[发明专利]核电站冷超压防护方法及装置

说明书

本发明适用于核电技术领域，提供了一种核电站冷超压防护方法及装置，其中，冷超压防护方法包括：监测高压安全注射系统的工作状态；若所述高压安全注射系统处于运行状态，则获取压力容器内壁的当前温度和稳压器安全阀设定值曲线，并根据所述当前温度和稳压器安全阀整定值曲线确定所述稳压器安全阀的当前整定值；根据所述当前整定值调整所述稳压器安全阀的整定值；检测所述压力容器在所述当前温度下的当前压力，若所述当前压力大于所述整定值，则开启所述稳压器安全阀。本发明核电站冷超压防护方法及装置可避免一回路压力继续升高，使得压力容器承受的压力在允许范围内，防止压力容器发生脆性断裂。

技术领域

本发明属于核电技术领域，更具体地说，本发明涉及一种核电站冷超压防护方法及装置。

背景技术

压水堆核电站的反应堆压力容器用于承载堆芯和堆内构件，以使核燃料的裂变反应限制在一个密闭空间内进行，因此，反应堆压力容器是一回路压力边界的重要组成部分，是防止放射性物质外逸的重要屏障。反应堆压力容器一般采用低合金钢材料锻造而成，在压水堆核电站运行期间，反应堆压力容器要承受热应力和压应力的双重作用，其中，热应力指的是压力容器壁厚方向由于各部分的温度不同而产生的压力，压应力指的是反应堆运行在高温高压状态下，压力容器承受内压产生的压应力。然而，由于在低温时，压力容器的材料延展性很差，因此，当反应堆压力容器在低温高压状态下运行时，压力容器发生脆性断裂的风险很大，也就是说，在低温高压状态下，压水堆核电站的反应堆压力容器容易发生冷超压。

目前，为了解决上述问题，现有技术主要采用以下三种方法：

(1)通过采用冗余配置稳压器泄压管线提高超压保护的可靠性。具体的，该方法是在核电站常规配置的弹簧式安全阀超压保护管线的基础上，额外配置了多路由气动隔离阀和电动隔离阀组成的泄压管线，以实现压水堆核电站的反应堆压力容器的超压保护。

然而，虽然该方法可以提高超压保护的可靠性，但是，由于多重配置的泄压管线以及安装的核级阀门均造价不菲，并且该多重配置的泄压管线需要布置在核岛厂房之内，其导致电厂设计和布置发生重大变更，在具体实施时需要巨大的人力和财力；此外，该方法仅针对正常运行状况下的超压风险提供了防护，而无法对由于主蒸汽管道断裂事故引起的一回路冷却剂过度冷却，同时高压安全注射系统的自动启动使一回路压力升高等典型事故工况下的冷超压风险提供有效的防护。

(2)通过设置一系列高压报警信息提醒操纵员可能的超压风险。具体的，该方法将稳压器安全阀的功能分为正常运行保护模式和低温保护模式，在低温保护模式下将安全阀保护定值调低至3-5MPa，同时设置一系列超压报警信息提醒操纵员可能的超压风险。

然而，该方法同样仅针对正常运行状况下的超压风险提供了防护，而无法对由于主蒸汽管道断裂事故引起的一回路冷却剂过度冷却，同时高压安全注射系统的自动启动使一回路压力升高等典型事故工况下的冷超压风险提供有效的防护。

(3)通过对稳压器安全阀和余热排出系统安全阀进行配置提高超压保护的可靠性。具体的，该方法在余热排出系统接入后，通过调低稳压器安全阀开启整定值以提高余热排出系统接入状态下冷超压保护的可靠性，以在余热排出系统安全阀失效时通过稳压器安全阀进行泄压。

然而，该方法虽然可以通过调低稳压器安全阀的保护定值以为余热排出系统安全阀提供冗余的保护手段，但是其同样是仅针对正常运行状况下的超压风险提供了防护，而无法对由于主蒸汽管道断裂事故引起的一回路冷却剂过度冷却，同时高压安全注射系统的自动启动使一回路压力升高等典型事故工况下的冷超压风险提供有效的防护。

故，有必要提出一种新的技术方案，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的发明目的在于：提供一种核电站冷超压防护方法及装置，以解决现有的冷超压防护方法所存在的无法对由于主蒸汽管道断裂事故引起的一回路冷却剂过度冷却，同时高压安全注射系统的自动启动使一回路压力升高的典型事故工况下的冷超压风险提供有效的防护。