RU2761108C1 - Passive heat discharge system of the reactor plant - Google Patents

Passive heat discharge system of the reactor plant Download PDF

Info

Publication number
RU2761108C1
RU2761108C1 RU2021106261A RU2021106261A RU2761108C1 RU 2761108 C1 RU2761108 C1 RU 2761108C1 RU 2021106261 A RU2021106261 A RU 2021106261A RU 2021106261 A RU2021106261 A RU 2021106261A RU 2761108 C1 RU2761108 C1 RU 2761108C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steam
water
jet apparatus
steam generator
emergency
Prior art date
Application number
RU2021106261A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Николаевич Шаманов
Николай Александрович Рыльцов
Вячеслав Вячеславович Кожемякин
Анастасия Васильевна Аполлова
Олег Николаевич Аленичев
Александр Георгиевич Андреев
Екатерина Сергеевна Игнатьева
Анастасия Олеговна Гайсина
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет" (СПбГМТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет" (СПбГМТУ) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет" (СПбГМТУ)
Priority to RU2021106261A priority Critical patent/RU2761108C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2761108C1 publication Critical patent/RU2761108C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C15/00Cooling arrangements within the pressure vessel containing the core; Selection of specific coolants
    • G21C15/18Emergency cooling arrangements; Removing shut-down heat
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

FIELD: nuclear energy.
SUBSTANCE: invention relates to the field of nuclear energy and is a passive system designed to remove heat from the reactor and the steam generator when the power supply is cut off, including emergency sources, both in normal and emergency modes of operation without electricity consumption. The system includes a once-through steam generator with a steam branch, shut-off and non-return valves installed on pipelines, a jet apparatus, a heat exchanger connected by a supply pipeline to the outlet of a steam-water jet apparatus, and a discharge pipeline to the inlet of the latter. A starting tank is installed with the possibility of placing in it a supply of water under pressure and in a volume that ensures that the pipelines of the system and its devices are filled with water in the initial and/or emergency modes of operation. In the path for introducing the cooling medium from the starting tank into the steam-water jet apparatus, two non-return valves are installed in parallel and oppositely directed, one of which is made of a magnetic type with a structurally specified hysteresis to ensure the operation of the system in an emergency mode.
EFFECT: invention improves the efficiency and reliability of the passive heat removal system in the process of cooling down a nuclear power plant in an extreme situation.
2 cl, 1 dwg

Description

Систем пассивного отвода тепла реакторной установки относится к области ядерной энергетики и представляет собой пассивную систему, предназначенную для отвода тепла от реактора и парогенератора при отключении энергоснабжения, включая аварийные источники, как в штатном, так и в аварийном режиме работы без потребления электроэнергии.The passive heat removal system of a reactor plant belongs to the field of nuclear power and is a passive system designed to remove heat from the reactor and the steam generator in the event of a power outage, including emergency sources, both in normal and emergency operation without power consumption.

Известна система по патенту RU №150816 от 03.06.2014, которая содержит прямоточный парогенератор, паровая и водяная ветки которого подключены к емкости запаса воды, верхняя часть которой подводящим трубопроводом связана с теплообменником, паровая ветвь подключена к емкости запаса воды ниже уровня водяного объема, причем на подводящем участке трубопровода установлен струйный насос, который соединен по входу с емкостью запаса воды, а по выходу с теплообменником, который подключен отводящим трубопроводом, снабженным обратным клапаном, к нижней части емкости запаса воды, кроме того струйный насос по входу соединен дополнительной веткой с отводящим трубопроводом, расположенной между обратным клапаном и нижней частью емкости запаса воды, а между выходом струйного насоса и теплообменником подключена пусковая емкость, снабженная пусковым клапаном.A system is known according to the patent RU No. 150816 dated 06/03/2014, which contains a direct-flow steam generator, the steam and water branches of which are connected to the water storage tank, the upper part of which is connected with a supply pipeline to the heat exchanger, the steam branch is connected to the water storage tank below the water volume level, and on the inlet section of the pipeline, a jet pump is installed, which is connected at the inlet with the water storage tank, and at the outlet with the heat exchanger, which is connected with a discharge pipeline equipped with a check valve, to the bottom of the water storage tank, in addition, the jet pump is connected at the inlet with an additional branch to the discharge a pipeline located between the check valve and the lower part of the water storage tank, and a starting tank equipped with a starting valve is connected between the outlet of the jet pump and the heat exchanger.

