CN203596180U - 反应堆应急堆芯冷却系统 - Google Patents

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赵斌
李军
孙登科
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Abstract

本实用新型涉及一种反应堆应急堆芯冷却系统，包括并联设置的中压安注泵注入管线和低压安注泵注入管线，中、低压安注泵注入管线的入水端连接至内置换料水箱的安注泵吸入口管线，中、低压安注泵注入管线的出水端连接反应堆冷却剂系统；所述中、低压安注泵注入管线上依次设有泵前截止阀、泵前压力表、泵前压力表隔离阀、安注泵、泵后压力表、泵后压力表隔离阀、流量计、流量计上游隔离阀和流量计下游隔离阀。采用本实用新型的技术方案，不但能够满足不同的事故工况下向反应堆冷却剂系统注入流量要求；而且还能有效保护中、低压安注泵，防止其出口流道被堵死的情况下运行。

Description

反应堆应急堆芯冷却系统
技术领域
本实用新型属于核电领域，具体涉及一种反应堆应急堆芯冷却系统。
背景技术
安全注入系统又叫应急堆芯冷却系统，是核电站中最重要的专设安全系统之一。该系统的主要功能是在反应堆冷却剂丧失、回路蒸汽管道破裂或主给水流量丧失的事故工况下，向反应堆冷却剂系统注入高浓度的含硼水，重新淹没并冷却堆芯，限制燃料元件温度的上升，同时向堆芯提供负的反应性，防止堆芯重返临界。安全注入系统对于缓解事故，保证反应堆和电站的安全具有非常重要的作用。
本实用新型旨在构建一种可用性更高、能够满足不同事故工况、不同事故阶段向反应堆冷却剂系统的注入流量要求，并能够有效保护中压安注泵和低压安注泵的反应堆应急堆芯冷却系统。
实用新型内容
为解决在反应堆堆芯冷却剂丧失时堆芯的冷却问题，本实用新型提供一种反应堆应急堆芯冷却系统，能够解决当堆芯冷却系统出现故障时，反应堆堆芯的冷却问题。
本实用新型采用的技术方案是：本实用新型提供一种反应堆应急堆芯冷却系统，包括并联设置的中压安注泵注入管线和低压安注泵注入管线，所述中、低压安注泵注入管线的入水端连接至内置换料水箱的安注泵吸入口管线，所述中、低压安注泵注入管线的出水端连接反应堆冷却剂系统；所述中、低压安注泵注入管线上依次设有泵前截止阀、泵前压力表、泵前压力表隔离阀、安注泵、泵后压力表、泵后压力表隔离阀、流量计、流量计上游隔离阀和流量计下游隔离阀。
进一步，所述中、低压安注泵注入管线的入水端与内置换料水箱连接的管线上依次设有电动隔离阀和止回阀，中、低压安注泵可以通过一条共用的管线连接至内置换料水箱，也可以通过各自的管线连接至内置换料水箱。
进一步，在所述中压安注泵注入管线的泵后压力表隔离阀与流量计上游隔离阀之间引出中压安注泵小流量管线，在所述低压安注泵注入管线的泵后压力表隔离阀与流量计上游隔离阀之间引出低压安注泵小流量管线，所述中、低压安注泵小流量管线的末端连接至内置换料水箱的返回管线。
进一步，所述中、低压安注泵小流量管线上依次设有止回阀、限流孔板和电动隔离阀。
进一步，所述中、低压安注泵小流量管线的末段与内置换料水箱的连接管线上依次设有电动隔离阀和止回阀，中、低压安注泵可以通过一条小流量返回管线返回到内置换料换料水箱，也可以通过各自的小流量返回管线返回到内置换料水箱。
进一步，所述中、低压安注泵小流量管线的隔离阀上均设有阀位指示装置和报警装置。
进一步，所述中压安注泵注入管线上的安注泵为中压安注泵，所述低压安注泵注入管线上的安注泵为低压安注泵。
本实用新型的有益技术效果在于：
（1）在中、低压安注泵注入管线上设有小流量管线，保证系统运行的可用性更高；
（2）能够满足不同的事故工况下、不同的事故阶段向反应堆冷却剂系统注入流量要求；
（3）能够有效保护中、低压安注泵，防止其出口流道被堵死的情况下运行。
附图说明
图1是本实用新型反应堆应急堆芯冷却系统的结构示意图；
图2a是本实用新型中、低压注入管线共用安注泵吸入口管线的结构示意图；
图2b是本实用新型中、低压注入管线各自独立使用安注泵吸入口管线的结构示意图；
图3a是本实用新型两条小流量管线共用返回管线的结构示意图；
图3b是本实用新型两条小流量管线各自独立使用返回管线的结构示意图；
图4a是本实用新型中、低压安注泵小流量管线电动隔离阀的控制流程图；
图4b是本实用新型中、低压安注泵小流量管线电动隔离阀的控制流程图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。如图1所示，一种反应堆应急堆芯冷却系统，包括并联设置的中压安注泵注入管线N01至N05和低压安注泵注入管线N02至N06。两条注入管线的入水端可通过一条安注泵吸入口管线001BA至N21连接至内置换料水箱001BA，图2a所示；也可通过各自独立的安注泵吸入口管线001BA至N22、001BA至N23连接至内置换料水箱001BA，图2b所示。中、低压安注泵注入管线的出水端连接反应堆冷却剂系统。
