CN209087415U - 紧凑型化学停堆系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种紧凑型化学停堆系统，它包括设置于安全壳内的环水箱，环水箱围绕在反应堆压力容器的周围，环水箱的底部设置有与硼酸充注泵连接的硼酸输送连接管，硼酸充注泵设有两个输出端，一个输出端通过第一硼酸输送管道与反应堆冷却剂系统第一环路冷管段连通，另一个输出端通过第二硼酸输送管道与反应堆冷却剂系统第二环路冷管段连通，第一环路冷管段、第二环路冷管段均与反应堆压力容器的内腔连通。本实用新型借用一次屏蔽水箱作为制备及贮存硼酸溶液的容器，在保证执行安全功能的前提条件下，有效地实现化学停堆，节省布置空间，缩短硼酸注入管道的长度，对现有系统的改动小，具有广阔的推广价值。

Description

紧凑型化学停堆系统

技术领域

本实用新型涉及核反应堆设计技术领域，具体地指一种紧凑型化学停堆系统。

背景技术

化学停堆系统属于专设安全设施，正常运行工况下，化学停堆系统处于备用状态或进行定期试验。化学停堆系统，其安全功能在于，当反应堆控制棒因发生卡棒事故而不能正常停堆时，化学停堆系统投入运行，向反应堆注入足够的中子吸收剂，以实现化学停堆。

在核电站的硼酸配置回路中，结晶状的硼酸与来自核岛除盐水分配系统的除盐而未除氧的水相混合，在硼酸溶液配制箱内配置为硼酸溶液。硼酸溶液输送到硼补充回路的存储箱内。一般硼补充回路有三个存储箱，其中一个储存箱为两台机组共用，另外两个储存箱则每台机组各用一个。此回路的硼酸将会通向两条途径：向化学和容积控制系统提供除气除盐含硼水，向安全壳喷淋系统中的换料水箱提供含硼初始水和补水，以实现安全停堆。因此核电站的相关系统所涉及硼酸添加箱数量相对多，所占空间体积相对更大。分散式布置形式小堆设计方案经过多次改进现已十分成熟，然而为了满足船舶极度有限的空间尺寸布置需要，同时降低屏蔽等方面的巨额费用的问题，需要设计出一种紧凑式布置的化学停堆系统。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，根据核动力装置的安全功能需求，提供一种紧凑型化学停堆系统，当反应堆控制棒因发生卡棒事故而不能正常停堆时，能有效地实现化学停堆，同时节省布置空间。

为实现上述目的，本实用新型所设计的紧凑型化学停堆系统，它包括设置于安全壳内的环水箱，所述环水箱围绕在反应堆压力容器的周围，其特殊之处在于，所述环水箱的底部设置有与硼酸充注泵连接的硼酸输送连接管，所述硼酸充注泵设有两个输出端，一个输出端通过第一硼酸输送管道与反应堆冷却剂系统第一环路冷管段连通，另一个输出端通过第二硼酸输送管道与反应堆冷却剂系统第二环路冷管段连通，所述反应堆冷却剂系统第一环路冷管段、反应堆冷却剂系统第二环路冷管段均与反应堆压力容器的内腔连通。

进一步地，所述环水箱的内腔中储存去离子水，所述环水箱的顶部设有加药口，所述加药口的一侧设有硼酸晶体存放容器，硼酸晶体存放容器为硼酸晶体的固定存放空间，且密闭防潮，便于取用。

更进一步地，所述环水箱的上部设有温度计和液位计，温度计用于实时监测硼酸溶液温度，防止硼酸溶液结晶，液位计用于硼酸溶液液位报警，于控制室远传显示。

更进一步地，所述环水箱的顶部设有与补水系统连接的补水连接管道，当发生低液位报警时，由补水系统向硼酸添加箱充水。

更进一步地，所述环水箱内设有电加热器，电加热器用于加热硼酸溶液，以防止其结晶。

更进一步地，所述环水箱内设有搅拌器，以提高硼酸晶体的溶解度和均匀性。

本实用新型借用一次屏蔽水箱作为制备及贮存硼酸溶液的容器，在保证执行安全功能的前提条件下，有效地实现化学停堆，节省布置空间，缩短硼酸注入管道的长度。当一次屏蔽水箱正常运行时，硼酸添加箱处于备用状态，无需实现其他安全功能；而当化学停堆系统投入运行时，向堆芯注入硼酸溶液，当反应堆达到安全停堆条件后，不会再重新投入。借用一次屏蔽水箱作为制备及贮存硼酸溶液的容器，其容积可满足两者的需求，且共用的环水箱并不会对一次屏蔽水系统的功能产生影响，同时也能保证化学停堆系统安全功能的实现。紧凑式核动力装置在设计上取消了大破口事故的安全分析，考虑了设备维修的便利性和可达性，对现有系统的改动小，具有广阔的推广价值。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图中：硼酸充注泵1，第一硼酸输送管道2，第二硼酸输送管道3，反应堆冷却剂系统第一环路冷管段4，反应堆冷却剂系统第二环路冷管段5，环水箱6，加药口7，反应堆压力容器8，温度计9，液位计10，硼酸输送连接管11，补水连接管道12。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

