[实用新型]一种堆腔注水器及堆腔注水系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及核电站的安全设备，更具体地说，涉及一种应用于严重事故下使用的核电站反应堆的堆腔注水器及堆腔注水系统。

背景技术

随着技术的成熟核电站的安全性的不断提高，核电站的建设逐渐的成为国家发展的重要能源保障。

目前的核电站中，核反应堆的结构是：在安全壳中形成反应堆堆腔，在堆腔中设置压力容器。在核反应堆发生严重事故时，反应堆堆芯会产生大量的热量，而逐渐熔化掉入压力容器底部，此时如果熔融物碎片得不到冷却，高温熔融物将导致熔穿压力容器，通过破口进入堆腔。造成烧蚀地基混凝土，释放出大量的不凝结气体(H₂、CO₂、CO等)。这会给安全壳带来两种后果：1)安全壳因不凝气体持续聚集导致安全壳超压失效，放射性物质进入大气，破坏环境；2)熔融物将安全壳底板熔穿，放射性进入地基，污染土壤和水质。因此，需要采取相关措施来防止压力容器熔穿或缓解压力容器熔穿所造成的后果。

现有的一种严重事故缓解方法是：在安全壳内设置比较复杂的冷却管道系统。该管道系统的管道基本上围绕整个压力容器分布，通过管道上的两个或多个动力泵，从安全壳外的消防水分配系统取水，再通过管道上的喷嘴向压力容器和保温层之间的间隙喷水，从而对压力容器进行应急降温，起到缓解严重事故的作用。这种严重事故缓解方法的管道系统复杂，需要较多的安装空间，而且安装困难，不利于工程施工。另外，在管道上设置动力泵增加了采购成本、维修成本和风险等，降低了系统的可靠性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的冷却管路系统复杂的缺陷，提供一种结构简单、可靠的堆腔注水器。

本实用新型所要解决的另一技术问题在于，提供一种采用上述堆腔注水器的堆腔注水系统

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种堆腔注水器，包括至少两层环形管道、以及至少两平行设置连接支撑所述环形管道的轴向管道；至少一根所述轴向管道与所述环形管道相连通；所述轴向管道和/或环形管道上开设有进水口；

每一层所述环形管道包括至少两根首尾相接通的弧形分管；所述环形管道的内圈和/或轴向管道的内侧设有喷淋孔。

在本实用新型的堆腔注水器中，所述进水口设置在最下部的环形管道或者所述轴向管道的最下端。

在本实用新型的堆腔注水器中，所述环形管道包括位于上部的顶层环形管道、位于下部的底层环形管道、以及位于所述顶层环形管道和底层环形管道之间的至少一中层环形管道；

每一所述轴向管道包括多段轴向分管，每一所述轴向分管连接相邻的两层环形管道。

在本实用新型的堆腔注水器中，所述底层环形管道和顶层环形管道相邻的两所述弧形分管与所述轴向分管之间通过“T”字形三通连接件连通；

所述中层环形管道相邻的两所述弧形分管与上下两侧的所述轴向分管之间通过“十”字形四通连接件连通。

在本实用新型的堆腔注水器中，相邻的所述弧形分管和轴向分管之间通过焊接直接连通连接。

在本实用新型的堆腔注水器中，所述顶层环形管道与所述中层环形管道的环形直径相等；所述底层环形管道的环形直径小于所述顶层环形管道的环形直径，并且，所述底层环形管道与其相邻的所述中层环形管道连接的所述轴向分管为倾斜设置。

在本实用新型的堆腔注水器中，每一所述轴向管道为两端封闭的贯通轴向管道，并且在所述贯通轴向管道的侧壁开设有连接孔；所述弧形分管的末端与所述连接孔焊接相接；

所述贯通轴向管道的数量与每一层所述环形管道的弧形分管的数量相等。

本实用新型还提供一种堆腔注水系统，包括压力容器、注水水源、与所述注水水源连接的注水管道、以及在所述注水管道上设置的控制阀门；还包括上述任一堆腔注水器；所述堆腔注水器包围在所述压力容器外围，并通过所述注水管道与所述注水水源连接。

在本实用新型的堆腔注水系统中，所述注水水源为非能动充水箱，所述非能动充水箱底部的高度高于所述堆腔注水器的顶端；所述注水管道包括连接到所述非能动充水箱上部的慢速注水管道、以及连接到所述非能动充水箱下部的快速注水管道；所述慢速注水管道和快速注水管道上分别设有控制阀门；和/或

所述注水水源为消防水，所述注水管道包括具有不同管径的能动慢速注水管道和能动快速注水管道，所述能动慢速注水管道和能动快速注水管道上分别设有控制阀门。

在本实用新型的堆腔注水系统中，所述堆腔注水器的外围包裹有保温层。