[发明专利]反应堆超压保护系统及方法、核电系统及其一回路系统

说明书

本发明提供一种反应堆超压保护系统及方法、核电系统及其一回路系统。保护系统包括稳压器、控制系统和自动泄压结构，自动泄压结构包括设于稳压器顶部的自动泄压管和设于自动泄压管上的先导式安全阀，先导式安全阀能够在电厂功率运行期间，根据稳压器内蒸汽压力大小自动开闭，以实现电厂功率运行下的超压保护功能。控制系统能够在停堆过程中，根据一回路管道上仪表的压力反馈，控制先导式安全阀的开闭，以实现停堆过程中的低压保护功能。由此仅采用先导式安全阀就能实现电厂功率运行超压保护和停堆过程中余热排出系统介入后的低温超压保护，使得本系统具有设备集中、结构简化、维护简单、安全性能高的优点。

技术领域

本发明具体涉及一种反应堆超压保护系统及方法、核电系统及其一回路系统。

背景技术

当前核电技术的设计中，反应堆的超压保护是系统和安全设计方向重要的工作内容。其中超压保护又包括两个方面：

电厂功率运行中，反应堆的超压保护；

电厂停堆过程执行余热排出的系统连接反应堆一回路后，反应堆一回路及其连接系统的低温超压保护。

电厂功率运行中，超压事件的发生，是由于部分安全系统的误启动，导致部分介质意外进入反应堆一回路中，或者是由于二回路的丧失，导致一回路热量无法顺利导致，进而反应堆一回路突然升温升压。一般情况下，一回路功率运行时的超压保护阀门的由稳压器安全阀执行，其开启整定值设置在16.6MP a.a。

一回路的设备、管网的设计压力一般在17.23MPa.a以上，但由于电厂停堆过程中一回路处在低温情况下，材料的塑性比正常运行温度下大大降低，承压能力较电厂功率运行时大幅下降。同时，停堆过程中，随着稳压器汽腔的消失，一回路进入到水实体状态，此时某些安全系统的误启动，会造成一回路设备或管网内过快引入质量或能量，导致一回路以及连接系统因超压而失效。

一回路的低温超压保护的设置是电厂安全保护的必须组成部分，其一般在执行余热排出系统上设置安全阀，安全阀的整定值设置在3.5MPa.a左右。

以上，可知核电厂中的超压保护是必须的、同时也是分为不同温度阶段的。

传统的M310核电技术以及大部分的三代压水堆核电技术中，一般由稳压器安全阀执行电厂功率运行阶段的超压保护，由执行余热导出功能的系统执行低温超压保护。不同的系统、多个设备的参与，造成了核电厂的投资增加以及运行人员的工作负荷增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种集成式的反应堆超压保护系统，既可以实现功率运行情况下的超压保护，又可以实现低温情况下的超压保护，简化了电厂的系统组成，提升了电厂的经济性。相应地，还提供一种利用该系统进行反应堆超压保护的方法，以及具有该反应堆超压保护系统的一回路系统、具有该一回路系统的核电系统。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种反应堆超压保护系统，包括：稳压器、控制系统和自动泄压结构，所述自动泄压结构包括自动泄压管和先导式安全阀，

自动泄压管设于稳压器的顶部，用于在其与稳压器连通时将稳压器中的冷却剂蒸汽排出，

先导式安全阀设于自动泄压管上，用于在电厂功率运行期间，当稳压器内压力大于先导式安全阀开启设定值时自动开启，以使稳压器和自动泄压管连通，稳压器中的冷却剂蒸汽通过自动泄压管排出，至稳压器内压力小于先导式安全阀关闭设定值时，先导式安全阀自动关闭，以使稳压器和自动泄压管断开连接，所述先导式安全阀开启设定值大于先导式安全阀关闭设定值；