一種反應堆重力補水系統技術方案

本實用新型專利技術涉及一種反應堆重力補水系統，包括壓力容器、以及與所述壓力容器連接的冷管段和熱管段；所述反應堆重力補水系統還包括在高于所述壓力容器的位置處設置填充有冷卻劑的重力補水箱、連接在所述冷管段與所述重力補水箱上部之間的壓力平衡管線、以及連接在所述重力補水箱下部與所述壓力容器之間直接為所述壓力容器注水的出口注射管線。可以在發生破口事故時，重力補水箱通過出口注射管線直接向壓力容器上部注入冷卻劑，由壓力容器上部流進壓力容器內，對壓力容器內的燃料棒進行直接冷卻，保證事故狀態下反應堆堆芯的完整性和安全性。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及核電站領域，更具體地說，涉及一種可用于核電站中的反應堆重力補水系統。
技術介紹
隨著技術的成熟核電站的安全性的不斷提高，核電站的建設逐漸的成為國家發展的重要能源保障。在壓水堆核電站中，通常包括壓力容器、以及與壓力容器連接的冷管段和熱管段。為了保證事故工況下的安全性，壓水堆核電站通常備有應急堆芯補水箱補水系統。在現有的電站中，應急堆芯補水箱中的硼化水，一般通過冷管段管線或者與壓力容器下降室相連接的直接注入管線，注入到對反應堆一回路，提供冷卻劑的補給和硼化功能。然而，在核電站發生事故，如在冷管段發生破口時，含硼的補給水通過壓力容器下降段和破口處直接流失，不能給堆芯提供有效的冷卻劑，存在造成堆芯熔融的風險。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題在于，提供一種可在發生破口事故時，可直接對壓力容器注水，由反應堆堆芯活性區上部流進堆芯，對燃料棒進行直接冷卻的反應堆重力補水系統。本技術解決其技術問題所采用的技術方案是構造一種反應堆重力補水系統，包括壓力容器、以及與所述壓力容器連接的冷管段和熱管段；所述反應堆重力補水系統還包括在高于所述壓力容器的位置處設置填充有冷卻劑的重力補水箱、連接在所述冷管段與所述重力補水箱上部之間的壓力平衡管線、以及連接在所述重力補水箱下部與所述壓力容器之間直接為所述壓力容器注水的出口注射管線。在本技術的反應堆重力補水系統中，所述出口注射管線上設有常閉隔離閥。在本技術的反應堆重力補水系統中，所述出口注射管線上還設有止回閥。在本技術的反應堆重力補水系統中，所述壓力平衡管線上設有常開隔離閥。在本技術的反應堆重力補水系統中，所述壓力平衡管線外圍包裹有保溫層。在本技術的反應堆重力補水系統中，所述重力補水箱位于高于所述冷管段和所述壓力容器的上封頭標高的位置。在本技術的反應堆重力補水系統中，所述壓力平衡管線連接在所述重力補水箱的頂部。在本技術的反應堆重力補水系統中，所述出口注射管線連接在所述重力補水箱的底部。在本技術的反應堆重力補水系統中，所述重力補水箱內的冷卻劑為冷的硼化水。實施本技術具有以下有益效果可以在發生破口事故時，重力補水箱通過出口注射管線直接向壓力容器注入冷卻劑，由壓力容器上部流進堆芯，對燃料棒等進行直接冷卻，保證了事故狀態下反應堆堆芯的完整性和安全性。附圖說明下面將結合附圖及實施例對本技術作進一步說明，附圖中圖1是本技術反應堆重力補水系統的一個實施例的結構示意圖。具體實施方式如圖1所示，是本技術的反應堆重力補水系統的一個實施例，可用于壓水堆核電站中。該反應堆重力補水系統包括壓力容器11、冷管段12、熱管段13、重力補水箱14、壓力平衡管線15、出口注射管線16等。該壓力容器11設有下降室，下降室設有直接注入管線，在事故狀態下，可通過直接注入管線向壓力容器11內注入冷卻劑，對壓力容器11內的燃料棒等進行冷卻。