[发明专利]一种用于核电站乏燃料池的喷淋冷却系统

说明书

技术领域

本发明涉及核电站乏燃料池冷却领域，具体涉及一种用于核电站乏燃料池的喷淋冷却系统。

背景技术

传统的压水堆核电站中，在每个燃料循环末期，将从堆芯中卸出达到一定燃耗深度的乏燃料组件，并将其转运储存在乏燃料池中。乏燃料池通常设计为长方体，布置在安全壳外，内部设有乏燃料贮存格架，用于存放从堆芯中卸出的乏燃料组件。乏燃料组件外运之前，将在水池中一直产生衰变热；尤其对于刚卸出的乏燃料组件，其产生的衰变热更大。因此，通常为乏燃料池配置冷却系统，依靠泵和热交换器对池水进行循环冷却，防止热量累积威胁燃料安全，也避免池水过量蒸发导致燃料覆盖的水层厚度不能为操作人员提供足够的辐射防护。同时，乏燃料池通常采用抗震I类结构设计，安全停堆地震(SSE)工况下不会发生损坏而导致池水大量丧失。

现有的压水堆核电站乏燃料池冷却系统的设计，正常情况下依靠安全级或非安全级的泵和热交换器，丧失正常冷却时依靠池水本身的热容，以及系统设置的事故后应急补水接口，均能保证设计基准事故工况下乏燃料池的长期冷却。但对于极端事故工况，例如恐怖袭击或飞机撞击，池水将在短时间内大量流失，导致乏燃料组件快速升温甚至裸露。若能设计一种完全独立于原冷却系统的乏燃料池喷淋系统，将有效提高燃料安全性和电站安全性。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种用于核电站乏燃料池的喷淋冷却系统。

用于核电站乏燃料池的喷淋冷却系统包括喷淋管线、喷嘴、泵以及相应的阀门和仪表；其中，所述喷淋管线布置在乏燃料水池的四周或相对的两侧。

优选地，所述喷淋管线包括喷淋总管和喷淋支管；所述喷淋支管从所述喷淋总管上接出，所述喷淋总管来自于同一水源或自于不同的水源。

优选地，喷淋水源为核电厂内的水池、水箱或厂外的消防水车。

优选地，所述仪表包括流量仪表，用于实时监测喷淋系统的流量。

优选地，所述相应的阀门包括泵进口隔离阀和泵出口隔离阀。

优选地，所述相应的阀门包括泵出口止回阀。

优选地，所述喷嘴在乏燃料池上部较高位置贴近池壁布置，避免影响燃料操作。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明提供的用于核电站乏燃料池的喷淋冷却系统，能够完全独立于传统的乏燃料池冷却系统，在池水瞬间大量丧失的极端事故工况下，维持燃料冷却，确保燃料的安全。

2、本发明提供的用于核电站乏燃料池的喷淋冷却系统，在极端事故工况下，依靠泵提供水源驱动力，通过喷淋系统为乏燃料池提供冷却，确保燃料安全。

3、本发明提供的用于核电站乏燃料池的喷淋冷却系统，与传统核电站乏燃料池冷却系统的特点不同，传统的乏燃料组件冷却方式是在水浸没状态下的流动循环冷却，本发明则为乏燃料组件直接提供喷淋冷却水，依靠水的蒸发带走燃料产生的衰变热，防止燃料裸露或损坏。

附图说明

图1为符合本发明优选实施例的核电站乏燃料池喷淋冷却系统(喷淋管线布置在乏燃料池四周)流程简图。

图2为符合本发明优选实施例的核电站乏燃料池喷淋冷却系统(喷淋管线布置在乏燃料池两侧)流程简图。

其中，1—喷淋水源；2—泵进口隔离阀；3—喷淋泵；4—泵出口隔离阀；5—流量仪表；6—泵出口止回阀；7—喷淋总管；8--喷嘴

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面以AP系列核电站为例，结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1和2所示，用于核电站乏燃料池的喷淋冷却系统包括喷淋管线、喷嘴8、泵3以及相应的阀门和仪表；其中，所述喷淋管线布置在乏燃料水池的四周(如图1所示)或相对的两侧(如图2所示)。

优选地，所述喷淋管线包括喷淋总管7和喷淋支管；所述喷淋支管从所述喷淋总管7上接出，所述喷淋总管7来自于同一水源或自于不同的水源。

优选地，喷淋水源1为核电厂内的水池、水箱或厂外的消防水车。

优选地，所述仪表包括流量仪表5，用于实时监测喷淋系统的流量。

优选地，所述相应的阀门包括泵进口隔离阀2和泵出口隔离阀4。

优选地，所述相应的阀门包括泵出口止回阀6。

优选地，所述喷嘴在乏燃料池上部较高位置贴近池壁布置，避免影响燃料操作。