其中，安注泵吸入口管线上设有电动隔离阀和止回阀。
中压安注泵注入管线N01至N05上依次设有泵前截止阀001VP、泵前压力表001LP、中压安注泵001PO、泵前压力表隔离阀801VP、泵后压力表003LP、泵后压力表隔离阀803VP、流量计001MD、流量计上游隔离阀805VP及流量计下游隔离阀807VP。
低压安注泵注入管线N02至N06上依次设有泵前截止阀002VP、泵前压力表002LP、泵前压力表隔离阀802VP、低压安注泵002PO、泵后压力表004LP、泵后压力表隔离阀804VP、流量计002MD、流量计上游隔离阀806VP及流量计下游隔离阀808VP。
在中压安注泵注入管线的泵后压力表隔离阀803VP与流量计上游隔离阀805VP之间引出一条中压安注泵小流量管线N03至N07；在低压安注泵注入管线的泵前压力表隔离阀802VP与流量计上游隔离阀806VP之间引出一条低压安注泵小流量管线N04至N08。中、低压安注泵小流量管线的末端可通过共用一条返回管线N24至001BA连接至内置换料水箱，图3a所示；也可以通过各自独立的返回管线N25至001BA、N26至001BA连接至内置换料水箱，图3b所示。返回管线上设有隔离阀和止回阀。
中压安注泵小流量管线上依次设有止回阀003VP、限流孔板R01、两台串联的电动隔离阀005VP和007VP；
低压安注泵小流量管线上依次设有止回阀004VP、限流孔板R02、两台串联的电动隔离阀006VP和008VP；
中压安注泵001PO可以通过中压安注泵小流量管线，在不向反应堆冷却剂系统引入流量的情况下进行泵的启动试验；低压安注泵002PO可以通过低压安注泵小流量管线，在不向反应堆冷却剂系统引入流量的情况下进行泵的启动试验。
中压安注泵小流量管线上设有的止回阀003VP，低压安注泵小流量管线上设有的止回阀004VP，可以防止在中压安注泵001PO或低压安注泵002PO未启动时小流量管线中的水倒流导致泵的反转及损坏。
中压安注泵小流量管线上设有限流孔板R01，低压安注泵小流量管线上设有限流孔板R02，可以限制通过小流量管线的流量，保证向反应堆冷却剂系统的有效注入；还可以降低小流量管线的出口压力，防止压力过高的水返回到内置换料水箱，导致水箱水面大幅波动从而造成内置换料水箱的溢流和对内置换料水箱结构墙体的冲击。
中压安注泵小流量管线N03至N07上设有两台常开的电动隔离阀005VP和007VP，低压安注泵小流量管线N04至N08上设有两台常开的电动隔离阀006VP和008VP。通过对常开电动隔离阀的控制，既可以保证在中、低压安注泵启动时的流道，防止泵在出口流道堵死的情况下运行，又可以在安注泵向反应堆冷却剂系统注入的流量高时实现对小流量管线的可靠隔离。所以，采用本实用新型的技术方案，能够有效保护中、低压安注泵，防止其出口流道被堵死的情况下运行。
图4a、4b所示，中压安注泵小流量管线N03至N07上的两台电动隔离阀005VP和007VP和低压安注泵小流量管线N04至N08上的两台电动隔离阀006VP和008VP设有阀位指示和报警装置。当反应堆堆芯的冷却系统收到安全注入信号后首先向这四台阀门发出确认开启信号，保证阀门处于打开的位置。然后，安全注入信号与这四台阀门的开阀位信号进行“与”计算，发出中压安注泵、低压安注泵的启动信号，保证中压安注泵001PO和低压安注泵002PO只有在其对应小流量管线上的两台电动隔离阀同时处于开启位置时才能启动。
中压安注泵注入管线N01至N05上的流量计001MD，当中压安注泵注入流量高，即001MD示数高时，会向中压安注泵小流量管线N03至N07上的电动隔离阀005VP和007VP发出关闭信号，实现小流量管线的可靠隔离。低压安注泵注入管线N02至N06上的流量计002MD，当低压安注泵注入流量高，即002MD示数高时，会向低压安注泵小流量管线N04至N08上的电动隔离阀006VP和008VP发出关闭信号，实现小流量管线的可靠隔离。所以，采用本实用新型的技术方案，能够满足不同的事故工况下、不同的事故阶段向反应堆冷却剂系统注入流量要求。
中压安注泵001PO流量介于30m3/h至400m3/h间，扬程介于1MPa至12MPa间；
低压安注泵002PO流量介于80m3/h至1200m3/h间，扬程介于0.3MPa至2.5MPa间；
安全壳内置换料水箱001BA整体置于安全壳内，容积介于2000m3至4000m3，其内充有浓度介于1500ppm至3500ppm的硼酸溶液。
本实用新型的反应堆应急堆芯冷却系统并不限于上述具体实施方式，本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本实用新型的技术创新范围。

