FR3025047B1 - Reservoir d'alimentation en eau de refroidissement ayant une fonction de prevention de melange thermique et systeme passif d'injection de securite a haute pression et procede utilisant ce dernier - Google Patents
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Abstract
Réservoir d'alimentation en eau de refroidissement ayant une fonction de prévention de mélange thermique et système passif d'injection de sécurité à haute pression et procédé utilisant ce dernier. Un système passif d'injection de sécurité à haute pression comprend un compresseur (20) qui génère de la vapeur à haute température et haute pression, un réservoir d'alimentation en eau de refroidissement (40) qui amène l'eau de refroidissement en utilisant la vapeur comprimée, un réacteur nucléaire (50) qui reçoit l'eau de refroidissement de sorte que le réacteur nucléaire est maintenu dans un état refroidi, et une structure de prévention de circulation interne qui est prévue dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement et empêche l'eau de refroidissement de circuler dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement.
Description
CONTEXTE DE L’INVENTION 1. Domaine de 1'invention
La présente invention concerne généralement les réservoirs d'alimentation en eau de refroidissement ayant des fonctions de prévention de mélange thermique et des systèmes passifs d'injection de sécurité à haute pression et des procédés utilisant les réservoirs d'alimentation en eau de refroidissement et plus particulièrement, un réservoir d'alimentation en eau de refroidissement ayant une fonction de prévention de mélange thermique qui peut empêcher le mélange de la circulation d'eau de refroidissement interne et de la chaleur, qui est provoqué par la vapeur à haute température et haute pression injectée dans un réservoir d'appoint du cœur et un réservoir d'injection de sécurité hybride lorsque le réservoir d'appoint du cœur et le réservoir d'injection de sécurité hybride sont actionnés, limitant ainsi une augmentation de température d'une surface libre de l'eau d'appoint à une partie inférieure dans le réservoir, et maintenant une différence de densité importante, moyennant quoi l'injection de l'eau de refroidissement dans un réacteur nucléaire peut être facilitée, et un système passif d'injection de sécurité à haute pression et le procédé utilisant le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement. 2. Description de l'art connexe A titre d'exemples des techniques se rapportant aux systèmes à réservoir d'injection de sécurité des systèmes de refroidissement de cœur d'urgence des réacteurs nucléaires, les réservoirs du cœur de type AP600 (CMT) ont été présentés dans le brevet US-5 268 943 représenté sur la figure 1 et dans « Ingénierie et conception nucléaires », volume 186, pages 279 à 301, et un réservoir d'appoint du cœur de type CARR (CP1300) a été présenté dans NUREG- IA-0134.
De plus, comme représenté sur la figure 2, un réservoir d'injection de sécurité hybride (SIT hybride) qui peut fonctionner à la fois à basse pression et à haute pression a été proposé dans l'enregistrement de brevet coréen 10-1071415 (date d'enregistrement : 30 septembre 2011), intitulé « Réservoir passif d'injection de sécurité à haute pression pour SOB et LOCA ». Cette technique a une structure combinée composée d'un SIT basse pression classique (réservoir d'injection de sécurité) et d'un CTM haute pression classique (réservoir d'appoint du cœur). Un tuyau d'équilibrage de pression est prévu pour équilibrer la pression entre le SIT basse pression et un compresseur haute pression, et une soupape d'entrainement de moteur ou une soupape d'entrainement pneumatique est prévue sur le tuyau d'équilibrage de pression et est utilisée si nécessaire.
Pendant ce temps, dans la technique classique, lorsque de la vapeur à haute température et haute pression est injectée dans le réservoir d'appoint du cœur ou le réservoir d'injection de sécurité hybride, l'eau de refroidissement d'urgence du cœur circule dans le réservoir d'appoint du cœur ou le réservoir de sécurité hybride.
Ainsi, la totalité de l'eau de refroidissement d'urgence du cœur est rapidement chauffée. Par conséquent, à une étape précoce, la densité entre le réservoir d'appoint du cœur ou le réservoir d'injection de sécurité hybride et un réacteur nucléaire raccordé à ces derniers devient la même. Pour cette raison, il est impossible que l'eau de refroidissement d'urgence du cœur soit injectée dans le réacteur nucléaire par circulation naturelle. En d'autres termes, la force d'entrainement grâce à laquelle l'eau de refroidissement d'urgence du cœur est injectée dans le réacteur nucléaire, est considérablement réduite.
