CN202887744U - 一种能动与非能动相结合的应急停堆*** - Google Patents
一种能动与非能动相结合的应急停堆*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN202887744U CN202887744U CN2012205096045U CN201220509604U CN202887744U CN 202887744 U CN202887744 U CN 202887744U CN 2012205096045 U CN2012205096045 U CN 2012205096045U CN 201220509604 U CN201220509604 U CN 201220509604U CN 202887744 U CN202887744 U CN 202887744U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reactor
- emergency shut
- boron
- actively
- storage tank
- 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.)
- Withdrawn - After Issue
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
本实用新型属于反应堆设计技术,具体涉及一种能动与非能动相结合的应急停堆***。该***包括控制棒应急停堆子***和应急硼注入子***。控制棒应急停堆子***的停堆断路器与反应堆保护***相连接,接收反应堆保护***发出的紧急停堆信号并实现控制棒下落;应急硼注入子***包括浓硼储罐和注入管线上的注入泵,浓硼储罐通过注入管线连接反应堆压力容器及堆芯,注入泵控制***与反应堆保护***相连接,接收反应堆保护***发出的未能实现紧急停堆信号或堆芯中子通量高信号并将浓硼注入反应堆压力容器及堆芯。本实用新型增强了事故情况下反应堆应急停堆***的可靠性,提高了反应堆的安全性。
Description
技术领域
本实用新型属于反应堆设计技术,具体涉及一种能动与非能动相结合的应急停堆***。
背景技术
在核电站事故情况下,实现应急停堆是保护反应堆安全的重要前提。对于传统压水堆设计来说,应急停堆的主要实现途径是向堆芯中***由中子毒物组成的控制棒使反应堆立刻进入次临界状态。这种依靠控制棒实现紧急停堆的过程是:反应堆保护***进行逻辑运算,产生反应堆紧急停堆驱动信号,紧急停堆驱动信号使停堆断路器线圈失电,停堆断路器打开,棒电源失电,控制棒下落,反应堆停堆。这种应急停堆方法存在控制棒不能下插导致反应堆不能紧急停堆的潜在可能性。
当发生丧失正常给水和丧失厂外电源而未能紧急停堆这样最不利事故时,需要启动辅助给水***并且由事故缓解***使汽轮机停机才能保证反应堆安全,而这两个条件不能确保实现。也就是说,传统设计中应急停堆手段相对单一无法确保反应堆安全,需要利用不同机理的停堆手段以实现反应堆安全停闭。
压水堆核电站的反应性控制中包括化学容积控制***,通过向冷却剂中添加硼酸调节一回路水的硼浓度,从而对反应性进行调节。目前,传统的化学容积控制***无法及时提供应急硼注入,也无法实现高浓度硼酸的注入,因此,其只能作为反应堆功率调节的手段,并不能作为一种应急停堆的手段。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷,提供一种能动与非能动相结合的应急停堆***,增强事故情况下反应堆应急停堆***的可靠性,提高反应堆的安全性。
本实用新型的技术方案如下:一种能动与非能动相结合的应急停堆***,包括控制棒应急停堆子***,控制棒应急停堆子***的停堆断路器与反应堆保护***相连接,接收反应堆保护***发出的紧急停堆信号并实现控制棒下落;还包括应急硼注入子***,应急硼注入子***包括浓硼储罐,浓硼储罐通过注入管线连接反应堆压力容器及堆芯,注入管线上设有注入泵,注入泵与反应堆保护***相连接,接收反应堆保护***发出的未能实现紧急停堆事故保护信号或堆芯中子通量高信号并将浓硼注入反应堆压力容器及堆芯。
进一步,如上所述的能动与非能动相结合的应急停堆***,其中,在所述的浓硼储罐内设有用于保证溶液温度不低于硼结晶温度的电加热元件。
进一步,如上所述的能动与非能动相结合的应急停堆***,其中,所述的注入管线一端连接浓硼储罐底部,另一端与反应堆安注***冷段的注入管道相连接。
进一步,如上所述的能动与非能动相结合的应急停堆***,其中,所述的应急硼注入***包括两个独立的系列,每个系列单独设有一个浓硼储罐和一条注入管线,每个系列的浓硼容量均满足100%注入能力。
进一步,如上所述的能动与非能动相结合的应急停堆***,其中,所述的浓硼储罐与反应堆硼和水补给***相连接。
进一步,如上所述的能动与非能动相结合的应急停堆***,其中,所述的浓硼储罐中硼溶液的浓度为7000-9000ppm,硼注箱所在房间的环境温度高于9000ppm硼酸溶液结晶温度限值。
本实用新型的有益效果如下:本实用新型提供了一种能动与非能动相结合的应急停堆***和方法,当事故情况发生,需要紧急停堆时,既可以依靠控制棒自身重力非能动的下插实现紧急停堆,又可以在非能动手段失效时通过能动手段注入浓硼酸溶液使反应堆紧急停闭,极大地提高了反应堆的安全性。
附图说明
图1为本实用新型的***组成及控制逻辑示意图。
