[實用新型]一種池式反應(yīng)堆應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020126014.5
• 申請日: 2010-03-09
• 公開（公告）號: CN201638576U
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 莊毅;黃興蓉;張金山;李清;韓海芬;李華
• 申請（專利權(quán)）人: 中國原子能科學(xué)研究院
• 主分類號: G21C15/18
• 分類號: G21C15/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及反應(yīng)堆堆芯冷卻領(lǐng)域，特別涉及一種池式反應(yīng)堆應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)。

背景技術(shù)

對于核電站壓水堆，一般設(shè)有專用的余熱排出系統(tǒng)和提供事故工況下堆芯應(yīng)急冷卻的一整套專設(shè)安全設(shè)施，并且還設(shè)有把余熱傳輸至最終熱阱的輔助給水系統(tǒng)、設(shè)備冷卻系統(tǒng)和重要服務(wù)水系統(tǒng)等。而研究堆的停堆冷卻通常是通過一些相對較簡單裝置和設(shè)施來實現(xiàn)堆芯的余熱排出。

原子能院的101重水研究堆，正常工況和事故工況都是靠重水泵排出堆芯余熱，只是在事故工況下使用的是可靠的電源供電。49-2游泳池式輕水反應(yīng)堆，正常工況下靠主泵繼續(xù)運轉(zhuǎn)來帶出堆芯余熱，事故工況下通過主回路流量過低的保護(hù)信號啟動由蓄電池供電的事故泵，執(zhí)行余熱排出功能。由于101重水堆和49-2游泳池式輕水堆的功率比較低(分別為10MW，2MW)，所以其主泵均沒有設(shè)置慣性飛輪。

目前，國內(nèi)外的研究堆執(zhí)行應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)都存在以下問題：

(1)系統(tǒng)平時一般不啟動，事故情況啟動，設(shè)備平時閑置，存在啟動失效的問題。

(2)系統(tǒng)一般情況為事故時接入或切換倒可靠電源，平時為常用電源。需要操作員動作，柴油機也存在啟動失效問題。

(3)系統(tǒng)接入方式不可靠，需要操作人員進(jìn)行干預(yù)。接入時間不能保證，易出錯。

(4)部分反應(yīng)堆事故情況還需要應(yīng)急供電的二次熱阱。系統(tǒng)復(fù)雜，供電復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)省能源，減少操作人員干預(yù)，減少設(shè)備啟動故障，自動投入運行的池式反應(yīng)堆應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種池式反應(yīng)堆應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)，包括應(yīng)急泵、非能動閥門、板式換熱器，應(yīng)急泵入口端與反應(yīng)堆水池連通，應(yīng)急泵的出口端與非能動閥門連接，非能動閥門連接反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)，關(guān)鍵在于，應(yīng)急泵的出口端還連接板式換熱器，板式換熱器與反應(yīng)堆水池連通，板式換熱器與應(yīng)急泵之間設(shè)置有非能動閥門。

本實用新型還可以：所述的應(yīng)急泵為兩臺應(yīng)急泵并聯(lián)組成。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：該系統(tǒng)通過采用應(yīng)急泵與反應(yīng)堆同時運行，并通過UPS供電的方式，這樣從根本上解決了事故工況下應(yīng)急泵啟動失效和操作人員誤操作的問題，提高了應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)的可靠性；同時系統(tǒng)采用非能動閥門，應(yīng)急功能是自動執(zhí)行的，避免了事故工況下需要操作人員干預(yù)和設(shè)備動作失效問題。應(yīng)急系統(tǒng)出口旁路匯總后經(jīng)過1臺池水換熱器可實現(xiàn)池水冷卻功能。

附圖說明

圖1系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與具體實施方式對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述：

一種池式反應(yīng)堆應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)，包括應(yīng)急泵、非能動閥門、板式換熱器5，應(yīng)急泵入口端與反應(yīng)堆水池連通，應(yīng)急泵的出口端與非能動閥門連接，非能動閥門連接反應(yīng)堆冷卻主回路系統(tǒng)4，應(yīng)急泵的出口端還連接板式換熱器5，板式換熱器5與反應(yīng)堆水池連通，板式換熱器5與應(yīng)急泵之間設(shè)置有非能動閥門。所述的應(yīng)急泵采用兩臺應(yīng)急泵1a、1b并聯(lián)結(jié)構(gòu)組成的兩條應(yīng)急冷卻通道。其中本實施例中的兩臺應(yīng)急泵1a、1b采用不間斷電源(UPS)供電；應(yīng)急泵1a與板式換熱器5之間安裝有非能動閥門3a，應(yīng)急泵1b與板式換熱器5之間安裝非能動閥門3b；應(yīng)急泵1a與反應(yīng)堆冷卻主回路系統(tǒng)4之間設(shè)置非能動閥門2a，應(yīng)急泵1b與反應(yīng)堆冷卻主回路系統(tǒng)4之間設(shè)置非能動閥門2b。在喪失廠外電源情況下UPS維持應(yīng)急泵1a、1b連續(xù)運行2小時，在此時間內(nèi)應(yīng)急泵1a、1b提供的強迫循環(huán)足以排出堆芯余熱；

同時為滿足自動執(zhí)行功能的要求系統(tǒng)旁路閥門設(shè)計為常開狀態(tài)，正常工況時兩臺應(yīng)急泵1a、1b從反應(yīng)堆水池吸水，由于冷卻主回路系統(tǒng)4壓力高，系統(tǒng)總管路上的非能動閥門2a、2b處于關(guān)閉狀態(tài)，應(yīng)急系統(tǒng)旁路通過非能動閥門3a、3b到板式換熱器5，并將冷卻的池水重新注入反應(yīng)堆水池中。

當(dāng)事故工況時，反應(yīng)堆冷卻主回路系統(tǒng)4壓力降低，冷卻主回路系統(tǒng)4上的非能動閥門2a、2b自動打開，冷卻主回路系統(tǒng)4與應(yīng)急系統(tǒng)同時工作，管路中的流量自動匹配實現(xiàn)應(yīng)急系統(tǒng)功能要求。這種設(shè)計在各工況之間的切換是完全非能動的，應(yīng)急功能是自動執(zhí)行的，這就避免了事故工況下需要操作人員干預(yù)和設(shè)備動作失效的問題。

本系統(tǒng)的具體運行過程如下：

本系統(tǒng)采用大容量的反應(yīng)堆池水作為應(yīng)急熱阱。