Les figures 3A et 3B illustrent un problème d'eau de refroidissement d'urgence du cœur qui a été préalablement chauffée par circulation interne dans le réservoir d'appoint du cœur ou le réservoir d'injection de sécurité hybride selon la technique classique.
La figure 3A représente la distribution verticale de la température de l'eau de refroidissement dans le réservoir d'appoint du cœur ou le réservoir d'injection de sécurité hybride lorsqu'il n'y a pas de circulation dans le réservoir d'appoint du cœur ou le réservoir d'injection de sécurité hybride. S'il n'y a pas de circulation interne, seule une partie de surface libre sur laquelle la vapeur à haute température est en contact avec l'eau d'appoint est chauffée par la vapeur à haute température. Par conséquent, la température de la totalité de l'eau de refroidissement est seulement légèrement augmentée.
La figure 3B représente la distribution verticale de la température de l'eau de refroidissement dans le réservoir d'appoint du cœur ou le réservoir d'injection de sécurité hybride lorsqu'il y a une circulation dans le réservoir d'appoint du cœur ou le réservoir d'injection de sécurité hybride. S'il y a une circulation interne, non seulement la partie de surface libre sur laquelle la vapeur à haute température est en contact avec l'eau d'appoint, mais également la partie interne de l'eau d'appoint est chauffée par la circulation interne. Ainsi, la température de l'eau de refroidissement dans le réservoir d'appoint du cœur ou le réservoir d'injection de sécurité hybride est augmentée de manière relativement importante. Ainsi, si la température de la partie interne de l'eau de refroidissement est augmentée, une différence de densité (pcmt - Ps) entre la densité (pcmt) de l'eau d'appoint et la densité (ps) de l'eau de refroidissement du réacteur nucléaire est réduite. Pour cette raison, la force d'entrainement grâce à laquelle l'eau de refroidissement est injectée dans le réacteur nucléaire est réduite.
RESUME DE L'INVENTION
Par conséquent, la présente invention a été réalisée en gardant à l'esprit les problèmes ci-dessus rencontrés dans l'art antérieur, et un objet de la présente invention est de fournir un réservoir d'alimentation en eau ayant une fonction de prévention de mélange thermique qui peut empêcher la provocation du mélange thermique par la circulation interne d'un réservoir d'alimentation en eau de refroidissement lorsque la vapeur à haute température et haute pression est injectée dans un réservoir d'appoint du cœur ou un réservoir d'injection de sécurité hybride, et un système passif d'injection de sécurité à haute pression et le procédé utilisant le réservoir d'alimentation en eau.
Afin d'atteindre l'objet ci-dessus, dans un aspect, la présente invention propose un réservoir d'alimentation en eau de refroidissement ayant une fonction de prévention de mélange thermique, le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement fournissant l'eau de refroidissement à l'aide de vapeur comprimée par un compresseur, et comprenant une structure de prévention de circulation interne pour empêcher la circulation de l'eau de refroidissement dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement.
La structure de prévention de circulation interne peut comprendre au moins un guide d'eau de refroidissement empêchant l'eau de refroidissement de se déplacer dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement, le guide d'eau de refroidissement séparant au moins une partie d'un espace interne du réservoir d'alimentation en eau de refroidissement en une pluralité de zones. Le guide d'eau de refroidissement peut comprendre au moins une séparation verticale. La hauteur du guide d'eau de refroidissement peut être supérieure au niveau d'eau de refroidissement dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement lorsque le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement est dans un état d'attente avant d'être actionné.
Le guide d'eau de refroidissement peut contenir du métal non corrosif.
La section transversale de la structure de prévention de circulation interne peut avoir une forme choisie parmi une forme ayant une pluralité de polygones, une forme circulaire et une forme en spirale.