图中,1.反应堆压力容器及堆芯 2.蒸汽发生器 3.稳压器 4.主泵5.控制棒驱动*** 6.停堆断路器 7.应急硼注入*** 8.浓硼储罐 9.电加热元件 10.注入泵 11.注入管线 12.安全壳
具体实施方式
能动与非能动相结合的应急停堆***是在二代改进型核电厂安全***的成熟设计思路和风险指引的设计手段的基础上,在优化原有的控制棒断电后依靠重力下插的应急停堆手段之外,增加应急硼注入***作为能动的应急停堆手段。该种配置属于能动与非能动相结合的安全措施,既可以通过非能动的控制棒落棒实现反应堆停闭,也可以通过能动的应急硼注入实现反应堆安全停闭,使应急停堆手段具有冗余性和多样性,从而提高了反应堆安全性。
本实用新型所提供的能动与非能动相结合的应急停堆***,包括控制棒应急停堆子***和应急硼注入子***,控制棒应急停堆子***的停堆断路器与反应堆保护***相连接,接收反应堆保护***发出的紧急停堆信号并实现控制棒下落;应急硼注入***包括浓硼储罐,在所述的浓硼储罐内设有用于保证溶液温度不低于硼结晶温度的电加热元件,浓硼储罐通过注入管线连接反应堆压力容器及堆芯,注入管线一端连接浓硼储罐底部,另一端与反应堆安注***冷段的注入管道相连接,注入管线上设有注入泵,注入泵与反应堆保护***相连接,接收反应堆保护***发出的未能实现紧急停堆事故保护信号或堆芯中子通量高信号并将浓硼注入反应堆压力容器及堆芯。所述的浓硼储罐与反应堆硼和水补给***相连接。
上述***所采用的能动与非能动相结合的应急停堆方法如下:在事故情况下,反应堆保护***向控制棒应急停堆子***的停堆断路器发出反应堆紧急停堆信号,紧急停堆信号使停堆断路器线圈失电,停堆断路器打开,控制棒电源失电,控制棒下落;当控制棒下落失效时,反应堆保护***向应急硼注入***发出未能实现紧急停堆事故保护信号或堆芯中子通量高信号,应急硼注入***接收到信号后启动注入泵,将浓硼注入反应堆压力容器及堆芯,实现应急停堆。
下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。
实施例
如图1所示,用于核电站的常规压水堆包括反应堆压力容器及堆芯1、蒸汽发生器2、稳压器3、主泵4,控制棒应急停堆子***5,另外,核电厂设计有反应堆保护***,由相关的测量仪表和控制***等组成。在发生事故时,反应堆保护***进行逻辑运算,发出反应堆紧急停堆驱动信号(自动停堆信号或手动停堆信号),触发反应堆应急停堆***中的控制棒驱动***5。紧急停堆驱动信号使控制棒应急停堆子***5中的停堆断路器6线圈失电,停堆断路器6打开,控制棒电源失电,控制棒下落,反应堆停堆。另外,如果控制棒下插失败,通过监测反应堆中子注量等参数,确认控制棒未能实现应急停堆(ATWS),反应堆保护***向应急硼注入***发出未能实现紧急停堆信号(ATWS信号)或堆芯中子通量高信号,从而启动应急硼注入***7。
在本实施例中,应急硼注入子***7设置了两个独立的系列,每个系列的容量为100%注入能力。每个系列单独包括一个浓硼储罐8,在浓硼储罐8内设有用于保证溶液温度不低于硼结晶温度的电加热元件9,浓硼储罐8通过注入管线11连接反应堆压力容器及堆芯,注入管线11一端连接浓硼储罐8的底部,另一端与反应堆安注***冷段的注入管道相连接,注入管线11上设有注入泵10。浓硼储罐8与反应堆硼和水补给***相连接。两个系列的两条硼注入管线在进入安全壳12后合并成一条注入母管,然后可再分为三条注入管线通过安注***冷段的注入管道连接至反应堆冷却剂***的三个冷管段。当然,这种连接方式只是作为一种实施例提出,本领域的技术人员完全可以采用其它管线连接方式将浓硼注入反应堆压力容器及堆芯。
应急硼注入子***可以自动启动,也可以手动启动,将浓硼储罐内的浓硼溶液注入到反应堆一回路。在控制棒下插失败时,应急硼注入***收到ATWS信号,将浓硼注入反应堆压力容器及堆芯,实现应急停堆。另外,在主蒸汽管道断裂等事故工况下,为了保证停堆深度,防止反应堆重返临界,在***控制棒后,根据反应堆保护信号同时启动应急硼注入***,确保反应堆保持在安全停闭状态。
在核电站正常运行期间,控制棒组处于正常位置,应急硼注入泵处于备用状态;紧急停堆信号产生后,控制棒下插紧急停堆,如果控制棒下插失效将产生ATWS信号或堆芯中子通量高信号从而启动应急硼注入泵从浓硼储罐吸水,硼注入泵有足够的压头确保在任何一回路压力下向堆芯注入硼酸溶液,从而实现反应堆安全停堆。
另外,本实用新型还可以设置硼酸再循环管线用以定期循环浓硼储罐内的硼酸溶液,浓硼储罐上可设置用于补水和补充硼酸溶液的管线及阀门。
本实用新型为反应堆的应急停堆提供了两条途径,并且两种方式相互结合,共同发挥作用,从总体上大大提高了应急停堆实现的可靠性,从而提高了反应堆的安全性。
显然,本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样,倘若对本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其同等技术的范围之内,则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种能动与非能动相结合的应急停堆***,包括控制棒应急停堆子***(5),控制棒应急停堆子***(5)的停堆断路器(6)与反应堆保护***相连接;其特征在于:还包括应急硼注入子***(7),应急硼注入子***(7)包括浓硼储罐(8),浓硼储罐(8)通过注入管线(11)连接反应堆压力容器及堆芯(1),注入管线(11)上设有注入泵(10),注入泵(10)与反应堆保护***相连接。