Недостатком данной системы является то, что открытие отсечного и пускового клапанов должно происходить одновременно, т.к. если пусковой клапан открывается позднее, то неизвестно через какой промежуток времени или по какому сигналу. Но при одновременном открытии этих клапанов в емкость запаса воды сначала вытесняется вода из гидрозатвора и только потом поступает горячая пароводяная смесь и начинается прогрев емкости запаса воды и ее парового объема.The disadvantage of this system is that the opening of the shut-off and start valves must occur simultaneously, because if the start valve opens later, then it is not known after what period of time or by what signal. But with the simultaneous opening of these valves, water is first displaced from the water seal into the water storage tank, and only then the hot steam-water mixture enters and the water storage tank and its steam volume begin to warm up.

Кроме того, известно, что струйные насосы имеют ограниченный диапазон режимных параметров и при значительном уменьшении расхода и давления пара отключаются. Между тем в системе аварийного отвода тепла по мере снижения мощности остаточных тепловыделений существенно уменьшаются паропроизводительность парогенератора и давление пара. Это приводит к остановке работы струйного насоса. Однако поскольку пусковая емкость в процессе первого запуска и продолжительной после этого работы будет полностью заполнена водой, то вторичный запуск циркуляции в системе после роста давления пара и аварийный отвод тепла будут невозможны.In addition, it is known that jet pumps have a limited range of operating parameters and are switched off with a significant decrease in steam flow and pressure. Meanwhile, in the emergency heat removal system, as the power of the residual heat release decreases, the steam capacity of the steam generator and the steam pressure significantly decrease. This causes the jet pump to stop working. However, since the starting tank during the first start-up and long-term operation thereafter will be completely filled with water, the secondary start of circulation in the system after the increase in steam pressure and emergency heat removal will be impossible.

Наиболее близким техническим решением является система аварийного отвода тепла по патенту RU №2732857 от 23.09.2020.The closest technical solution is an emergency heat removal system according to RU patent No. 2732857 dated 09.23.2020.

Система пассивного отвода тепла содержит прямоточный парогенератор, паровая ветка которого снабженная отсечным клапаном, подключена к пароводяному инжектору, а водяная ветка, также снабженная отсечным клапаном, подключена к нижней части емкости запаса воды, емкость запаса воды, размещенную выше прямоточного парогенератора, верхняя часть которой соединена дополнительной веткой с паровой веткой, а нижняя часть поделена перегородкой на два участка, участок запаса воды, соединенный с водяной веткой, и участок стабильного уровня воды, которые объединены в верхней части объема емкости запаса воды, пароводяной инжектор, размещенный на уровне верхней кромки перегородки емкости запаса воды, теплообменник, соединенный подводящим трубопроводом, снабженным обратным клапаном с выходом пароводяного инжектора, а отводящим трубопроводом с входом пароводяного инжектора, пусковую емкость, размещенную выше пароводяного инжектора и соединенную подводящей веткой с участком подводящего трубопровода теплообменника между пароводяным инжектором и обратным клапаном и отводящей веткой с подводящей веткой емкости запаса воды.The passive heat removal system contains a direct-flow steam generator, the steam branch of which is equipped with a shut-off valve, is connected to a steam-water injector, and the water branch, also equipped with a shut-off valve, is connected to the lower part of the water storage tank, the water storage tank, located above the direct-flow steam generator, the upper part of which is connected an additional branch with a steam branch, and the lower part is divided by a partition into two sections, a water storage section connected to a water branch and a stable water level section, which are combined in the upper part of the water storage tank volume, a steam-water injector located at the level of the upper edge of the tank partition water supply, a heat exchanger connected by an inlet pipeline equipped with a check valve with the outlet of a steam-water injector, and a outlet pipeline with an inlet of a steam-water injector, a starting tank located above the steam-water injector and connected by a supply line with a section of the supply pipeline heat exchange The line between the steam-water injector and the non-return valve and the outlet branch with the inlet branch of the water storage tank.

