防止核电站蒸汽发生器满溢的系统和方法与流程

本发明属于核电站冷却剂安全控制技术领域，更具体地说，本发明涉及一种防止核电站蒸汽发生器满溢的系统和方法。

背景技术：

在压水堆核电厂中，冷却剂在反应堆冷却剂系统主回路(下称“一回路”)中循环。冷却剂经过堆芯被加热后，在蒸汽发生器中被冷却。蒸汽发生器为立式倒U型管式热交换器，管侧是一回路冷却剂，壳侧是二回路给水和蒸汽。如果蒸汽发生器发生破裂泄漏，一回路冷却剂就会泄漏到二回路中，将会导致了一回路的冷却剂损失，还会使二回路的设备受到放射性污染。如果泄漏严重，一回路冷却剂完全淹没蒸汽发生器的壳侧，使之满溢并且进入蒸汽管线，带有放射性的冷却剂会通过主蒸汽安全阀排放到大气环境中，危害核电厂运行人员及公众的安全。

为了防止在蒸汽发生器破裂事故中出现蒸汽发生器满溢的问题，目前多采用排污系统处理冷却剂，但是排污系统在安全壳外的部分为非核安全级，在事故后无法保证可靠运行；而且，一旦排污系统发生故障，会导致放射性物质直接排放至外界环境中等严重后果。

有鉴于此，确有必要提供一种安全可靠的、防止核电站蒸汽发生器满溢的系统和方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种安全可靠的、防止核电站蒸汽发生器满溢的系统和方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种防止核电站蒸汽发生器满溢的系统，其包括：

多台蒸汽发生器；

转移管线，用于连接蒸汽发生器；

调节阀，用于控制转移管线的通断；

其中，转移管线设置在蒸汽发生器之间，调节阀设置在转移管线上。

作为本发明防止核电站蒸汽发生器满溢的系统的一种改进，所述蒸汽发生器为两台或以上，蒸汽发生器两两之间通过转移管线连接。

作为本发明防止核电站蒸汽发生器满溢的系统的一种改进，所述蒸汽发生器为两台或以上，相邻的蒸汽发生器之间通过转移管线连接，且每条转移管线上设置有两个并联的调节阀。

作为本发明防止核电站蒸汽发生器满溢的系统的一种改进，所述蒸汽发生器为四台或以上，蒸汽发生器通过转移管线依次闭环连接。

作为本发明防止核电站蒸汽发生器满溢的系统的一种改进，所述转移管线是从蒸汽发生器的排污管线接管连接。

作为本发明防止核电站蒸汽发生器满溢的系统的一种改进，所述转移管线是从蒸汽发生器的主给水管线接管连接。

作为本发明防止核电站蒸汽发生器满溢的系统的一种改进，所述转移管线是从蒸汽发生器的应急给水管线接管连接。

作为本发明防止核电站蒸汽发生器满溢的系统的一种改进，所述转移管线和调节阀的安全级别为核安全级。

为了实现上述发明目的，本发明还提供了一种防止核电站蒸汽发生器满溢的方法，其包括以下步骤：

将蒸汽发生器连接；

当某个蒸汽发生器发生破损，使破损蒸汽发生器中的冷却剂转移到正常蒸汽发生器中，以降低破损蒸汽发生器中的冷却剂水位，避免冷却剂满溢。

作为本发明防止核电站蒸汽发生器满溢的方法的一种改进，在转移冷却剂前，先将所述正常蒸汽发生器中的冷却剂水位降低到正常水平以下。

与现有技术相比，本发明防止核电站蒸汽发生器满溢的系统和方法具有如下优点：

1)本发明防止核电站蒸汽发生器满溢的系统通过降低破损蒸汽发生器的水位，在对反应堆冷却剂系统进行卸压时可防止蒸汽发生器发生满溢，避免放射性物质释放到外界环境，安全可靠；

2)本发明防止核电站蒸汽发生器满溢的系统充分利用现有设备和管线，原理可靠，设置简单，易于实施。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本发明防止核电站蒸汽发生器满溢的系统和方法及其有益效果进行详细说明。