Claims (7)

1.一种反应堆应急堆芯冷却系统，其特征是：包括并联设置的中压安注泵注入管线和低压安注泵注入管线；所述中、低压安注泵注入管线的入水端连接至内置换料水箱的安注泵吸入口管线，所述中、低压安注泵注入管线的出水端连接反应堆冷却剂系统；所述中、低压安注泵注入管线上依次设有泵前截止阀、泵前压力表、泵前压力表隔离阀、安注泵、泵后压力表、泵后压力表隔离阀、流量计、流量计上游隔离阀和流量计下游隔离阀。 
2.如权利要求1所述的反应堆应急堆芯冷却系统，其特征是：所述中、低压安注泵注入管线的入水端与内置换料水箱连接的管线上依次设有电动隔离阀和止回阀，中、低压安注泵通过一条共用的管线连接至内置换料水箱，或通过各自的管线连接至内置换料水箱。 
3.如权利要求1所述的反应堆应急堆芯冷却系统，其特征是：在所述中压安注泵注入管线的泵后压力表隔离阀与流量计上游隔离阀之间引出中压安注泵小流量管线，在所述低压安注泵注入管线的泵后压力表隔离阀与流量计上游隔离阀之间引出低压安注泵小流量管线，所述中、低压安注泵小流量管线的末端连接至内置换料水箱的返回管线。 
4.如权利要求3所述的反应堆应急堆芯冷却系统，其特征是：所述中、低压安注泵小流量管线上依次设有止回阀、限流孔板和电动隔离阀。 
5.如权利要求4所述的反应堆应急堆芯冷却系统，其特征是：所述中、低压安注泵小流量管线的末段与内置换料水箱的连接管线上依次设有电动隔离阀和止回阀，中、低压安注泵通过一条小流量返回管线返回到内置换料换料水箱，或通过各自的小流量返回管线返回到内置换料水箱。 
6.如权利要求2-5任一项所述的反应堆应急堆芯冷却系统，其特征是：所述中、低压安注泵小流量管线的隔离阀上均设有阀位指示装置和报警装置。 
7.如权利要求6所述的反应堆应急堆芯冷却系统，其特征是：所述中压安注泵注入管线上的安注泵为中压安注泵，所述低压安注泵注入管线上的安注泵为低压安注泵。 
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