CN203338775U - 核电站蒸汽发生器防满溢结构 - Google Patents

核电站蒸汽发生器防满溢结构 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种核电站蒸汽发生器防满溢结构，其在不同蒸汽发生器之间设置带阀门的转移管线，每一蒸汽发生器都通过至少一条转移管线与其他蒸汽发生器连接。与现有技术相比，本实用新型通过在蒸汽发生器之间设置转移管线，可在蒸汽发生器传热管破裂事故后期将破损蒸汽发生器内的多余水转移至其他未破损的蒸汽发生器，从而有效降低破损蒸汽发生器的水位，防止对一回路进行卸压时发生蒸汽发生器满溢，避免放射性液体通过主蒸汽安全阀释放到大气中。由于所采用的转移管线和能动阀门都是核安全级的，并且结构的设计满足单一故障准则，因此本实用新型是利用安全级系统和部件将反应堆带到安全停堆状态，系统的安全性得到了有效保证。

Description

核电站蒸汽发生器防满溢结构
技术领域
本实用新型涉及压水堆核电站的蒸汽发生器系统设计，更具体地说，本实用新型涉及一种蒸汽发生器传热管破裂事故时的核电站蒸汽发生器防满溢结构。
背景技术
请参阅图1，压水堆核电站的冷却剂是在反应堆冷却剂系统主回路(下称“一回路”)10中进行循环，其在经过堆芯12时被加热，在经过蒸汽发生器14时被冷却。蒸汽发生器14相当于U型管式的热交换器，冷却剂在其管侧流动，被在壳侧流动的二回路16的给水冷却后，再由主泵18送回堆芯而完成循环；壳侧的二回路16的给水被管侧的冷却剂加热后产生蒸汽，蒸汽被送到汽轮机19做功发电。
可见，蒸汽发生器14的传热管构成了一回路10和二回路16的分界，管侧是一回路冷却剂，壳侧是二回路给水和蒸汽。如果蒸汽发生器14内成千上万根的传热管中有一根或数根发生了泄漏，一回路10的冷却剂就会泄漏到二回路16中，这将会产生不利的后果：首先，它导致了一回路10的冷却剂损失；其次，它导致了二回路16的设备受到放射性污染。如果泄漏足够严重，一回路10的冷却剂可能会完全淹没蒸汽发生器14的壳侧并且会溢流进入蒸汽管线，以致通过安全阀等设备进入大气中导致辐射泄漏。因此，在蒸汽发生器传热管破裂事故中，需要尽快冷却一回路冷却剂并降低一回路10的压力以减少蒸汽发生器管侧往壳侧的泄漏，一直到破损蒸汽发生器传热管两侧的压力平衡时泄漏停止。为了将反应堆带入安全停堆状态，还需要对一回路冷却剂进行降温和卸压，在卸压过程中需要防止蒸汽发生器14发生满溢。
现有的压水堆核电站中一般都具有至少三个环路，每一环路的蒸汽发生器14都设有如图2所示的排污隔离阀140。在蒸汽发生器传热管破裂事故中，打开破损的蒸汽发生器14的排污隔离阀140，即可将蒸汽发生器14内的水排放到蒸汽发生器排污系统中，从而降低破损蒸汽发生器14的水位和对一回路10进行卸压。
但是，蒸汽发生器排污系统为非安全级系统，将其用做缓解事故的手段时，安全性往往难以保证，也不符合核安全法规的要求。
有鉴于此，确有必要提供一种安全级的核电站蒸汽发生器防满溢结构。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：提供一种安全级的核电站蒸汽发生器防满溢结构。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种核电站蒸汽发生器防满溢结构，其在不同蒸汽发生器之间设置带阀门的转移管线，每一蒸汽发生器都通过至少一条转移管线与其他蒸汽发生器连接。
作为本实用新型核电站蒸汽发生器防满溢结构的一种改进，所述转移管线设置在不同蒸汽发生器的排污管道之间。
作为本实用新型核电站蒸汽发生器防满溢结构的一种改进，所述转移管线设置在不同蒸汽发生器的主给水管线之间。
作为本实用新型核电站蒸汽发生器防满溢结构的一种改进，所述转移管线设置在不同蒸汽发生器的应急给水管线之间。
