CN203026169U - 一种压水堆核电厂反应堆冷却剂*** - Google Patents

一种压水堆核电厂反应堆冷却剂*** Download PDF

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任云
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Abstract

本实用新型属于一种压水堆核电厂反应堆冷却剂***的事故应对***，它包括事故冷却水箱，事故冷却水箱内设有应急余热排出冷却器，应急余热排出冷却器的一端与冷凝水管线隔离阀连接，冷凝水管线隔离阀与补水管线隔离阀连接，在冷凝水管线隔离阀与补水管线隔离阀之间连接有冷凝水管线接口，应急余热排出冷却器的另一端与蒸汽管线接口连接，应急余热排出冷却器的两端还分别与并联的应急补水箱连接。本实用新型的优点是，一种具备严重事故应对措施的压水堆核电厂反应堆冷却剂***将通过理论分析及实验验证，并将应用于国内三代核电站的设计。

Description

一种压水堆核电厂反应堆冷却剂***
技术领域
本发明属于一种压水堆核电厂反应堆冷却剂***的事故应对***，具体涉及一种具备严重事故应对措施的压水堆核电厂反应堆冷却剂***。
背景技术
以往核电站在严重事故工况下，缺少严重事故的预防与缓解措施，该反应堆冷却剂***具备完善的严重事故预防与缓解措施，具体包括：反应堆压力容器高位排气、一回路快速卸压、蒸汽发生器二次侧非能动余热排出。
在事故工况下，反应堆压力容器高位排气投入运行，排出反应堆压力容器顶部积聚的不可凝气体，从而防止这些非凝结性气体对反应堆堆芯传热的影响，保证反应堆冷却剂***中只有唯一的汽水界面，缓解事故后果。
一回路快速卸压在严重事故下执行快速卸压功能，降低严重事故下高压熔堆带来的风险，避免出现威胁安全壳完整性的高压熔融物喷射现象。
在发生全厂断电，同时电厂丧失能动堆芯余热排出能力的事故工况下，蒸汽发生器二次侧非能动余热排除***运行，能够长期导出堆芯余热，维持反应堆在安全状态。
发明内容
本发明的目的是提供一种具备严重事故应对措施的压水堆核电厂反应堆冷却剂***适用于国内应用最为广泛的的压水堆核电厂（站）反应堆冷却剂***，能够预防与缓解严重事故的后果。
本发明是这样实现的，一种压水堆核电厂反应堆冷却剂***，它包括事故冷却水箱，事故冷却水箱内设有应急余热排出冷却器，应急余热排出冷却器的一端与冷凝水管线隔离阀连接，冷凝水管线隔离阀与补水管线隔离阀连接，在冷凝水管线隔离阀与补水管线隔离阀之间连接有冷凝水管线接口，应急余热排出冷却器的另一端与蒸汽管线接口连接，应急余热排出冷却器的两端还分别与并联的应急补水箱连接。
本发明的优点是，一种具备严重事故应对措施的压水堆核电厂反应堆冷却剂***将通过理论分析及实验验证，并将应用于国内三代核电站的设计。分析表明，在发生严重事故时，通过反应堆压力容器顶部的事故排气阀，可排出反应堆冷却剂***总容积一半的氢气；每一系列快速卸压阀的容量是三组安全阀容量的总和，可防止发生高压熔堆事故；在发生全厂断电，同时电厂丧失能动堆芯余热排出能力的事故工况下，通过蒸汽发生器二次侧非能动余热排出***，长期导出堆芯余热，维持反应堆在安全状态。
附图说明
图1本发明所提供的一种压水堆核电厂反应堆冷却剂***示意图。
图中，1反应堆压力容器；2稳压器；3蒸汽发生器；4主泵；5主管道热段；6主管道过渡段；7主管道冷段；8波动管；9快速卸压阀；10事故排气阀；11正常排气阀；12事故冷却水箱；13应急余热排出冷却器；14应急补水箱；15冷凝水管线隔离阀；16补水管线隔离阀；17蒸汽管线接口；18冷凝水管线接口；19卸压箱接口；20安全壳。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细介绍：
一种压水堆核电厂反应堆冷却剂***在严重事故工况下，通过反应堆压力容器事故排气阀，排出反应堆顶部的不可凝气体，防止其影响堆芯的传热；通过快速卸压阀，执行快速卸压功能，防止高压熔堆；通过蒸汽发生器二次侧非能动***，为在严重事故工况下导出一回路热量提供手段。
