CN112750540A - 安全注入***与方法及核电*** - Google Patents

安全注入***与方法及核电*** Download PDF

Info

Publication number
CN112750540A
CN112750540A CN201911047891.5A CN201911047891A CN112750540A CN 112750540 A CN112750540 A CN 112750540A CN 201911047891 A CN201911047891 A CN 201911047891A CN 112750540 A CN112750540 A CN 112750540A
Authority
CN
China
Prior art keywords
safety injection
pressure
loop
safety
rpv
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911047891.5A
Other languages
English (en)
Inventor
陶俊
咸春宇
梁潇
谢小飞
陈军
孔翔程
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hualong International Nuclear Power Technology Co Ltd
Original Assignee
Hualong International Nuclear Power Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hualong International Nuclear Power Technology Co Ltd filed Critical Hualong International Nuclear Power Technology Co Ltd
Priority to CN201911047891.5A priority Critical patent/CN112750540A/zh
Publication of CN112750540A publication Critical patent/CN112750540A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C15/00Cooling arrangements within the pressure vessel containing the core; Selection of specific coolants
    • G21C15/02Arrangements or disposition of passages in which heat is transferred to the coolant; Coolant flow control devices
    • G21C15/14Arrangements or disposition of passages in which heat is transferred to the coolant; Coolant flow control devices from headers; from joints in ducts
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C15/00Cooling arrangements within the pressure vessel containing the core; Selection of specific coolants
    • G21C15/18Emergency cooling arrangements; Removing shut-down heat
    • G21C15/182Emergency cooling arrangements; Removing shut-down heat comprising powered means, e.g. pumps
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

本发明实施例提供了一种安全注入***与方法及核电***,涉及核电技术领域;其中,上述安全注入***,应用于核电***,所述核电***包括一回路与二回路,所述一回路包括反应堆压力容器RPV与连接至所述RPV的环路结构,所述二回路包括蒸汽管道,所述环路结构与所述蒸汽管道均连接至蒸汽发生器;所述安全注入***包括:连接至所述RPV的压力容器直接注入DVI管线;安装在所述DVI管线上的安注泵;以及,安装在所述蒸汽管道上的释放阀。本发明实施例提供的安全注入***降低了对不同注入压力的安注子***的需求,进而降低了整个安全注入***的制造成本。

