專利名稱:一種池式反應(yīng)堆應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及反應(yīng)堆堆芯冷卻領(lǐng)域，特別涉及一種池式反應(yīng)堆應(yīng)急堆芯冷卻系 統(tǒng)。
背景技術(shù)：
對于核電站壓水堆，一般設(shè)有專用的余熱排出系統(tǒng)和提供事故工況下堆芯應(yīng)急冷 卻的一整套專設(shè)安全設(shè)施，并且還設(shè)有把余熱傳輸至最終熱阱的輔助給水系統(tǒng)、設(shè)備冷卻 系統(tǒng)和重要服務(wù)水系統(tǒng)等。而研究堆的停堆冷卻通常是通過一些相對較簡單裝置和設(shè)施來 實(shí)現(xiàn)堆芯的余熱排出。
原子能院的101重水研究堆，正常工況和事故工況都是靠重水泵排出堆芯余熱， 只是在事故工況下使用的是可靠的電源供電。49-2游泳池式輕水反應(yīng)堆，正常工況下靠主 泵繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)來帶出堆芯余熱，事故工況下通過主回路流量過低的保護(hù)信號啟動由蓄電池供 電的事故泵，執(zhí)行余熱排出功能。由于101重水堆和49-2游泳池式輕水堆的功率比較低 (分別為10MW，2MW)，所以其主泵均沒有設(shè)置慣性飛輪。
目前，國內(nèi)外的研究堆執(zhí)行應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)都存在以下問題
(1)系統(tǒng)平時(shí)一般不啟動，事故情況啟動，設(shè)備平時(shí)閑置，存在啟動失效的問題。
(2)系統(tǒng)一般情況為事故時(shí)接入或切換倒可靠電源，平時(shí)為常用電源。需要操作員 動作，柴油機(jī)也存在啟動失效問題。
(3)系統(tǒng)接入方式不可靠，需要操作人員進(jìn)行干預(yù)。接入時(shí)間不能保證，易出錯(cuò)。
(4)部分反應(yīng)堆事故情況還需要應(yīng)急供電的二次熱阱。系統(tǒng)復(fù)雜，供電復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)省能源，減少操作 人員干預(yù)，減少設(shè)備啟動故障，自動投入運(yùn)行的池式反應(yīng)堆應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)。
為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種池式反應(yīng)堆應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)，包括應(yīng)急泵、非能動閥門、板式換熱器，應(yīng)急 泵入口端與反應(yīng)堆水池連通，應(yīng)急泵的出口端與非能動閥門連接，非能動閥門連接反應(yīng)堆 冷卻系統(tǒng)，關(guān)鍵在于，應(yīng)急泵的出口端還連接板式換熱器，板式換熱器與反應(yīng)堆水池連通， 板式換熱器與應(yīng)急泵之間設(shè)置有非能動閥門。
本實(shí)用新型還可以所述的應(yīng)急泵為兩臺應(yīng)急泵并聯(lián)組成。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是該系統(tǒng)通過采用應(yīng)急泵與反應(yīng)堆同 時(shí)運(yùn)行，并通過UPS供電的方式，這樣從根本上解決了事故工況下應(yīng)急泵啟動失效和操作 人員誤操作的問題，提高了應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)的可靠性；同時(shí)系統(tǒng)采用非能動閥門，應(yīng)急功 能是自動執(zhí)行的，避免了事故工況下需要操作人員干預(yù)和設(shè)備動作失效問題。應(yīng)急系統(tǒng)出 口旁路匯總后經(jīng)過1臺池水換熱器可實(shí)現(xiàn)池水冷卻功能。


圖1系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述
一種池式反應(yīng)堆應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)，包括應(yīng)急泵、非能動閥門、板式換熱器5，應(yīng)急泵入口端與反應(yīng)堆水池連通，應(yīng)急泵的出口端與非能動閥門連接，非能動閥門連接反應(yīng)堆 冷卻主回路系統(tǒng)4，應(yīng)急泵的出口端還連接板式換熱器5，板式換熱器5與反應(yīng)堆水池連通， 板式換熱器5與應(yīng)急泵之間設(shè)置有非能動閥門。所述的應(yīng)急泵采用兩臺應(yīng)急泵la、lb并 聯(lián)結(jié)構(gòu)組成的兩條應(yīng)急冷卻通道。其中本實(shí)施例中的兩臺應(yīng)急泵la、lb采用不間斷電源 (UPS)供電；應(yīng)急泵Ia與板式換熱器5之間安裝有非能動閥門3a，應(yīng)急泵Ib與板式換熱器 5之間安裝非能動閥門3b ；應(yīng)急泵Ia與反應(yīng)堆冷卻主回路系統(tǒng)4之間設(shè)置非能動閥門2a， 應(yīng)急泵Ib與反應(yīng)堆冷卻主回路系統(tǒng)4之間設(shè)置非能動閥門2b。在喪失廠外電源情況下UPS 維持應(yīng)急泵la、lb連續(xù)運(yùn)行2小時(shí)，在此時(shí)間內(nèi)應(yīng)急泵la、lb提供的強(qiáng)迫循環(huán)足以排出堆 芯余熱；
