[發(fā)明專利]一種能動(dòng)與非能動(dòng)相結(jié)合的二次側(cè)堆芯熱量導(dǎo)出裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210370410.6
• 申請日: 2012-09-27
• 公開（公告）號: CN102867548A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李京彥;史海富;袁霞;于勇;李軍;宋代勇
• 申請（專利權(quán)）人: 中國核電工程有限公司
• 主分類號: G21C15/18
• 分類號: G21C15/18;G21C15/14
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于反應(yīng)堆設(shè)計(jì)技術(shù)，具體涉及一種能動(dòng)與非能動(dòng)相結(jié)合的二次側(cè)堆芯熱量導(dǎo)出裝置。

背景技術(shù)

反應(yīng)堆停堆后，由于堆芯的剩余裂變以及裂變產(chǎn)物衰變產(chǎn)生的熱量在很長一段時(shí)間內(nèi)仍需要排出，否則會導(dǎo)致冷卻劑沸騰甚至堆芯熔化的嚴(yán)重事故。在傳統(tǒng)壓水堆核電廠設(shè)計(jì)中，通常采用能動(dòng)的方式給蒸汽發(fā)生器補(bǔ)水。即能動(dòng)型二次側(cè)余熱排出系統(tǒng)，能動(dòng)二次側(cè)余熱排出系統(tǒng)是在電源供給有保障的情況下，通過輔助給水泵驅(qū)動(dòng)蒸汽發(fā)生器二次側(cè)給水進(jìn)行強(qiáng)迫循環(huán)，將堆芯余熱導(dǎo)出，并送至最終熱阱。能動(dòng)二次側(cè)余熱排出系統(tǒng)換熱效率高，但在發(fā)生全廠斷電時(shí)，正常電源和可靠電源供電同時(shí)喪失，系統(tǒng)就喪失排出堆芯余熱的功能。所以能動(dòng)二次側(cè)余熱排出系統(tǒng)受電源可靠性影響較大，安全性差。

傳統(tǒng)能動(dòng)型二次側(cè)余熱排出系統(tǒng)采用汽動(dòng)泵與電動(dòng)泵相結(jié)合的方案，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，汽動(dòng)泵逐漸顯現(xiàn)出它的缺點(diǎn)和不足。單從設(shè)備材料價(jià)格分析，汽動(dòng)給水泵投資費(fèi)用就高出電動(dòng)給水泵投資費(fèi)用7%，如果再考慮汽動(dòng)給水泵及其相關(guān)系統(tǒng)占地面積大約是電動(dòng)給水泵的2倍，占用空間高度至少是電動(dòng)泵的3倍，汽動(dòng)給水泵投資費(fèi)用比電動(dòng)給水泵投資費(fèi)用高出1倍以上；另外電動(dòng)給水泵的維修費(fèi)用僅為汽動(dòng)給水泵的25%。

非能動(dòng)技術(shù)是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的新技術(shù)，其特點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)、簡單且可靠性高，使反應(yīng)堆的固有安全性大大提高，通常應(yīng)用于第三代核電站。典型代表堆型是AP1000、APR-1400。我國引進(jìn)的第三代核電站AP1000設(shè)置了非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)，該系統(tǒng)是通過冷卻一回路冷卻劑，將堆芯的熱量導(dǎo)出，如圖1所示，圖中，1為蒸汽發(fā)生器，2為反應(yīng)堆壓力容器，3為安全殼內(nèi)置換料水箱，4為非能動(dòng)余熱排出熱交換器，5為穩(wěn)壓器。在非LOCA事件時(shí)，非能動(dòng)余熱排出熱交換器4將應(yīng)急排出堆芯余熱。該熱交換器由一組連接在管板上的C型管束和布置在上部（入口）和底部（出口的）封頭組成。熱交換器的入口管線與反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)熱管段相連接，出口管線與蒸汽發(fā)生器1的下封頭冷腔室相連接，它們與反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)熱管段和冷管段組成了一個(gè)非能動(dòng)余熱排出的自然循環(huán)回路。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了提高核電站的安全水平，提供一種能動(dòng)與非能動(dòng)相結(jié)合的二次側(cè)堆芯熱量導(dǎo)出裝置，保證在事故情況下堆芯熱量的長期導(dǎo)出，緩解嚴(yán)重事故后果。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種能動(dòng)與非能動(dòng)相結(jié)合的二次側(cè)堆芯熱量導(dǎo)出裝置，包括輔助給水系統(tǒng)和二次側(cè)非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)，其中，所述的輔助給水系統(tǒng)包括兩個(gè)冗余的供水系列，每個(gè)供水系列的一端連接輔助給水箱，另一端與蒸汽發(fā)生器的主給水管道相連接；所述的二次側(cè)非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)包括若干個(gè)非能動(dòng)余熱排出系列，每個(gè)非能動(dòng)余熱排出系列與一個(gè)反應(yīng)堆環(huán)路的蒸汽發(fā)生器相對應(yīng)，包括一臺非能動(dòng)余熱排出冷卻器，非能動(dòng)余熱排出冷卻器的上游蒸汽管線連接蒸汽發(fā)生器的主蒸汽管道，其下游凝水管線與蒸汽發(fā)生器的主給水管道連接，非能動(dòng)余熱排出冷卻器置于事故冷卻水箱內(nèi)，在非能動(dòng)余熱排出冷卻器的上游蒸汽管線和下游凝水管線之間還設(shè)有非能動(dòng)補(bǔ)水箱。

進(jìn)一步，如上所述的能動(dòng)與非能動(dòng)相結(jié)合的二次側(cè)堆芯熱量導(dǎo)出裝置，其中，所述的輔助給水系統(tǒng)的兩個(gè)供水系列中，一個(gè)供水系列包括兩臺并聯(lián)的50%容量的電動(dòng)泵，另一個(gè)供水系列包括兩臺并聯(lián)的50%容量的汽動(dòng)泵；兩臺電動(dòng)泵由應(yīng)急電源供電，兩臺汽動(dòng)泵由蒸汽發(fā)生器主蒸汽隔離閥上游的主蒸汽管線供汽；兩臺電動(dòng)泵和兩臺汽動(dòng)泵的排出管合并成一條母管后，分別與各蒸汽發(fā)生器的主給水管道連接。

更進(jìn)一步，如上所述的能動(dòng)與非能動(dòng)相結(jié)合的二次側(cè)堆芯熱量導(dǎo)出裝置，其中，所述的輔助給水系統(tǒng)的每臺電動(dòng)泵和汽動(dòng)泵的排出管上分別設(shè)有止回閥。

進(jìn)一步，如上所述的能動(dòng)與非能動(dòng)相結(jié)合的二次側(cè)堆芯熱量導(dǎo)出裝置，其中，所述的輔助給水系統(tǒng)的兩個(gè)供水系列中，每個(gè)供水系列包括兩臺并聯(lián)的50%容量的電動(dòng)泵，四臺電動(dòng)泵由應(yīng)急電源供電；四臺電動(dòng)泵的排出管合并成一條母管后，分別與各蒸汽發(fā)生器的主給水管道連接；每臺電動(dòng)泵的排出管上分別設(shè)有止回閥。

進(jìn)一步，如上所述的能動(dòng)與非能動(dòng)相結(jié)合的二次側(cè)堆芯熱量導(dǎo)出裝置，其中，在所述的非能動(dòng)余熱排出冷卻器與蒸汽發(fā)生器的主蒸汽管道連接的蒸汽管線上設(shè)有一個(gè)隔離閥，與蒸汽發(fā)生器的主給水管道連接的凝水管線上設(shè)有兩個(gè)并聯(lián)的隔離閥，兩個(gè)并聯(lián)的隔離閥下游設(shè)置一個(gè)止回閥。