Description

安全注入***与方法及核电***
技术领域
本发明涉及核电技术领域,尤其涉及一种安全注入***与方法及核电***。
背景技术
压水堆核电厂核电***通常具有一回路与二回路,一回路中的流动介质一方面可以吸收反应堆堆芯的热量传递给二回路中的流动介质以产生蒸汽,另一方面也起到对反应堆堆芯的温度控制作用。为确保反应堆堆芯安全,在核电***设计中,一般需要考虑到由于一回路管道破口导致冷却剂丧失事故(Loss of Coolant Accident,LOCA),以及由于蒸汽管道断裂(Steam Line Break,SLB)等造成的一回路过冷事故等可能出现的工况。为应对上述事故工况,通常会为反应堆配设安全注入***(Safety Injection System,简称安注***)。
安注***通常需要在一回路中的压力下降至特定值时才会投入使用,而在实际应用中,不同事故工况造成的一回路压力下降值或压力下降速度并不一致,现有技术中,为使得安注***能够在不同事故工况下及时投入使用,会同时设置多个不同注入压力的安注子***,进而导致整个安注***的制造成本较高。
发明内容
本发明实施例提供一种安全注入***与方法及核电***,以解决现有压水堆核电厂核电***需同时设置多个不同注入压力的安注子***,进而导致整个安注***的制造成本较高的问题。
为了解决上述技术问题,本发明是这样实现的:
本发明实施例提供了一种安全注入***,应用于核电***,所述核电***包括一回路与二回路,所述一回路包括反应堆压力容器RPV与连接至所述RPV的环路结构,所述二回路包括蒸汽管道,所述环路结构与所述蒸汽管道均连接至蒸汽发生器;
所述安全注入***包括:
连接至所述RPV的压力容器直接注入DVI管线;
安装在所述DVI管线上的安注泵;以及,
安装在所述蒸汽管道上的释放阀。
可选地,所述安全注入***还包括安注箱ACC,所述ACC连接至所述DVI管线上。
可选地,所述安全注入***还包括吸入管线与换料水箱;
多个所述DVI管线并联设置,并通过所述吸入管线连通至所述换料水箱;
每个所述DVI管线上均安装有所述安注泵。
可选地,所述吸入管线的数量为多个。
可选地,所述安注泵为中压安注泵。
可选地,所述释放阀为弹簧加载式安全阀。
本发明实施例还提供了一种核电***,包括一回路、二回路以及上述的安全注入***;
所述一回路包括RPV与连接至所述RPV的环路结构,所述二回路包括蒸汽管道,所述环路结构与所述蒸汽管道均连接至蒸汽发生器;
所述DVI管线连接至所述RPV,所述释放阀安装在所述蒸汽管道上。
可选地,多个所述环路结构连接在所述RPV上;
所述环路结构包括热管段、冷管段以及主泵;
所述蒸汽发生器的第一接口与第二接口分别通过热管段与冷管段与所述RPV连接,所述主泵安装在所述冷管段上。
本发明实施例还提供了一种安全注入方法,应用于上述的核电***中,其特征在于,包括:
获取所述一回路中的压力值;
当所述一回路中的压力值低于第一压力阈值时,生成安全注入信号;
当所述一回路中的压力值低于第二压力阈值时,根据所述安全注入信号,控制所述安注泵运行;
其中,所述第一压力阈值大于所述第二压力阈值。
可选地,所述当所述一回路中的压力值低于第二压力阈值时,根据所述安全注入信号,控制所述安注泵运行,包括:
当所述一回路中的压力值低于第一压力阈值,且不低于第二压力阈值的持续时间超过时间阈值时,控制所述释放阀打开;
当所述一回路中的压力值低于第二压力阈值时,根据所述安全注入信号,控制所述安注泵运行。
本发明实施例中,安全注入***一方面采用DVI技术,降低了对安注泵的流量要求,另一方面在二回路蒸汽管道上设置释放阀,通过释放蒸汽对一回路进行降温降压,降低对安注泵的压力要求;因此,同种类型的安注子***可适应更多类型事故工况,降低了对不同注入压力的安注子***的需求,进而降低了整个安全注入***的制造成本。此外,采用DVI管线直接向一回路注入,安全注入***不受一回路事故本身的影响,具有较高的可用性和可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的安全注入***结构示意图;
图2为本发明实施例提供的安全注入***在一优选实施方式中的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的安全注入方法流程图;
图4为本发明实施例中释放阀与安注泵运行方式流程图。
图中示出:DVI管线110、吸入管线111、安注箱120、安注泵130、释放阀140、第一隔离阀151、第二隔离阀152、逆止阀153、反应堆压力容器210、环路结构220、热管段221、冷管段222、主泵223、蒸汽管道300、蒸汽发生器400、换料水箱500、安全壳600。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中,提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此,本领域技术人员应该清楚,可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外,为了清楚和简洁,省略了对已知功能和构造的描述。
