安全注入成套系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及核电站安全设备领域，尤其涉及一种适用于压水堆核电厂的安全注入成套系统。
【背景技术】
[0002]在压水堆核电厂中，通过一回路给水把反应堆堆芯产生的热能带出反应堆压力容器并进入蒸汽发生器，当蒸汽通过蒸汽发生器时，通过数以千计的传热管把热量传给管外的二回路水，释放热量后的给水又被主泵送回反应堆压力容器，这样来回循环。而当一回路发生大破口失水事故时，反应堆压力容器内的冷却水变少，反应堆压力容器内的温度会迅速上升，此时，若不及时冷却堆芯并将反应堆压力容器内的热量导出，将会导致安全壳内的温度及压力升高，进而引致严重的安全事故。目前，一般会通过设置安全注入系统，以确保失水事故下向一回路及时提供足够的安注水，保证事故下反应堆堆芯能得到较好的冷却，从而限制燃料元件温度上升。
[0003]现有的一种安全注入系统由高压安全注入、中压安全注入、低压安全注入共三个子系统组成。在小破口事故下，启动高压安全注入子系统向一回路补水，以重新建立稳压器水位；在中破口事故中，启动高压、中压安全注入子系统，以保证一回路冷却剂始终淹没燃料；在大破口事故下，中压、低压安全注入子系统分别启动向堆芯注水，以重新淹没并冷却堆芯，限制燃料元件温度的上升。
[0004]现有的另一种安全注入系统由中压安全注入、低压安全注入子系统和安注箱组成。在小破口事故下，启动中压安全注入子系统向一回路补水，以重新建立稳压器水位；在大破口事故下，安注箱、中压、低压安全注入子系统分别启动向堆芯注水，以重新淹没并冷却堆芯，限制燃料元件温度的上升。
[0005]上述两种安全注入系统均由多个子系统组成，均存在设备数量较多、结构较复杂的缺陷，导致应急设备的加载时间要求较高，系统及部件的维修保养难度大，由此增加了设备购买、安装、运行和维修等的费用，相应增加了核电厂的建造成本和运维费用。
[0006]因此，有必要提供一种能够确保失水事故下向一回路及时提供足够的安注水且结构简单的安全注入系统，以解决上述现有技术的不足。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种能够确保失水事故下向一回路及时提供足够的安注水且结构简单的安全注入成套系统。
[0008]为实现上述目的，本发明的技术方案为:提供一种安全注入成套系统，用于对一回路提供安注，其包括安注系统及先进安注箱，所述先进安注箱设于安全壳内并连通设于所述安全壳内的压力容器，所述先进安注箱用于向所述压力容器注入冷却剂；所述安注系统密封地贯穿所述安全壳且两端分别连通所述压力容器及设于所述安全壳外的换料水箱，所述安注系统用于将所述换料水箱中的冷却剂注入所述压力容器。
[0009]较佳地，所述先进安注箱的出口通过一出水管线连通所述压力容器，且所述出水管线上依次设有隔离阀及止回阀。
[0010]较佳地，所述先进安注箱内设有水力学部件，且所述先进安注箱内具有一定初始蓄压；先进安注箱内设置的水力学部件使其在事故后的不同阶段提供不同流量的安注，具体为，在事故的初始阶段提供较大的安注流量以快速注满压力容器下封头，随后先进安注箱内的水位下降而自动切换到小流量注入模式，提供堆芯小注入流量。
[0011]较佳地，所述安注系统包括注入管线及设于所述注入管线上并位于所述安全壳内的安注泵，所述注入管线的两端分别连通所述压力容器及所述换料水箱；安注系统可以在不同事故状况下及事故后的不同阶段向压力容器内的堆芯提供安注，且通过单安注泵的设置，减少安全级的安注泵的数量，从而简少设备数量，降低成本。
[0012]较佳地，所述安注系统还包括密封地贯穿所述安全壳的第一管线，所述注入管线通过所述第一管线连通所述换料水箱，且所述第一管线上设有第一阀门。