Недостатком данной системы является то, что охлаждающая среда в пусковой емкости находится под низким давлением, в результате чего возникает вероятность осушения парогенератора, количество воды в котором на момент расхолаживания может быть произвольным, поэтому в системе установлена промежуточная емкость запаса воды. Кроме того, пространственное расположение пусковой емкости зависит от положения парогенератора по высоте.The disadvantage of this system is that the cooling medium in the starting tank is under low pressure, as a result of which there is a possibility of dehumidification of the steam generator, the amount of water in which at the time of cooldown can be arbitrary, therefore, an intermediate water storage tank is installed in the system. In addition, the spatial location of the starting tank depends on the height of the steam generator.

Техническим результатом предлагаемого устройства является повышение эффективности и надежности работы пассивной системы отвода тепла в процессе расхолаживания ядерной энергетической установки в экстремальной ситуации за счет оптимизации конструкции и обеспечения автономности функционирования системы использующей только внутреннюю энергию пара самой системы.The technical result of the proposed device is to increase the efficiency and reliability of the passive heat removal system in the process of cooling a nuclear power plant in an extreme situation by optimizing the design and ensuring the autonomy of the system using only the internal energy of the steam of the system itself.

Технический результат достигается тем, что предлагаемая система содержит:The technical result is achieved by the fact that the proposed system contains:

- парогенератор, паровая ветка которого снабжена двумя отсечными клапанами, один из которых невозвратный, подключена к пароводяному струйному аппарату, а водяная, также с установленными на ней двумя отсечными клапанами, соединена с подводящей ветвью теплообменника;- a steam generator, the steam branch of which is equipped with two shut-off valves, one of which is non-returnable, is connected to the steam-water jet apparatus, and the water one, also with two shut-off valves installed on it, is connected to the inlet branch of the heat exchanger;

- пусковую емкость, которая двумя подводящими ветками, с установленными на каждой из них по одному отсечному клапану, соединена с системой газов высокого давления и с системой подпитки, а отводящей веткой, с установленными на ней двумя параллельно расположенными невозвратными клапанами, один из которых выполнен магнитным, соединена с отводящей веткой пароводяного струйного аппарата, имеющей невозвратный клапан;- a starting tank, which by two supply branches, with one shut-off valve installed on each of them, is connected to the high-pressure gas system and to the make-up system, and the outlet branch, with two parallel non-return valves installed on it, one of which is made of magnetic , connected to the outlet branch of the steam-water jet apparatus having a non-return valve;

- теплообменник, соединенный подводящей веткой с отводящей веткой пароводяного струйного аппарата, а отводящей веткой соединен со входом пароводяного струйного аппарата.- a heat exchanger connected by the inlet branch to the outlet branch of the steam-water jet apparatus, and by the outlet branch connected to the inlet of the steam-water jet apparatus.

При этом в пусковой емкости объем воды находится под избыточным по отношению к парогенератору давлением, достаточным для его первичного заполнения водой. Начальный объем воды в пусковой емкости должен быть больше объема подключенного парогенератора на величину, необходимую для воспрепятствования попаданию газов высокого давления в пароводяной струйный аппарат и магистральные трубопроводы системы.In this case, the volume of water in the starting tank is under an excess pressure in relation to the steam generator, sufficient for its initial filling with water. The initial volume of water in the starting tank must be greater than the volume of the connected steam generator by the amount necessary to prevent the ingress of high pressure gases into the steam-water jet apparatus and the main pipelines of the system.

