CN204087818U - 一种反应堆压力容器管道布置结构 - Google Patents

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关仲华
曾未
丁书华
张晓华
邱志方
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Abstract

本实用新型公开了一种反应堆压力容器管道布置结构包括：压力容器、冷管道、热管道、堆芯，其中，所述堆芯位于所述压力容器内，所述冷管道与所述热管道与所述压力容器连接，且所述冷管道与所述热管道分别位于所述压力容器的两侧；其中，所述冷管道的中心线距离所述压力容器底部的距离大于所述热管道的中心线距离所述压力容器底部的距离，所以，优化了现有技术中的反应堆压力容器管道布置结构存在结构设计，提高冷、热管段之间的压力差，提高安注水淹没堆芯的驱动压力，提高堆芯淹没速度，可缓解压水反应堆发生冷管道破口事故的后果，并且有利于提高反应堆冷却剂的自然循环能力，有利于提高反应堆的固有安全性的技术效果。

Description

一种反应堆压力容器管道布置结构
技术领域
本实用新型涉及核设备研究领域，尤其涉及一种反应堆压力容器管道布置结构。
背景技术
压水反应堆冷却剂系统由多条环路组成，每条环路由主管道（冷管道、热管道等）连接反应堆压力容器、蒸汽发生器和反应堆冷却剂泵。冷却剂经冷管道进入堆芯后升温，从堆芯出来进入热管道，流进蒸汽发生器经过冷却后由反应堆冷却剂泵输送到冷管道，重新进入堆芯。
目前现有的压水反应堆压力容器的热管段接管嘴和冷管段接管嘴基本是布置在同一个水平高度平面（即冷、热管道接管嘴的中心线高度一致）的周向不同方位角上。对于压力容器内的冷却剂而言，由于热管段接管嘴和冷管段接管嘴处于同一个水平高度，冷管段与热管段之间的冷却剂密度差引起的流动驱动压力较小。在冷管道发生破口事故情况下，大量冷却剂（包括安注水）容易从破口喷放，在安注水经冷管段进入压力容器内的再淹没阶段，由于冷、热管段处于同一水平高度，冷、热管段之间的压力差较小，安注水淹没堆芯的驱动压力也较小，淹没速度较慢。
综上所述，本申请发明人在实现本申请实施例中实用新型技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：
在现有技术中，由于现有的反应堆压力容器管道布置结构中冷、热管段处于同一水平高度，冷管段与热管段之间的冷却剂密度差引起的流动驱动压力较小，导致冷、热管段之间的压力差较小，安注水淹没堆芯的驱动压力也较小，进而淹没堆芯的速度较慢，不利于堆芯安全，所以，现有技术中的反应堆压力容器管道布置结构存在结构设计仍有待优化。
实用新型内容
本实用新型提供了一种反应堆压力容器管道布置结构，优化了现有技术中的反应堆压力容器管道布置结构存在结构设计，实现了反应堆压力容器管道布置结构设计合理，提高安注水淹没堆芯的速率，可缓解压水反应堆发生冷管道破口事故的后果，并且有利于提高反应堆冷却剂的自然循环能力，有利于提高反应堆的固有安全性的技术效果。
为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种反应堆压力容器管道布置结构，所述结构包括：
压力容器、冷管道、热管道、堆芯，其中，所述堆芯位于所述压力容器内，所述冷管道与所述热管道与所述压力容器连接，且所述冷管道与所述热管道分别位于所述压力容器的两侧；
其中，所述冷管道的中心线距离所述压力容器的底部的高度为第一高度，所述热管道的中心线距离所述压力容器的底部的高度为第二高度，所述第一高度大于所述第二高度。
其中，所述第一高度与所述第二高度之间的高度差绝对值大于0.5米且小于1米。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
由于采用了在设计压力容器的冷、热管段布置时，令冷管段接管嘴在水平高度上高于热管嘴，从设计上增大了压力容器内的冷却剂的位差驱动力，冷管段与热管段直接的冷却剂密度差引起的流动驱动压力得到增强，在冷管道发生破口事故情况下，既可减少经破口喷放的冷却剂流量，也有利于堆芯再淹没，提高反应堆的安全性的技术手段，所以，优化了现有技术中的反应堆压力容器管道布置结构存在结构设计，提高冷、热管段之间的压力差，提高安注水淹没堆芯的驱动压力，提高堆芯淹没速度，可缓解压水反应堆发生冷管道破口事故的后果，并且有利于提高反应堆冷却剂的自然循环能力，有利于提高反应堆的固有安全性的技术效果。
附图说明
图1是本申请实施例一中反应堆压力容器管道布置结构的结构示意图；
其中，1-压力容器，2-冷管道，3-热管道，4-堆芯。
具体实施方式
本实用新型提供了一种反应堆压力容器管道布置结构，优化了现有技术中的反应堆压力容器管道布置结构存在结构设计，实现了反应堆压力容器管道布置结构设计合理，提高安注水淹没堆芯的速率，可缓解压水反应堆发生冷管道破口事故的后果，并且有利于提高反应堆冷却剂的自然循环能力，有利于提高反应堆的固有安全性的技术效果。
本申请实施中的技术方案为解决上述技术问题。总体思路如下：