本发明实施例提供的安全注入***,应用于核电***,如图1所示,所述核电***包括一回路与二回路,所述一回路包括反应堆压力容器(Reactor Pressure Vessel,RPV)210与连接至所述RPV的环路结构220,所述二回路包括蒸汽管道300,所述环路结构220与所述蒸汽管道300均连接至蒸汽发生器400;
所述安全注入***包括:连接至所述RPV的压力容器直接注入(Direct VesselInjection,DVI)管线110;安装在所述DVI管线110上的安注泵130;以及,安装在所述蒸汽管道300上的释放阀140。
现有技术中的安全注入***多是从一回路主管道注水,在一回路主管道发生大破口LOCA事故工况下,向该破口主管道注入的水将全部流失,导致安全注入***的其中一列完全失效,从而提高了安全注入***配置列数要求以及对完好主管道上安注泵的流量要求。而本实施例中采用DVI技术,即由上述安注泵130可以从独立于一回路主管道的DVI管线110中直接向一回路中注入水。即使发生一回路主管道大破口LOCA事故,也不会造成安注子***的失效,降低对安注子***列数的要求以及对安注泵130的流量要求。
在各种尺寸破口LOCA事故工况下,可通过安注泵130向一回路中注入冷却水(一般为含硼水),技术恢复和保持堆芯水位,确保堆芯有效冷却,防止堆芯过热损坏和放射性释放。在一回路过冷事故如SLB事故工况下,可通过安注泵130向一回路注入含硼水,补偿一回路冷却引入的正反应性,确保堆芯处于次临界状态并保持足够的停堆深度,确保反应堆堆芯安全。
本实施例提供的安全注入***中,释放阀140安装在蒸汽管道300上。在正常工况下,释放阀140关闭,蒸汽管道300中的蒸汽用于驱动汽轮机。当处于事故工况时,释放阀140打开时,二回路中的蒸汽以大流量释放到外界环境中,进而能够对一回路进行快速降温降压。在例如中、小破口LOCA事故工况,或者一回路过冷如SLB事故工况下,一回路中可能出现压力下降速率较慢,或者压力无法下降到触发上述安注子***运行的阈值时,可打开释放阀140,对一回路进行快速降温降压,进而触发安注子***运行。
本实施例中,安全注入***一方面采用DVI技术,降低了对安注泵的流量要求,另一方面在二回路蒸汽管道上设置释放阀,通过释放蒸汽对一回路进行降温降压,降低对安注泵的压力要求;因此,同种类型的安注子***可适应更多类型事故工况,降低了对不同注入压力的安注子***的需求,进而降低了整个安全注入***的制造成本。此外,采用DVI管线直接向一回路注入,安全注入***不受一回路事故本身的影响,具有较高的可用性和可靠性。
可选地,上述安全注入***还包括安注箱(Accumulator,ACC)120,所述ACC连接至所述DVI管线110上。
上述ACC的可以是存储有氮气覆盖的含硼水的容器,一般在一回路中的压力降低到一定值(例如5MPa)时自动开启。ACC为非能动设备,其运行不依赖于外部动力,可以有效保证含硼水注入可靠性。
可选地,上述ACC连接至所述DVI管线110位于安注泵130与RPV之间的位置。
可选地,上述安全注入***还包括吸入管线111与换料水箱500;多个所述DVI管线110并联设置,并通过所述吸入管线111连通至所述换料水箱500;每个所述DVI管线110上均安装有所述安注泵130。
与RPV进行连接的DVI管线110的直径,通常要远小于现有技术中一回路主管道的直径,例如,对于DVI管线110,其尺寸规格可设为DN150,而现有技术中一回路主管道的尺寸规格通常可达DN760。考虑到开孔尺寸对RPV强度的影响,相较于现有的一回路主管道构造,本实施例中可设置更多的DVI管线110与RPV进行连通,且每个DVI管线110上均可以安装安注泵130。安注泵130数量的增加,可有效提升冷却水的注入效率,提高安全注入***的可靠性。可选地,所述吸入管线111的数量为多个。
上述多个所述吸入管线111连接至换料水箱500。每条吸入管线111与对应的DVI管线110及相应的安注泵130等可以作为一列,设置多个吸入管线111即对应设置有多列上述结构,其目的主要是考虑到单一故障设计原则,即在安全注入***的其中一列失效时,依然存在其他列能够独立运行。当然,设置多个吸入管线111同样也能够提升冷却水的注入效率。
可选地,所述安注泵130为中压安注泵。
