[发明专利]一种蒸汽发生器二次侧非能动余热排出系统

说明书

技术领域

本发明涉及压水堆核电厂事故应对领域，尤其涉及一种蒸汽发生器二次侧非能动余热排出系统。

背景技术

发生全厂断电事故后，主泵停运，反应堆冷却剂流量急剧降低，蒸汽发生器二次侧的给水同时丧失，造成蒸汽发生器传热能力下降，堆芯产生的热量在反应堆冷却剂系统堆积，导致系统温度升高。发生全厂断电事故后，剩余释热能否长期有效排出，关系到核电厂（站）的安全。

以往核电厂（站）在全厂断电的事故工况下，仅能通过辅助给水系统的汽动泵向蒸汽发生器二次侧提供给水。这种依靠能动设备的事故应对措施在复杂的事故环境条件下会有失效的可能。一旦辅助给水系统汽动泵给水系列失效，则机组将丧失排出堆芯余热的能力，无法保证核电厂（站）的安全。

在核电厂（站）的设计中，非能动技术作为一种成熟可靠的先进技术已被广泛认可和应用，在ACP1000的设计中设置了压水堆核电站的二次侧非能动余热排出系统，但该系统受制于安全壳外冷却水箱的水容积，其非能动排热时间受限，影响堆芯余热的长期排出，有一定的局限性。

综上所述，本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下问题：

在现有技术中，虽然设置了压水堆核电站的二次侧非能动余热排出系统，但该系统受制于安全壳外冷却水箱的水容积，其非能动排热时间受限，影响堆芯余热的长期排出，有一定的局限性，存在安全隐患的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种蒸汽发生器二次侧非能动余热排出系统，解决了现有技术中蒸汽发生器二次侧非能动余热排出系统存在的非能动排热时间受限，影响堆芯余热的长期排出的技术问题，实现了蒸汽发生器二次侧非能动余热排出系统长期导出堆芯余热，维持反应堆在安全状态的技术效果。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种蒸汽发生器二次侧非能动余热排出系统，所述系统包括：

换热器，所述换热器放置在冷却水箱内，凝水管一端与所述换热器下封头连接，另一端与蒸汽发生器的主给水管连接；蒸汽管线一端与所述换热器的上封头连接，另一端与蒸汽发生器的蒸汽出口连接；冷却水箱，所述冷却水箱布置在安全壳外侧顶部，为环形结构；N个补水箱，所述补水箱上部与所述蒸汽管线连通，所述补水箱下部与所述凝水管连通；M个空气冷却器，所述空气冷却器的蒸发段布置在冷却水箱中，所述空气冷却器的冷凝段布置在冷却水箱外的大气中；所述N、M均为大于等于1的正整数。

其中，所述蒸汽管线管道上设有一常开电动隔离阀。

其中，所述换热器布置在所述冷却水箱底部，并浸泡在水中。

其中，所述凝水管上设置了两个并联的常关隔离阀，所述凝水管下游设有一止回阀。

其中，所述补水箱下部通过两个并联布置的隔离阀与所述凝水管相连。

其中，所述冷却水箱为环状结构，所述冷却水箱布置在安全壳外侧，所述冷却水箱设有补水接口和排水接口。

其中，所述空气冷却器的蒸发段布置在冷却水箱中，所述空气冷却器的冷凝段布置在冷却水箱外的大气中。

其中，所述换热器包含了上、下两块管板，所述管板固定在所述冷却水箱的箱壁上，所述上、下管板分别与上、下封头相连，上封头通过管线与所述蒸汽管线相连，下封头通过管线与所述凝水管相连。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于采用了将蒸汽发生器二次侧非能动余热排出系统设计为包括：换热器，所述换热器放置在冷却水箱内，凝水管一端与所述换热器下封头连接，另一端与蒸汽发生器的主给水管连接；蒸汽管线一端与所述换热器的上封头连接，另一端与蒸汽发生器的蒸汽出口连接；冷却水箱，所述冷却水箱布置在安全壳外侧顶部，为环形结构；N个补水箱，所述补水箱上部与所述蒸汽管线连通，所述补水箱下部与所述凝水管连通；M个空气冷却器，所述空气冷却器的蒸发段布置在冷却水箱中，所述空气冷却器的冷凝段布置在冷却水箱外的大气中；所述N、M均为大于等于1的正整数的技术方案，即能够在发生全厂断电，同时电厂丧失能动堆芯余热排出能力的事故工况下，利用蒸汽/水的密度差（重力差）、空气的密度差（温度差）为驱动力，以非能动的方式运行，解决了现有技术中蒸汽发生器二次侧非能动余热排出系统存在的非能动排热时间受限，影响堆芯余热的长期排出的技术问题，实现了蒸汽发生器二次侧非能动余热排出系统长期导出堆芯余热，维持反应堆在安全状态的技术效果。

附图说明

图1是本申请实施例一中蒸汽发生器二次侧非能动余热排出系统的示意图；