[發明專利]一種壓水堆核電廠事故后停運安全殼噴淋策略的設計方法

在審

• 申請號: 202011503544.1
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112700897A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 易珂;楊慶明;李原野;李力;孫濤
• 申請（專利權）人: 中國核電工程有限公司
• 主分類號: G21D3/06
• 分類號: G21D3/06
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

本發明屬于核電廠安全設計技術領域，具體涉及一種壓水堆核電廠事故后停運安全殼噴淋策略的設計方法，用于對核電廠安全殼的安全殼噴淋系統的安噴停運策略進行設計，安噴停運策略是指事故后停運安全殼噴淋策略，包括如下步驟：步驟S1，確定安噴停運策略適用的運行模式范圍；步驟S2，確定安噴停運策略的關鍵參數；步驟S3，確定停運診斷策略；步驟S4，確定停運操作策略；步驟S5，得到事故后停運安全殼噴淋策略。該設計方法全面考慮了事故處理中與安全殼噴淋相關的各項因素，從而最大程度地確保安全殼噴淋停運策略設計的可靠性和完備性，適用于采用安全殼噴淋設計的第三代核電站機組的安全殼噴淋停運策略的設計，為事故規程開發工作提供完善的指導。

技術領域

本發明屬于核電廠安全設計技術領域，具體涉及一種壓水堆核電廠事故后停運安全殼噴淋策略的設計方法。

背景技術

安全殼是事故處理中核電廠阻止放射性物質向外擴散的最后一道屏障。M310、華龍一號等壓水堆核電廠將安全殼噴淋系統設計為一項專設安全設施。在這一類核電廠設計中，安全殼噴淋是事故后安全殼內熱量排出的重要手段，在事故后用于緩解事故對安全殼內空氣環境造成的影響并確保安全殼功能。通過噴淋加入化學藥劑的含硼水，安全殼噴淋對安全殼內空氣環境的壓力、溫度產生控制效果，并滯留或溶解事故釋放到空氣環境中的源項。在事故工況中，在安全殼內質量或能量釋放導致安全殼內壓力、溫度、氣載放射性水平升高超過一定定值時，安全殼噴淋可將安全殼內壓力、溫度、氣載放射性水平(尤其是碘以及可能的氣溶膠)降低到可接受水平，緩解高溫高壓對安全殼產生的應力影響，從而控制事故后安全殼內空氣環境異常情況并保持安全殼的密封性和完整性。

需要投運安全殼噴淋的工況包括安全殼高壓工況和安全殼高放射性工況。事故后根據安全殼壓力和放射性異常情況投運安全殼噴淋，在壓力和放射性降低到一定水平后停運安全殼噴淋。安全殼噴淋考慮應對可產生安全殼內質量或能量釋放后果的事故。

安全殼噴淋是確保安全殼功能的一項重要事故處理措施，在諸多造成安全殼內質能釋放后果的事故中被納入到應對措施。事故中如實施了安全殼噴淋，在事故處理的后期，需要在合適的工況條件下考慮安全殼噴淋的停運。安全殼噴淋停運的設計是一項系統且復雜的工作，包括堆芯、一回路冷卻劑以及二次回路蒸汽等與安全殼傳熱熱源狀態狀態，安全殼內溫度、壓力以及放射性狀態、事故后安全殼噴淋時長、造成安全殼內環境異常的初始事故、電廠當前所處的運行模式等諸多因素均會對安噴停運策略造成影響；

安全殼噴淋是重要的安全殼排熱及空氣環境狀態控制的手段，過早或過晚的停運都不利于事故處理：

安噴過早停運導致安全殼內熱量不能有效排出，導致安全殼存在溫度和壓力上升的風險，進而威脅安全殼完整性；另一方面，安全殼內放射性水平仍然較高時過早的停運安全殼噴淋，將增加放射性擴散的風險。

安噴過晚停運使得安全殼噴淋過長時間運行而帶來的安全殼內壓力持續下降,有可能帶來安全殼負壓等不利后果的影響

另外，對于采用安全殼噴淋冗余設計的核電廠，停運時需要對不同列的安全殼噴淋停運策略進行分析評估。因此，安全殼噴淋停運需要按照一套系統性的、可靠的策略實施。

發明內容

為了解決上述安全殼噴淋停運的問題(也是自主研發的三代壓水堆安全殼噴淋停運的問題)、形成一套系統可靠的停運策略，需要設計形成事故后停運安全殼噴淋策略的設計方法。

為達到以上目的，本發明采用的技術方案是一種壓水堆核電廠事故后停運安全殼噴淋策略的設計方法，用于對核電廠安全殼的安全殼噴淋系統的安噴停運策略進行設計，所述安噴停運策略是指事故后停運安全殼噴淋策略，包括如下步驟：

步驟S1，確定所述安噴停運策略適用的運行模式范圍，對所述運行模式進行分析；

步驟S2，確定所述安噴停運策略的關鍵參數；

步驟S3，確定停運診斷策略；