[发明专利]安全壳内置换料水箱过滤器系统

说明书

技术领域

本发明涉及核电厂安全系统，具体涉及一种安全壳内置换料水箱过滤器系统。

背景技术

核电厂安全壳内发生LOCA或主蒸汽管道断裂等事故时，安全壳内高能管线破裂，破口介质的喷放力将对周围的保温材料、土建结构及设备的涂漆以及其他物质等形成冲击破坏，从而导致大量各类碎渣的产生，如果碎渣传递至安全注入喷淋、安全喷淋系统入口处的水池（例如二代加压水堆机组中的地坑，三代压水堆机组中内置换料水箱IRWST）并沉积在其内部设置的过滤器上，滤网上的碎渣累积将会引起碎渣层压降的增加，进而有可能导致安全注入系统或安全壳喷淋系统及泵产生流量不足、汽蚀等问题，影响核电厂安全。

在事故工况下，安全壳喷淋系统、安全注入系统要投入使用，利用I RWST水（或地坑汇集的水）进行堆芯注入和安全壳喷淋，为了保证喷淋水质，有必要进行IRWST内（或地坑汇集的水）碎渣的过滤。安全系统泵吸入口过滤器即起到过滤杂质的作用。安全壳内安注系统和安全壳喷淋系统泵吸入口处的过滤器，是核电厂安全系统的重要设备。核电站安全系统泵吸入口过滤器是一种过滤杂质的机械类设备，它安装于泵吸入口处，能够过滤带有大量碎渣的水，并能承受碎渣积聚而带来的负荷。它的工作原理是，过滤器下游安装有安全系统泵，泵的运行产生吸水的作用，导致IRWST水（或地坑水）通过过滤器，由于过滤器的阻挡，碎渣滞留在过滤器上游，从而使进入过滤器下游的水的水质满足系统运行要求，避免过量碎渣进入下游管道和堆芯，影响设备的运行或者堆积在堆芯内影响堆芯余热导出。

传统过滤器直接安装在安全注入系统或安全壳喷淋系统泵吸入口，采用滤网过滤碎渣，见图1，图中1为传统过滤器，2为安全注入系统或安全壳喷淋系统泵，3为反应堆堆芯。

为了防止产生流量不足、汽蚀等问题，传统过滤器需要具有较大的过滤面积，保证过滤器整体压降在限值内。因此传统过滤器的布置需要占据相当大空间，以二代压水堆核电厂为例，地坑过滤器布置占据了一半的环廊面积。同时由于流通面积过大，还导致通过滤网的微粒和纤维较多，可能影响反应堆堆芯的热量导出。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明的目的是提供一种占地面积小、布置更为灵活，且过滤效率高的安全壳内置换料水箱过滤器系统。

本发明所采用的技术方案如下：一种安全壳内置换料水箱过滤器系统，包括设置在内置换料水箱上层楼板的孔洞上方的碎渣拦污栅，在所述上层楼板的孔洞下方的内置换料水箱内设置碎渣滞留篮，碎渣滞留篮上部开口高度高于内置换料水箱中液体的最高液面，开口对准内置换料水箱的上层楼板孔洞。在内置换料水箱内，碎渣滞留篮与泵吸入口过滤器独立设置，如果受空间限值，可以将碎渣滞留篮与泵吸入口过滤器采用固定装置连接；碎渣拦污栅、碎渣滞留篮、泵吸入口过滤器形成三级过滤系统。

进一步，所述的碎渣拦污栅整体为波浪式曲面结构；碎渣拦污栅的底部设置加强筋。

进一步，所述碎渣滞留篮具有能够接受来自上游的所有水流及碎渣的开口面积；所述碎渣滞留篮的开口处周围设置碎渣收集板；所述碎渣滞留篮的表面为不锈钢制多孔滤网。

进一步，所述的泵吸入口过滤器包括若干个沿安全壳内置换料水箱环形区布置的过滤模块，在安全系统泵吸入口的四边设置基座，所述过滤模块固定在基座上，每个过滤模块包括设置在安全系统泵吸入口地坑上方的汇流箱，汇流箱沿环形区的两侧连接汇流筒道，汇流筒道上设有过滤组件，过滤组件采用板片状或柱状结构，在板片上或柱面上设有用于过滤碎渣的过滤孔。

更进一步，当所述过滤组件为板片状结构时，过滤组件的过滤板采用波浪状打孔板，以增加过滤面积；过滤组件的过滤孔直径或边长小于2.1mm（或要求的孔径）。

本发明的有益效果如下：本发明采用三级过滤，碎渣拦污栅可以拦截大碎渣，防止外来冲击，提高了过滤器应对事故的能力，提高系统的安全性；碎渣滞留篮采用与泵吸入口过滤器类似或相同的滤网表面，可以拦截并储存大部分碎渣，从而极大减少到达最后一级过滤器碎渣量，并且可以保证IRWST内的水质，由于到达泵吸入口过滤器的碎渣量大大减少，从而可以在减少最后一级过滤器的过滤面积的同时仍然保持较低的压降，而且通过过滤器的微小颗粒和纤维的总量减少，降低下游发生堵塞的可能性，提高反应堆安全性；而且三级过滤器，占地面积较小，布置更为灵活，不需要大面积空间，同时适用于内置换料水箱这种水下环境。

附图说明

图1为现有技术中地坑过滤器的安装结构示意图；

图2为本发明的安全壳内置换料水箱过滤器系统结构示意图；