性意義。附圖說明圖1為本發(fā)明的縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖1中A-A向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明安裝在反應(yīng)堆壓力容器中的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，圖中附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)的零部件名稱為：1－隔熱板本體，2－空氣夾層，3－連接體，4－圓筒形波動(dòng)孔，5－徑向加勁板，6－環(huán)向加勁板，7－金屬反射層，8－反應(yīng)堆壓力容器，9－反應(yīng)堆冷卻劑過冷水，10－內(nèi)置穩(wěn)壓器飽和水。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例1壓水堆內(nèi)置蒸汽穩(wěn)壓器隔熱板，如圖1和圖2所示，包括由構(gòu)成空氣夾層2的雙層奧氏體不銹鋼板組成的隔熱板本體1，以及設(shè)置在隔熱板本體1上方與其一體成型且組合構(gòu)成倒帽形復(fù)合結(jié)構(gòu)的連接體3；所述隔熱板本體1上則設(shè)置有圓筒形波動(dòng)孔4。連接體3為圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)，連接體3內(nèi)徑與隔熱板本體1的外側(cè)壁外徑相同，隔熱板本體1的外側(cè)壁外徑向上延伸，該連接體3固定在隔熱板本體1外側(cè)壁延伸部位且隔熱板本體1與連接體3一體成型，該隔熱板本體1與連接體3組合后即構(gòu)成本發(fā)明中的倒帽形復(fù)合結(jié)構(gòu)，如圖1所示。本發(fā)明中該隔熱板本體1和連接體3為一體成型結(jié)構(gòu)且均由奧氏體不銹鋼材料制成。如圖2所示，該壓水堆內(nèi)置蒸汽穩(wěn)壓器隔熱板的內(nèi)徑約為2500mm，總厚度約為350mm，該雙層奧氏體不銹鋼板的厚度設(shè)置為約20mm，空氣夾層2的厚度約為210mm；該隔熱板本體1上的圓筒形波動(dòng)孔4的直徑約為140mm。將本發(fā)明的壓水堆內(nèi)置蒸汽穩(wěn)壓器隔熱板焊接在反應(yīng)堆壓力容器頂蓋封頭內(nèi)，其可適用于熱功率為200～1000MW的一體化壓水堆。實(shí)施例2本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于：本實(shí)施例中優(yōu)化了壓水堆內(nèi)置蒸汽穩(wěn)壓器隔熱板的具體結(jié)構(gòu)。如圖1～圖3所示，本實(shí)施例中該圓筒形波動(dòng)孔4位于隔熱板本體1的中央部位。本實(shí)施例中還增加了徑向加勁板5、環(huán)向加勁板6以及金屬反射層7，其具體設(shè)置方式如下：本實(shí)施例中，該環(huán)向加勁板6的數(shù)量為四個(gè)，設(shè)置在空氣夾層2內(nèi)且位于圓筒形波動(dòng)孔4與連接體3之間，如圖3所示，該鄰近圓筒形波動(dòng)孔4的環(huán)向加勁板6厚度約40mm，其余環(huán)向加勁板6厚度約為20mm。所述徑向加勁板5的數(shù)量為八個(gè)，均勻分布在隔熱板本體1上，該徑向加勁板5的一端與鄰近圓筒形波動(dòng)孔4的環(huán)向加勁板6連接，另一端則延伸到連接體3位置處，如圖2和圖3所示。該徑向加勁板5的厚度約為20mm。通過上述徑向加勁板5和環(huán)向加勁板6的共同作用，有效將空氣夾層2分隔成33個(gè)空腔，進(jìn)一步阻隔空氣流動(dòng)，降低熱傳導(dǎo)效率；同時(shí)該設(shè)置能夠承受反應(yīng)堆內(nèi)高達(dá)21MPa的高壓環(huán)境，有效增強(qiáng)耐壓程度。為了能更好地隔絕熱量傳遞，即，為了能有效降低輻照導(dǎo)致的熱傳遞，所述空腔內(nèi)水平疊放有波紋狀鏡面不銹鋼箔片構(gòu)成的金屬反射層7，如圖1所示，該金屬反射層7的厚度約為0.1mm。實(shí)施例3本實(shí)施例與實(shí)施例1和實(shí)施例2的區(qū)別在于：本實(shí)施例將實(shí)施例1或2中的壓水堆內(nèi)置蒸汽穩(wěn)壓器隔熱板應(yīng)用到壓水堆中，公開了一種利用實(shí)施例1或2中的隔熱板構(gòu)成一體化壓水堆的結(jié)構(gòu)，其具體結(jié)構(gòu)如下：一體化壓水堆，包括具有頂蓋封頭11的反應(yīng)堆壓力容器8，位于反應(yīng)堆壓力容器8內(nèi)的反應(yīng)堆冷卻劑過冷水9，位于反應(yīng)堆冷卻劑過冷水9上方的內(nèi)置穩(wěn)壓器飽和水10，以及焊接在頂蓋封頭11內(nèi)用于分隔反應(yīng)堆冷卻劑過冷水9和內(nèi)置穩(wěn)壓器飽和水10的隔熱板。上述隔熱板即為實(shí)施例1或?qū)嵤├?中所述的壓水堆內(nèi)置蒸汽穩(wěn)壓器隔熱板。上述實(shí)施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，但凡采用本發(fā)明的設(shè)計(jì)原理，以及在此基礎(chǔ)上進(jìn)行非創(chuàng)造性勞動(dòng)而作出的變化，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。