[发明专利]乏燃料冷却系统

说明书

本发明公开了一种乏燃料冷却系统，包括：底部注水系统、顶部抽水系统以及热交换系统，所述顶部抽水系统和底部注水系统分别连接所述热交换系统，所述顶部抽水系统从乏燃料水池的顶部抽水并送往热交换系统进行换热，所述底部注水系统将所述热交换系统换热后的冷却水从所述乏燃料水池的底部注入所述乏燃料水池，如此可以预防和缓解乏燃料在乏池高温注水时发生熔化；进一步的，底部注水系统包括注水管网，其包括多个出水管口，每一个乏燃料组件的底部均开设有一个安装所述出水管口的注水孔，如此注入的冷却剂通过注水管网注入到每一个乏燃料组件的底部，避免了乏燃料熔化和放射性释放到环境危害环境居民的生命与财产安全。

技术领域

本发明涉及核电领域，尤其涉及一种预防和缓解乏燃料在乏池高温注水时发生熔化的乏燃料冷却系统。

背景技术

参考图1，图1是现有核电厂使用的乏燃料冷却系统的结构示意图。图1中，101表示乏燃料支架，102表示乏燃料水池，103表示乏燃料组件，104表示循环冷却注水管，105表示循环冷却注水泵，106表示热交换器，107表示补水阀，108表示抽水管。当前核电厂使用的乏燃料冷却系统，是在乏燃料水池上部或者乏燃料水池的侧壁上部采用单点注入冷却剂，在燃料水池下部抽取冷却剂送回热交换器冷却后再通过循环冷却泵注入乏燃料水池。在乏燃料水池上部或者乏燃料水池的侧壁上部采用单点注入冷却剂的致命缺点是：当核电厂发生全厂断电或者循环冷却泵故障时，乏燃料水池的冷却剂被乏燃料的余热蒸发排空且乏燃料包壳温度＞800℃再向乏燃料水池时，乏燃料水池上部或者侧壁上部单点注入的冷却剂在注入点附近被快速汽化，汽化的蒸汽直接上升进入乏池厂房上部空间，不能对乏燃料进行有效的冷却。另外，其它乏燃料顶部没有注入冷却剂的乏燃料快速熔化，乏燃料水池厂房内的压力快速增加超过设计限值而导致厂房失效，放射性全部释放到环境，危害环境居民的生命和财产安全。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述当核电厂发生全厂断电或者循环冷却泵故障时，乏燃料水池上部或者侧壁上部单点注入的冷却剂在注入点附近被快速汽化的缺陷，提供一种可以预防和缓解乏燃料在乏池高温注水时发生熔化的乏燃料冷却系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种乏燃料冷却系统，包括：底部注水系统、顶部抽水系统以及热交换系统，所述顶部抽水系统和底部注水系统分别连接所述热交换系统，所述顶部抽水系统从乏燃料水池的顶部抽水并送往热交换系统进行换热，所述底部注水系统将所述热交换系统换热后的冷却水从所述乏燃料水池的底部注入所述乏燃料水池。

优选的，所述底部注水系统包括注水管网，所述注水管网埋在所述乏燃料水池的底部，所述注水管网具有一个入水管口和多个出水管口，所述入水管口与所述热交换系统连接，每一所述出水管口设置于相应的一个乏燃料组件的底部。

优选的，每一个乏燃料组件的底部开设有一个安装所述出水管口的注水孔。

优选的，所述热交换系统包括热交换器，所述热交换器与所述入水管口连接的管路上设置有用于将热交换器内的冷却水泵往所述注水管网的循环冷却注水泵。

优选的，所述循环冷却注水泵的上游还设置有在循环冷却注水泵不可用时或者全厂断电事故情况时被投入使用的补水管，所述补水管上设置有第一阀门，所述补水管以能动或者非能动方式注水。

优选的，所述热交换系统包括热交换器，顶部抽水系统包括抽水管，所述热交换器与所述抽水管连接的管路上设置有第二阀门。