Уровень охлаждающей среды в пусковой емкости не поддерживается, он динамический так, как пусковая емкость работает в режиме компенсатора объемного расширения, но не непрерывного действия, а периодического действия и, что очень важно, месторасположение пусковой емкости конструктивно не связано с местом установки парогенератора.The level of the cooling medium in the starting tank is not maintained, it is dynamic, since the starting tank operates in the volumetric expansion compensator mode, but not continuous, but periodic, and, which is very important, the location of the starting tank is not structurally related to the place where the steam generator is installed.

Давление воздушной подушки в пусковой емкости, создаваемое газами высокого давления, составляет 15 МПа, что является достаточным для вытеснения воды из пусковой емкости и заполнения парогенератора при срабатывания аварийной защиты со штатной нагрузкой ядерного реактора.The pressure of the air cushion in the launch tank, created by high-pressure gases, is 15 MPa, which is sufficient to displace water from the launch tank and fill the steam generator when the emergency protection is triggered with the standard load of the nuclear reactor.

В тракте ввода охлаждающей среды из пусковой емкости в пароводяной струйный аппарат установлены параллельно и противоположно направлены два невозвратных клапана, один из которых выполнен магнитным с конструктивно заданным гистерезисом для обеспечения работы системы в аварийном режиме второй клапан также может быть магнитного типа, при этом давление в пусковой емкости или несколько больше давления в системе из-за перепада давления на одном из них при расхолаживании пароводяным струйным аппаратом, или несколько меньше на величину конструктивного перепада открытия другого клапана перед перезапуском системы аварийного расхолаживания.In the path for introducing the cooling medium from the starting tank into the steam-water jet apparatus, two non-return valves are installed in parallel and oppositely directed, one of which is magnetic with a structurally specified hysteresis to ensure the operation of the system in an emergency capacity or slightly more than the pressure in the system due to the pressure drop across one of them during cooldown with a steam-water jet apparatus, or slightly less by the value of the constructive drop in the opening of the other valve before restarting the emergency cooldown system.

Установленные на паровой и водяной ветках парогенератора отсечные клапаны работают на отключение системы от парогенератора и при их открытии в аварийной и штатной ситуациях обеспечивают одновременный запуск пароводяного струйного аппарата и начало циркуляции воды через теплообменник без необходимости прогрева системы.The shut-off valves installed on the steam and water branches of the steam generator work to disconnect the system from the steam generator and, when they are opened in emergency and normal situations, ensure the simultaneous start of the steam-water jet apparatus and the beginning of water circulation through the heat exchanger without the need to warm up the system.

Предлагаемая система пассивного отвода тепла реакторной установки обеспечивает устойчивую циркуляцию теплоносителя через парогенератор без использования внешних источников энергии неограниченное по длительности время.The proposed system of passive heat removal from the reactor plant ensures stable circulation of the coolant through the steam generator without the use of external energy sources for an unlimited time.

Особенностью данной системы является применение магнитного невозвратного клапана, имеющим конструктивно заложенный перепад давления для открытия, то есть при достижении заданного перепада давления на клапане - он открывается на максимальную пропускную способность, и закрытия, при уменьшении перепада до определенной величины - клапан полностью закрывается. Разница между перепадами давления открытия и закрытия определяет конструктивный гистерезис клапана. Дело в том, что тепловые процессы, происходящие на втором этапе расхолаживания - медленно текущие, и расход теплоносителя в пусковой емкости может оказаться не достаточным для самостоятельного запуска пароводяного струйного аппарата (ПВСА), поэтому для интенсификации запуска в систему необходимо внести некоторый дисбаланс или некоторую неустойчивость, обусловленную, например, запаздыванием открытия установленного магнитного невозвратного клапана с конструктивно заложенным гистерезисом. В случае применения клапана пружинного типа происходит медленное увеличение пропускной способности с увеличением перепада давления. Характеристика магнитного клапана имеет обратный характер -максимальное усилие соответствует запертому состоянию, при отрыве клапана от седла магнитное взаимодействие резко уменьшается, вызывая «лавинное» открытие клапана, интенсифицируя тем самым расход охлаждающей среды через ПВСА и облегчая его запуск.A feature of this system is the use of a magnetic non-return valve, which has a structurally incorporated pressure drop for opening, that is, when a predetermined pressure drop across the valve is reached, it opens to the maximum throughput, and closes, when the differential decreases to a certain value, the valve closes completely. The difference between the opening and closing pressure differences determines the design hysteresis of the valve. The fact is that the thermal processes occurring at the second stage of cooldown are slow current, and the flow rate of the coolant in the start-up tank may not be sufficient for the independent start-up of a steam-water jet apparatus (PVSA), therefore, to intensify the start-up, it is necessary to introduce some imbalance or some instability into the system , caused, for example, by the delay in opening of the installed magnetic non-return valve with a structurally incorporated hysteresis. In the case of a spring-loaded valve, the flow rate increases slowly with increasing pressure drop. The characteristic of the magnetic valve has the opposite character - the maximum force corresponds to the locked state, when the valve is detached from the seat, the magnetic interaction decreases sharply, causing an "avalanche" opening of the valve, thereby intensifying the flow of the cooling medium through the PVSA and making it easier to start.