Dans un autre aspect, la présente invention propose un système passif d'injection de sécurité à haute pression ayant une fonction de prévention de mélange thermique, comprenant : un compresseur fournissant de la vapeur à haute température et haute pression ; un réservoir d'alimentation en eau de refroidissement fournissant de l'eau de refroidissement à l'aide de la vapeur à haute température et haute pression fournie par le compresseur ; un réacteur nucléaire recevant l'eau de refroidissement de sorte que le réacteur nucléaire est maintenu dans un état refroidi ; et une structure de prévention de circulation interne prévue dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement, la structure de prévention de circulation interne empêchant 1'eau de refroidissement de circuler dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement.
Le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement peut comprendre un réservoir d'appoint du cœur ou un réservoir d'injection de sécurité hybride.
La structure de prévention de circulation interne peut comprendre au moins un guide d'eau de refroidissement empêchant le déplacement de l'eau de refroidissement dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement, le guide d'eau de refroidissement séparant au moins une partie d'un espace interne du réservoir d'alimentation en eau de refroidissement en une pluralité de zones. Le guide d'eau de refroidissement peut comprendre au moins une séparation verticale. La hauteur du guide d'eau de refroidissement est supérieure au niveau de l'eau de refroidissement dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement lorsque le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement est dans un état d'attente avant d'être actionné.
Le guide d'eau de refroidissement peut contenir du métal non corrosif.
La section transversale de la structure de prévention de circulation interne peut avoir une forme choisie parmi une forme ayant une pluralité de polygones, une forme circulaire et une forme en spirale.
Le système passif d'injection de sécurité à haute pression peut en outre comprendre un tuyau d'équilibrage de pression prévu entre le compresseur et le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement, le tuyau d'équilibrage de pression maintenant une pression entre le compresseur et le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement dans un état d'équilibre. De préférence, le tuyau d'équilibrage de pression peut comprendre une soupape de commande d'équilibrage de pression prévue pour maintenir la pression entre le compresseur et le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement à l'état d'équilibre.
La soupape de commande d'équilibrage de pression peut être actionnée avec l'alimentation électrique de secours à l'aide d'une batterie même pendant un accident de panne d'alimentation de centrale électrique.
Dans un autre aspect, la présente invention propose un procédé passif d'injection de sécurité à haute pression avec une fonction de prévention de mélange thermique, comprenant les étapes consistant à : amener la vapeur à haute température et haute pression comprimée par un compresseur à un réservoir d'alimentation en eau de refroidissement ; empêcher l'eau de refroidissement de circuler dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement à l'aide d'une structure de prévention de circulation interne prévue dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement ; amener l'eau de refroidissement, dont la circulation est empêchée dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement, au réacteur nucléaire ; et maintenir le réacteur nucléaire dans un état refroidi en utilisant l'eau de refroidissement amenée au réacteur nucléaire. L'étape consistant à amener la vapeur à haute température et haute pression comprimée par le compresseur au réservoir d'alimentation en eau de refroidissement peut comprendre l'étape consistant à ouvrir une soupape de commande d'équilibrage de pression prévue entre le compresseur et le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement. La soupape de commande d'équilibrage de pression peut être actionnée par l'alimentation électrique de secours en utilisant une batterie même pendant un accident de panne d'alimentation de centrale électrique.
En utilisant la structure de prévention de circulation interne prévue dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement pour empêcher la circulation de l'eau de refroidissement dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement, au moins un guide d'eau de refroidissement peut être prévu dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement pour empêcher le déplacement de l'eau de refroidissement dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement, dans lequel l'eau de refroidissement se déplace par le biais du guide d'eau de refroidissement de sorte que la vapeur à haute température et haute pression fournie par le compresseur ne peut pas se mélanger avec l'eau de refroidissement.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
Les objets, caractéristiques et avantages ci-dessus ainsi que les autres de la présente invention ressortiront plus clairement d'après la description détaillée suivante prise conjointement avec les dessins joints, dans lesquels : la figure 1 est une vue représentant un réservoir d'appoint du cœur selon une technique classique ; la figure 2 est une vue illustrant la construction d'un système à réservoir d'injection de sécurité hybride selon une technique classique ; les figures 3A et 3B sont des vues représentant la variation de température de l'eau de refroidissement en fonction de la circulation de l'eau de refroidissement dans le réservoir d'appoint du cœur ou le réservoir d'injection de sécurité hybride selon une technique classique ; la figure 4 est une vue en coupe illustrant un système passif d'injection de sécurité à haute pression selon un mode de réalisation de la présente invention ; la figure 5 est une vue en coupe illustrant un système passif d'injection de sécurité à haute pression selon un autre mode de réalisation de la présente invention ; la figure 6 est une vue représentant la température de l'eau de refroidissement dans un réservoir d'alimentation en eau de refroidissement du système passif d'injection de sécurité à haute pression selon un mode de réalisation de la présente invention ; la figure 7 est une vue représentant des exemples d'une forme transversale d'une structure de prévention de circulation interne prévue dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement selon un mode de réalisation de la présente invention ; et la figure 8 est un organigramme représentant un procédé passif d'injection de sécurité à haute pression utilisant un dispositif de prévention de mélange thermique selon un mode de réalisation de la présente invention.
DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES
Ci-après, on décrit les modes de réalisation préférés de la présente invention de manière détaillée en référence aux dessins joints.
On doit maintenant faire référence aux dessins, dans lesquels les mêmes numéros de référence sont utilisés sur tous les différents dessins afin de désigner les mêmes composants ou composants similaires. Si, dans la description, des descriptions détaillées de fonctions ou de configurations bien connues obscurcissaient inutilement l'essentiel de la présente invention, les descriptions détaillées seraient omises.
La figure 4 est une vue en coupe illustrant un système passif d'injection de sécurité à haute pression selon un mode de réalisation de la présente invention.
En référence à la figure 4, le système passif d'injection de sécurité à haute pression 1 comprend un générateur de vapeur 10, un compresseur 20, un tuyau d'équilibre de pression 30, un réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40, un réacteur nucléaire 50 et une pompe de recirculation d'eau de refroidissement 60. Le tuyau d'équilibrage de pression 30 comprend une soupape de commande d'équilibrage de pression 31. Le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40 comprend une structure de prévention de circulation interne 41 prévue dans un guide d'eau de refroidissement 42.
Le compresseur 20 est raccordé au réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40 par le tuyau d'équilibrage de pression 30. Le compresseur 20 peut contenir de la vapeur à haute température à l'intérieur de ce dernier.
Le tuyau d'équilibrage de pression 30 est disposé entre le compresseur 20 et le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40. Le tuyau d'équilibrage de pression 30 fonctionne pour maintenir la pression entre le compresseur 20 et le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40 dans un état d'équilibre. De préférence, le tuyau d'équilibrage de pression 30 est prévu avec une soupape de commande d'équilibrage de pression 31 destinée à être utilisée pour maintenir la pression entre le compresseur 20 et le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40 dans un état d'équilibre.
La soupape de commande d'équilibrage de pression 31 est configurée de sorte que même pendant un accident de panne d'alimentation de centrale électrique, elle peut être actionnée par une alimentation électrique de secours en utilisant une batterie.
De manière détaillée, le compresseur 20 est raccordé à une partie supérieure du réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40 par le tuyau d'équilibrage de pression 30 de sorte que le compresseur haute pression 20 et le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement basse pression 40 sont équilibrés en pression.
En outre, le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40 peut utiliser de la vapeur comprimée par le compresseur 20 pour fournir l'eau de refroidissement au réacteur nucléaire 50.
Le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40 a la structure de prévention de circulation interne 41 à l'intérieur de ce dernier. Prévue dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40, la structure de prévention de circulation interne 41 empêche la circulation de l'eau de refroidissement dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40. Le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40 comprend un réservoir d'appoint du cœur ou un réservoir d'injection de sécurité hybride. La figure 3 illustre un mode de réalisation du réservoir d'appoint du cœur.
Pour empêcher l'eau de refroidissement de se déplacer de manière indésirable dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40, la structure de prévention de circulation interne 41 a, à l'intérieur de cette dernière, au moins un guide d'eau de refroidissement 42 qui sépare au moins une partie de l'espace interne du réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40 en une pluralité de zones. La section transversale de la structure de prévention de circulation interne 41 a une forme choisie parmi une forme ayant une pluralité de polygones, une forme circulaire et une forme de spirale. En outre, la structure de prévention de circulation interne 41 est un dispositif de prévention de mélange thermique.
