[實(shí)用新型]限流式注入裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720481426.2
• 申請(qǐng)日: 2017-05-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206849505U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊江;梁任;盧向暉;王婷;林支康;方思遠(yuǎn);呂逸君;黃熙;宋建陽(yáng);姬建業(yè)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中廣核研究院有限公司;中國(guó)廣核集團(tuán)有限公司;中國(guó)廣核電力股份有限公司
• 主分類號(hào): G21C15/14
• 分類號(hào): G21C15/14
• 代理公司: 深圳市瑞方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙)44314
• 代理人: 林儉良,王少虹

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及反應(yīng)堆核電廠設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種限流式注入裝置。

背景技術(shù)

反應(yīng)堆核電廠需要具有抵御各種突發(fā)事故的能力，包括設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故和超設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故。其中，反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)喪失冷卻劑事故(LOCA)作為最重要的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故之一，一直被用來(lái)檢驗(yàn)反應(yīng)堆核電廠的安全性和引導(dǎo)專設(shè)安全設(shè)施的設(shè)計(jì)。冷卻劑安全注射系統(tǒng)作為專設(shè)安全設(shè)施的一部分，通常用于LOCA事故后的堆芯應(yīng)急冷卻和硼化，以控制和緩解事故，防止擴(kuò)展為超設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故。

在發(fā)生最為惡劣的大破口喪失水事故(Large Break Loss Of Cooling Accident，LB LOCA)后，高能管道發(fā)生破裂，冷卻劑溫度壓力高達(dá)300多攝氏度以及15Mpa以上，反應(yīng)堆水系統(tǒng)的原有水裝量以臨界流的形式迅速流失，在幾秒時(shí)間內(nèi)幾乎被完全排空。而在較小的破口失水事故下，盡管水裝量的流失速度相對(duì)減緩，但仍極有可能引起堆芯裸露，引起不利后果。失水事故下，必須依靠能力足夠的安全注入系統(tǒng)快速向反應(yīng)堆壓力容器注水并再淹沒(méi)堆芯，以持續(xù)導(dǎo)出堆芯衰變熱。

安全注入系統(tǒng)通常包括高壓、中壓和低壓安注，以在LOCA后不同壓力階段均能實(shí)施有效的安全注射。安全注入系統(tǒng)接入冷卻劑系統(tǒng)的位置通常有冷管段、下降段環(huán)腔或上封頭。例如，接入點(diǎn)為冷管段，安注系統(tǒng)的冷卻水進(jìn)入兩個(gè)(或三個(gè))冷管段之后，通過(guò)壓力容器管嘴進(jìn)入下降段環(huán)腔，在這里向下流動(dòng)進(jìn)入下封頭，然后折流向上，進(jìn)一步流入堆芯。

在LOCA后噴放階段，除了在下腔室仍保留部分液體以外，壓力容器中冷卻劑都逐漸閃蒸為蒸汽。當(dāng)安全注射冷卻水開(kāi)始注入后，大流量的欠冷水使蒸汽冷凝并在注射口附近形成了水塞，水塞的振蕩引起進(jìn)入下降腔的安注水的波動(dòng)。堆芯和下降腔中的反向流動(dòng)蒸汽阻止了安注水進(jìn)入下降腔，直到噴放階段結(jié)束前、反向流動(dòng)蒸汽足夠低時(shí)，才允許安注水進(jìn)入下降腔。該階段稱為安注旁通階段，即安注水旁通堆芯直接通過(guò)冷段破口排泄的階段，這個(gè)階段的時(shí)間范圍約為20-30s。

在LOCA后再灌水期間，雖然安注箱有較高的流量注入，但幾乎沒(méi)有流量通過(guò)堆芯，以致包殼溫度再次上升，直到再淹沒(méi)開(kāi)始為止。在旁通期間，冷卻水會(huì)被阻止在堆芯下降段環(huán)腔的上部，這些冷卻水將聚集在進(jìn)口管段，然后從反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)的破口處流出，沒(méi)有帶走堆芯衰變熱，一直到堆芯蒸汽流不能再阻礙冷卻水流入到下腔室。因此，產(chǎn)生了直接向反應(yīng)堆壓力容器注水的直接注入裝置，該直接注入裝置有效防止了堆芯蒸汽流對(duì)安全注射冷卻水的阻礙作用，可以得到更好的抑制旁排的效果，對(duì)事故有更好的抑制效果。但由此衍生了一類重要而且更加惡劣的事故：壓力容器直接注入裝置管道破裂事故。管道破裂后，安全注射補(bǔ)水會(huì)在堆芯下部直接流向破口，堆芯水裝量也會(huì)喪失。可見(jiàn)，該事故不僅會(huì)直接導(dǎo)致壓力容器水裝量的喪失，還會(huì)導(dǎo)致部分安全注射能力的喪失，引起更惡劣的事故后果。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種限制破口流量的限流式注入裝置。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：提供一種限流式注入裝置，包括連接壓力容器的注入管道、至少一個(gè)設(shè)置在所述注入管道內(nèi)的限流元件；所述注入管道連通至所述壓力容器的下腔室；所述限流元件的外周側(cè)面與所述注入管道的內(nèi)壁面配合，所述限流元件的內(nèi)部通道包括沿流體流動(dòng)方向相連接的內(nèi)徑漸縮段和內(nèi)徑漸擴(kuò)段，所述內(nèi)徑漸縮段和內(nèi)徑漸擴(kuò)段的連接處形成通道喉部。

優(yōu)選地，所述注入管道位于所述壓力容器內(nèi)；所述注入管道的輸出端伸入所述壓力容器的下腔室，注入端沿所述壓力容器的內(nèi)壁面豎向延伸，從所述壓力容器的上腔室伸出壓力容器。

優(yōu)選地，所述注入管道的輸出端沿所述壓力容器底部的內(nèi)壁面呈弧形彎曲。

優(yōu)選地，所述注入管道位于所述壓力容器外；所述注入管道的輸出端伸入所述壓力容器的下腔室，注入端沿所述壓力容器的外壁面向上豎向延伸。

優(yōu)選地，所述注入管道的輸出端相對(duì)所述壓力容器垂直伸入所述下腔室。

優(yōu)選地，所述限流式注入裝置還包括位于所述壓力容器外、套設(shè)在所述注入管道外周的輻照監(jiān)督管。

優(yōu)選地，所述限流元件位于所述注入管道的輸出端和/或注入端內(nèi)。

優(yōu)選地，所述注入管道的內(nèi)徑為10cm，所述通道喉部的內(nèi)徑為7.5cm。

優(yōu)選地，所述限流式注入裝置還包括設(shè)置在壓力容器內(nèi)底部的流量分配單元；

所述流量分配單元包括流量分配板、分布在所述流量分配板上的數(shù)個(gè)導(dǎo)流孔；所述注入管道的輸出端插接在所述流量分配板上。

優(yōu)選地，所述流量分配板為半球形結(jié)構(gòu)。