[發(fā)明專利]無源安全殼噴淋系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410284800.0
• 申請日: 2014-05-07
• 公開（公告）號: CN104143361B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發(fā)明（設計）人: 金榮仁;慎秀宰;姜漢玉;金亙九;尹周鉉;金泰完;河在宙
• 申請（專利權(quán)）人: 韓國原子力研究院
• 主分類號: G21C15/18
• 分類號: G21C15/18
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 李丹丹

技術領域

本發(fā)明涉及無源安全殼噴淋系統(tǒng)，當核電站內(nèi)發(fā)生事故時，該系統(tǒng)無源地噴淋冷卻劑至安全殼中、冷凝來自核電站的反應器冷卻劑系統(tǒng)或者次級系統(tǒng)放出的蒸汽，并且降低容器內(nèi)的壓力。

背景技術

核反應堆根據(jù)配置安全系統(tǒng)的方法分類，或者根據(jù)主設備的安裝位置分類。首先，核反應堆根據(jù)配置安全系統(tǒng)的方法被分為主動核反應堆和無源核反應堆，前者使用例如通過泵提供的有源動力，后者使用無源力，例如重力或者氣體壓力。然后，核反應堆根據(jù)主要部件的安裝位置被分為環(huán)狀類型核反應堆(例如，傳統(tǒng)的高壓水反應器)以及整合核反應堆(例如，SMART核反應堆)，前者中主要部件(蒸汽發(fā)生器，加壓設備，泵，或其它類似裝置)安裝在反應器容器的外面，后者中主要設備安裝在反應器內(nèi)。

安全殼噴淋系統(tǒng)被用作一種系統(tǒng)，當事故時抑制壓力的升高，例如冷卻劑流失或者蒸汽管線破裂事故，這些事故引起安全殼內(nèi)(或者可代替安全殼的反應器建筑物、安全殼容器、安全容器或者類似物，安全殼建筑物或者反應器建筑物由加固的混凝土構(gòu)成，安全殼容器或者安全容器由鋼材建成)壓力上升，這可發(fā)生在各種核反應堆中，包括整合反應器。使用噴淋泵噴淋冷卻劑至容器內(nèi)的應用主動容器噴淋系統(tǒng)的示例為韓國的SMART核反應堆，傳統(tǒng)的高壓水反應器，以及類似物。

除了容器噴淋系統(tǒng)，降壓罐或者池(傳統(tǒng)的沸水反應器，美國西屋電氣(Westinghouse)IRIS)，熱交換器或者冷凝器(法國SWR1000以及印度AHWR)，安全殼外部噴淋和冷卻(美國WestinghouseAP1000)以及類似裝置也用作抑制安全殼內(nèi)壓力升高的系統(tǒng)。

如果由于水(蒸發(fā)了的)或者蒸汽泄漏引起的安全殼內(nèi)壓力升高，在降壓罐的方法中，蒸汽或者空氣通過壓力差被引入降壓罐內(nèi)，并且蒸汽被冷凝，從而降低壓力。在熱交換方法中，使用交換器管的冷的外壁表面冷凝安全殼內(nèi)的蒸汽，從而降低壓力。在噴淋方法中，冷的冷卻劑被噴出，安全殼內(nèi)的蒸汽冷凝，從而降低壓力。另外，在安全殼外部噴淋和冷卻方法中，通過噴射冷卻劑至鋼安全殼容器的外壁(隨后采用空氣冷卻)，安全殼容器被冷卻，且蒸汽在外壁上冷凝，從而降低安全殼容器內(nèi)部的壓力。

主動噴淋系統(tǒng)(內(nèi)部噴淋)通過噴淋泵來操作，用于很多傳統(tǒng)的核反應堆中(主動核反應堆)，無源安全殼噴淋系統(tǒng)(外部噴淋)在打開隔離閥后通過重力操作，用于美國西屋電氣(Westinghouse)AP1000(無源核反應堆)或者類似物。

然而，在相關技術中，無源安全殼噴淋系統(tǒng)，盡管作為無源系統(tǒng)具有很多優(yōu)點，其中包括隔離閥，使用包括操作信號和電源的驅(qū)動電源來操作。因此，如果啟動信號產(chǎn)生系統(tǒng)或者電源系統(tǒng)發(fā)生故障，相關技術中的無源安全殼噴淋系統(tǒng)就有可能無法操作。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本說明書的一方面提供無源安全殼噴淋系統(tǒng)，其基于例如當事故發(fā)生時容器內(nèi)壓力的升高的自然現(xiàn)象來操作。該無源安全殼噴淋系統(tǒng)不需要用于打開隔離閥的啟動信號發(fā)生系統(tǒng)，或者電源來操作。

本說明書的另一方面提供一種無源安全殼噴淋系統(tǒng)，其具有很大的可靠性，在核電站中安全地維持安全殼的完整性。

為了根據(jù)本發(fā)明的目的獲得這些或者更多的優(yōu)點，作為實施例并且在本文中寬泛地描述，這里提供了無源安全殼噴淋系統(tǒng)，包括：噴淋冷卻劑存儲單元，其與容納反應容器的安全殼連通，并且維持與所述安全殼內(nèi)的壓力平衡；噴淋管，其以這樣的方式安裝在所述安全殼內(nèi)，當事故發(fā)生時，由于所述安全殼內(nèi)的壓力增大，從所述噴淋冷卻劑存儲單元供應的冷卻劑通過所述噴淋管噴淋至所述安全殼內(nèi)；以及連接管，具有插入到所述噴淋冷卻劑存儲單元用于提供所述冷卻劑沿其流動的通路的一端，以及連接至所述噴淋管，當由于事故發(fā)生引起所述安全殼內(nèi)的壓力增大時，用于無源地提供冷卻劑，并且其中發(fā)生所述冷卻劑流動的另一端。

在無源安全殼噴淋系統(tǒng)中，連接管可包括：插入噴淋冷卻劑存儲單元內(nèi)的向上流動通路部分，當安全殼內(nèi)壓力升高時，提供流動通路，冷卻劑沿其流動，該向上流動通路延伸至預定的高度，這樣在安全殼的正常設備操作壓力范圍內(nèi)，阻止產(chǎn)生從噴淋冷卻劑存儲單元至噴淋管的冷卻劑流；以及向下流動通路部分，其從向上流動通路部分向下延伸，并且連接至噴淋管，這樣當安全殼內(nèi)的壓力升高時，由于水的重力頭差，冷卻劑通過該部分連續(xù)地供應至噴淋管，并且冷卻劑流在向上流動管路部分的高度或者更高處發(fā)生。

在無源安全殼噴淋系統(tǒng)中，向上流動管路部分和向下流動管路部分被配置成具有不同的流動通路面積，以利于氣體的排出。