[发明专利]一种适用于超大型压水堆的三环路反应堆冷却剂系统

说明书

本发明公开了一种适用于超大型压水堆的三环路反应堆冷却剂系统，包括三个联到反应堆压力容器的传热环路；每个传热环路包括一台蒸汽发生器和两台反应堆冷却剂主泵，每个传热环路中的两台反应堆冷却剂主泵的吸入口与对应传热环路中的蒸汽发生器的一次侧出口水室相连、且两台反应堆冷却剂主泵的排出口与反应堆压力容器(000BA)的冷段回水接口相连，每个传热环路中的蒸汽发生器的一次侧入口水室与反应堆压力容器(000BA)的热段排水接口相连。本发明中的每个传热环路中其包括一台蒸汽发生器和两台反应堆冷却剂主泵，因此构建的1个环路一出两进，总共是三出六进。相对于四环路对应四个系列的安全系统，可以明显的降低核电机组的造价，提高经济性。

技术领域

本发明涉及超大型压水堆方向的反应堆冷却剂系统的设计，具体为一种适用于超大型压水堆的三环路反应堆冷却剂系统。

背景技术

目前国际上超大型压水堆核电机组(如法国的EPR、N4核电机组)反应堆冷却剂系统普遍采用四条冷却剂环路设计。每条冷却剂环路上设置一台蒸汽发生器、一台反应堆冷却剂泵，反应堆压力容器设计为“四出四进”。

我国在役和在建的核电厂以百万千瓦和六十万千瓦为主，反应堆冷却剂环路数多为三环路和两环路。每条冷却剂上设置一台蒸汽发生器、一台反应堆冷却剂泵，反应堆压力容器设计为“三出三进”或者“两出两进”。

在设计反应堆冷却剂系统时，需要考虑蒸汽发生器、反应堆冷却剂泵、反应堆压力容器之间的协同关系，例如振动、功率等各类相互之间的复杂匹配因素。当我们设计提升蒸汽发生器、反应堆压力容器至超大型压水堆核电机组时，面临需要重新设计对应匹配参数的反应堆冷却剂泵；因此，对于新反应堆冷却剂泵设计、制造、生产成本非常高，使得整个超大型压水堆的设计、制造、生产成本过高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：采用新的环路设计来适应超大型压水堆核电机组，从而降低设计、制造、生产成本。

本发明通过下述技术方案实现：

一种适用于超大型压水堆的三环路反应堆冷却剂系统，包括三个联到反应堆压力容器(000BA)的传热环路；

每个传热环路包括一台蒸汽发生器和两台反应堆冷却剂主泵，每个传热环路中的两台反应堆冷却剂主泵的吸入口与对应传热环路中的蒸汽发生器的一次侧出口水室相连、且两台反应堆冷却剂主泵的排出口与反应堆压力容器(000BA)的冷段回水接口相连，每个传热环路中的蒸汽发生器的一次侧入口水室与反应堆压力容器(000BA)的热段排水接口相连。

在本发明中，其采用三个传热环路来适应超大型压水堆核电机组，相比现有的四环路设计思想的超大型压水堆核电机组，本发明构建的三环路的系统，其系统更加简洁；生产、制造成本较低。但是，单纯的设计单进单出的三环路又不能满足功率的匹配要求，因此，本发明中的每个传热环路中其包括一台蒸汽发生器和两台反应堆冷却剂主泵，因此构建的1个环路一出两进，总共是三出六进。所述三出六进的三个环路的反应堆冷却剂系统设置，可以采用三个系列的安全系统与之相匹配，相对于四环路对应四个系列的安全系统，可以明显的降低核电机组的造价，提高经济性。

进一步的技术方案：由于每条传热环路设置两台反应堆冷却剂主泵，因此，也就意味着存在两个冷段，因此，对于本发明的超大型压水堆核电机组，反应堆冷却剂主泵容量不必太大，完全可以利用目前百万千瓦组级核电机组成熟主泵的设计和制造技术；因此，优选的每个传热环路中所述的两台反应堆冷却剂主泵采用百万千瓦组级核电机组成熟主泵。

进一步的技术方案：为了更有利于反应堆安全，反应堆压力容器(000BA)对应于三个传热环路的六个冷段回水接口处于同一水位面B，反应堆压力容器(000BA)对应于三个传热环路的三个热段排水接口处于同一水位面A，其中水位面A高于水位面B。