CN203366766U - 用于蒸汽发生器传热管破裂事故缓解的二次侧排放系统 - Google Patents

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曹建华
卢向晖
蒋晓华
傅先刚
孙吉良
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Abstract

本实用新型公开一种用于蒸汽发生器传热管破裂事故缓解的二次侧排放系统，包括排污装置、换料水池及硼化装置，所述排污装置设置于所述蒸汽发生器与所述换料水池之间并向所述换料水池排放所述传热管破裂而泄露的漏液，所述换料水池位于所述蒸汽发生器的下方并盛载漏液，所述硼化装置与所述换料水池相连通并向所述换料水池释放硼酸以将漏液硼化。本实用新型用于蒸汽发生器传热管破裂事故缓解的二次侧排放系统无需向安全壳外排放漏液，省去了复杂的排放前处理工作，同时不存在增加放射性污染源的风险，且排放藉由压力差自动进行，无需动力支持，安全可靠；硼化装置的介入更避免了换料水池的硼稀释风险。

Description

用于蒸汽发生器传热管破裂事故缓解的二次侧排放系统
技术领域
本实用新型涉及一种核电厂的安全系统，尤其涉及一种蒸汽发生器传热管破裂事故缓解的二次侧排放系统。
背景技术
核电的使用是人类在能源利用史上的一个重大突破，利用原子核的裂变反应，核电厂能够产生其他所有传统化石能源所无法比拟的高能量输出，并且，这些高能量输出往往只需要耗费少量的核燃料。这种低投入高产出的特性，使得人类日益重视对核能的利用，并不断加大在核能领域的研究开发，时至今日，核能已经成为世界上许多国家的重要能源组成部分。然而，核电在具有极高利用价值的同时，其所可能带来的危害也令人们谈核色变。在使用核电的过程中，如果保护不当而致使出现核泄漏等重大事故，将会对核电厂周边的环境乃至全人类带来及其严重的核污染灾害。
如图1所示，目前运用最广的压水堆核电厂在结构上包括一回路6（一次侧）和二回路5（二次侧），其工作原理是：一回路6利用主泵4提供的冷却剂（在压水堆核电厂中一般为水）将压力容器3内反应堆核核燃料产生的热量吸收并进入蒸汽发生器2，再通过传热管20将热量传递给二回路5中的水，使水沸腾产生高压蒸汽，高压蒸汽驱动发电机组7发电，做完功的蒸汽液化为水并在二回路5中循环以再次吸收一回路6提供的热量。
蒸汽发生器2的传热管20中流动的是温度极高且带有高度放射性的冷却剂，如果传热管20发生破裂，冷却剂会从传热管20中泄露到蒸汽发生器2内，引起蒸汽发生器2的液位升高，当蒸汽发生器2满溢后可能导致主蒸汽安全阀排放而将大量的放射性物质释放到环境中，造成严重的核污染灾害。
为了防止上述灾害的发生，有必要提供一种能够有效缓解传热管破裂事故的二次侧排放系统。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能够有效缓解传热管破裂事故的二次侧排放系统。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种用于蒸汽发生器传热管破裂事故缓解的二次侧排放系统，包括排污装置、换料水池及硼化装置；所述排污装置设置于所述蒸汽发生器与所述换料水池之间并向所述换料水池排放所述传热管破裂而泄露的漏液，所述换料水池位于所述蒸汽发生器的下方并盛载漏液，所述硼化装置与所述换料水池相连通并向所述换料水池释放硼酸以将漏液硼化。
与现有技术相比，本实用新型通过所述排污装置将所述传热管破裂而泄露的漏液排放所述换料水池，由于所述换料水池的容量足够大，因此可以满足排放需求，无需向安全壳之外进行排放，省去了复杂的排放前处理工作；且由于换料水池内的水本身带有放射性，因此将漏液排向所述换料水池，不存在增加放射性污染源的风险。当发生传热管破裂事故时，受高温高压的一回路水的影响，所述蒸汽发生器内的压力远高于所述换料水池的压力，因此，无需任何动力支持，漏液藉由压力差能自动排向所述换料水池，安全可靠性高。本系统中还加入了通向所述换料水池的硼化装置，能够向所述换料水池提供足够的硼酸进行硼化处理，可以有效避免换料水池作为安全注射系统水源的硼稀释风险。
较佳地，所述排污装置包括排污管，所述排污管的一端与所述蒸汽发生器的排污口连通，另一端与所述换料水池连通。所述排污管连通所述蒸汽发生器内部与换料水池以将泄漏在蒸汽发生器内的漏液排向所述换料水池。
较佳地，所述蒸汽发生器与所述换料水池之间设有自动关闭或连通所述蒸汽发生器与所述换料水池的排污隔离阀。通过设置所述排污隔离阀，可以选择地将漏液排向所述换料水池或将所述蒸汽发生器与所述换料水池的连通隔断。
较佳地，所述硼化系统包括硼酸容器及应急注硼泵，所述硼酸容器内盛放有硼酸并与所述应急注硼泵的输入端连通，所述应急注硼泵的输出端与所述换料水池连通。
具体地，所述硼化系统还包括连动控制器，所述连动控制器与所述排污隔离阀及所述应急注硼泵电连接并在所述排污隔离阀打开时启动所述应急注硼泵。所述连动控制器使所述应急注硼泵的启动与所述排污隔离阀的打开同步进行，进一步提高自动程度。
附图说明
图1是压水堆核电厂的工作原理图。
图2是本实用新型用于蒸汽发生器传热管破裂事故缓解的二次侧排放系统的组成示意图。
具体实施方式
下面结合给出的说明书附图对本实用新型的较佳实施例作出描述。
