[發明專利]核電站用應急硼化系統

在審

• 申請號: 202011282978.3
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112331370A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 張國慶;周紹飛;朱峰
• 申請（專利權）人: 深圳中廣核工程設計有限公司;中廣核工程有限公司;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: G21C15/18
• 分類號: G21C15/18;G21C9/02
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 王基才

本發明公開了一種核電站用應急硼化系統，其包括100％容量的獨立、冗余設置的至少兩列與核電機組主回路環路一一對應的應急硼化系統，至少兩列應急硼化系統均設有應急硼酸箱和應急硼化泵，應急硼酸箱和應急硼化泵通過管線和隔離閥連接，輸送濃硼溶液至位于安全殼內的反應堆冷卻劑系統對應環路的冷管段。相對于現有技術，本發明核電站用應急硼化系統中的至少兩列應急硼化系統獨立配置，布置在不同廠房區域并物理隔離，提高了核電站的安全性和可靠性。此外，至少兩列應急硼化系統彼此獨立，不需任何母管，列間無需連接，減少了各列應急硼化系統與第三環路的連接距離，降低了工程造價成本。

技術領域

本發明屬于核電技術領域，更具體地說，本發明涉及一種核電站用應急硼化系統。

背景技術

在核電站安全系統設計中，需考慮如下重要功能的實現：事故后，補償堆芯冷卻引入的反應性，將堆芯從可控狀態帶入到安全停堆狀態，確保核電站第二道和第三道屏障的完整性。

現有的核電機組主回路通常采用四環路設計，應急硼化系統(EBS)作為專設安全系統，在某些設計基準事故和復雜序列事故中，需要投運后對一回路進行硼化，補償反應堆冷卻劑系統(RCS)因冷卻或氙毒減少引入的正反應性。

現有技術揭示了一種四環路核電機組主回路用應急硼化系統，其包括兩列EBS，每列EBS包含一個應急硼酸箱和應急硼化泵，每列EBS注入兩個環路，注入的四個環路分別對應反應堆冷卻劑系統四環路的四個冷端。兩列硼酸箱出口設置了集管，應急硼化泵出口設置了母管，使兩列相連，增加EBS系統運行的靈活性。上述應急硼化系統設計時考慮了始發事件和單一故障，考慮了單一故障和始發事件的破口尺寸下，剩余的一列仍然能夠滿足應急硼化要求。

但是，對于主回路(包括反應堆一次側和二次側系統)為三環路設計的核電機組，如果采用類似四環路核電機組主回路的EBS系統配置，最接近的改進方案為兩列三環路母管配置，但在完全、獨立配置和一一對應的功能分配上，存在如下不足：

系統配置獨立性：兩列三環路母管配置雖然也實現了獨立配置，但由于母管連接，如果出現了不可隔離的母管連接，會破壞系統之間的獨立性，不易抵御內、外部災害造成的共模失效，對系統的安全性造成影響。

系統配置一一對應：兩列三環路母管配置，無法實現與三環路之間一一對應，會增加系統與三環路的連接距離，無法做到就近布置和連接，會增加工程造價成本和增加流體的流動、傳輸距離。

破口尺寸問題：在兩列三環路母管配置下，對破口尺寸的大小并未考慮，在破口不能隔離時，由于注入環路上出現破口，僅靠一列注入的硼酸量無法滿足安全分析要求。

有鑒于此，確有必要提供一種安全、可靠的核電站用應急硼化系統。

發明內容

本發明的目的在于：克服現有技術的不足，提供一種安全、可靠的核電站用應急硼化系統。

為了實現上述發明目的，本發明提供了一種核電站用應急硼化系統，其統包括100％容量的獨立、冗余設置的至少兩列與核電機組主回路環路一一對應的應急硼化系統，至少兩列應急硼化系統均設有應急硼酸箱和應急硼化泵，應急硼酸箱和應急硼化泵通過管線和隔離閥連接，輸送濃硼溶液至位于安全殼內的反應堆冷卻劑系統對應環路的冷管段。

作為本發明核電站用應急硼化系統的一種改進，所述至少兩列應急硼化系統中的一列應急硼化系統設有水壓試驗吸水口和水壓試驗出口。

作為本發明核電站用應急硼化系統的一種改進，所述至少兩列應急硼化系統分別設置在核電站不同的廠房區域并物理隔離。

作為本發明核電站用應急硼化系統的一種改進，所述應急硼酸箱設有溫度和液位監測儀表。

作為本發明核電站用應急硼化系統的一種改進，所述應急硼化泵設有壓力和流量儀表。