專利名稱:一種反應(yīng)堆安全系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及核電技術(shù)領(lǐng)域：
，更具體地說(shuō)，涉及一種應(yīng)用于核電站安全殼的反應(yīng)堆安全系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著技術(shù)的成熟核電站的安全性的不斷提高，核電站的建設(shè)逐漸的成為國(guó)家發(fā)展的重要能源保障。
目前的核電站中，核反應(yīng)堆的結(jié)構(gòu)是:在安全殼中形成反應(yīng)堆堆腔，在堆腔中設(shè)置堆芯(壓力容器)，壓力容器連接蒸汽發(fā)生器。為了保證核反應(yīng)堆的安全，需要設(shè)置多種安注系統(tǒng)，在發(fā)生失水事故(LOCA)時(shí)，為安全殼內(nèi)的堆腔、堆芯、蒸汽發(fā)生器等注入冷卻液來(lái)進(jìn)行冷卻。如果在核反應(yīng)堆發(fā)生失水事故(LOCA)的同時(shí)失去電源時(shí)，采用能動(dòng)注入方式的專用安全設(shè)施因?yàn)槭?電源而不能向堆芯注入冷卻劑而不能保證堆芯燃料元件的安全；采用非能動(dòng)注入方式的專用安全設(shè)施可以以非能動(dòng)的方式注入冷卻劑來(lái)保證堆芯的安全，因此，采用非能動(dòng)注入方式的專用安全設(shè)施是當(dāng)今核電發(fā)展的重要方向。現(xiàn)有的安注系統(tǒng)大多設(shè)置在安全殼內(nèi)部，不利于常規(guī)檢查，而且，在發(fā)生事故時(shí)，難以進(jìn)入安全殼內(nèi)部，應(yīng)急處理困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種將冷卻液設(shè)置在安全殼外的、可靠、安全的反應(yīng)堆安全系統(tǒng)。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種反應(yīng)堆安全系統(tǒng)，包括安全殼、以及設(shè)置在所述安全殼內(nèi)的蒸汽發(fā)生器、堆芯和堆腔；所述安全殼包括安全殼內(nèi)墻、以及在所述安全殼內(nèi)墻外圍設(shè)置的安全殼外墻；所述安全殼內(nèi)墻和安全殼外墻之間形成容納空間，所述容納空間內(nèi)充滿冷卻液；所述反應(yīng)堆安全系統(tǒng)還包括與所述容納空間連通、向所述安全殼內(nèi)注入所述冷卻液的冷卻管路。
在本發(fā)明的反應(yīng)堆安全系統(tǒng)中，所述冷卻管路包括與所述容納空間連通的噴淋管、設(shè)置在所述安全殼內(nèi)頂部與所述噴淋管連通的噴淋管道、以及設(shè)置在所述噴淋管上的噴淋閥門。
在本發(fā)明的反應(yīng)堆安全系統(tǒng)中，所述噴淋管道包括設(shè)置在所述安全殼內(nèi)的環(huán)形噴淋管道，并且在所述環(huán)形噴淋管道上設(shè)有噴嘴。
在本發(fā)明的反應(yīng)堆安全系統(tǒng)中，所述冷卻管路包括與所述容納空間連通、向所述蒸汽發(fā)生器注入所述冷卻液的注入管道，以及在所述注入管道上設(shè)置的注入閥門。
在本發(fā)明的反應(yīng)堆安全系統(tǒng)中，所述冷卻管路包括與所述容納空間連通、向所述堆芯的冷管段注入所述冷卻液的安注管道，以及在所述安注管道上設(shè)置的安注閥門。
在本發(fā)明的反應(yīng)堆安全系統(tǒng)中，所述冷卻管路包括與所述容納空間連通、向所述堆腔注入所述冷卻液的充水管道，以及在所述充水管道上設(shè)置的充水閥門。[0011]在本發(fā)明的反應(yīng)堆安全系統(tǒng)中，根據(jù)所述蒸汽發(fā)生器、堆芯和堆腔的高度位置，所述容納空間在高度方向分為一個(gè)或多個(gè)容納空間
在本發(fā)明的反應(yīng)堆安全系統(tǒng)中，所述容納空間在水平方向和/或垂直方向上分為一個(gè)或多個(gè)容納空間。
在本發(fā)明的反應(yīng)堆安全系統(tǒng)中，所述容納空間內(nèi)直接充滿所述冷卻液；或者，在所述容納空間內(nèi)設(shè)置水箱，在所述水箱內(nèi)充滿所述冷卻液。
在本發(fā)明的反應(yīng)堆安全系統(tǒng)中，所述反應(yīng)堆安全系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述安全殼夕卜、與所述容納空間連通的補(bǔ)水管道和補(bǔ)水水源。
實(shí)施本發(fā)明具有以下有益效果:在安全殼內(nèi)墻和安全殼外墻之間形成容納空間，并充滿冷卻液，形成非能動(dòng)冷卻水箱，除了可以作為安全殼噴淋、注入蒸汽發(fā)生器和堆芯帶走堆芯熱量和注入堆腔帶走壓力容器外熱量以預(yù)防安全殼壓力升高、堆芯損壞和壓力容器失效外，還具有預(yù)防放射性的釋放和冷卻安全殼的功能，大大提高了核電站的可靠性和安全性。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中:
圖1是本發(fā)明反應(yīng)堆安全系統(tǒng)的容納空間在高度方向設(shè)置的一種形式的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明反應(yīng)堆安全系統(tǒng)的容納空間在高度方向設(shè)置的另一種形式的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明反應(yīng)堆安全系統(tǒng)的容納空間在高度方向設(shè)置的另一種形式的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明反應(yīng)堆安全系統(tǒng)的容納空間在高度方向設(shè)置的另一種形式的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是本發(fā)明反應(yīng)堆安全系統(tǒng)的容納空間在水平方向設(shè)置的一種形式的剖視示意圖；
圖6是本發(fā)明反應(yīng)堆安全系統(tǒng)的容納空間在水平方向設(shè)置的另一種形式的剖視示意圖；
圖7是本發(fā)明反應(yīng)堆安全系統(tǒng)的容納空間在水平方向設(shè)置的另一種形式的剖視示意圖；
圖8是本發(fā)明反應(yīng)堆安全系統(tǒng)的噴淋管路工作的示意圖；
圖9是本發(fā)明反應(yīng)堆安全系統(tǒng)的蒸汽發(fā)生器注入管路工作的示意圖；
圖10是本發(fā)明反應(yīng)堆安全系統(tǒng)的安注管路工作的示意圖；
圖11是本發(fā)明反應(yīng)堆安全系統(tǒng)的充水管路工作的示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，是本發(fā)明的反應(yīng)堆安全系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例，在事故狀態(tài)下可將熱量帶出，并具有預(yù) 防反射性的釋放和冷卻安全殼的功能，大大提高了核電站的可靠性和安全性。[0029]該反應(yīng)堆安全系統(tǒng)包括安全殼、設(shè)置在安全殼內(nèi)的蒸汽發(fā)生器30、堆芯40、堆腔等，當(dāng)然還包括一些連接管路、其他的安全殼內(nèi)設(shè)備等，在此不作贅述。
該安全殼為雙層安全殼，包括安全殼內(nèi)墻11、以及在安全殼內(nèi)墻11外圍設(shè)置的安全殼外墻12。在安全殼內(nèi)墻11和安全殼外墻12之間形成容納空間13，在該容納空間13內(nèi)充滿冷卻液，作為非能動(dòng)冷卻水箱。在本實(shí)施例中，該容納空間13直接由安全殼內(nèi)墻11和安全殼外墻12圍成，直接充滿冷卻液?？梢岳斫獾模撊菁{空間13內(nèi)還可以另外設(shè)置水箱，而在水箱內(nèi)充滿冷卻液。
進(jìn)一步的，該安全殼外還設(shè)有與容納空間13連通的補(bǔ)水管道和補(bǔ)水水源。在容納空間13的冷卻液排出后，通過(guò)補(bǔ)水水源和補(bǔ)水管道為容納空間13補(bǔ)充冷卻液，來(lái)保持容納空間13內(nèi)的水始終保持充滿。
如圖1所示，該容納空間13在垂直方向上布滿整個(gè)安全殼內(nèi)墻11和安全殼外墻12之間的所有空間?？梢岳斫獾?，該容納空間13也可以在高度方向的其它設(shè)置，如圖2所示，該容納空間13在安全殼內(nèi)墻11和安全殼外墻12之間的上部空間設(shè)置；如圖3所示，該容納空間13在安全殼內(nèi)墻11和安全殼外墻12之間的中部空間設(shè)置；如圖4所示，該容納空間13在安全殼內(nèi)墻11和安全殼外墻12之間的下部空間設(shè)置。當(dāng)然，該容納空間13還可以在高度方向上利用隔板等，分隔成多個(gè)區(qū)域，以便于不同的區(qū)域?yàn)椴煌脑O(shè)備提供冷卻液進(jìn)行冷卻。
進(jìn)一步的，該容納空間13在水平方向上同樣是可以作為一個(gè)整體，如圖5所示；當(dāng)然，也可以使用隔板根據(jù)需要分隔成兩組區(qū)域，如圖6所示，或者四個(gè)或更多個(gè)區(qū)域，如圖7所示。
該反應(yīng)堆安全系統(tǒng)的安全殼內(nèi)設(shè)置有與容納空間13連通、向安全殼內(nèi)注入冷卻液的冷卻管路。在本實(shí)施例 中，該冷卻管路包括在安全殼頂部進(jìn)行噴淋的噴淋管21路、為蒸汽發(fā)生器30注入冷卻液的蒸汽發(fā)生器注入管路、為堆芯40注入冷卻液的安注管路、以及為堆腔進(jìn)行充水的充水管路?？梢岳斫獾?，該等管路可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇其中的一部分，或者配合安全殼的一些安全管路進(jìn)行組合使用。
如圖8所示，該噴淋管21路包括穿過(guò)安全殼內(nèi)墻11與容納空間13連通的噴淋管21、設(shè)置在安全殼內(nèi)頂部的噴淋管道22、以及在噴淋管21上設(shè)置的噴淋閥門23。該噴淋管道22與噴淋管21連通接入冷卻液，可以做成環(huán)形噴淋管道22，并且在噴淋管道22上設(shè)置噴嘴，進(jìn)行均勻的噴灑?？梢岳斫獾模搰娏芄艿?2可以根據(jù)需要設(shè)置成各種形狀，例如網(wǎng)格狀等。
在發(fā)生事故需要對(duì)安全殼內(nèi)進(jìn)行噴淋降溫時(shí)，噴淋閥門23打開(kāi)，在重(壓)力作用下，冷卻液通過(guò)噴淋管21進(jìn)入噴淋管道22，由噴淋管道22向安全殼內(nèi)部進(jìn)行噴淋降溫，對(duì)安全殼內(nèi)部的設(shè)備的外殼進(jìn)行降溫。
如圖9所示，該蒸汽發(fā)生器注入管路包括與容納空間13連通的注入管道31、以及在注入管道31上設(shè)置的注入閥門32。在發(fā)生事故需要對(duì)蒸汽發(fā)生器30進(jìn)行冷卻時(shí)，打開(kāi)注入閥門32，容納空間13內(nèi)的冷卻液在重(壓)力作用下，經(jīng)過(guò)注入管道31注入到蒸汽發(fā)生器30內(nèi)部，從而對(duì)蒸汽發(fā)生器30進(jìn)行冷卻。
可以理解的，該注入閥門32可以設(shè)置為并聯(lián)的兩組注入閥門32，提高可靠性。
如圖10所示，該安注管路包括與容納空間13連通的安注管道41、以及在安注管道41上設(shè)置的安注閥門42。在發(fā)生事故需要對(duì)堆芯40進(jìn)行冷卻時(shí)，打開(kāi)安注閥門42，容納空間13內(nèi)的冷卻液在重(壓)力作用下，經(jīng)安注管道41注入到堆芯40內(nèi)，對(duì)堆芯40內(nèi)部進(jìn)行冷卻降溫。
可以理解的，該安注閥門42可以設(shè)置為并聯(lián)的兩組安注閥門42，提高安全性。
如圖11所示，該充水管路包括與容納空間13連通的充水管道51、以及在充水管道51上設(shè)置的充水閥門52。在發(fā)生事故需要對(duì)堆腔進(jìn)行冷卻時(shí)，打開(kāi)充水閥門52，容納空間13內(nèi)的冷卻液在重(壓)力作用下，經(jīng)充水管道注入到堆坑50內(nèi)，利用冷卻液對(duì)堆坑50內(nèi)的堆芯40外殼進(jìn)行冷卻，帶走堆芯40外殼熱量，從而降低堆芯40的溫度。
可以理解的，該充水閥門52可以設(shè)置為并聯(lián)的兩組充水閥門52，提高安全性。
上述閥門可以采用爆破閥、電動(dòng)閥或其他閥門，并且可以根據(jù)需要由控制系統(tǒng)來(lái)控制開(kāi)啟或關(guān)閉，在不同的事故工況下，來(lái)接通不同的管路，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)安全殼內(nèi)設(shè)備的合理、有效的降溫。
以上所揭露的僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明權(quán)·利要求所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求
1.一種反應(yīng)堆安全系統(tǒng)，包括安全殼、以及設(shè)置在所述安全殼內(nèi)的蒸汽發(fā)生器、堆芯和堆腔；其特征在于，所述安全殼包括安全殼內(nèi)墻、以及在所述安全殼內(nèi)墻外圍設(shè)置的安全殼外墻；所述安全殼內(nèi)墻和安全殼外墻之間形成容納空間，所述容納空間內(nèi)充滿冷卻液； 所述反應(yīng)堆安全系統(tǒng)還包括與所述容納空間連通、向所述安全殼內(nèi)注入所述冷卻液的冷卻管路。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的反應(yīng)堆安全系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻管路包括與所述容納空間連通的噴淋管、設(shè)置在所述安全殼內(nèi)頂部與所述噴淋管連通的噴淋管道、以及設(shè)置在所述噴淋管上的噴淋閥門。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的反應(yīng)堆安全系統(tǒng)，其特征在于，所述噴淋管道包括設(shè)置在所述安全殼內(nèi)的環(huán)形噴淋管道，并且在所述環(huán)形噴淋管道上設(shè)有噴嘴。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的反應(yīng)堆安全系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻管路包括與所述容納空間連通、向所述蒸汽發(fā)生器注入所述冷卻液的注入管道，以及在所述注入管道上設(shè)置的注入閥門。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的反應(yīng)堆安全系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻管路包括與所述容納空間連通、向所述堆芯的冷管段注入所述冷卻液的安注管道，以及在所述安注管道上設(shè)置的安注閥門。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的反應(yīng)堆安全系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻管路包括與所述容納空間連通、向所述堆腔注入所述冷卻液的充水管道，以及在所述充水管道上設(shè)置的充水閥門。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1-6任一項(xiàng)所述的反應(yīng)堆安全系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)所述蒸汽發(fā)生器、堆芯和堆腔的高度位置，所述容納空間在高度方向分為一個(gè)或多個(gè)容納空間。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1-6任一項(xiàng)所述的反應(yīng)堆安全系統(tǒng)，其特征在于，所述容納空間在水平方向和/或垂直方向上分為一個(gè)或多個(gè)容納空間。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1-6任一項(xiàng)所述的反應(yīng)堆安全系統(tǒng)，其特征在于，所述容納空間內(nèi)直接充滿所述冷卻液；或者，在所述容納空間內(nèi)設(shè)置水箱，在所述水箱內(nèi)充滿所述冷卻液。
10.根據(jù)權(quán)利要求
1-6任一項(xiàng)所述的反應(yīng)堆安全系統(tǒng)，其特征在于，所述反應(yīng)堆安全系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述安全殼外、與所述容納空間連通的補(bǔ)水管道和補(bǔ)水水源。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種反應(yīng)堆安全系統(tǒng)，包括安全殼、以及設(shè)置在所述安全殼內(nèi)的蒸汽發(fā)生器、堆芯和堆腔；所述安全殼包括安全殼內(nèi)墻、以及在所述安全殼內(nèi)墻外圍設(shè)置的安全殼外墻；所述安全殼內(nèi)墻和安全殼外墻之間形成容納空間，所述容納空間內(nèi)充滿冷卻液；所述反應(yīng)堆安全系統(tǒng)還包括與所述容納空間連通、向所述安全殼內(nèi)注入所述冷卻液的冷卻管路。在安全殼內(nèi)墻和安全殼外墻之間形成容納空間，并充滿冷卻液，形成非能動(dòng)冷卻水箱，除了可以作為安全殼噴淋、注入蒸汽發(fā)生器和堆芯帶走堆芯熱量和注入堆腔帶走壓力容器外熱量以預(yù)防安全殼壓力升高、堆芯損壞和壓力容器失效外，還具有預(yù)防放射性的釋放和冷卻安全殼的功能，大大提高了核電站的可靠性和安全性。
文檔編號(hào)G21C15/18GKCN102194533SQ201110118541
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2011年5月9日
發(fā)明者駱邦其 申請(qǐng)人:中科華核電技術(shù)研究院有限公司, 中國(guó)廣東核電集團(tuán)有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan