[发明专利]一种高温气冷堆核电站一回路热试后快速冷却系统及方法

权利要求书

1.一种高温气冷堆核电站一回路热试后快速冷却系统，其特征在于，包括反应堆压力容器(1)、蒸汽发生器(2)、氦-水冷却器(4)、气水分离器(5)、氦气压缩机(6)、辅助蒸汽管道(8)、第一阀组(9)、第二阀组(10)、高压加热器(12)、给水泵(11)、第五阀组(13)、汽水分离器(14)、凝汽器(18)、第四阀组(16)、第三阀组(15)及废液罐(17)；

反应堆压力容器(1)与蒸汽发生器(2)的一次侧相连通，蒸汽发生器(2)的一次侧出口依次经氦-水冷却器(4)、气水分离器(5)及氦气压缩机(6)与蒸汽发生器(2)的一次侧出口相连通；

辅助蒸汽管道(8)的出口分为两路，其中一路与第一阀组(9)的入口相连通，另一路经第二阀组(10)与高压加热器(12)的入口相连通，给水泵(11)的出口与高压加热器(12)的入口相连通，高压加热器(12)的出口与第五阀组(13)的入口相连通，第五阀组(13)的出口与第一阀组(9)的出口通过管道并管后与蒸汽发生器(2)的二次侧入口相连通，蒸汽发生器(2)的二次侧出口与汽水分离器(14)的入口相连通，汽水分离器(14)的顶部出口与凝汽器(18)的入口相连通，汽水分离器(14)的底部出口分为两路，其中一路经第四阀组(16)与凝汽器(18)的入口相连通，另一路经第三阀组(15)与废液罐(17)的入口相连通。

2.根据权利要求1所述的高温气冷堆核电站一回路热试后快速冷却系统，其特征在于，反应堆压力容器(1)与蒸汽发生器(2)的一次侧之间通过热气导管相连通。

3.根据权利要求1所述的高温气冷堆核电站一回路热试后快速冷却系统，其特征在于，蒸汽发生器(2)的一次侧出口依次经第一截止阀(3)、氦-水冷却器(4)、气水分离器(5)、氦气压缩机(6)及第二截止阀(7)与蒸汽发生器(2)的一次侧出口相连通。

4.一种高温气冷堆核电站一回路热试后快速冷却方法，其特征在于，基于权利要求3所述的高温气冷堆核电站一回路热试后快速冷却系统，包括以下步骤：

1)一回路热试完成后，反应堆压力容器(1)和蒸汽发生器(2)内的氦气温度为250℃，第一截止阀(3)、第二截止阀(7)、第一阀组(9)、第二阀组(10)、第五阀组(13)、第三阀组(15)、第四阀组(16)均处于关闭状态，氦气压缩机(6)停运，辅助蒸汽管道(8)及给水泵(11)处于备用状态；

2)打开第一截止阀(3)及第二截止阀(7)，启动氦气压缩机(6)，驱动反应堆压力容器(1)和蒸汽发生器(2)内氦气的流动，以形成循环冷却回路；

3)逐渐打开第一阀组(9)，将辅助蒸汽管道(8)输出的辅助蒸汽充入蒸汽发生器(2)的二次侧中，同时通过第一阀组(9)控制蒸汽的充入速度，保证充入过程中蒸汽发生器(2)的二次侧不发生流致振动现象，蒸汽发生器(2)二次侧输出的汽水混合物排入汽水分离器(14)，对蒸汽发生器(2)及其管道进行暖管；

4)通过第一阀组(9)调节辅助蒸汽的压力、温度及流量，使辅助蒸汽温度始终低于高温气冷堆核电站一回路氦气温度10℃-20℃，且辅助蒸汽的流量与氦气换热量相匹配，以达到最佳的冷却效果，同时降温速率满足机组运行限制要求，调节第三阀组(15)使得汽水分离器(14)中的液体处于正常液位，汽水分离器(14)分离出的凝结水排入废液罐(17)中，汽水分离器(14)分离出的蒸汽进入到凝汽器(18)中；

5)当高温气冷堆核电站一回路的氦气温度降低至低于105℃时，关闭第一阀组(9)，逐渐打开第二阀组(10)及第五阀组(13)，给水泵(11)输出的水经高压加热器(12)加热后送入蒸汽发生器(2)的二次侧，通过第二阀组(10)控制蒸汽发生器(2)二次侧的给水温度，使得蒸汽发生器(2)二次侧的给水温度始终低于一回路氦气温度10-20℃，且给水流量与氦气换热量相匹配，通过第五阀组(13)调节蒸汽发生器(2)二次侧的给水流量和压力，保证充入过程中蒸汽发生器(2)管侧不发生流致振动现象，以达到最佳的冷却效果；

在对高温气冷堆核电站一回路氦气冷却的同时，对蒸汽发生器(2)的二次侧进行冲洗，当汽水分离器(14)中凝结水化验水质满足机组给水标准后，关闭第三阀组(15)，打开第四阀组(16)，将凝结水回收至凝汽器(18)；

当蒸汽发生器(2)一回路的氦气温度降至40℃以下时，关闭第二阀组(10)，停运氦气压缩机(6)，关闭第一截止阀(3)及第二截止阀(7)，高温气冷堆核电站一回路冷却完成。