同時(shí)為滿足自動執(zhí)行功能的要求系統(tǒng)旁路閥門設(shè)計(jì)為常開狀態(tài)，正常工況時(shí)兩臺 應(yīng)急泵la、Ib從反應(yīng)堆水池吸水，由于冷卻主回路系統(tǒng)4壓力高，系統(tǒng)總管路上的非能動閥 門2a、2b處于關(guān)閉狀態(tài)，應(yīng)急系統(tǒng)旁路通過非能動閥門3a、3b到板式換熱器5，并將冷卻的 池水重新注入反應(yīng)堆水池中。
當(dāng)事故工況時(shí)，反應(yīng)堆冷卻主回路系統(tǒng)4壓力降低，冷卻主回路系統(tǒng)4上的非能動 閥門2a、2b自動打開，冷卻主回路系統(tǒng)4與應(yīng)急系統(tǒng)同時(shí)工作，管路中的流量自動匹配實(shí)現(xiàn) 應(yīng)急系統(tǒng)功能要求。這種設(shè)計(jì)在各工況之間的切換是完全非能動的，應(yīng)急功能是自動執(zhí)行 的，這就避免了事故工況下需要操作人員干預(yù)和設(shè)備動作失效的問題。
本系統(tǒng)的具體運(yùn)行過程如下
本系統(tǒng)采用大容量的反應(yīng)堆池水作為應(yīng)急熱阱。
當(dāng)反應(yīng)堆正常運(yùn)行時(shí)，應(yīng)急泵la、Ib隨堆運(yùn)行，由于反應(yīng)堆冷卻主回路系統(tǒng)4壓力 遠(yuǎn)高于應(yīng)急泵la、lb出口壓力，其非能動閥門2a、2b始終處于關(guān)閉狀態(tài)，應(yīng)急泵la、Ib不能 將反應(yīng)堆注入冷卻主回路系統(tǒng)4，而是經(jīng)過旁路流經(jīng)板式換熱器5使池水得到冷卻，執(zhí)行池 水冷卻功能。本實(shí)施例采用單臺應(yīng)急泵的流量為125m3/h，旁路總管為250m3/h。
當(dāng)反應(yīng)堆發(fā)生“喪失熱阱”事件時(shí)，由“冷卻劑出口溫度過高”信號觸發(fā)反應(yīng)堆緊急 停堆，主循環(huán)泵自動停止運(yùn)行，此時(shí)反應(yīng)堆冷卻主回路系統(tǒng)4壓力降低，非能動閥門2a、2b 自動打開，應(yīng)急泵la、lb將反應(yīng)堆池水輸送至反應(yīng)堆冷卻主回路系統(tǒng)4，進(jìn)而保證反應(yīng)堆內(nèi) 至少有180m3/h冷卻流量從上之下流經(jīng)堆芯并帶出堆芯放出的熱量。
權(quán)利要求
一種池式反應(yīng)堆應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)，包括應(yīng)急泵、非能動閥門、板式換熱器(5)，應(yīng)急泵入口端與反應(yīng)堆水池連通，應(yīng)急泵的出口端與非能動閥門連接，非能動閥門連接反應(yīng)堆冷卻主回路系統(tǒng)(4)，其特征在于，應(yīng)急泵的出口端還連接板式換熱器(5)，板式換熱器(5)與反應(yīng)堆水池連通，板式換熱器(5)與應(yīng)急泵之間設(shè)置有非能動閥門。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種池式反應(yīng)堆應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述的應(yīng) 急泵為兩臺應(yīng)急泵(la、lb)并聯(lián)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種池式反應(yīng)堆應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述的應(yīng) 急泵采用不間斷電源(UPS)供電。
專利摘要
本實(shí)用新型公開了一種池式反應(yīng)堆應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)，包括應(yīng)急泵、非能動閥門、板式換熱器(5)，應(yīng)急泵入口端與反應(yīng)堆水池連通，應(yīng)急泵的出口端與非能動閥門連接，非能動閥門連接反應(yīng)堆冷卻主回路系統(tǒng)(4)，應(yīng)急泵的出口端還連接板式換熱器(5)，板式換熱器(5)與反應(yīng)堆水池連通，板式換熱器(5)與應(yīng)急泵之間設(shè)置有非能動閥門。本實(shí)用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)省能源，減少操作人員干預(yù)，減少設(shè)備啟動故障，自動投入運(yùn)行的池式反應(yīng)堆應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)。
文檔編號G21C15/18GKCN201638576SQ201020126014
公開日2010年11月17日 申請日期2010年3月9日
發(fā)明者莊毅, 張金山, 李華, 李清, 韓海芬, 黃興蓉 申請人:中國原子能科學(xué)研究院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan