[發(fā)明專利]一種核電站停堆后期增強(qiáng)堆芯冷卻的補(bǔ)償裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210035751.8
• 申請(qǐng)日: 2012-02-16
• 公開（公告）號(hào): CN102592691A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周濤;樊昱楠;王澤雷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號(hào): G21C15/18
• 分類號(hào): G21C15/18
• 代理公司: 北京眾合誠(chéng)成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 史雙元

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于核電站安全和電氣設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于自限式電熱帶的核電站停堆后期增強(qiáng)堆芯冷卻的補(bǔ)償裝置。

背景技術(shù)

當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重失流事故后，反應(yīng)堆必須緊急停堆，防止冷卻劑溫度上升造成堆芯的損壞。停堆后，一回路水泵的慣性流量將為零，冷卻劑僅靠冷熱兩段之間的密度差所形成的重力壓頭來(lái)驅(qū)動(dòng)，堆芯的發(fā)熱也只是停堆后的衰變熱，并且按照一個(gè)負(fù)的周期迅速衰減。此時(shí)，要保證平衡態(tài)的自然循環(huán)能有足夠的流量和溫差帶走衰變熱，從而避免堆芯過(guò)熱。

目前在二代壓水堆中，主要的處理方式是設(shè)置專門的余熱導(dǎo)出系統(tǒng)或停堆冷卻系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)事故的抑制，并能夠在某種程度減輕事故的危害。相比二代壓水堆，三代核電站AP1000和EPR針對(duì)這些嚴(yán)重事故，也設(shè)置了相應(yīng)的事故處理系統(tǒng)。AP1000的突出特點(diǎn)是引入安全系統(tǒng)非能動(dòng)化理念，設(shè)置了非能動(dòng)堆芯冷卻系統(tǒng)、非能動(dòng)安全殼冷卻系統(tǒng)、非能動(dòng)安全殼裂變產(chǎn)物去除與控制系統(tǒng)等諸多非能動(dòng)安全系統(tǒng)。而EPR安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更加復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)了4重冗余，并在設(shè)計(jì)上考慮了嚴(yán)重事故預(yù)防和事故后果的緩解。EPR的專設(shè)安全設(shè)施主要包括安全殼系統(tǒng)、應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)、應(yīng)急給水系統(tǒng)等。

雖然當(dāng)今的壓水堆都設(shè)有針對(duì)處理自然循環(huán)能力不足的專設(shè)安全設(shè)施，但隨著事故的發(fā)生，必須在第一時(shí)間內(nèi)增強(qiáng)冷卻劑對(duì)堆芯的冷卻。而一旦由于某些原因，如安全設(shè)施系統(tǒng)出現(xiàn)故障或控制信號(hào)無(wú)法正確傳達(dá)到安全設(shè)施系統(tǒng)，那么就不能及時(shí)的啟動(dòng)余熱導(dǎo)出、停堆冷卻等系統(tǒng)。基于自限式電熱帶的核電站停堆后期增強(qiáng)堆芯冷卻的補(bǔ)償裝置，能夠直接快速地調(diào)節(jié)主回路熱管段中的冷卻劑溫度。因此，可以有效緩解事故，保證核電站乃至周圍環(huán)境的安全。自限式電熱帶的帶芯是一種復(fù)雜的高分子復(fù)合物，它由多種材料和導(dǎo)電介質(zhì)負(fù)荷而成，經(jīng)過(guò)特定的化學(xué)變化和物理處理之后擠出成型，在兩條平行導(dǎo)線之間組成一條保持連續(xù)平行的加熱元件。在加熱過(guò)程中，這個(gè)高分子材料的內(nèi)部半導(dǎo)體通道的數(shù)量---電阻發(fā)生了很大的正溫度系數(shù)(簡(jiǎn)稱PTC效應(yīng))變化，且具有特殊的分子記憶能力，而且這種記憶性反應(yīng)強(qiáng)烈。當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，高分子復(fù)合物微分子膨脹，碳粒漸漸分開，引起了電路中斷，電阻上升，伴熱線自動(dòng)減少功率輸出；當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)，高分子復(fù)合物微粒間距又收縮變小，碳粒相應(yīng)連接起來(lái)形成電路，伴熱線發(fā)熱功率自動(dòng)上升；當(dāng)環(huán)境溫度處于某一穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)將達(dá)到熱輸出穩(wěn)定，使其具有溫度自限性。它控制溫度不會(huì)過(guò)高亦不會(huì)過(guò)低，能自動(dòng)調(diào)節(jié)。從而，達(dá)到了安全可靠的目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于自限式電熱帶的核電站停堆后期增強(qiáng)堆芯冷卻的補(bǔ)償裝置。

一種基于自限式電熱帶的核電站停堆后期增強(qiáng)堆芯冷卻的補(bǔ)償裝置，其特征在于，蒸汽發(fā)生器1的一端與回路熱管段4相連，另一端與冷卻段5相連，回路熱管段4上纏繞有自限式電熱帶2，回路熱管段4與上腔室6相連，上腔室6和下腔室8中間設(shè)置堆芯7，下腔室8與循環(huán)泵3相連，循環(huán)泵3與冷卻段5相連。

所述自限式電熱帶由帶芯、防護(hù)層和屏蔽層組成；其中，帶芯是由混有碳粒的塑料連續(xù)均勻地?cái)D塑在兩根導(dǎo)線之間構(gòu)成，導(dǎo)線由2-20股絞合的鍍覆錫層或鍍覆鎳層的銅線組成，帶芯外面再包覆一層絕緣材料，絕緣材料為2-20層無(wú)堿玻璃纖維、改良性聚烯烴、阻燃聚烯烴、含氟聚烯烴或全氟材料；屏蔽層由鍍錫軟圓銅線構(gòu)成；防護(hù)層材質(zhì)為聚烯烴、阻燃聚烯烴、含氟聚烯烴或全氟材料。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明裝置中的自限式電熱帶反應(yīng)靈敏，僅靠回路熱管段溫度的變化，就可以實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償自然循環(huán)能力，并具有記憶性能，實(shí)施方便，控制簡(jiǎn)單，安全性能好。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明基于自限式電熱帶的核電站停堆后期增強(qiáng)堆芯冷卻的補(bǔ)償裝置示意圖；

圖中，1-蒸汽發(fā)生器、2-自限溫電熱帶、3-循環(huán)泵、4-熱管段、5-冷卻段、6-上腔室、7-堆芯、8-下腔室。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1