該冷管段12和熱管段13分別與壓力容器11連接，形成反應堆一回路，在非事故工況下，冷卻劑通過冷管段12，流入壓力容器11，對反應堆堆芯進行冷卻，熱交換后的冷卻劑通過熱管段13流出，并與二回路發生熱交換，從而將反應堆內的熱量帶出。如圖所示，該重力補水箱14設置的位置高于壓力容器11的位置，從而可以利用重力將重力補水箱14內的冷卻劑注入到壓力容器11中。在本實施例中，重力補水箱14的位置高于壓力容器11的上封頭的標高位置，當然，重力補水箱14的位置可以根據需要進行調整安裝。在該重力補水箱14內填充有硼化水，在事故工況下，為反應堆一回路進冷卻劑補給和硼化功。該重力補水箱14可以設置在核電站的反應堆安全殼內，并且重力補水箱14的外圍不需要設置保溫層，從而使得重力補水箱14內的硼化水的溫度始終與安全殼內的大氣溫度一致。可以理解的，重力補水箱14內填充的冷卻劑還可以為其他各種冷卻劑。該壓力平衡管線15連接在冷管段12和重力補水箱14上部之間，如圖所示，該壓力平衡管線15連接在壓力容器11的頂部(當然，可以根據需要設置在壓力容器11的上部任意位置)，并且在壓力平衡管線15上設有常開隔離閥17，從而保持與反應堆一回路壓力平衡，可以防止注射開始時發生水錘，提高系統的穩定性。進一步的，該壓力平衡管線15還包裹有保溫層，以保證管線內為熱水；由于重力補水箱14和出口注射管線16不設置保溫，因此充滿冷的含硼水。該出口注射管線16連接在重力補水箱14的下部，并與壓力容器11的直接注入管線連接，在本實施例中，該出口注射管線16連接在重力補水箱14的底部(當然，也可以設置在重力補水箱14下部的任意位置)，以便于重力補水箱14內的冷卻劑更好的排出。該出口注射管線16上設置有常閉隔尚閥18,在核電站正常工作時，出口注射管線16關閉。當系統需要啟動時，該常閉隔離閥18打開，由于重力補水箱14和出口注射管線16中的冷水和壓力平衡管線15中熱水的密度差而產生的重力壓頭驅動，重力補水箱14中的含硼水，進入壓力容器11上部空間內，對反應堆一回路進行冷卻劑的補給和硼化，對壓力容器11內的燃料棒等進行直接冷卻，避免產生堆芯的熔融的風險，提高了核電站的運行安全性、可靠性。進一步的，為了避免回流，在出口注射管線16上還可以設有止回閥19，從而避免冷卻劑的回流。以上所述僅為本技術的實施例，并非因此限制本技術的專利范圍，凡是利用本技術說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的
，均同理包括在本技術的專利保護范圍內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種反應堆重力補水系統，包括壓力容器、以及與所述壓力容器連接的冷管段和熱管段；其特征在于，所述反應堆重力補水系統還包括在高于所述壓力容器的位置處設置填充有冷卻劑的重力補水箱、連接在所述冷管段與所述重力補水箱上部之間的壓力平衡管線、以及連接在所述重力補水箱下部與所述壓力容器之間直接為所述壓力容器注水的出口注射管線。

【技術特征摘要】
1.一種反應堆重力補水系統，包括壓力容器、以及與所述壓力容器連接的冷管段和熱管段；其特征在于，所述反應堆重力補水系統還包括在高于所述壓力容器的位置處設置填充有冷卻劑的重力補水箱、連接在所述冷管段與所述重力補水箱上部之間的壓力平衡管線、以及連接在所述重力補水箱下部與所述壓力容器之間直接為所述壓力容器注水的出口注射管線。2.根據權利要求1所述的反應堆重力補水系統，其特征在于，所述出口注射管線上設有常閉隔離閥。3.根據權利要求2所述的反應堆重力補水系統，其特征在于，所述出口注射管線上還設有止回閥。4.根據權利要求1所述的反應...

【專利技術屬性】
技術研發人員：曹建華，冷金珍，盧向暉，蔣曉華，
申請(專利權)人：中科華核電技術研究院有限公司，中國廣東核電集團有限公司，
類型：實用新型
國別省市：