作为本实用新型核电站蒸汽发生器防满溢结构的一种改进，所述每一蒸汽发生器都通过两条转移管线与其他蒸汽发生器连接。
作为本实用新型核电站蒸汽发生器防满溢结构的一种改进，所述部分或全部蒸汽发生器仅通过一条转移管线与其他蒸汽发生器连接，但该单独的转移管线上设置有两个并联的阀门。
作为本实用新型核电站蒸汽发生器防满溢结构的一种改进，所述转移管线和转移管线上的能动阀门都是核安全级的，且满足单一故障准则。
与现有技术相比，本实用新型核电站蒸汽发生器防满溢结构通过在蒸汽发生器之间设置转移管线，可在蒸汽发生器传热管破裂事故后期将破损蒸汽发生器内的多余水转移至其他未破损的蒸汽发生器，从而有效降低破损蒸汽发生器的水位，防止对一回路进行卸压时发生蒸汽发生器满溢，避免放射性液体通过主蒸汽安全阀释放到大气中。由于所采用的转移管线和能动阀门都是核安全级的，并且该结构的设计满足单一故障准则，因此本实用新型是利用安全级系统和部件将反应堆带到安全停堆状态，系统的安全性得到了有效保证。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型核电站蒸汽发生器防满溢结构及其有益效果进行详细说明，其中：
图1为现有压水堆核电站一回路和二回路的结构示意图。
图2为现有核电站蒸汽发生器防满溢结构的示意图。
图3为本实用新型核电站蒸汽发生器防满溢结构第一实施方式的示意图。
图4为本实用新型核电站蒸汽发生器防满溢结构第二实施方式的示意图。
图5为本实用新型核电站蒸汽发生器防满溢结构第三实施方式的示意图。
图6为本实用新型核电站蒸汽发生器防满溢结构第四实施方式的示意图。
图7为本实用新型核电站蒸汽发生器防满溢结构第五实施方式的示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并非为了限定本实用新型。
请参阅图3，本实用新型核电站蒸汽发生器防满溢结构第一实施方式是用于三环路压水堆核电站的设计，其在三台蒸汽发生器30的排污管道32之间两两设置转移管线34，即在每一蒸汽发生器30的排污管道32上设置两条分别与另两台蒸汽发生器30的排污管道32连接的转移管线34。每一转移管线34上都设有能动阀门36。其中，转移管线34和转移管线34上的能动阀门36都是核安全级的。
在蒸汽发生器传热管破裂事故的后期，可以打开传热管破裂的蒸汽发生器30的其中一条转移管线34上的能动阀门36，从而将破损蒸汽发生器30内的水转移到另外一台完好的蒸汽发生器30内，以减少破损蒸汽发生器30发生满溢的风险。例如，在图3中，1号蒸汽发生器30是破损蒸汽发生器，此时可以选择向2号或者3号蒸汽发生器30转移多余的水；假设1号蒸汽发生器30与3号蒸汽发生器30之间的转移管线34的阀门36出现故障不能打开，导致不能向3号蒸汽发生器30转移水(假设发生单一故障)，则可以选择向2号蒸汽发生器30转移多余的水。转移时，需要先降低2号蒸汽发生器30内的水位，然后打开1号蒸汽发生器30与2号蒸汽发生器30之间的转移管线34的阀门36，将1号蒸汽发生器30内的水转移到2号蒸汽发生器30中。这样做的结果是1号蒸汽发生器30的水位下降，2号蒸汽发生器30的水位上升，两个蒸汽发生器30的水位都在正常水位范围内；之后再通过破损蒸汽发生器30对一回路进行卸压，即可避免破损蒸汽发生器30发生满溢。
请参阅图4，本实用新型核电站蒸汽发生器防满溢结构第二实施方式是用于四环路压水堆核电站的设计，其与第一实施方式类似，也是在每一蒸汽发生器40的排污管道42上设置两条分别与另两台蒸汽发生器40的排污管道42连接的转移管线44。每一转移管线44上都设有能动阀门46。其中，转移管线44和转移管线44上的能动阀门46都是核安全级的。
