[发明专利]一种缓解主蒸汽管道破裂事故后果的方法

说明书

本发明涉及一种压水堆核电站缓解主蒸汽管道破裂事故后果的方法，包括以下步骤：第一步：主蒸汽管道破裂事故发生后，“蒸汽流量高与反应堆冷却剂平均温度低或补偿蒸汽管线压力低符合”信号触发，关闭所有主蒸汽和主给水隔离阀；第二步：“蒸汽管线压力低‑3”信号触发冷却剂泵停运。本发明需要在反应堆保护系统中新增“蒸汽管线压力低‑3”停运冷却剂泵信号。本发明能够显著减缓主蒸汽管道破裂事故中冷却剂的降温速率，解决了现有技术中主蒸汽管道破裂事故过程中的冷却剂降温速率快的本质问题。本发明通过降低堆芯重返临界后的功率峰值，从而有效降低燃料元件烧毁的风险，达到缓解事故后果的目的。

技术领域

本发明涉及压水堆核电厂安全领域，具体涉及一种缓解主蒸汽管道破裂事故后果的方法。

背景技术

对蒸汽系统管道破裂事故而言，最严重的情况是蒸汽管道双端剪切断裂，它将引起大量的蒸汽快速排放，导致从反应堆冷却剂系统导出的能量增加，冷却剂的温度和压力大幅下降。由于慢化剂温度效应导致的正反应性引入堆芯，反应堆可能重返临界并返回功率运行，从而可能导致燃料元件烧毁。因此设计上需要考虑采用缓解措施以应对主蒸汽管道破裂事故下燃料元件烧毁的风险。

传统百万千瓦级压水堆核电站在发生主蒸汽管道破裂事故时主要采取向堆芯注入浓硼溶液的措施来控制反应性，抑制堆芯重返临界后的功率峰值，降低燃料元件发生烧毁的可能性。此措施主要从控制由冷却剂降温引入的正反馈效应来缓解事故，并没有解决冷却剂降温快的本质问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：主蒸汽管道破裂事故过程中的冷却剂降温速率快的问题。通过设置合理的自动停运冷却剂泵信号，在达到相应环路冷却剂泵停运整定值时，停运相应环路冷却剂泵。在不对其他事故产生影响的情况下，可减缓主蒸汽管道破裂事故中冷却剂的降温速率，降低堆芯重返临界后的功率峰值，从而达到有效降低燃料元件烧毁风险的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

一种缓解主蒸汽管道破裂事故后果的方法，包括如下步骤：

第一步：“蒸汽流量高与反应堆冷却剂平均温度低或补偿蒸汽管线压力低符合”信号的触发，关闭所有主蒸汽和主给水隔离阀；

第二步：新增“蒸汽管线压力低-3”信号触发冷却剂泵停运。

所述的第一步为，发生主蒸汽管道破裂事故后，由于二回路大量蒸汽快速排放，当二回路蒸汽流量和二回路蒸汽压力分别增高或降低到相应流量高整定值或压力低整定值；或者二回路蒸汽流量和反应堆平均温度分别增高或降低到流量高整定值或温度低整定值时，反应堆保护系统触发“蒸汽流量高与反应堆冷却剂平均温度低或补偿蒸汽管线压力低符合”信号，关闭所有主蒸汽和主给水隔离阀；

所述的第二步为，所有主蒸汽隔离阀和主给水隔离阀关闭后，由于破损环路的主蒸汽隔离阀和主给水隔离阀不能起到隔离作用，该环路蒸汽管线压力降继续降低，当其压力降至“蒸汽管线压力低-3”整定值时，反应堆保护系统触发该环路的冷却剂泵停运。因此，需要在反应堆保护系统中新增“蒸汽管线压力低-3”停泵信号。

在压水堆核电厂的反应堆保护系统中，由于已有“蒸汽管线压力低(或称为任一蒸汽管线流量高与同一蒸汽管道压力低符合)”和“蒸汽管线压力低低”两个信号，其功能主要为触发安全注射和隔离蒸汽管道。因此，本发明中新增触发冷却剂泵停运的信号命名为“蒸汽管线压力低-3”。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明在已有的反应堆保护逻辑基础上，通过新增“蒸汽管线压力低-3”信号触发停运破损环路冷却剂泵，在不对其他事故产生影响的情况下，可有效降低破损环路蒸汽发生器一、二次侧之间的换热，减缓冷却剂的降温速率，降低堆芯重返临界后的功率峰值，从而有效降低燃料元件烧毁的风险；

2、本发明达到“自动触发，自动动作”的效果，不需要操作员执行任何操作，从而避免了人因的影响，操作更加准确。