中压安注泵的运行压力范围一般在0.1~8.0MPa,中压安注泵与相应的DVI管线110等共同构成中压安注(Middle Head Safety Injection,MHSI)子***。核电厂在正常运行情况下,一回路的压力为15.5MPa左右,当出现LOCA、一回路过冷等事故工况时,一回路内压力会降低,当压力下降到一定值时,将触发安全注入信号,当压力继续下降至中压安注泵的运行压力,例如8.0MPa时,MHSI子***开始向一回路中注入冷却水。在实际应用中,当一回路内压力继续下降至5.0MPa时,还可通过ACC向一回路中注入冷却水。
本实施例中,由于释放阀140可以对一回路进行快速降温降压,同时安全注入***的每一列均可设置多个安注泵130,有效保证注水效率,因此,所有的安注泵130均可以设置成中压安注泵,从而避免了设置多套不同注入压力的安注子***,有效降低整个安全注入***的设计与制造成本。
当然,在一些可行的实施例中,上述MHSI子***也可以由高压安注(High HeadSafety Injection,HHSI)子***或者低压安注(Low Head Safety Injection,LHSI)子***进行替换。相比之下,HHSI子***能够在一回路压力在较高值下运行,但是一方面HHSI子***中,高压安注泵的流量较小,注水效率较低;另一方面,在应对蒸汽发生器传热管破裂(Steam Generator Tube Rupture,SGTR)事故工况时,由于HHSI子***较高的注入压力,造成一回路向二回路泄露的冷却剂较多,蒸汽发生器400发生满溢,向外界环境释放的放射性较多。对于LHSI子***,需要在一回路中压力降低至较低值时才能够运行,例如对于常见的低压安注泵,运行压力一般在2MPa以下。在出现大破口LOCA事故时,一回路压力降幅较大,低压安注泵的运行能够高效注水;但是在中小破口LOCA或其他不会导致一回路大幅降压的事故工况时,需要辅助对一回路进行降压;以使用上述实施例中的释放阀140为例,需要花费较长时间才能触发LHSI子***运行,动作不够及时,容易带来更严重安全问题;而且对于一回路压力降低程度不大的事故工况下,很难通过释放阀140将一回路中的压力降低至LHSI子***的运行压力。
可选地,所述释放阀140为弹簧加载式安全阀。
基于上述实施例,当出现小破口LOCA等使得一回路压力难以降至触发安注子***运行压力的事故工况时,需要对一回路进行降压。现有技术中,通常采用依次开启多级自动卸压***的阀门的方式来对一回路卸压,人为增大一回路压力边界的破坏程度,造成反应堆冷却剂大量流失;从破口和自动卸压***阀门流出的具有高放射性的大量冷却剂进入安全壳,造成安全壳的严重污染,使核电厂事故后恢复极其困难。同时,自动卸压***的四级卸压阀一般采用***阀,失效概率较高。
而本实施例中,一方面上述弹簧加载式安全阀位于二回路上,打开后对二回路水蒸气进行排放来使得一回路降温降压,不会造成反应堆冷却剂流失;另一方面,弹簧加载式安全阀相较于***阀具有更高的可靠性。当然,上述释放阀140也可以是其他类型的卸压阀,能够对蒸汽管道300中的蒸汽进行释放即可。此外,在上述实施例中,释放阀140优选设置在二回路的主蒸汽管道上。
如图1、图2所示,在一个优选实施方式中,RPV上的四条DVI管线110,分别为DVI-A、DVI-B、DVI-C和DVI-D;每条DVI管线110上设置一台ACC及相应的第二隔离阀152和逆止阀153,四台ACC分别定义为ACC-A、ACC-B、ACC-C和ACC-D,ACC可以为由氮气覆盖的含硼水储存容器,氮气初始覆盖压力可为5.0MPa左右;安注泵130可选择为中压安注泵,向每条DVI管线110注水的中压安注泵,分别为中压安注泵A、中压安注泵B、中压安注泵C和中压安注泵D;每台中压安注泵所在DVI管线110上均设有第一隔离阀151。四台中压安注泵的取水水源为换料水箱500,换料水箱500为设置在安全壳600内的含硼水储存箱。四台中压安注泵分为两列,中压安注泵A和中压安注泵B为一列(A列),共用一列应急交流电源和设备冷却水***,中压安注泵C和中压安注泵D为另一列(B列),共用另一列应急交流电源和设备冷却水***。在需要对一回路进行降压时,开启二回路蒸汽管道300上的释放阀140,以大流量将二回路蒸汽释放入外界环境,对一回路进行快速降温、降压。
本优选实施方式中,安全注入***包括DVI管线、中压安注泵、ACC及位于二回路蒸汽管道上的释放阀,无需HHSI子***和LHSI子***就可有效执行其预期的安全功能,***设计和工艺流程大大简化,所需设备大大减少,经济性好。由于采用DVI技术,同时省略了现有技术中可能用到的堆芯补水箱(Core Makeup Tank,CMT),仅需配置独立的两列就可满足单一故障设计原则,相应的应急交流电源、设备冷却水***等支持***也只需两列,***配置和支持***也大大简化,进一步提高的核电厂的经济性。
当然,可选地,安全注入***所包括的列数还可以是三列或更多,根据实际需要进行设置。