Le guide d'eau de refroidissement 42 comprend au moins une séparation verticale. Plus l'épaisseur du guide d'eau de refroidissement 42 est petite pour réduire un rapport du volume de la séparation verticale sur le volume de fluide, mieux c'est. La hauteur du guide d'eau de refroidissement 42 est supérieure au niveau d'eau de refroidissement dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40, lorsque le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40 est dans un état d'attente avant d'être actionné. Il est préférable que le guide d'eau de refroidissement 42 contienne du métal non corrosif.
En recevant l'eau de refroidissement du réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40, le réacteur nucléaire 50 peut être maintenu dans un état refroidi. Ici, dans la présente invention, le mélange thermique et le chauffage précoce sont empêchés en limitant la circulation interne dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40. Une telle prévention de mélange thermique et de chauffage précoce du réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40 peut considérablement augmenter la force d'entrainement grâce à laquelle l'eau de refroidissement est injectée dans le réacteur nucléaire 50.
La pompe de recirculation d'eau de refroidissement 60 est prévue entre le réacteur nucléaire 50 et le générateur de vapeur 10 et applique la pression sur l'eau de refroidissement qui a refroidi le réacteur nucléaire 50 et a été déchargée de ce dernier, faisant ainsi s'écouler l'eau de refroidissement vers le générateur de vapeur 10.
La figure 5 est une vue en coupe illustrant un système passif d'injection de sécurité à haute pression selon un autre mode de réalisation de la présente invention.
En référence à la figure 5, le système passif d'injection de sécurité à haute pression 2 selon ce mode de réalisation comprend un générateur de vapeur 10, un compresseur 20, un tuyau d'équilibrage de pression 30, un réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40, un réacteur nucléaire 50 et une pompe de recirculation d'eau de refroidissement 60. Le tuyau d'équilibrage de pression 30 comprend une soupape de commande d'équilibrage de pression 31. Le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40 comprend une structure de prévention de circulation interne 41 qui est prévue avec un guide d'eau de refroidissement 42. Par rapport à la figure 4, bien que le système de la figure 5 a les mêmes éléments que ceux de la figure 4, la figure 5 illustre un autre mode de réalisation se rapportant à un réservoir d'injection de sécurité hybride dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40.
La figure 6 est une vue représentant la température de l'eau de refroidissement dans un réservoir d'alimentation en eau de refroidissement du système passif d'injection de sécurité à haute pression selon un mode de réalisation de la présente invention.
En référence à la figure 6, le niveau de l'eau de refroidissement dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40 est réduit avec le temps. La température de l'eau de refroidissement varie en fonction du niveau d'eau de refroidissement. Ici, une première température d'eau de refroidissement 510 désigne la température de l'eau de refroidissement dans le cas de la technique classique. Une seconde température d'eau de refroidissement 520 désigne la température de l'eau de refroidissement dans le cas de la présente invention.
Dans la technique classique, l'eau de refroidissement du réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40 est circulée par la vapeur à haute température amenée dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40. Une telle circulation d'eau de refroidissement augmente la première température d'eau de refroidissement 510. Avec le temps, au fur et à mesure que le niveau d'eau de refroidissement se réduit, la première température d'eau de refroidissement 510 augmente davantage. D'autre part, dans la présente invention, la structure de prévention de circulation interne 41 prévue dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40 réduit la circulation de l'eau de refroidissement, ce qui s'explique par la vapeur à haute température amenée dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40. En vertu de la réduction de la circulation de l'eau de refroidissement, la seconde température d'eau de refroidissement 520 ne change pas beaucoup. En d'autres termes, l'eau de refroidissement dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40 peut être maintenue à une température basse, moyennant quoi la force d'entrainement grâce à laquelle l'eau de refroidissement est injectée dans le réacteur nucléaire 50 peut être augmentée.
La figure 7 est une vue représentant des exemples d'une forme transversale de la structure de prévention de circulation interne prévue dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement selon un mode de réalisation de la présente invention.