В отличие от систем с естественной циркуляцией в пассивных системах отвода тепла в данном случае не имеет значения относительное расположение элементов системы в поле силы тяжести, т.к. не требуется обеспечения максимального движущего напора охлаждающей среды.In contrast to systems with natural circulation in passive heat removal systems, in this case, the relative position of the system elements in the gravity field does not matter, since it is not required to ensure the maximum driving pressure of the cooling medium.

В системе также установлены дублирующие отсечные клапаны, что соответствует требованиям по безопасности работы установки.The system also has redundant shut-off valves, which meets the safety requirements of the unit.

Предлагаемое техническое решение представлено на:The proposed technical solution is presented on:

Фиг. 1 - схема системы пассивного отвода тепла.FIG. 1 is a diagram of a passive heat removal system.

Система рассчитана на мощность 7% от номинальной мощности установки и объединяет парогенератор 1, отсечные клапаны 2, пароводяной струйный аппарат 3, пусковую емкость 4, водо-водяной теплообменник 5, дублирующие отсечные клапаны 6, невозвратные клапаны 7, 8, и 9, магнитный невозвратный клапан 10.The system is designed for a power of 7% of the nominal power of the installation and combines a steam generator 1, shut-off valves 2, a steam-water jet apparatus 3, a starting tank 4, a water-water heat exchanger 5, redundant shut-off valves 6, non-return valves 7, 8, and 9, magnetic non-return valve 10.

Система пассивного отвода тепла работает следующим образом. В исходном состоянии клапаны 2 закрыты, емкость 4 частично заполнена водой, причем начальный объем в пусковой емкости должен превышать объем воды при заполнении полностью пустого парогенератора на объем воды необходимый для воспрепятствования попаданию газов высокого давления в струйный аппарат и магистрали контура. Давление в емкости определяется давлением газовой подушки и составляет около 15 МПа. За счет размещения емкости 4 выше соединительных трубопроводов контура эти трубопроводы, теплообменник 5 и струйный аппарат 3 заполнены водой, которая осталась после проведения гидравлических испытаний при проверке работоспособности всех систем при вводе установки в действие. Система всегда находится в состоянии готовности.The passive heat removal system works as follows. In the initial state, valves 2 are closed, tank 4 is partially filled with water, and the initial volume in the starting tank should exceed the volume of water when filling a completely empty steam generator by the volume of water required to prevent the ingress of high-pressure gases into the jet apparatus and the circuit line. The pressure in the container is determined by the pressure of the gas cushion and is about 15 MPa. Due to the location of the container 4 above the connecting pipelines of the circuit, these pipelines, the heat exchanger 5 and the jet apparatus 3 are filled with water, which remained after carrying out hydraulic tests when checking the operability of all systems when the installation was put into operation. The system is always in a ready state.