如图1所示，本实用新型提出的一种紧凑型化学停堆系统，它包括设置于安全壳内的环水箱6，环水箱6围绕在反应堆压力容器8的周围。环水箱6的内腔中储存去离子水，环水箱6的顶部设有加药口7，化学停堆系统投入运行时，硼酸晶体由所述加药口加入，以制备硼酸溶液。加药口7的一侧设有硼酸晶体存放容器，硼酸晶体存放容器为硼酸晶体的固定存放空间，且密闭防潮，便于取用。

环水箱6的底部设置有与硼酸充注泵1连接的硼酸输送连接管11，硼酸充注泵1设有两个输出端，一个输出端通过第一硼酸输送管道2与反应堆冷却剂系统第一环路冷管段4连通，另一个输出端通过第二硼酸输送管道3与反应堆冷却剂系统的反应堆冷却剂系统第二环路冷管段5连通，反应堆冷却剂系统第一环路冷管段4、反应堆冷却剂系统第二环路冷管段5均与反应堆压力容器8的内腔连通。从硼酸输送连接管11输出的硼酸溶液由硼酸充注泵1提供足够的压力，流经硼酸充注泵1后分两股，一股流经第一硼酸输送管道2后汇入反应堆冷却剂系统第一环路冷管段4，另一股流经第二硼酸输送管道3后汇入反应堆冷却剂系统第二环路冷管段5，由反应堆冷却剂系统的冷管段注入堆芯。

环水箱6的上部硼酸添加箱上部设有一个液位计10和一个温度计9；其中液位计10用于硼酸溶液液位报警，于控制室远传显示；温度计9用于实时监测硼酸溶液温度，防止硼酸溶液结晶。环水箱6的顶部设有与补水系统连接的补水连接管道12，当发生低液位报警时，由补水系统向硼酸添加箱充水。环水箱6内设有电加热器和搅拌器，电加热器用于加热硼酸溶液，以防止其结晶。搅拌器用以提高硼酸晶体的溶解度和均匀性。

在输送注入硼酸溶液的过程中，通过所设液位计10和温度计9对硼酸添加箱内硼酸溶液的状态进行实时监测，当发生低液位报警时，由补水系统向硼酸添加箱即环水箱1充水。

正常运行工况下，环水箱功能为一次屏蔽水箱，环水箱内储存去离子水；当反应堆控制棒因发生卡棒事故而不能正常停堆时，根据不同卡棒数量的设计准则所确定的硼酸溶液浓度和硼酸添加量，在固定存放处取用硼酸晶体，由硼酸添加箱的加药口向箱内投入，环水箱功能为硼酸添加箱，制备好所需浓度的硼酸溶液后，由硼酸输送管道注入到反应堆堆芯，实现安全停堆。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种紧凑型化学停堆系统，它包括设置于安全壳内的环水箱(6)，所述环水箱(6)围绕在反应堆压力容器(8)的周围，其特征在于：所述环水箱(6)的底部设置有与硼酸充注泵(1)连接的硼酸输送连接管(11)，所述硼酸充注泵(1)设有两个输出端，一个输出端通过第一硼酸输送管道(2)与反应堆冷却剂系统第一环路冷管段(4)连通，另一个输出端通过第二硼酸输送管道(3)与反应堆冷却剂系统第二环路冷管段(5)连通，所述反应堆冷却剂系统第一环路冷管段(4)、反应堆冷却剂系统第二环路冷管段(5)均与反应堆压力容器(8)的内腔连通。

2.根据权利要求1所述的紧凑型化学停堆系统，其特征在于：所述环水箱(6)的内腔中储存去离子水，所述环水箱(6)的顶部设有加药口(7)，所述加药口(7)的一侧设有硼酸晶体存放容器。

3.根据权利要求1或2所述的紧凑型化学停堆系统，其特征在于：所述环水箱(6)的上部设有温度计(9)和液位计(10)。

4.根据权利要求1所述的紧凑型化学停堆系统，其特征在于：所述环水箱(6)的顶部设有与补水系统连接的补水连接管道(12)。

5.根据权利要求1所述的紧凑型化学停堆系统，其特征在于：所述环水箱(6)内设有电加热器。

6.根据权利要求1所述的紧凑型化学停堆系统，其特征在于：所述环水箱(6)内设有搅拌器。