[0013]较佳地，所述安全注入成套系统还包括余热导出系统，所述余热导出系统分别连通所述压力容器及设于所述安全壳内的地坑，用于将堆芯余热导出至所述安全壳外。
[0014]较佳地，所述余热导出系统与所述安注系统共用同一套系统，由此使设备结构简化，降低建造、运维成本。
[0015]较佳地，所述余热导出系统包括设于所述安全壳内的热交换器，所述热交换器的两端分别与所述压力容器、所述地坑相连通，所述热交换器将所述地坑内的再循环水冷却后注入所述压力容器，从而将堆芯余热排出，并防止地坑再循环水温度过高。
[0016]较佳地，所述余热导出系统还包括第二管线及设于所述第二管线上的再循环泵，所述再循环泵设于所述安全壳外，所述第二管线的一端连通所述地坑，所述第二管线的另一端密封地贯穿所述安全壳并连通所述热交换器，且所述第二管线上设有第二阀门。
[0017]较佳地，所述热交换器连接于所述安注系统的管线上，且所述第二管线连通所述安注系统的管线。
[0018]较佳地，所述安全注入成套系统还包括一母管线，所述先进安注箱、所述安注系统、所述余热导出系统均通过所述母管线连通所述压力容器的冷管段，通过母管线将先进安注箱、安注系统、余热导出系统串联后连接于一回路冷却剂系统，确保冷却剂丧失事故时先进安注箱和安注泵内的冷却剂全部注入至一回路。
[0019]较佳地，所述安全注入成套系统还包括一主管线，所述主管线的一端连通所述安注系统及所述余热导出系统，所述主管线的另一端连通所述压力容器的热管段。
[0020]较佳地，所述主管线与所述母管线之间还连接有第三管线，且所述第三管线上设有第三阀门。
[0021]较佳地，所述先进安注箱、所述换料水箱内的冷却剂均为浓硼水。
[0022]与现有技术相比，由于本发明的安全注入成套系统，包括安注系统及先进安注箱，先进安注箱设于安全壳内并连通压力容器，安注系统密封地贯穿安全壳且两端分别连通压力容器及设于安全壳外的换料水箱。当发生小破口事故时，由安注系统向一回路补充冷却剂以重新建立稳压器水位。当发生大破口事故时，在事故的短期和中期阶段，由先进安注箱和安注系统先后向堆芯注入冷却剂，以重新淹没并冷却堆芯；在大破口事故的长期阶段，则由安注系统实现长期冷却功能。通过安注系统及先进安注箱的配合，可满足事故分析所需的安注流量，同时单安注泵与单先进安注箱相配合形成的成套系统，使设备数量大为减少，系统结构简化，由此使系统及部件的维修保养难度大为降低，并减少设备购买、安装、运行和维修等费用，相应降低核电厂的建造成本和运维成本。
【附图说明】
[0023]图1是本发明安全注入成套系统安装后的结构示意图。
[0024]图2是本发明安全注入成套系统的放大示意图。
[0025]图3是本发明安全注入成套系统的一使用状态示意图。
[0026]图4是本发明安全注入成套系统的另一使用状态示意图。
[0027]图5是本发明本发明安全注入成套系统的安全注入流量示意图。
【具体实施方式】
[0028]现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。本发明所提供的安全注入成套系统100，适用于压水堆核电厂，用于对一回路提供安注。
[0029]如图1所示，所述安全注入成套系统100连接于安全壳200内的一回路冷却剂系统。具体地，安全壳200内设有相连接的反应堆压力容器210及蒸汽发生器220，压力容器210内具有反应堆堆芯。一般而言，压水堆核电厂设计有二至四台蒸汽发生器220，本实施例中仅示意出其中一台，其余蒸汽发生器220的设置为本领域技术人员所熟知的技术。
[0030]更具体地，压力容器210与与蒸汽发生器220之间分别通过热