2.如权利要求1所述的能动与非能动相结合的应急停堆***,其特征在于:在所述的浓硼储罐(8)内设有用于保证溶液温度不低于硼结晶温度的电加热元件(9)。
3.如权利要求1或2所述的能动与非能动相结合的应急停堆***,其特征在于:所述的注入管线(11)一端连接浓硼储罐(8)底部,另一端与反应堆安注***冷段的注入管道相连接。
4.如权利要求1或2所述的能动与非能动相结合的应急停堆***,其特征在于:所述的应急硼注入***(7)包括两个独立的系列,每个系列单独设有一个浓硼储罐(8)和一条注入管线(11),每个系列的浓硼容量均满足100%注入能力。
5.如权利要求4所述的能动与非能动相结合的应急停堆***,其特征在于:所述的浓硼储罐(8)与反应堆硼和水补给***相连接。
6.如权利要求1或2所述的能动与非能动相结合的应急停堆***,其特征在于:所述的浓硼储罐中硼溶液的浓度为7000-9000ppm,硼注箱所在房间的环境温度高于9000ppm硼酸溶液结晶温度限值。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2012205096045U CN202887744U (zh) | 2012-09-27 | 2012-09-27 | 一种能动与非能动相结合的应急停堆*** |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2012205096045U CN202887744U (zh) | 2012-09-27 | 2012-09-27 | 一种能动与非能动相结合的应急停堆*** |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN202887744U true CN202887744U (zh) | 2013-04-17 |
Family
ID=48079145
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2012205096045U Withdrawn - After Issue CN202887744U (zh) | 2012-09-27 | 2012-09-27 | 一种能动与非能动相结合的应急停堆*** |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN202887744U (zh) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102881340A (zh) * | 2012-09-27 | 2013-01-16 | 中国核电工程有限公司 | 一种能动与非能动相结合的应急停堆***及方法 |
CN104658619A (zh) * | 2015-02-11 | 2015-05-27 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种快中子零功率装置水淹严重事故下固有安全保护方法 |
CN104992733A (zh) * | 2015-05-25 | 2015-10-21 | 中国核电工程有限公司 | 一种安全注入*** |
CN105161143A (zh) * | 2014-05-29 | 2015-12-16 | 江苏核电有限公司 | 一种反应堆物理启动期间增效节能的综合方法 |
CN108766600A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-11-06 | 中国核动力研究设计院 | 一种一回路注水*** |
CN109147967A (zh) * | 2017-06-15 | 2019-01-04 | 广东核电合营有限公司 | 一种用于核电站的硼浓度控制装置和方法 |
CN111292862A (zh) * | 2020-03-27 | 2020-06-16 | 江苏核电有限公司 | 基于核电厂安全重要仪表信号状态的反应堆紧急停堆方法 |
-
2012
- 2012-09-27 CN CN2012205096045U patent/CN202887744U/zh not_active Withdrawn - After Issue
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014048291A1 (zh) * | 2012-09-27 | 2014-04-03 | 中国核电工程有限公司 | 一种能动与非能动相结合的应急停堆***及方法 |
GB2519920A (en) * | 2012-09-27 | 2015-05-06 | China Nuclear Power Eng Co Ltd | Combined active and passive emergency shutdown system and method |
CN102881340A (zh) * | 2012-09-27 | 2013-01-16 | 中国核电工程有限公司 | 一种能动与非能动相结合的应急停堆***及方法 |
CN102881340B (zh) * | 2012-09-27 | 2015-09-23 | 中国核电工程有限公司 | 一种能动与非能动相结合的应急停堆***及方法 |
GB2519920B (en) * | 2012-09-27 | 2018-08-08 | China Nuclear Power Eng Co Ltd | Combined active and passive emergency shutdown system and method |
