壓水堆非能動(dòng)安全的快速有效設(shè)計(jì)措施的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及壓水堆非能動(dòng)安全的快速有效設(shè)計(jì)措施，它包括壓水堆主回路“緊急停堆系統(tǒng)”、“一次中子屏蔽水系統(tǒng)”、“非能動(dòng)冷卻水系統(tǒng)”的局部改進(jìn)，并在改進(jìn)的系統(tǒng)中加入吸收中子防腐蝕劑，才能使其更快、更有效真正達(dá)到非能動(dòng)作用，實(shí)現(xiàn)核安全的可靠設(shè)計(jì)措施。該設(shè)計(jì)措施簡便、新穎；容易實(shí)現(xiàn)。關(guān)鍵是快速、有效。若不能快速有效，僅只靠水的重力則非能動(dòng)安全設(shè)計(jì)也只能是“概念先進(jìn)”而已。更關(guān)鍵的是加入吸收中子的防腐蝕劑能有效抑制腐蝕，不產(chǎn)生二次核污染及清洗(去污)、回收容易等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
壓水堆非能動(dòng)安全的快速有效設(shè)計(jì)措施
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及壓水堆非能動(dòng)安全的快速有效設(shè)計(jì)措施
[0002]壓水堆非能動(dòng)安全的快速有效設(shè)計(jì)措施是在突然斷電或反應(yīng)堆緊急狀態(tài)時(shí)的突發(fā)事故，如控制棒失控或嚴(yán)重的失水事故，堆芯熱量排不出來，堆芯溫度急劇上升，借助高位高壓水的重力能自動(dòng)注入堆芯，緩解降低堆芯溫度，不至于熔融，而采取的一種安全設(shè)計(jì)措施。有這種措施就安全了，是世界三次大的核事故后，核能應(yīng)用最安全的考慮。
【背景技術(shù)】
[0003]第二代核電設(shè)計(jì)中只考慮到反應(yīng)堆的控制棒失靈、卡課或管道破損失水事故。例如1965年我國核潛艇設(shè)計(jì)中考慮到核反應(yīng)堆突發(fā)事故需要、緊急停堆系統(tǒng)、我負(fù)責(zé)“緊急停堆系統(tǒng)”設(shè)計(jì)。那時(shí)提出的強(qiáng)中子吸收防腐劑，1982年壓水堆換料時(shí)得到應(yīng)用。后來又強(qiáng)調(diào)突然斷電的緊急事故，人們提出了“非能動(dòng)安全設(shè)計(jì)”。1989年閔元佑、張森如等人提出非能動(dòng)冷卻水系統(tǒng)和非能動(dòng)廢熱排出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和分析，《核技術(shù)與工程》(1989年04期)，1991年美國西屋公司也提出:非動(dòng)能性的問題，并與我國核一院(中國核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院)合作展開這一工作。
[0004]然而“非能動(dòng)性”僅是先進(jìn)核電站的概念，有斷電突發(fā)事故，就必須能快速、能有效的達(dá)到非能動(dòng)安全性的設(shè)計(jì)措施才能達(dá)到非能動(dòng)安全性目的。而目前國內(nèi)外設(shè)計(jì)都沒有快速，有效的保證，是一缺陷，故原設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)措施，是本發(fā)明的宗旨。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種壓水堆非能動(dòng)安全的快速有效設(shè)計(jì)措施。包括壓水堆主回路緊急停堆、一次中子屏蔽水和非能動(dòng)冷卻水系統(tǒng)和乏燃料水池等的局部改進(jìn)，并在改進(jìn)系統(tǒng)中添加中子吸收防腐劑。設(shè)計(jì)措施簡便、新穎，容易實(shí)現(xiàn)；關(guān)鍵是快速有效。若不能快速有效，僅靠水的重力，則非能動(dòng)安全設(shè)計(jì)也只能是“概念設(shè)計(jì)”而已。
[0006]本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下:
