[发明专利]一种安全注入系统及核电系统

说明书

本发明实施例提供了一种安全注入系统及核电系统，安全注入系统包括：堆芯补水箱、安注箱、安注泵和二回路卸压装置；堆芯补水箱的第一接口、安注泵的第一接口以及安注箱的第一接口分别与冷管段连通，堆芯补水箱的第二接口与蒸汽发生器的第三接口连通；二回路卸压装置通过蒸汽管道与蒸汽发生器的第四接口连通；当安全信号被触发时，堆芯补水箱将第一冷却剂通过冷管段注入到压力容器中；当一回路的压力低于安注箱顶部的压力时，安注箱将第二冷却剂通过冷管段注入到压力容器中；和/或，当一回路的压力低于第一预定值时，安注泵将第三冷却剂注入到压力容器中。该安全注入系统及核电系统减少了放射性物质的释放，有利于破口类事故后的电厂恢复。

技术领域

本发明涉及核电厂安全设施设计领域，特别涉及一种安全注入系统及核电系统。

背景技术

现有的安全注入系统有多种，现有的安全注入系统包括：AP1000非能动安全注入系统(Passive Core Cooling System，PXS)、CPR1000安全注入系统和EPR的安全注入系统等。

其中，AP1000非能动安全注入系统包括：堆芯补水箱、安注箱(Accumulators，ACC)、安全壳内置换料水箱(In-containment Refueling Water Storage Tank，IRWST)以及非能动余热排出热交换器。同时，作为一回路的一部分的自动降压系统阀门和喷洒器也同样是PXS的重要功能组成部分。在小破口事故中，初期堆芯补水箱向堆芯补水，但一回路压力不足以降至ACC、IRWST的注入压力。随着一回路自动卸压系统启动，一回路降压后安注箱相对新注水，长期阶段则由来自IRWST的水提供安注。在大破口事故中，安注箱提供了下降段环腔再淹没和堆芯部分淹没条件所需要的安注流量。随后IRWST提供安注，最终建立安全壳地坑水再循环以实现长期冷却。但AP1000非能动安全注入系统存在发生小破口事故后会导致一回路带放射性的冷却剂大量进入安全壳内以及事故恢复困难的问题。

CPR1000安全注入系统由高压安全注入、安注箱和低压安全注入系统共三个子系统组成。小破口事故下，启动高压安全注入系统向一回路补水，以重新建立稳压器水位；在中破口事故中，高压安注注入系统和安注箱启动，以保证一回路冷却剂始终淹没燃料；在大破口事故下，主要通过安注箱和低压安全注入系统分别启动向堆芯注水，以重新淹没并冷却堆芯，限制燃料元件温度的上升。但现有的CPR1000安全注入系统可能造成的误安注事故及SGTR事故下破损蒸汽发生器满溢。

EPR安注系统由中压安注系统、低压安注系统和安注箱组成，其中，低压安注系统和余热导出系统共用同一套系统。小破口事故下，通过二回路的蒸汽大气释放装置卸压，使得一回路降温降压后，启动中压安全注入系统向一回路补水，以重新建立稳压器水位；在大破口事故下，安注箱、中压安注系统和低压安注系统分别启动向堆芯注水，以重新淹没并冷却堆芯，限制燃料元件温度的上升。在安全停堆阶段，低压安注系统启动余热导出模式，可实现堆芯余热导出及机组后撤。

发明内容

本发明实施例提供了一种安全注入系统及核电系统，可确保在发生小破口事故后安注可及时注入，同时避免在发生小破口事故后会导致一回路带放射性的冷却剂大量进入安全壳内以及事故恢复困难的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种安全注入系统，应用于核电系统，所述核电系统包括：一回路和二回路；所述一回路包括：蒸汽发生器、主泵、冷管段和热管段；所述主泵的第一接口通过所述冷管段与压力容器的第一接口连通，所述蒸汽发生器的第一接口通过所述热管段与所述压力容器的第二接口连通，所述蒸汽发生器的第二接口与所述主泵的第二接口连通；所述二回路包括：蒸汽管道，所述蒸汽发生器与所述蒸汽管道的第一接口连通，所述安全注入系统包括：堆芯补水箱、安注箱、安注泵和用于核电系统发生破口事故时给二回路降压的二回路卸压装置；其中，