En référence à la figure 7, le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40 a la structure de prévention de circulation interne 41, à l'intérieur de ce dernier. La structure de prévention de circulation interne 41 fonctionne pour empêcher l'eau de refroidissement de circuler dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40.
La structure de prévention de circulation interne 41 comprend au moins un guide d'eau de refroidissement 42 qui sépare au moins une partie de l'espace interne du réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40 en une pluralité de zones. Ici, la section transversale de la structure de prévention de circulation interne 41 est formée selon une forme ayant une pluralité de polygones, une forme circulaire ou une forme de spirale par le guide d'eau de refroidissement 42 comprenant au moins une séparation verticale.
La figure 8 est un organigramme représentant un procédé passif d'injection de sécurité à haute pression utilisant un dispositif de prévention de mélange thermique selon un mode de réalisation de la présente invention.
En référence à la figure 8, une soupape d'isolation d'équilibrage de pression représentée sur les figures 2 et 3 est ouverte pour amener la vapeur à haute température et haute pression provenant du compresseur, dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40 (à l'étape S10).
Ensuite, la vapeur à haute température et haute pression est amenée du compresseur dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40 (à l'étape S20).
La circulation de l'eau de refroidissement est empêchée dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40, ce qui est imputable à la vapeur amenée par le compresseur 20 (à l'étape S30) . Dans un mode de réalisation, la structure de prévention de circulation interne 41 prévue dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40 empêche l'eau de refroidissement de circuler dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40. Pour empêcher l'eau de refroidissement de se déplacer de manière indésirable dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40, la structure de prévention de circulation interne 41 comprend au moins un guide d'eau de refroidissement 42 qui sépare au moins une partie de 1'espace interne du réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40 en une pluralité de zones.
Le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40 amène l'eau de refroidissement au réacteur nucléaire 50 alors que la circulation de l'eau de refroidissement est empêchée par la structure de prévention de circulation interne 42 (à l'étape S40).
Le réacteur nucléaire 50 est maintenu dans un état refroidi en utilisant l'eau de refroidissement fournie par le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement 40 (à l'étape S50).
Comme décrit ci-dessus, dans un réservoir d'alimentation en eau de refroidissement ayant une fonction de prévention de mélange thermique et un système passif d'injection de sécurité à haute pression selon un mode de réalisation de la présente invention, une structure de prévention de circulation interne prévue dans un réservoir d'alimentation en eau de refroidissement peut réduire la circulation d'eau de refroidissement et le mélange thermique dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement.
Ainsi, on peut maintenir une grande différence de densité entre un réacteur nucléaire à haute température et un réservoir d'alimentation en eau de refroidissement. De plus, la force d'entrainement grâce à laquelle l'eau de refroidissement est injectée dans le réacteur nucléaire peut être considérablement augmentée.
De plus, en vertu d'une force d'entrainement d'injection d'eau de refroidissement augmentée, on peut garantir la sécurité de refroidissement d'urgence du réacteur nucléaire.
Bien que les modes de réalisation préférés de la présente invention ont été décrits à des fins d'illustration, l'homme du métier notera que différentes modifications, différents ajouts et remplacements sont possibles, sans pour autant s'éloigner de la portée ni de l'esprit de l'invention, telle que décrite dans les revendications jointes.
Claims (12)
- REVENDICATIONS1. Réservoir d’alimentation en eau de refroidissement (40) ayant une fonction de prévention de mélange thermique, le réservoir d’alimentation en eau de refroidissement fournissant de l'eau de refroidissement en utilisant de la vapeur comprimée par un compresseur (20), et comprenant une structure de prévention de circulation interne (41) pour empêcher la circulation de l'eau de refroidissement dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement, dans lequel la structure de prévention de circulation interne comprend au moins un guide d'eau de refroidissement (42) empêchant l'eau de refroidissement de se déplacer dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement, le guide d'eau de refroidissement séparant au moins une partie d'un espace interne du réservoir d'alimentation en eau de refroidissement en une pluralité de zones, et le guide d'eau de refroidissement (42) contient du métal non corrosif.
- 2. Réservoir d'alimentation en eau de refroidissement (40) selon la revendication 1, dans lequel le guide d'eau de refroidissement (42) comprend au moins une séparation verticale.