По сигналу аварийной защиты парогенератора 1 клапаны 6 отсекают парогенератор от турбинной установки (ПТУ) и одновременно открываются клапаны 2 и система подключается к парогенератору 1. Клапан 8 закрыт и вода из емкости 4 поступает через открытые невозвратные клапаны 9 и 7 частично в теплообменник, с выхода которого затем на струйный аппарат, частично через клапан 2 по питательному трубопроводу поступает в парогенератор 1. Происходит заполнение парогенератора холодной водой и выравнивание давления в системе, при этом давление в пусковой емкости и остальном контуре также одинаково, а уровень воды в пусковой емкости будет соответствовать начальному уровню за минусом количества воды, поступившего в парогенератор. Перепад на клапане 10 отсутствует.At the signal of emergency protection of the steam generator 1, valves 6 cut off the steam generator from the turbine unit (STU) and at the same time valves 2 open and the system is connected to the steam generator 1. Valve 8 is closed and water from tank 4 flows through open non-return valves 9 and 7 partially into the heat exchanger, from the outlet which is then fed to the jet apparatus, partially through valve 2 through the feed pipeline, into the steam generator 1. The steam generator is filled with cold water and the pressure in the system is equalized, while the pressure in the starting tank and the rest of the circuit is also the same, and the water level in the starting tank will correspond to the initial level minus the amount of water entering the steam generator. There is no differential across valve 10.

Первый этап процесса расхолаживания заканчивается после заполнения парогенератора и выравнивания давления в системе. Уровень воды в пусковой емкости 4 соответствует начальному уровню в емкости за вычетом количества воды, поступившего в парогенератор 1. Перепад на магнитном невозвратном клапане 10 - отрицательный, невозвратный клапан 9 закрывается из-за перепада давления.The first stage of the cooldown process ends after filling the steam generator and equalizing the pressure in the system. The water level in the starting tank 4 corresponds to the initial level in the tank minus the amount of water supplied to the steam generator 1. The differential on the magnetic non-return valve 10 is negative, the non-return valve 9 is closed due to the pressure drop.

За счет теплопередачи от теплоносителя основного контура реакторной установки температура воды в парогенераторе 1 увеличивается, начинается ее кипение. Невозвратный клапан 8 открывается, и пароводяная смесь из парогенератора 1 поступает через пароводяной струйный аппарат 3 и открытый магнитный невозвратный клапан 10 в пусковую емкость 4. Одновременно вода через клапан 7, теплообменник 5 направляется в приемное сопло пароводяного струйного аппарата 3. Постепенно влажность смеси уменьшается, т.е. на выходе из парогенератора 1 количество влаги уменьшается, а количество пара становится больше, происходит запуск пароводяного струйного аппарата 3 и начинается второй этап расхолаживания, который будет продолжаться до полного заполнения парогенератора 1 холодной (остывшей) водой. При этом первоначально, после запуска пароводяного струйного аппарата 3, уровень в пусковой емкости 4 может увеличиваться, если перепад давлений на парогенераторе 1 больше перепада, требуемого для открытия магнитного невозвратного клапана 10. Отбор пара от парогенератора 1 на конденсацию в контуре и подпитка парогенератора 1 холодной водой приведет к снижению давления в системе. При этом через клапан 9 пусковая емкость 4 будет "возвращать" воду в систему.Due to the heat transfer from the coolant of the main loop of the reactor plant, the water temperature in the steam generator 1 increases, and its boiling begins. The non-return valve 8 opens, and the steam-water mixture from the steam generator 1 flows through the steam-water jet apparatus 3 and the open magnetic non-return valve 10 into the starting tank 4. At the same time, the water through the valve 7, the heat exchanger 5 is directed to the inlet nozzle of the steam-water jet apparatus 3. Gradually, the moisture of the mixture decreases, those. at the exit from the steam generator 1, the amount of moisture decreases, and the amount of steam becomes larger, the steam-water jet apparatus 3 starts up and the second stage of cooling begins, which will continue until the steam generator 1 is completely filled with cold (cooled) water. At the same time, initially, after starting the steam-water jet apparatus 3, the level in the starting tank 4 may increase if the pressure difference across the steam generator 1 is greater than the pressure difference required to open the magnetic non-return valve 10. Extraction of steam from the steam generator 1 for condensation in the circuit and feeding the steam generator 1 with cold water will reduce the pressure in the system. In this case, through the valve 9, the starting container 4 will "return" water to the system.

В случае, если пароводяной струйный аппарат 3 остановится, и циркуляция прекратится, то повторение процесса перезапуска произойдет уже на более низком давлении в контуре, но при том же конструктивно заданном перепаде на магнитном невозвратном клапане 10. При этом вода прокачивается через парогенератор 1 и через теплообменник 5 пароводяным струйным аппаратом 3, а пусковая емкость 4 выполняет роль компенсатора объема.If the steam-water jet apparatus 3 stops and the circulation stops, then the restarting process will be repeated at a lower pressure in the circuit, but with the same structurally specified differential on the magnetic non-return valve 10. In this case, water is pumped through the steam generator 1 and through the heat exchanger 5 with a steam-water jet apparatus 3, and the starting capacity 4 acts as a volume compensator.

Если энергии, поступающей от теплоносителя первого контура недостаточно для полного испарения поступающей воды из системы, парогенератор 1 постепенно заполняется водой и при полном заполнении циркуляция в системе расхолаживания прекращается.If the energy supplied from the primary circuit coolant is insufficient for the complete evaporation of the incoming water from the system, the steam generator 1 is gradually filled with water, and when it is completely filled, the circulation in the cooling system stops.

Конечное состояние системы - парогенератор 1 полностью заполнен водой, реактор холодный, все тепловыделение компенсируется теплопотерями в окружающую среду, циркуляции нет, в пусковой емкости 4 остается минимальный уровень воды, не допускающий попадания воздуха в магистрали системы.The final state of the system is that steam generator 1 is completely filled with water, the reactor is cold, all heat release is compensated by heat losses to the environment, there is no circulation, a minimum water level remains in the starting tank 4, which does not allow air to enter the system mains.

Claims (2)

1. Система пассивного отвода тепла реакторной установки, включающая прямоточный парогенератор с паровой веткой, отсечные и невозвратные клапаны, установленные на трубопроводах, струйный аппарат, теплообменник, соединенный подводящим трубопроводом с выходом пароводяного струйного аппарата, а отводящим трубопроводом со входом последнего, пусковую емкость, отличающаяся тем, что пусковая емкость выполнена с возможностью размещения в ней запаса воды под давлением и в объеме, обеспечивающем заполнение водой трубопроводов системы и ее устройств в исходном и/или аварийном режимах работы, в тракте ввода охлаждающей среды из пусковой емкости в пароводяной струйный аппарат установлены параллельно и противоположно направленными два невозвратных клапана, один из которых выполнен магнитного типа с конструктивно заданным гистерезисом для обеспечения работы системы в аварийном режиме.1. The system of passive heat removal from the reactor plant, including a straight-through steam generator with a steam branch, shut-off and non-return valves installed on pipelines, a jet apparatus, a heat exchanger connected by a supply pipeline to the outlet of a steam-water jet apparatus, and by a discharge pipeline to the inlet of the latter, a starting capacity that differs the fact that the starting tank is made with the possibility of placing in it a supply of water under pressure and in a volume that ensures that the pipelines of the system and its devices are filled with water in the initial and / or emergency modes of operation, are installed in parallel in the path of entering the cooling medium from the starting tank into the steam-water jet apparatus and oppositely directed two non-return valves, one of which is made of a magnetic type with a structurally specified hysteresis to ensure the operation of the system in emergency mode. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что элементы системы в поле силы тяжести конструктивно размещены вне зависимости от расположения относительно друг друга.2. The system according to claim 1, characterized in that the elements of the system in the gravity field are structurally located regardless of their location relative to each other.
RU2021106261A 2021-03-10 2021-03-10 Passive heat discharge system of the reactor plant RU2761108C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021106261A RU2761108C1 (en) 2021-03-10 2021-03-10 Passive heat discharge system of the reactor plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021106261A RU2761108C1 (en) 2021-03-10 2021-03-10 Passive heat discharge system of the reactor plant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2761108C1 true RU2761108C1 (en) 2021-12-06