采用了在设计压力容器的冷、热管段布置时，令冷管段接管嘴在水平高度上高于热管嘴，从设计上增大了压力容器内的冷却剂的位差驱动力，冷管段与热管段直接的冷却剂密度差引起的流动驱动压力得到增强，在冷管道发生破口事故情况下，既可减少经破口喷放的冷却剂流量，也有利于堆芯再淹没，提高反应堆的安全性的技术手段，所以，优化了现有技术中的反应堆压力容器管道布置结构存在结构设计，提高冷、热管段之间的压力差，提高安注水淹没堆芯的驱动压力，提高堆芯淹没速度，可缓解压水反应堆发生冷管道破口事故的后果，并且有利于提高反应堆冷却剂的自然循环能力，有利于提高反应堆的固有安全性的技术效果。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
实施例一：
在实施例一中，提供了一种反应堆压力容器管道布置结构，请参考图1，所述结构包括：
压力容器1、冷管道2、热管道4、堆芯3，其中，所述堆芯3位于所述压力容器1内，所述冷管道2与所述热管道4与所述压力容器1连接，且所述冷管道2与所述热管道4分别位于所述压力容器1的两侧；
其中，所述冷管道2的中心线距离所述压力容器1的底部的高度为第一高度，所述热管道4的中心线距离所述压力容器1的底部的高度为第二高度，所述第一高度大于所述第二高度。
其中，在本申请实施例中，所述第一高度与所述第二高度之间的高度差绝对值大于0.5米且小于1米。
其中，在实际应用中，在设计压力容器的冷、热管段布置时，令冷管段接管嘴在水平高度上高于热管嘴，高度差在0.5米～1.0米之间，从设计上增大了压力容器内的冷却剂的位差驱动力，冷管段与热管段直接的冷却剂密度差引起的流动驱动压力得到增强。在冷管道发生破口事故情况下，既可减少经破口喷放的冷却剂流量，也有利于堆芯再淹没，提高反应堆的安全性。
其中，在实际应用中，压水反应堆冷却剂系统由多条环路组成，每条环路由主管道（冷管道、热管道等）连接反应堆压力容器、蒸汽发生器和反应堆冷却剂泵。冷却剂经冷管道进入堆芯后升温，从堆芯出来进入热管道，流进蒸汽发生器经过冷却后由反应堆冷却剂泵输送到冷管道，重新进入堆芯。
其中，在实际应用中，在设计压力容器的冷、热管段布置时，令冷管段接管嘴在水平高度上高于热管嘴，如图1所示的△H表示冷管段中心位置与热管段中心位置的位置差（又称位差），这种设计的位差可以增大了压力容器内的冷却剂的自然循环驱动力。在冷管道发生破口事故情况下，由于破口位置相对热管段较高，可减少经破口喷放的冷却剂流量，而在安注水注入冷管道后，由于冷管道相对位置较高，也有利于安注水进入压力容器，更快地淹没堆芯以缓解事故；在热管道发生破口事故情况下，也同样有利于安注水进入压力容器，更快地淹没堆芯以缓解事故，因此可以提高反应堆的安全性。
其中，在实际应用中，冷管段中心位置与热管段中心位置在设计上考虑一定位差，在管道发生破口事故情况下，有利于安注水进入压力容器，更快地淹没堆芯以缓解事故，具体运行流程如下：
步骤一：在冷管道发生破口事故情况下，由于反应堆冷却剂系统的压力远高于管道外部环境压力，冷却剂从快速地从破口位置喷放出去，由于破口位置相对较高，可减少经破口喷放的冷却剂流量，减缓压力容器内的堆芯裸露过程；
步骤二：随着反应堆冷却剂系统的压力下降，连接在冷管段上的安注水注入冷管道后，由于冷管道相对位置较高，有利于安注水进入压力容器，更快地淹没堆芯以缓解事故。
此外，在热管道发生破口事故情况下，与上述的步骤二类似，也同样有利于安注水进入压力容器，更快地淹没堆芯以缓解事故。
上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：
由于采用了在设计压力容器的冷、热管段布置时，令冷管段接管嘴在水平高度上高于热管嘴，从设计上增大了压力容器内的冷却剂的位差驱动力，冷管段与热管段直接的冷却剂密度差引起的流动驱动压力得到增强，在冷管道发生破口事故情况下，既可减少经破口喷放的冷却剂流量，也有利于堆芯再淹没，提高反应堆的安全性的技术手段，所以，优化了现有技术中的反应堆压力容器管道布置结构存在结构设计，提高冷、热管段之间的压力差，提高安注水淹没堆芯的驱动压力，提高堆芯淹没速度，可缓解压水反应堆发生冷管道破口事故的后果，并且有利于提高反应堆冷却剂的自然循环能力，有利于提高反应堆的固有安全性的技术效果。
尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (2)

1.一种反应堆压力容器管道布置结构，其特征在于，所述结构包括：
压力容器、冷管道、热管道、堆芯，其中，所述堆芯位于所述压力容器内，所述冷管道与所述热管道与所述压力容器连接，且所述冷管道与所述热管道分别位于所述压力容器的两侧；
其中，所述冷管道的中心线距离所述压力容器的底部的高度为第一高度，所述热管道的中心线距离所述压力容器的底部的高度为第二高度，所述第一高度大于所述第二高度。
2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述第一高度与所述第二高度之间的高度差绝对值大于0.5米且小于1米。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111863296A (zh) * 2020-08-13 2020-10-30 中国核动力研究设计院 一种基于风险指引的核电厂安全注射系统模拟方法及系统

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111863296A (zh) * 2020-08-13 2020-10-30 中国核动力研究设计院 一种基于风险指引的核电厂安全注射系统模拟方法及系统
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