CN105161143A (zh) * | 2014-05-29 | 2015-12-16 | 江苏核电有限公司 | 一种反应堆物理启动期间增效节能的综合方法 |
CN104658619A (zh) * | 2015-02-11 | 2015-05-27 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种快中子零功率装置水淹严重事故下固有安全保护方法 |
CN104992733A (zh) * | 2015-05-25 | 2015-10-21 | 中国核电工程有限公司 | 一种安全注入*** |
CN104992733B (zh) * | 2015-05-25 | 2019-01-04 | 中国核电工程有限公司 | 一种安全注入*** |
CN109147967A (zh) * | 2017-06-15 | 2019-01-04 | 广东核电合营有限公司 | 一种用于核电站的硼浓度控制装置和方法 |
CN109147967B (zh) * | 2017-06-15 | 2022-08-16 | 广东核电合营有限公司 | 一种用于核电站的硼浓度控制装置和方法 |
CN108766600A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-11-06 | 中国核动力研究设计院 | 一种一回路注水*** |
CN108766600B (zh) * | 2018-05-31 | 2021-08-17 | 中国核动力研究设计院 | 一种一回路注水*** |
CN111292862A (zh) * | 2020-03-27 | 2020-06-16 | 江苏核电有限公司 | 基于核电厂安全重要仪表信号状态的反应堆紧急停堆方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102881340B (zh) | 一种能动与非能动相结合的应急停堆***及方法 | |
CN202887744U (zh) | 一种能动与非能动相结合的应急停堆*** | |
CN102169733B (zh) | 一种核电站非能动与能动相结合的专设安全*** | |
CN101847451B (zh) | 一种安全注入*** | |
CN102163469B (zh) | 一种核电站非能动专设安全*** | |
GB2523949A (en) | High-pressure safe injection system for nuclear power stations | |
KR101242746B1 (ko) | 원자력 발전소의 격납건물 외부 통합피동안전계통 시스템 | |
CN104919677B (zh) | 核反应堆***用的电力管理 | |
CA2870859C (en) | Defense in depth safety paradigm for nuclear reactor | |
CN102693765A (zh) | 压水堆的紧急堆芯冷却*** | |
CN111081399B (zh) | 核电厂应急堆芯冷却*** | |
CN109903863A (zh) | 一种安全注入***及核电*** | |
CN201788707U (zh) | 一种用于保证核电站安全的安全*** | |
WO2014048290A1 (zh) | 一种能动与非能动相结合的堆腔注水冷却*** | |
KR101463441B1 (ko) | 고농축 붕산 주입 설비 및 이를 구비하는 안전주입계통 | |
GB2539988A (en) | Safety injection system | |
Chun et al. | Safety evaluation of small-break LOCA with various locations and sizes for SMART adopting fully passive safety system using MARS code | |
CN210956182U (zh) | 安全注入***及核电*** | |
CN203026166U (zh) | 一种核电站高压安全注射*** | |
CN112750540A (zh) | 安全注入***与方法及核电*** | |
CN202887751U (zh) | 一种能动与非能动相结合的堆芯注水热量导出装置 | |
CN205354667U (zh) | 一种核电厂快速安全停堆*** | |
US20150131770A1 (en) | Emergency Core Cooling System and Emergency Core Cooling Method for Fail-Safe Water-Cooled Reactor System | |
CN205354671U (zh) | 一种核电厂快速安全停堆*** | |
Vernon | The sodium cooled Right Sized Reactor Concept. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20130417 Effective date of abandoning: 20150923 |
|
RGAV | Abandon patent right to avoid regrant |