[發明專利]一種核電站非能動應急給水系統

在審

• 申請號: 201410658879.9
• 申請日: 2014-11-18
• 公開（公告）號: CN104505130A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 武心壯;夏栓;徐進;邱健;施偉
• 申請（專利權）人: 上海核工程研究設計院
• 主分類號: G21C15/18
• 分類號: G21C15/18
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司31220
• 代理人: 鄭立

技術領域

本發明涉及核電站安全保護系統，尤其涉及一種非能動應急給水系統。

背景技術

傳統壓水堆的應急給水系統作為主給水系統的備用系統在主給水失效時使用。在電站事故停堆工況下，應急給水系統用來維持電站熱停堆工況以足夠的時間，并且將反應堆冷卻到余熱排出系統能夠投入運行的狀態。應急給水系統屬專設安全設施，在喪失主給水或二次側蒸汽管道破裂的瞬態下，應急給水系統被用來防止堆芯損壞，排出堆芯衰變熱，直到余熱排出系統投入運行。AP1000壓水堆中設置了非安全有關的啟動給水系統，該系統布置在常規島，在喪失主給水和喪失正常交流電事件中，從凝結水貯箱吸水向蒸汽發生器提供給水，從而實現排出反應堆冷卻劑系統熱量的縱深防御功能，防止非能動安全系統動作。在上述過程中，反應堆冷卻劑系統的熱量通過蒸汽發生器傳遞給二回路系統，二回路系統通過向汽輪機旁路系統或大氣排放把熱量帶出。

中國實用新型專利(申請號201220447271.8、公告號CN202855318U)公開了一種非能動啟動冷卻系統，其能夠在事故工況下，由于主給水泵跳閘以及蒸汽發生器二次側壓力變化等因素影響，打破原由密度鎖保持的壓力平衡，從而實現冷卻系統的啟動，無需現有技術的應急電源啟動，提高了系統的可靠性、安全性和經濟性。中國實用新型專利(申請號201220540653.5、公告號CN202948736U)為一種非能動余熱排出系統，其在全廠斷電工況下，導出堆芯衰變熱，保證反應堆的安全，降低了對布置空間的要求，同時減少了直接和反應堆冷卻劑系統連接的管路，降低了管路破裂的概率，提高了安全性。上述兩個實用新型的本質是利用蒸汽的冷凝排出一回路的熱量。

在現有的壓水堆應急給水系統中，驅動裝置包括電動泵、柴油機泵和汽動泵，在不同的核電站中，采用不同類型的驅動裝置組合，實現多樣性。上述三種驅動裝置的特點是以電源或柴油機作為驅動源，并以旋轉機械實現給水輸送。若能設計一種具有非能動特性且沒有運動部件的應急給水系統，將使核電站的安全保護系統更加安全可靠。

發明內容

鑒于現有技術存在的上述問題，本發明的目的在于提供一種核電站非能動應急給水系統，不需要傳統核電廠的電源驅動和柴油機驅動，且沒有旋轉機械和運動部件，系統簡單可靠。

反應堆停堆后的衰變熱在正常情況下由從主給水管道通入的冷卻水帶走，冷卻水在反應堆的蒸汽發生器處變為蒸汽再從主蒸汽管道排出，通過管道上的旁通閥進入凝汽器，或通過主蒸汽安全閥排入大氣。

為了實現本發明的目的，本發明采用的技術方案為一種核電站非能動應急給水系統，包括蒸汽噴射泵組件和應急給水源，利用反應堆的蒸汽發生器釋放的蒸汽啟動所述蒸汽噴射泵組件，將從所述應急給水源流入的應急給水升壓后輸送到所述反應堆的蒸汽發生器中，產生的蒸汽再經所述蒸汽發生器的主蒸汽管道排出，從而帶走一回路的濕熱和衰變熱。

進一步地，所述核電站非能動應急給水系統還可以包括以下組件：進汽管線、進水管線和出水管線；所述進汽管線一端與所述蒸汽發生器的主蒸汽管道相連，另一端與所述蒸汽噴射泵組件的蒸汽入口相連；所述進水管線一端與所述應急給水源相連，另一端與所述蒸汽噴射泵組件的進水口相連；所述出水管線一端與所述蒸汽噴射泵組件的出水口相連，另一端與所述蒸汽發生器相連；其中所述進汽管線上設置有應急給水進汽隔離閥，所述出水管線上設置有應急給水隔離閥。

正常運行情況下，所述非能動應急給水系統處于備用狀態，所述應急給水進汽隔離閥和所述應急給水隔離閥關閉，所述反應堆由主給水管道通入的冷卻水降溫，冷卻水經過所述蒸汽發生器后產生蒸汽，所述蒸汽從所述主蒸汽管道排出，通過管道上的旁通閥進入凝汽器，或通過主蒸汽安全閥排入大氣；當發生喪失主給水事故時，應急給水進汽隔離閥和應急給水隔離閥打開，主蒸汽管道內的部分蒸汽經所述進汽管線進入蒸汽噴射泵組件，與從所述進水管線流入的應急給水混合升壓后經所述出水管線進入蒸汽發生器。

進一步地，所述蒸汽噴射泵組件可以是單級噴射泵，也可以是多級噴射泵組；如圖3至圖5所示，所述蒸汽噴射泵組件可以是單級噴射泵、兩級或多級串聯噴射泵，或兩級或多級并聯噴射泵。

進一步地，所述核電站非能動應急給水系統的出水管線可以是單獨設置的直接接入所述蒸汽發生器的管道，也可以通入所述蒸汽發生器的主給水管道或所述反應堆的啟動給水管道，通過所述主給水管道或所述啟動給水管道與所述蒸汽發生器相連。

優選地，所述進水管線上還設置有應急給水進水隔離閥。

優選地，所述進汽管線上還設置有應急給水進汽調節閥，所述出水管線上還設置有應急給水調節閥。