- 3. Réservoir d'alimentation en eau de refroidissement (40) selon la revendication 1, dans lequel une hauteur du guide d'eau de refroidissement (42) est supérieure à un niveau d'eau de refroidissement dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement, lorsque le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement est dans un état d’attente avant d’être actionné.
- 4. Réservoir d’alimentation en eau de refroidissement (40) selon la revendication 1, dans lequel une section transversale de la structure de prévention de circulation interne a une forme sélectionnée parmi une forme ayant une pluralité de polygones, une forme circulaire et une forme en spirale.
- 5. Système passif d’injection de sécurité à haute pression ayant une fonction de prévention de mélange thermique, comprenant : un compresseur (20) fournissant la vapeur à haute température et haute pression ; un réacteur nucléaire (50) recevant l’eau de refroidissement de sorte que le réacteur nucléaire est maintenu dans un état refroidi ; et un réservoir d'alimentation en eau de refroidissement (40) selon l'une des revendications 1 à 4.
- 6. Système passif d’injection de sécurité à haute pression selon la revendication 5, dans lequel le réservoir d’alimentation en eau de refroidissement (40) comprend un réservoir d’appoint du cœur ou un réservoir d’injection de sécurité hybride.
- 7. Système passif d’injection de sécurité à haute pression selon la revendication 5, comprenant en outre un tuyau d’équilibrage de pression (30) prévu entre le compresseur (20) et le réservoir d’alimentation en eau de refroidissement (40), le tuyau d'équilibrage de pression maintenant une pression entre le compresseur et le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement dans un état d'équilibre.
- 8. Système passif d'injection de sécurité à haute pression selon la revendication 7, dans lequel le tuyau d'équilibrage de pression (30) comprend une soupape de commande d'équilibrage de pression (31) prévue pour maintenir la pression entre le compresseur (20) et le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement (40) à l'état d'équilibre.
- 9. Système passif d'injection de sécurité à haute pression selon la revendication 8, dans lequel la soupape de commande d'équilibrage de pression (31) est actionnée par l'alimentation électrique de secours en utilisant une batterie même pendant un accident de panne d'alimentation de centrale électrique.
- 10. Procédé passif d'injection de sécurité à haute pression avec une fonction de prévention de mélange thermique, comprenant les étapes consistant à : amener (S20) de la vapeur à haute température et haute pression comprimée par un compresseur (20) à un réservoir d'alimentation en eau de refroidissement (40) ; empêcher (S30) l'eau de refroidissement de circuler dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement en utilisant une structure de prévention de circulation interne dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement ; amener (S40) l'eau de refroidissement, dont la circulation est empêchée dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement, au réacteur nucléaire (50) ; et maintenir (S50) le réacteur nucléaire dans un état refroidi en utilisant l'eau de refroidissement amenée au réacteur nucléaire, l'étape consistant à amener la vapeur à haute température et haute pression comprimée par le compresseur (20) au réservoir d'alimentation en eau de refroidissement (40), comprend l'étape consistant à ouvrir (S10) une soupape de commande d'équilibrage de pression (31) prévue entre le compresseur et le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement.
- 11. Procédé passif d'injection de sécurité à haute pression selon la revendication 10, dans lequel la soupape de commande d'équilibrage de pression (31) est actionnée par l'alimentation électrique de secours en utilisant une batterie même pendant un accident de panne d’alimentation de centrale électrique.
- 12. Procédé passif d'injection de sécurité à haute pression selon la revendication 10, dans lequel lorsque l'on utilise la structure de prévention de circulation interne prévue dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement (40) pour empêcher la circulation de l'eau de refroidissement dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement, au moins un guide d'eau de refroidissement (42) est prévu dans le réservoir d’alimentation en eau de refroidissement pour empêcher l’eau de refroidissement de se déplacer dans le réservoir d'alimentation en eau de refroidissement, dans lequel l’eau de refroidissement se déplace par le biais du guide d'eau de refroidissement de sorte que la vapeur à haute température et haute pression fournie par le compresseur ne peut pas être mélangée avec l'eau de refroidissement.
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