如图2所示，本实用新型用于蒸汽发生器传热管破裂事故缓解的二次侧排放系统1包括排污装置11、换料水池12及硼化装置13；所述排污装置11设置于所述蒸汽发生器2与所述换料水池12之间并向所述换料水池12排放所述传热管20破裂而泄露的漏液；所述换料水池12位于所述蒸汽发生器2的下方并盛载漏液；所述硼化装置13与所述换料水池12相连通并向所述换料水池12释放硼酸以将漏液硼化。
具体地，所述排污装置11包括排污管111及自动关闭或连通所述蒸汽发生器2与所述换料水池12的排污隔离阀112，所述排污管111的一端与所述蒸汽发生器2的排污口连通，另一端与所述换料水池12连通。所述排污隔离阀112安装于所述排污管111上，所述排污隔离阀112打开后连通所述蒸汽发生器2的内部与所述换料水池12。通过设置所述排污隔离阀112，可以选择地将漏液排向所述换料水池12或将所述蒸汽发生器2与所述换料水池12的连通隔断。
所述排污装置11对漏液的排放可以通过压力控制和液位控制两种方式来实现。当采用液位控制方式时，将所述排污管111与所述蒸汽发生器2的接口（即所述蒸汽发生器2的排污口）设置在所述蒸汽发生器2的某一高度来实现漏液的液位高于这一高度（预定值或警戒值）时自动排出。当采用压力控制的方式时，所述排污隔离阀112设置为压力阀，所述蒸汽发生器2内发生泄漏后，压力会不断增加，当增加到一定值（预定值或警戒值）时，所述排污隔离阀112被顶开从而开始排放漏液。无论采用哪种方式，都可以使所述漏液的排放实现自动化，而不需要人工操作。
所述硼化系统13包括硼酸容器131、应急注硼泵132及连动控制器（图中未示出）。所述硼酸容器131内盛放有硼酸并通过管路与所述应急注硼泵132的输入端连通，所述应急注硼泵132的输出端通过管路与所述换料水池12连通且将所述硼酸容器131内的硼酸泵出并输送至所述换料水池12内。所述连动控制器与所述排污隔离阀112及应急注硼泵132电连接并在所述排污隔离阀112打开时启动所述应急注硼泵132，所述连动控制器使所述应急注硼泵132的启动与所述排污隔离阀112的打开同步进行，进一步提高自动程度。所述连动控制器的具体设置方式为本领域技术人员的常用技术手段，在此不做详细介绍。
在正常工况下，所述排污隔离阀112关闭，所述应急注硼泵132停机，当出现事故工况导致所述传热管20泄露且漏液在所述蒸汽发生器2内达到一定的预定高度（警戒值）时，所述监视控制器发出信号使所述排污隔离阀112自动打开，对所述蒸汽发生器2内的漏液进行泄放，同时，所述连动控制器接受到所述排污隔离阀112已经打开的信号，对所述应急注硼泵132发出启动指令，所述应急注硼泵132将所述硼酸容器131内的硼酸输送到所述换料水池12进行硼化处理。
本实用新型与现有技术相比，由于本实用新型利用所述排污装置11将所述传热管20破裂而泄露的漏液排放至安全壳内的所述换料水池12，由于换料水池12的容量足够大，因此可以满足排放需求，无需向安全壳之外进行排放，省去了复杂的排放前处理工作；且由于换料水池12内的水本身带有放射性，因此将漏液排向所述换料水池12，不存在增加放射性污染源的风险。当发生传热管20破裂事故时，受高温高压的一回路水的影响，所述蒸汽发生器2内的压力远高于所述换料水池12的压力，因此，无需任何动力支持，漏液藉由压力差能自动排向所述换料水池12，安全可靠性高。本系统中还加入了通向所述换料水池的硼化装置13，能够向所述换料水池12提供足够的硼酸进行硼化处理，可以有效避免换料水池12作为安全注射系统水源的硼稀释风险。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，其作用是方便本领域的技术人员理解并据以实施，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种用于蒸汽发生器传热管破裂事故缓解的二次侧排放系统，其特征在于：包括排污装置、换料水池及硼化装置，所述排污装置设置于所述蒸汽发生器与所述换料水池之间并向所述换料水池排放所述传热管破裂而泄露的漏液，所述换料水池位于所述蒸汽发生器的下方并盛载漏液，所述硼化装置与所述换料水池相连通并向所述换料水池释放硼酸以将漏液硼化。
2.如权利要求1所述的用于蒸汽发生器传热管破裂事故缓解的二次侧排放系统，其特征在于：所述排污装置包括排污管，所述排污管的一端与所述蒸汽发生器的排污口连通，另一端与所述换料水池连通。
3.如权利要求1所述的用于蒸汽发生器传热管破裂事故缓解的二次侧排放系统，其特征在于：所述蒸汽发生器与所述换料水池之间设有自动关闭或连通所述蒸汽发生器与所述换料水池的排污隔离阀。
4.如权利要求1所述的用于蒸汽发生器传热管破裂事故缓解的二次侧排放系统，其特征在于：所述硼化系统包括硼酸容器及应急注硼泵，所述硼酸容器内盛放有硼酸并与所述应急注硼泵的输入端连通，所述应急注硼泵的输出端与所述换料水池连通。
5.如权利要求4所述的用于蒸汽发生器传热管破裂事故缓解的二次侧排放系统，其特征在于：所述硼化系统还包括连动控制器，所述连动控制器与所述排污隔离阀及所述应急注硼泵电连接并在所述排污隔离阀打开时启动所述应急注硼泵。
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