请参阅图5，本实用新型核电站蒸汽发生器防满溢结构第三实施方式是用于三环路压水堆核电站的设计，其在三台蒸汽发生器50的排污管道52之间仅设置两条转移管线54，即在只将一台蒸汽发生器50(2号)的排污管道52与其他两台蒸汽发生器50(1号、3号)的排污管道52连接，而另外两台蒸汽发生器50(1号、3号)的排污管道52并不彼此连接。同时，为了确保转移管线54的功能实现，每一转移管线54上都设有两个并联的能动阀门56。同样，转移管线54和转移管线54上的能动阀门56都是核安全级的。
请参阅图6，本实用新型核电站蒸汽发生器防满溢结构第四实施方式是用于三环路压水堆核电站的设计，其在三台蒸汽发生器60的主给水管线62之间两两设置转移管线64，即在每一蒸汽发生器60的主给水管线62上设置两条分别与另两台蒸汽发生器60的主给水管线62连接的转移管线64。每一转移管线64上都设有能动阀门66。其中，转移管线64和转移管线64上的能动阀门66都是核安全级的。
请参阅图7，本实用新型核电站蒸汽发生器防满溢结构第五实施方式是用于三环路压水堆核电站的设计，其在三台蒸汽发生器70的应急给水管线72之间两两设置转移管线74，即在每一蒸汽发生器70的应急给水管线72上设置两条分别与另两台蒸汽发生器70的应急给水管线72连接的转移管线74。每一转移管线74上都设有能动阀门76。其中，转移管线74和转移管线74上的能动阀门76都是核安全级的。
在其他不同的实施方式中，转移管线及其阀门的设置位置、数量和方式还可以有所变化，只要能将每一台蒸汽发生器都通过至少一条转移管线与其他蒸汽发生器连接即可。
与现有技术相比，本实用新型核电站蒸汽发生器防满溢结构通过在蒸汽发生器之间设置转移管线，可在蒸汽发生器传热管破裂事故后期将破损蒸汽发生器内的多余水转移至其他未破损的蒸汽发生器，从而有效降低破损蒸汽发生器的水位，防止对一回路进行卸压时发生蒸汽发生器满溢，避免放射性液体通过主蒸汽安全阀释放到大气中。由于所采用的转移管线和能动阀门都是核安全级的，并且该结构的设计满足单一故障准则，因此本实用新型是利用安全级系统和部件将反应堆带到安全停堆状态，系统的安全性得到了有效保证。
根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (7)

1.一种核电站蒸汽发生器防满溢结构，其特征在于：在不同蒸汽发生器之间设置带阀门的转移管线，每一蒸汽发生器都通过至少一条转移管线与其他蒸汽发生器连接。
2.根据权利要求1所述的核电站蒸汽发生器防满溢结构，其特征在于：所述转移管线设置在不同蒸汽发生器的排污管道之间。
3.根据权利要求1所述的核电站蒸汽发生器防满溢结构，其特征在于：所述转移管线设置在不同蒸汽发生器的主给水管线之间。
4.根据权利要求1所述的核电站蒸汽发生器防满溢结构，其特征在于：所述转移管线设置在不同蒸汽发生器的应急给水管线之间。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的核电站蒸汽发生器防满溢结构，其特征在于：所述每一蒸汽发生器都通过两条转移管线与其他蒸汽发生器连接。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的核电站蒸汽发生器防满溢结构，其特征在于：所述部分或全部蒸汽发生器仅通过一条转移管线与其他蒸汽发生器连接，但该单独的转移管线上设置有两个并联的阀门。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的核电站蒸汽发生器防满溢结构，其特征在于：所述转移管线和转移管线上的能动阀门都是核安全级的，且满足单一故障准则。
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