Family

ID=79174419

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021106261A RU2761108C1 (en) 2021-03-10 2021-03-10 Passive heat discharge system of the reactor plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2761108C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2806820C1 (en) * 2022-10-10 2023-11-07 Акционерное общество "Опытное Конструкторское Бюро Машиностроения имени И.И. Африкантова" (АО "ОКБМ "Африкантов") System of passive heat removal from pressurized-water reactor through a steam generator

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0063994A1 (en) * 1981-04-17 1982-11-03 Framatome Emergency cooling system for a pressurized-water nuclear reactor
WO2012129402A1 (en) * 2011-03-23 2012-09-27 Babcock & Wilcox Nuclear Energy, Inc. Emergency core cooling systems for pressurized water reactor
US9583224B2 (en) * 2012-07-13 2017-02-28 Korea Atomic Energy Research Institute Passive safety system of integral reactor
RU2732857C1 (en) * 2018-11-01 2020-09-23 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет" (СПбГМТУ) System for passive heat removal of reactor plant
RU2740786C1 (en) * 2020-04-03 2021-01-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет" (СПбГМТУ) System for passive heat removal of reactor plant

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0063994A1 (en) * 1981-04-17 1982-11-03 Framatome Emergency cooling system for a pressurized-water nuclear reactor
WO2012129402A1 (en) * 2011-03-23 2012-09-27 Babcock & Wilcox Nuclear Energy, Inc. Emergency core cooling systems for pressurized water reactor
US9583224B2 (en) * 2012-07-13 2017-02-28 Korea Atomic Energy Research Institute Passive safety system of integral reactor
RU2732857C1 (en) * 2018-11-01 2020-09-23 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет" (СПбГМТУ) System for passive heat removal of reactor plant
RU2740786C1 (en) * 2020-04-03 2021-01-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет" (СПбГМТУ) System for passive heat removal of reactor plant

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2806820C1 (en) * 2022-10-10 2023-11-07 Акционерное общество "Опытное Конструкторское Бюро Машиностроения имени И.И. Африкантова" (АО "ОКБМ "Африкантов") System of passive heat removal from pressurized-water reactor through a steam generator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10726959B2 (en) Nuclear power plant
US4674285A (en) Start-up control system and vessel for LMFBR
US9761334B2 (en) Multi stage safety injection device and passive safety injection system having the same
CN104143360B (en) Cooling system of emergency cooling tank and nuclear power plant with same
KR20140054266A (en) Backup nuclear reactor auxiliary power using decay heat
CN105810256A (en) Passive residual heat removal system for nuclear power plant
RU2740786C1 (en) System for passive heat removal of reactor plant
RU152416U1 (en) EMERGENCY HEAT REMOVAL SYSTEM
JPH0410037B2 (en)
RU2761108C1 (en) Passive heat discharge system of the reactor plant
US9399928B2 (en) Steam power plant with heat reservoir and method for operating a steam power plant
CN209149827U (en) A kind of secondary side residual heat removal system of active and passive combination
RU186261U1 (en) PASSIVE HEAT REMOVAL SYSTEM OF REACTOR INSTALLATION
CN115274150B (en) Two-loop waste heat discharging system and method based on concentrated seawater cooling
US4656335A (en) Start-up control system and vessel for LMFBR
CN108447570B (en) Marine reactor and secondary side passive waste heat discharging system thereof
RU2732857C1 (en) System for passive heat removal of reactor plant
US11488733B2 (en) Method and system for bringing a nuclear power plant into a safe state after extreme effect
RU167923U1 (en) EMERGENCY HEAT REMOVAL SYSTEM
RU2822563C1 (en) Passive heat removal system
RU2798485C1 (en) System of passive heat removal via once-through steam generator and method for filling it
RU2108630C1 (en) Power unit
CA3066162C (en) Method and system for bringing a nuclear power plant into a safe state after extreme effect
RU2668235C1 (en) Emergency cooling system
WO2024112225A1 (en) System for passive heat removal through a once-through steam generator and method for filling same