本发明实施例提供的安全注入***,采用DVI技术以及设于二回路蒸汽管道上的释放阀结构,在保证安全注入***能有效执行其预期的安全功能的前提下,简化安全注入***设计,降低对其支持***的要求,降低硬件成本和运行成本,在保证核电厂安全的同时有效提高经济性。
本发明实施例还提供了一种核电***,如图1所示,包括一回路、二回路以及如上所述的安全注入***;所述一回路包括RPV与连接至所述RPV的环路结构220,所述二回路包括蒸汽管道300,所述环路结构220与所述蒸汽管道300均连接至蒸汽发生器400;所述DVI管线110连接至所述RPV,所述释放阀140安装在所述蒸汽管道300上。
本实施例提供的核电***中,一方面安全注入***采用DVI技术,降低了对安注泵的流量要求,另一方面在二回路蒸汽管道上设置释放阀,通过释放蒸汽对一回路进行降温降压,降低对安注泵的压力要求;因此,同种类型的安注子***可适应更多类型事故工况,降低了对不同注入压力的安注子***的需求,进而降低了整个安全注入***的制造成本。此外,采用DVI管线直接向一回路注入,安全注入***不受一回路事故本身的影响,具有较高的可用性和可靠性。
可选地,多个所述环路结构连接在所述RPV上;所述环路结构220包括热管段221、冷管段222以及主泵223;所述蒸汽发生器的第一接口与第二接口分别通过热管段与冷管段与所述RPV连接,所述主泵安装在所述冷管段上。
其中,热管段221与冷管段222分别连接至RPV,一回路冷却剂通过热管段221将堆芯产生的热量传导至蒸汽发生器400,主泵223将冷却后的一回路冷却剂经冷管段222泵送回RPV中。本实施例中环路结构220并不包括用于安全注入的安注泵、安注箱等结构,采用DIV技术替代了现有的母管技术,具有更高的安全性。
上述多个环路结构220并联在所述RPV上。例如,1000MW左右电功率的压水堆核电厂通常有2~3个上述环路结构220,图1展示了其中一个环路结构220及对应二回路上释放阀140开启时,对一回路的冷却情况,其中SG1为该环路结构220中配设的蒸汽发生器(即Steam Generator,SG),HL-1、CL-1则分别表示该环路结构220所包括的热管段、冷管段;相应地,HL-2与HL-3表示其他环路结构220中的热管段,CL-2与CL-3表示其他环路结构220中的冷管段;其中,HL-2与CL-2连接至蒸汽发生器SG2(图中未示出),HL-3与CL-3连接至蒸汽发生器SG3(图中未示出)。
当然在实际应用中,根据压水堆核电厂对电功率的实际需要,可选择相应数量的环路结构220,以使得换热功率与上述电功率能够匹配。
如图3所示,本发明实施例还提供了一种安全注入方法,应用于上述的核电***中,包括:
步骤S10,获取所述一回路中的压力值;
步骤S20,当所述一回路中的压力值低于第一压力阈值时,生成安全注入信号;
步骤S30,当所述一回路中的压力值低于第二压力阈值时,根据所述安全注入信号,控制所述安注泵运行;
其中,所述第一压力阈值大于所述第二压力阈值。
在核电厂正常运行情况下,一回路的压力一般为15.5MPa左右,当一回路压力因破口LOCA或过冷事故导致降低至第一压力阈值,例如11.5MPa时,触发安全注入信号;第二压力阈值即触发安注泵运行的压力,例如,对于具有MHSI子***的安全注入***,当一回路压力降低到8MPa或其他设定值时,根据上述安全注入信号,安注泵开始向一回路中注入冷却水,以对堆芯进行冷却或保证堆芯处于次临界状态,进而保证核电***的安全性。当然,上述的第一压力阈值与第二压力阈值可以根据实际需要进行调整。
可选地,如图4所示,所述步骤S30,当所述一回路中的压力值低于第二压力阈值时,根据所述安全注入信号,控制所述安注泵运行,包括:
步骤S31,当所述一回路中的压力值低于第一压力阈值,且不低于第二压力阈值的持续时间超过时间阈值时,控制所述释放阀打开;
步骤S32,当所述一回路中的压力值低于第二压力阈值时,根据所述安全注入信号,控制所述安注泵运行。
在一些事故工况下,例如中、小破口LOCA或由SLB事故导致的一回路过冷事故工况,一回路中的压力可能不会下降至触发安注泵运行的压力;或者虽然能够下降到触发安注泵运行的压力,但是由于压力下降速率较慢,使得安注泵不能及时作出反应。本实施例中,考虑到上述事故工况,采用当所述一回路中的压力值低于第一压力阈值,且不低于第二压力阈值的持续时间超过时间阈值时,控制所述释放阀打开的方式,通过二回路蒸汽的释放,对一回路进行快速降温降压,进而触发安注泵的运行,缩短了安全注入***参与到事故工况处理的时间,进一步提升了核电***的安全性与可靠性。
在本实施例中,当一回路中压力降低至第二压力阈值时,触发安注泵运行,以提升冷却水的注入效率。
可选地,上述安全注入方法还包括:当所述一回路中的压力值低于第三压力阈值时,控制所述ACC运行。例如,上述第三压力阈值为5.0MPa。实际应用中,当一回路中的压力下降到较低值时,可通过开启ACC所在管线上的阀门,使得ACC中的含硼水以非能动方式注入到一回路中,提高安全注入过程的效率与可靠性。
