[發明專利]一種反應堆廠房布置方法、以及反應堆廠房

在審

• 申請號: 202210119044.0
• 申請日: 2022-02-08
• 公開（公告）號: CN114512251A
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 谷振杰;王振中;賈小攀;薛靜;吳巧英;貝晨;趙曉山;褚松良;蘇錦成;樊彥芳
• 申請（專利權）人: 中國核電工程有限公司
• 主分類號: G21D1/02
• 分類號: G21D1/02;E04H5/02
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 羅建民;鄧伯英

本發明公開一種反應堆廠房布置的方法，包括如下步驟：將反應堆廠房中的地坑、一次屏蔽墻、以及反應堆冷卻劑系統中的壓力容器，布置在安全殼內的0m標高以下空間內；將反應堆廠房中的內置換熱水箱、安全注入箱、堆芯補水箱、以及安全殼連續通風系統機組布置在安全殼內的0m標高以上空間內。本發明還公開一種反應堆廠房。本發明可優化安全殼的內部結構，實現安全殼內高位水箱的布置設計，使非能動安全系統能夠單獨實現安全功能，大大提高反應堆廠房的安全性和經濟性。

技術領域

本發明屬于核工程領域，具體涉及一種反應堆廠房布置方法、以及反應堆廠房。

背景技術

非能動安全系統的特點就是依靠壓力、溫度、流量等固有特性實現安全功能，從理論上講，采用“能動+非能動”安全系統設計，可以減少能動安全級設備的使用量。

華龍一號堆型采用了“能動+非能動”安全系統設計理念，其反應堆冷卻劑系統(RCS)采用三環路設計，主要設備包括壓力容器(RPV)*1、蒸發器(SG)*3、主冷卻劑泵(RCP)*3、穩壓器(PRZ)*1、卸壓箱*1、以及熱段/冷段/過渡段*3。

如圖7所示，以SG/RCP底部豎向支撐生根標高作為00標高(即±0.0m層)，華龍一號的安全殼內結構主要分為七個布置層，±0.0m層下方設有-6.7m層和-3.3m層，±0.0m層上方設有+3.6m層、+7.5m層、+13.5m層、以及+16.5m層，其中，±0.0m層主要布置有RCS區、輔助設備區、殼內環形區、以及堆腔注水箱等物項；-6.7m層主要布置有處于三環路中的蒸汽發生器和主冷卻劑泵、以及殼內環形區的下方的內置換料水箱(IRWST)、處于安全水箱、堆芯補水箱、安全注入水箱、輔助區、貫穿區、以及堆內構件存放池的下方的ACC*3和安全殼連續通風系統(CCV)機組*3、RPV、以及一次生物屏蔽墻等物項；-3.3m層主要布置從-6.7m層向上延伸的安全注入箱(ACC)*3和CCV機組*3、RPV、以及一次生物屏蔽墻等物項；±0.0m層以上各層的主體結構基本相同，+3.5m、+7.5m層、以及+13.5m均主要布置從±0.0m層向上延伸的RCS區、輔助設備區、殼內環形區、堆腔注水箱、以及堆內構件存放池等物項；+16.5m層為操作平臺，主要布置有從±0.0m層的RCS區向上延伸過來的三環路中的蒸汽發生器，以及安全水箱等物項。

華龍一號的非能動安全系統主要包括三項，分別為堆腔注水系統(CIS)的堆腔注水箱、二次側非能動余熱排出系統(PRS)以及非能動安全殼熱量導出系統(PCS)，其中，PRS/PCS配合可以作為一套獨立且完整的非能動安全系統來應對設計基準事故(DBA)工況；PCS可以在超設計基準事故(DEC)工況下作為一套獨立且完整的非能動安全系統導出安全殼內大氣環境的熱量；而CIS中只有堆腔注水箱為非能動設置，其無法作為一套獨立且完整的非能動安全系統實現RPV內堆芯熔融物的滯留。在DEC工況下，若不啟動安全殼噴淋系統(CSP)、安全注入系統(RSI)等能動安全系統而僅依靠PCS/CIS來實現安全功能，就必須得依靠CIS中的電動泵的支持，才可以實現將熱量由堆芯轉移至安全殼外的大氣環境中的安全功能。也就是說，華龍一號的“能動+非能動”安全系統設計至少存在以下不足：

(1)受限于布置，安全殼內大概一般的面積和空間需要用于布置RCS及堆內構件存放池，剩余的面積和空間還需要滿足其他設備、管線、電纜、以及通行和土建結構的布置，導致安全殼內可用于布置水箱的空間極度缺乏。在DEC工況下，如RCS破口，需要將-6.7層至0.0m層的全部區域、+3.6m層以上的部分區域淹沒，所需的水量非常大(約1.3萬m³)，而CIS中的堆腔注水箱的容量有限，可用于DEC淹沒的水量只有1500m³左右，遠遠不夠實現非能動地將RCS破口完全淹沒在水中進而依靠蒸發、冷卻等自然循環方式導出堆芯熱量的需求，非能動安全系統CIS/PCS/PRS無法僅僅依靠非能動的方式實現熱量由堆芯轉移至安全殼外的大氣環境中，即華龍一號的非能動系統無法單獨實現DEC工況下的安全功能，離開能動安全系統，非能動系統基本上就是個擺設，無法真正實現依靠非能動安全系統減少能動安全級設備的使用量的目的。