一种压水堆核电厂反应堆冷却剂***在反应堆压力容器顶部设有反应堆压力容器高位排气阀，在稳压器顶部设有快速卸压阀，在每个环路的蒸汽发生器二次侧，设有蒸汽发生器二次侧非能动余热排出***，每个系列包括一台（或多台）补水箱，一台冷却器，冷却器布置在事故冷却水箱的底部。
一种压水堆核电厂反应堆冷却剂***，它包括反应堆压力容器1，反应堆压力容器1分别与主管道冷段7、主管道热段5和正常排气阀11连接；正常排气阀11与事故排气阀10连接，事故排气阀10与卸压箱接口19连接；波动管8的一端与主管道热段5连接，另一端与稳压器2连接，稳压器2与快速卸压阀9连接，主管道热段5与蒸汽发生器3连接，蒸汽发生器3与主管道过渡段6连接，主管道过渡段6与主泵4连接，主泵4与主管道冷段7连接，蒸汽发生器3的上部还分别与蒸汽管线接口17和冷凝水管线接口18连接，蒸汽管线接口17和冷凝水管线接口18均穿过安全壳20。
事故冷却水箱12包括应急余热排出冷却器13，应急余热排出冷却器13的一端与冷凝水管线隔离阀15连接，冷凝水管线隔离阀15与补水管线隔离阀16连接，在冷凝水管线隔离阀15与补水管线隔离阀16之间连接有冷凝水管线接口18，应急余热排出冷却器13的另一端与蒸汽管线接口17连接，应急余热排出冷却器13的的两端还分别与并联的应急补水箱14连接。
反应堆冷却剂***执行严重事故预防与缓解措施的关键设备有：
1）事故冷却水箱
事故冷却水箱为蒸汽发生器二次侧非能动余热排出提供热阱。事故冷却水箱呈环状结构，布置在安全壳外侧接近安全壳筒体顶部的位置，其土建结构与安全壳统一设计。并设计有补水接口和排水接口，以便启动前为水箱充水和检修期间排水。
2）应急余热排出冷却器
应急余热排出冷却器包含了上、下两块管板，管板穿过并固定在事故冷却水箱的箱壁上。上、下管板分别与上、下封头相连。上封头通过管线与主蒸汽管道相连，下封头通过管线与凝水管道相连。
3）应急补水箱
应急补水箱是一个带椭圆封头的圆柱形容器。在***运行期间，当蒸汽发生器二次侧水位降低达到一定水位时，注入管线上的隔离阀开启，应急补水箱中的水注入蒸汽发生器二次侧，补偿***运行期间蒸汽发生器二次侧水位的降低。
4）快速卸压阀
在机组正常运行及设计基准事故期间，快速卸压阀处于关闭状态，由稳压器安全阀实现反应堆冷却剂***的超压保护。在严重事故工况下，快速卸压阀执行排放卸压功能，防止高压熔堆。
5）事故排气阀
反应堆正常运行时，该阀门关闭，为一回路边界的隔离阀；事故时，打开该阀门，排出反应堆压力容器顶部的不可凝气体。
本发明的的具体工作流程如下：
当发出事故排气信号时，开启两个系列的事故排气阀，将积聚在反应堆压力容器顶部的不凝结性气体排出反应堆压力容器，缓解事故后果。
在严重事故工况下，快速卸压阀执行排放卸压功能，在主控室或远程停堆站由操作员根据有关的严重事故处理规程手动开启阀门，完成反应堆冷却剂***的快速卸压，从而避免高压熔堆的发生以及安全壳的直接加热。
当发出蒸汽发生器二次侧非能动***启动信号时，打开凝水管道的隔离阀，使蒸汽发生器二次侧非能动余热排出***连通。***投入后，冷却器管侧冷凝后的水注入蒸汽发生器二次侧，被一次侧反应堆冷却剂加热后变成蒸汽，经***蒸汽管道进入冷却器的管侧，将热量传递给事故冷却水箱的水后再次冷凝为水，再返回蒸汽发生器二次侧，形成自然循环。***通过蒸汽发生器将反应堆冷却剂中的热量传递到冷却器，然后传递给冷却水箱中的水，进而通过冷却水箱中水的蒸发将热量最终带出，维持反应堆的安全。
在***投入运行后，如果蒸汽发生器二次侧水位降低达到一定高度，应急补水管线的隔离阀，补水箱中的水注入蒸汽发生器二次侧，补偿***运行期间蒸汽发生器二次侧水位的降低。在注水结束后，操作员应手动操作关闭补水管线的隔离阀。

Claims (1)

1.一种压水堆核电厂反应堆冷却剂***，其特征在于：它包括事故冷却水箱（12），事故冷却水箱（12）内设有应急余热排出冷却器（13），应急余热排出冷却器（13）的一端与冷凝水管线隔离阀（15）连接，冷凝水管线隔离阀（15）与补水管线隔离阀（16）连接，在冷凝水管线隔离阀（15）与补水管线隔离阀（16）之间连接有冷凝水管线接口（18），应急余热排出冷却器（13）的另一端与蒸汽管线接口（17）连接，应急余热排出冷却器（13）的两端还分别与并联的应急补水箱（14）连接。
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