[0007]壓水堆非能動(dòng)安全的快速有效設(shè)計(jì)措施，包括壓水堆主回路緊急.停堆系統(tǒng)、一次中子屏蔽水系統(tǒng)、非能動(dòng)冷卻水系統(tǒng)及乏燃料水池等的局部改進(jìn)，并在系統(tǒng)中加入添加劑中子吸收防腐蝕劑，為五硼酸鹽和聚丙烯酸類化合物及有機(jī)羧酸類化合物檸檬酸或草酸的一種過飽和復(fù)配物，才能使設(shè)備和系統(tǒng)不受損壞，更快更有效達(dá)到非能動(dòng)作用，實(shí)現(xiàn)核安全的可靠設(shè)計(jì)措施。
[0008]所述改進(jìn)的緊急停堆系統(tǒng)，非能動(dòng)冷卻水系統(tǒng)的水箱置于堆體上部或在“加壓器”的高度位置；同時(shí)增加緊急停堆水箱、非能動(dòng)冷卻水箱，一次中子屏蔽水箱保持高壓狀態(tài)，并包括非能動(dòng)安全殼冷卻系統(tǒng)加入不產(chǎn)生感生放射性金屬元素的中子吸收防腐劑，硼含量5000ppm，PH = 9?10的飽和或過飽和五硼酸鹽復(fù)配物的緩沖溶液，最佳的中子吸收，有效防腐劑。水箱占空間(體積)小，去污(清洗)、收回簡便、容易等優(yōu)點(diǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.壓水堆非能動(dòng)安全的快速有效設(shè)計(jì)措施，它包括壓水堆主回路“緊急停堆系統(tǒng)”、“一次中子屏蔽水系統(tǒng)” “非能動(dòng)冷卻水系統(tǒng)”的局部改進(jìn)，并在改進(jìn)的系統(tǒng)中加入吸收中子的防腐蝕劑，才能快速有效達(dá)到非能動(dòng)作用，實(shí)現(xiàn)核安全可靠設(shè)計(jì)。關(guān)鍵是加入吸收中子的防腐蝕劑有效抑制腐蝕，不產(chǎn)生二次核污染；而且清除(去污)、回收容易等優(yōu)點(diǎn)。2.壓水堆非能動(dòng)安全的快速有效設(shè)計(jì)措施，其特征在于壓水堆主回路“一次中子屏蔽水”、“緊急停堆”、“非能動(dòng)冷卻水”系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)。即將“緊急停堆系統(tǒng)”和“非能動(dòng)冷卻水系統(tǒng)”的水箱置于反應(yīng)堆堆體的上部位置或置于高過“加壓器”的位置，在突然停電(斷電)或其它嚴(yán)重事故時(shí)，借助三個(gè)系統(tǒng)中水的重力能自動(dòng)流入堆芯。3.壓水堆非能動(dòng)安全的快速有效設(shè)計(jì)措施，其特征在于改進(jìn)設(shè)計(jì)的緊急停堆系統(tǒng)和非能動(dòng)冷卻水系統(tǒng)三個(gè)系統(tǒng)的水箱出液口高于箱底1cm ;必須增加水箱處于高壓狀態(tài)的壓力，才能適應(yīng)突發(fā)嚴(yán)重事故時(shí)水能自動(dòng)流入堆芯。4.壓水堆非能動(dòng)安全的快速有效設(shè)計(jì)措施，其特征在于改進(jìn)設(shè)計(jì)的緊急停堆系統(tǒng)和一次中子屏蔽水系統(tǒng)、非能動(dòng)冷卻水系統(tǒng)中加入不產(chǎn)生感生放射性金屬元素的中子吸收防腐蝕劑，以實(shí)現(xiàn)快速、有效的非能動(dòng)安全作用。由于三個(gè)系統(tǒng)改進(jìn)都能達(dá)到非能動(dòng)作用，非能動(dòng)冷卻水系統(tǒng)可不設(shè)。5.壓水堆非能動(dòng)安全的快速有效設(shè)計(jì)措施，其特征在于加入的中子吸收防腐蝕劑對系統(tǒng)和設(shè)備不應(yīng)有腐蝕作用，應(yīng)有抑制腐蝕作用，含硼高的硼酸鹽及防腐增效劑，或化學(xué)防腐蝕抑制劑與PH調(diào)節(jié)劑。6.壓水堆非能動(dòng)安全的快速有效設(shè)計(jì)措施，其特征在于加入含硼量最高的硼酸鹽為五硼酸鹽和防腐增效劑聚丙烯酸類化合物的過飽和復(fù)配物，硼含量5000ppm ;PH = 9?10，有機(jī)羧酸類化合物如檸檬酸、草酸的一種來調(diào)節(jié)PH。復(fù)配物去污處理、清洗簡便容易，回收可重復(fù)使用。7.壓水堆核安全的快速有效設(shè)計(jì)措施，其特征在于該設(shè)計(jì)措施應(yīng)用范圍廣，尤其中子吸收防腐物，壓水堆乏燃料水池、換料水池和海水冷卻系統(tǒng)及冷卻水系統(tǒng)都適用；不僅壓水堆，也可應(yīng)用于重水堆；吸收中子防腐復(fù)配物還可用于熔鹽快堆。
【文檔編號】G21C15/18GK105895172SQ201410820524
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年12月26日
【發(fā)明人】姚明勤
【申請人】姚明勤