上述安全注入方法在上述核电***中的一具体应用实施方式如下:
(1)应对中、小破口LOCA事故。在核电厂正常运行情况下,一回路的压力为15.5MPa左右,在中、小破口LOCA事故工况下,一回路压力由于破口释放而降低,当降低到约13.5MPa时触发反应堆停堆信号,控制棒***反应堆堆芯,使反应堆停堆。一回路压力继续降低到约11.5MPa时触发安全注入信号。但由于破口尺寸较小,对一回路的降压效果有限,一回路压力不会降低到中压安注泵和安注箱可以投入运行的压力。因此,出现安全注入信号的同时会触发二回路主蒸汽管道上的释放阀开启信号,释放阀自动开启,二回路蒸汽以大流量从释放阀释放进入外界环境,对一回路进行快速降温、降压。当一回路压力降低到中压安注泵和安注箱可投入的压力时,MHSI子***和ACC向一回路注入冷却水,反应堆堆芯水位迅速恢复,确保堆芯淹没和冷却。
(2)应对大破口LOCA事故。在大破口LOCA事故工况下,反应堆停堆与中、小LOCA事故类似。大尺寸破口使一回路的压力迅速降低,无需二回路蒸汽释放冷却,一回路的压力就可降低到MHSI子***和ACC运行的压力。MHSI子***和ACC向一回路注入冷却水,迅速恢复反应堆堆芯水位,确保堆芯淹没和冷却。
(3)应对一回路过冷如SLB事故。SLB事故造成一回路降温、降压,当一回路压力降低到约13.5MPa时触发反应堆停堆信号,控制棒***反应堆堆芯,使反应堆停堆。但一回路会继续冷却,由于负的慢化剂温度系数和多普勒温度系数反应性反馈效应,反应堆堆芯将持续引入正反应性,堆芯有重返临界的风险。一回路持续冷却造成一回路压力持续降低到约11.5MPa触发安全注入信号,但一回路压力不会降低到MHSI子***可投入的压力。因此,出现安全注入信号的同时会触发二回路主蒸汽管道上的释放阀开启信号,释放阀自动开启,完好环路的二回路蒸汽以大流量从释放阀释放进入外界环境,对一回路进行快速降温、降压。当一回路压力降低到中压安注泵可投入的压力时,MHSI子***向一回路注入硼水,补偿由于一回路冷却引入的正反应性,确保堆芯处于次临界状态并保持足够的停堆深度。
以上所述的是本发明的优选实施方式,应当指出对于本技术领域的普通人员来说,在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种安全注入***,应用于核电***,其特征在于,所述核电***包括一回路与二回路,所述一回路包括反应堆压力容器RPV与连接至所述RPV的环路结构,所述二回路包括蒸汽管道,所述环路结构与所述蒸汽管道均连接至蒸汽发生器;
所述安全注入***包括:
连接至所述RPV的压力容器直接注入DVI管线;
安装在所述DVI管线上的安注泵;以及,
安装在所述蒸汽管道上的释放阀。
2.根据权利要求1所述的安全注入***,其特征在于,还包括安注箱ACC,所述ACC连接至所述DVI管线上。
3.根据权利要求1所述的安全注入***,其特征在于,还包括吸入管线与换料水箱;
多个所述DVI管线并联设置,并通过所述吸入管线连通至所述换料水箱;
每个所述DVI管线上均安装有所述安注泵。
4.根据权利要求3所述的安全注入***,其特征在于,所述吸入管线的数量为多个。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的安全注入***,其特征在于,所述安注泵为中压安注泵。
6.根据权利要求1所述的安全注入***,其特征在于,所述释放阀为弹簧加载式安全阀。
7.一种核电***,其特征在于,包括一回路、二回路以及如权利要求1至6中任一项所述的安全注入***;
所述一回路包括RPV与连接至所述RPV的环路结构,所述二回路包括蒸汽管道,所述环路结构与所述蒸汽管道均连接至蒸汽发生器;
所述DVI管线连接至所述RPV,所述释放阀安装在所述蒸汽管道上。
8.根据权利要求7所述的核电***,其特征在于,多个所述环路结构连接在所述RPV上;
所述环路结构包括热管段、冷管段以及主泵;
所述蒸汽发生器的第一接口与第二接口分别通过热管段与冷管段与所述RPV连接,所述主泵安装在所述冷管段上。
9.一种安全注入方法,应用于如权利要求7至8中任一项所述的核电***中,其特征在于,包括:
获取所述一回路中的压力值;
当所述一回路中的压力值低于第一压力阈值时,生成安全注入信号;
当所述一回路中的压力值低于第二压力阈值时,根据所述安全注入信号,控制所述安注泵运行;
其中,所述第一压力阈值大于所述第二压力阈值。
10.根据权利要求9所述安全注入方法,其特征在于,所述当所述一回路中的压力值低于第二压力阈值时,根据所述安全注入信号,控制所述安注泵运行,包括:
当所述一回路中的压力值低于第一压力阈值,且不低于第二压力阈值的持续时间超过时间阈值时,控制所述释放阀打开;
当所述一回路中的压力值低于第二压力阈值时,根据所述安全注入信号,控制所述安注泵运行。
CN201911047891.5A 2019-10-30 2019-10-30 安全注入***与方法及核电*** Pending CN112750540A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911047891.5A CN112750540A (zh) 2019-10-30 2019-10-30 安全注入***与方法及核电***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911047891.5A CN112750540A (zh) 2019-10-30 2019-10-30 安全注入***与方法及核电***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112750540A true CN112750540A (zh) 2021-05-04

Family

ID=75640908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911047891.5A Pending CN112750540A (zh) 2019-10-30 2019-10-30 安全注入***与方法及核电***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112750540A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113421661A (zh) * 2021-05-18 2021-09-21 中国核电工程有限公司 一种防止蒸汽发生器满溢的***

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113421661A (zh) * 2021-05-18 2021-09-21 中国核电工程有限公司 一种防止蒸汽发生器满溢的***

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109903863B (zh) 一种安全注入***及核电***
CN103871506B (zh) 一种核电站高压安全注射***
US9761334B2 (en) Multi stage safety injection device and passive safety injection system having the same
EP2839480B1 (en) Defense in depth safety paradigm for nuclear reactor
US20140219409A1 (en) Multi stage safety injection device and passive safety injection system having the same
CN111081399B (zh) 核电厂应急堆芯冷却***
CN102881340B (zh) 一种能动与非能动相结合的应急停堆***及方法
US11894151B2 (en) Integrated reactor system having passive removal of residual heat
CN210956180U (zh) 核电安全注入***及核电***
CN103578581A (zh) 通过分离的氮气箱加压的安全注入箱***
CN113808764B (zh) 安全壳内堆芯余热导出方法和***
CN210956182U (zh) 安全注入***及核电***
CN102903403A (zh) 一种能动与非能动相结合的堆芯注水热量导出装置
CN202887744U (zh) 一种能动与非能动相结合的应急停堆***
KR101463441B1 (ko) 고농축 붕산 주입 설비 및 이를 구비하는 안전주입계통
GB2539988A (en) Safety injection system
CN207529679U (zh) 一种安全注入***及核电***
CN112750540A (zh) 安全注入***与方法及核电***
KR102214119B1 (ko) 원자로냉각재 재순환 시스템
CN214624452U (zh) 一种基于双层管道技术的新型反应堆
CN110752046B (zh) 安全装置、核电厂***以及核电厂的安全运行方法
CN203026166U (zh) 一种核电站高压安全注射***
CN209625811U (zh) 一种安全注入***及核电站
JPS6375691A (ja) 自然循環型原子炉
KR101456575B1 (ko) 내장형 붕산주입 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination