[發明專利]體積膨脹組件和提高重力安注壓頭的方法

有效

• 申請號: 201210377661.7
• 申請日: 2012-10-08
• 公開（公告）號: CN102881341A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 石洋;李玉全;葉子申;陳煉;王含;鄧程程
• 申請（專利權）人: 國家核電技術有限公司;國核華清（北京）核電技術研發中心有限公司
• 主分類號: G21C13/04
• 分類號: G21C13/04;G21C15/18
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 湯雄軍

技術領域

本發明涉及核電領域，尤其涉及一種在核電站中使用的體積膨脹組件和一種提高安注系統中的重力安注壓頭的方法。

背景技術

核電站中使用的安注系統又叫做應急堆芯冷卻系統，它的主要功能包括：當一回路系統破裂引起失水事故時，安注系統向堆芯注水，保證淹沒和冷卻堆芯，防止堆芯融化，以及保持堆芯的完整性。

另外，在三代非能動核電站(例如AP1000)中，可以利用堆芯補水箱(CMT)、安注箱(ACC)、安全殼內置換料水箱(IPWST)等向堆芯注水，這些注水操作均采用非能動方式，而重力安注壓頭是執行安注操作的重要參數。

發明內容

本發明主要旨在提高安注壓頭從而進一步提高安注系統的安全性。

根據本發明的一個方面，提出了一種在核電站中使用的體積膨脹組件，包括：體積膨脹裝置，設置在核電站的流體容器內，所述體積膨脹裝置適于基于觸發信號在所述流體容器內膨脹以提高所述流體容器內的液位或提高所述流體容器內的壓力。

有利的，以非能動方式使得所述體積膨脹裝置膨脹。

進一步的，所述體積膨脹裝置包括高壓氣體存儲容器和體積膨脹容器，所述體積膨脹容器通過閥門與所述高壓氣體存儲容器相通；基于所述觸發信號，所述閥門被開啟而使得所述體積膨脹容器的體積膨脹。有利的，所述體積膨脹的膨脹速度由閥門的開度控制。

可選的，利用化學反應產生的氣體使得所述體積膨脹裝置發生體積膨脹。進一步的，所述體積膨脹裝置包括容納有第一反應物的第一反應容器和容納有第二反應物的第二反應容器，所述第一反應容器和所述第二反應容器通過閥門相通，第一反應物適于與所述第二反應物發生反應而產生大量氣體，其中，基于所述觸發信號，所述閥門被開啟而使得第一反應物與所述第二反應物發生反應以產生大量氣體，產生的大量氣體至少膨脹所述第一反應容器和所述第二反應容器中的至少一個。可選的，所述體積膨脹裝置包括容納有第一反應物的第一反應容器和容納有第二反應物的第二反應容器，所述第一反應容器和所述第二反應容器通過閥門相通，第一反應物適于與所述第二反應物發生反應而產生大量氣體，第一反應容器和第二反應容器中的至少一個設置有排氣口，其中，基于所述觸發信號，所述閥門被開啟而使得第一反應物與所述第二反應物發生反應以產生大量氣體，產生的大量氣體經所述排氣口進入體積膨脹裝置的內部空間以膨脹所述體積膨脹裝置。有利的，所述體積膨脹的膨脹速度由閥門的開度控制。

有利的，所述體積膨脹組件還包括限位裝置，所述限位裝置限制所述體積膨脹裝置在體積膨脹之后的位置和/或形狀。

有利的，所述體積膨脹組件使用在壓水堆安注系統中。

在上述體積膨脹組件中，有利的，所述體積膨脹裝置設置在所述流體容器內，且所述流體容器為核電站的以下部件中的至少一種：堆芯補水箱(CMT)、安全殼地坑、安全殼內換料水箱(IRWST)、安注箱(ACC)、安全殼、反應堆壓力容器(RPV)、蒸汽發生器(SG)。有利的，所述觸發信號包括流體容器內的液位、液體流出所述流體容器的安注流速、所述流體容器內部的壓力、堆芯溫度、穩壓器內的低壓力信號以及低液位信號中的至少一種。

根據本發明的第二方面，提出了一種提高核電站安注系統中的重力安注壓頭的方法，包括以下步驟：在液體容器的底部設置體積膨脹裝置；基于觸發信號使得所述體積膨脹裝置在所述液體容器內膨脹以升高所述液體容器內的液位。

根據本發明的第三方面，提出了一種提高核電站安注系統中的重力安注壓頭的方法，包括以下步驟：在核電站的多個液體容器的底部分別設置多個體積膨脹裝置；基于觸發信號使得至少一個所述體積膨脹裝置在相應的液體容器內膨脹以升高相應液體容器內的液位。由此，可以同時組合使用多個體積膨脹裝置。

在上述方法中，有利的，所述體積膨脹裝置包括高壓氣體存儲容器和體積膨脹容器，所述體積膨脹容器通過閥門與所述高壓氣體存儲容器相通；使得所述體積膨脹裝置在所述液體容器內膨脹的步驟包括開啟所述閥門而使得所述體積膨脹容器的體積膨脹。進一步的，控制所述發明的開度以控制體積膨脹容器的膨脹速度。

在上述方法中，可選的，使得所述體積膨脹裝置在所述液體容器內膨脹的步驟包括利用化學反應產生的氣體使得所述體積膨脹裝置發生體積膨脹。

在上述方法中，可選的，使得所述體積膨脹裝置在所述液體容器內膨脹的步驟包括開啟氣泵而向所述體積膨脹裝置內供給使得所述體積膨脹裝置體積膨脹的氣體。有利的，調節所述氣泵的運轉以控制所述體積膨脹裝置的充氣速度、充氣量、充氣壓力中的至少一個。