[发明专利]一种核电厂应急堆芯冷却系统

说明书

本发明公开了一种核电厂应急堆芯冷却系统，该系统具体包括高压安注泵、低压安注泵、安注水箱、自动卸压系统、稳压器、直接注入管线、余热排出热交换器、压力容器和安全壳抑压池；其中，自动卸压系统、安全壳抑压池、稳压器、压力容器和直接注入管线设置在安全壳内，高压安注泵、低压安注泵、安注水箱、余热排出热交换器设置在安全壳外。相对于现有技术而言，本发明将低压安注与余热排出功能合并，简化系统配置、提高经济性。安全壳内设置抑压池，取消安全壳地坑设置，大幅减小安全壳体积和再循环过滤器的配置。设置安全壳外安注水箱，消除了因设置安全壳内换料水箱带来的安全壳贯穿件增多，管线布置复杂等问题。

技术领域

本发明涉及核电厂设备技术领域，具体涉及一种核电厂应急堆芯冷却系统。

背景技术

安全注入系统又叫做应急堆芯冷却系统，其主要用于在各种假想事故工况下，确保反应堆紧急安全停堆并长期排出堆芯余热。目前，多数大型压水堆核电厂中均设置有安全注入系统，以在事故工况下进行应急堆芯冷却，并维持一回路水装量。为实现上述功能，安全注入系统须根据事故时一回路系统压力下降情况，在不同的压力水平下注入。

现有技术中安全注入系统由三个子系统组成：

高压安注子系统：利用高压安注泵将硼酸溶液注入到反应堆冷却剂系统。

低压安注子系统：事故后的直接注入阶段和长期冷却阶段，两台低压安注泵可将含硼水注入至反应堆冷却剂系统以冷却堆芯。

中压安注子系统：是一个非能动系统，包括三个独立的安注箱。事故期间，当反应堆冷却剂系统的压力下降到低于安注箱压力时，安注箱内的含硼水自动注入到一回路中。

例如中国专利CN200910108230.9公开的一种安全注入系统，如说明书附图图1所示，包括高压安注泵、低压安注泵和安注箱，还包括用于容纳安注水的换料水箱。其中所述换料水箱位于安全壳内；所述安注箱通过设置有隔离阀的管道连接在直接压力容器注入管线上；所述高压安注泵通过设置有隔离阀的管道连接在所述换料水箱和压力容器直接注入管线之间；所述低压安注泵通过设置有隔离阀的管道连接在所述换料水箱和压力容器直接注入管线之间。还包括自动卸压子系统，所述自动卸压子系统连接在所述换料水箱和稳压器之间。该中国专利公开的安全注入系统存在以下问题：1）其高压安注和低压安注采用母管制注入，即如图1所示，安注泵出口的注入管线相互连接，每台泵都可以注入到任意注入点，注入管线增多，其次换料水箱设置在安全壳内，从图1可以看出系统与换料水箱207的连接需要贯穿安全壳，每条贯穿安全壳的管线都要设置安全壳贯穿件，从而导致安全壳贯穿件的增多；2）系统配置复杂，由于该安全注入系统采用母管制注入，导致注入管线和相应设备数量的增加，同时会导致各注入点的流量分配不均匀，为此，每条注入管线均需设置流量调节阀定期调节；3）贯穿件存在一定的泄露风险，其数量增多会直接导致安全壳作为第三道屏障的失效风险增加，系统安全性有待提高。

综上所述，现有技术中的安全注入系统存在配置复杂、功能单一以及经济性较差等问题。因此，如何简化核电厂中应急堆芯冷却系统的配置，减少安全壳贯穿件数量，提高其系统安全性和改善其经济性，成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提出一种配置简单、系统安全性更高、经济性更好的核电厂应急堆芯冷却系统。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种核电厂应急堆芯冷却系统，包括高压安注泵、低压安注泵、安注水箱、自动卸压系统和稳压器，所述核电厂应急堆芯冷却系统还包括余热排出热交换器和安全壳抑压池；

所述高压安注泵通过设置有隔离阀和止回阀的管道连接在所述安全壳抑压池和直接注入管线之间；

所述低压安注泵通过设置有隔离阀的管道连接在所述安全壳抑压池和余热排出热交换器之间；