[發明專利]一種次臨界反應堆系統的緊急停堆系統及方法

有效

• 申請號: 201810458449.0
• 申請日: 2018-05-14
• 公開（公告）號: CN108831570B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 楊宇奇;王源;熊國華;王洪濤;郭永飛;陸秀生;彭鋒;李忠意;沈超
• 申請（專利權）人: 中廣核研究院有限公司;中國廣核集團有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: G21C9/02
• 分類號: G21C9/02
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務所(普通合伙) 44238
• 代理人: 潘中毅;熊賢卿

本發明提供一種適用于加速器驅動次臨界反應堆系統的緊急停堆系統及方法，其中該緊急停堆系統包括第一緊急停堆子系統，用于根據反應堆保護系統發出的緊急停堆信號控制停堆斷路器切斷加速器質子源與加速器電源系統之間的通路，第二緊急停堆子系統，用于根據反應堆保護系統發出的未能實現緊急停堆瞬態信號控制加速器斬波器將加速器質子束流脈沖占空比設置為最小值。本發明能夠在第一緊急停堆子系統未能實現緊急停堆的情況下，采用第二緊急停堆子系統實現緊急停堆，極大提高了反應堆的安全性。

技術領域

本發明涉及反應堆保護技術領域，尤其涉及一種加速器驅動次臨界反應堆系統的緊急停堆系統和方法。

背景技術

在核電廠事故工況下，實現緊急停堆是保護反應堆安全的重要前提，對于現有成熟壓水堆而言，緊急停堆的主要實現途徑是向堆芯插入由中子毒物組成的控制棒使反應堆進入次臨界狀態。這種依靠控制棒實現緊急停堆的過程是：核電廠一旦發生危害反應堆安全運行的事故，反應堆保護系統發出緊急停堆驅動信號觸發反應堆斷路器跳閘，斷路器打開后，控制棒驅動機構動力電源被切斷，在重力作用下，所有控制棒都迅速掉入堆芯，反應堆實現緊急停堆。該方法存在控制棒卡棒或彈棒導致不能實現緊停堆的潛在可能性。

此外，專利CN102881340B提出在原有的控制棒斷電后依靠重力下插的緊急停堆手段外，增加應急注硼系統作為能動的多樣化停堆手段。在發生事故工況需緊急停堆時，如果控制棒下插失敗，通過監測反應堆中中子注量率等參數，確認控制棒未能實現緊急停堆（ATWS），應急注硼系統接收到ATWS信號后啟動注入泵，將濃硼注入反應堆壓力容器及堆芯，實現緊急停堆。采用該方法當堆芯注入大量濃硼水后，無法立即重啟反應堆，需將堆芯硼濃度進行稀釋方可啟堆，需要的配套系統較多。

針對加速器驅動次臨界反應堆系統的設計特點，需提供一種基于不同設計原理并且能有效實現多樣化緊急停堆的裝置。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種核反應堆一旦發生安全事故時，能夠迅速并且有效地實現反應堆緊急停堆的裝置和方法。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種加速器驅動次臨界反應堆系統的緊急停堆系統，包括：

第一緊急停堆子系統，用于根據反應堆保護系統發出的緊急停堆信號切斷加速器質子源與加速器電源系統之間的通路；

第二緊急停堆子系統，用于根據反應堆保護系統發出的未能實現緊急停堆瞬態信號將加速器質子束流強度設置為最小值。

其中，所述第一緊急停堆子系統包括3組停堆斷路器，所述3組停堆斷路器與反應堆保護系統的3個保護通道連接，第一保護通道控制第一組停堆斷路器，第二保護通道控制第二組停堆斷路器，第三保護通道控制第三組停堆斷路器；

第一組停堆斷路器的第一斷路器、第二組停堆斷路器的第一斷路器、第三組停堆斷路器的第二斷路器依次串接形成第一支路，第三組停堆斷路器的第一斷路器、第一組停堆斷路器的第二斷路器、第二組停堆斷路器的第二斷路器依次串接形成第二支路，所述第一支路中第一組停堆斷路器的第一斷路器與第二組停堆斷路器的第一斷路器的連接點與所述第二支路中所述第三組停堆斷路器的第一斷路器與所述第一組停堆斷路器的第二斷路器的連接點連接，所述第二組停堆斷路器的第一斷路器與所述第三組停堆斷路器的第二斷路器的連接點與所述第一組停堆電路器的第二斷路器與第二組停堆斷路器的第二斷路器的連接點連接，所述第一支路與所述第二支路并聯連接。

其中，所述第二緊急停堆子系統包括加速器機器保護系統以及斬波器，所述加速器機器保護系統與反應堆保護系統連接，所述斬波器與加速器質子源連接，所述加速器機器保護系統接收反應堆保護系統發出的未能實現緊急停堆瞬態信號調節斬波器的占空比，將加速器質子束流強度設置為最小值。

本發明還提供一種基于加速器驅動次臨界反應堆系統的多樣化停堆方法：接收反應堆保護系統發出的緊急停堆信號；根據所述緊急停堆信號切斷加