图1为本发明防止核电站蒸汽发生器满溢的系统在实施例1中的结构示意图。

图2为本发明防止核电站蒸汽发生器满溢的系统在实施例2中的结构示意图。

图3为本发明防止核电站蒸汽发生器满溢的系统在实施例3中的结构示意图。

图4为本发明防止核电站蒸汽发生器满溢的系统在实施例4中的结构示意图。

图5为本发明防止核电站蒸汽发生器满溢的系统在实施例5中的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的发明目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的实施例仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明，实施例的配方、比例等可因地制宜做出选择而对结果并无实质性影响。

实施例1

请参阅图1，对于三环路压水堆核电厂中，本发明防止核电站蒸汽发生器满溢的系统包括：

蒸汽发生器12，蒸汽发生器14，蒸汽发生器16；

转移管线，从蒸汽发生器排污系统40中的排污管线接管连接，转移管线22设置于蒸汽发生器12和蒸汽发生器14之间，转移管线24设置于蒸汽发生器14和蒸汽发生器16之间，转移管线26设置于蒸汽发生器12和蒸汽发生器16之间；

调节阀32设置在转移管线22上，调节阀34设置在转移管线24上，调节阀36设置在转移管线26上，用于控制转移管线的通断和流量；

其中，所有转移管线和调节阀的安全级别均为核安全级。

本发明防止核电站蒸汽发生器满溢的方法包括以下步骤：

步骤S001，以转移管线22、转移管线24和转移管线26分别将蒸汽发生器12、蒸汽发生器14和蒸汽发生器16两两连接；

步骤S002，当蒸汽发生器12的传热管发生破裂事故，可以选择向蒸汽发生器14或者蒸汽发生器16转移多余的冷却剂。假设蒸汽发生器12与蒸汽发生器16之间的转移管线26上的调节阀36出现故障不能打开，导致无法向蒸汽发生器16转移冷却剂(发生单一故障)，还有蒸汽发生器14可以用于转移多余的冷却剂。此时可先降低蒸汽发生器14内的冷却剂水位(降至H2a)，然后打开蒸汽发生器12和蒸汽发生器14之间的转移管线22上的调节阀32，将蒸汽发生器12内的冷却剂转移到蒸汽发生器14中，使蒸汽发生器12的冷却剂水位H1a下降至H1b，蒸汽发生器14的冷却剂水位上升至H2b，蒸汽发生器12和蒸汽发生器14内的冷却剂水位均处于正常水位范围内。之后再通过蒸汽发生器12对一回路进行卸压，可防止蒸汽发生器12发生满溢。

实施例2

请参阅图2，对于四环路压水堆核电厂中，本发明防止核电站蒸汽发生器满溢的系统包括：

蒸汽发生器12、蒸汽发生器14、蒸汽发生器16和蒸汽发生器18；

转移管线，从蒸汽发生器排污系统40中的排污管线接管连接，转移管线22设置于蒸汽发生器12和蒸汽发生器14之间，转移管线24设置于蒸汽发生器14和蒸汽发生器16之间，转移管线26设置于蒸汽发生器16和蒸汽发生器18之间，转移管线28设置于蒸汽发生器12和蒸汽发生器18之间；

调节阀32设置在转移管线22上，调节阀34设置在转移管线24上，调节阀36设置在转移管线26上，调节阀38设置在转移管线28上，用于控制转移管线的通断和流量，用于控制转移管线的通断和流量；

其中，所有转移管线和调节阀的安全级别均为核安全级。

本发明防止核电站蒸汽发生器满溢的方法包括以下步骤：

步骤S001，以转移管线22、转移管线24、转移管线26和转移管线28分别将蒸汽发生器12、蒸汽发生器14、蒸汽发生器16和蒸汽发生器18两两连接；

步骤S002，当蒸汽发生器12的传热管发生破裂事故，可以选择向蒸汽发生器14、蒸汽发生器16和蒸汽发生器18转移多余的冷却剂。假设蒸汽发生器12与蒸汽发生器14之间的转移管线22上的调节阀32出现故障不能打开，导致无法向蒸汽发生器14和蒸汽发生器16转移冷却剂(发生单一故障)，还有蒸汽发生器18可以用于转移多余的冷却剂。此时可先降低蒸汽发生器18内的冷却剂水位到正常水平以下，然后打开蒸汽发生器12和蒸汽发生器18之间的转移管线28上的调节阀38，将蒸汽发生器12内的冷却剂转移到蒸汽发生器18中，使蒸汽发生器12的冷却剂水位下降，蒸汽发生器18的冷却剂水位上升，蒸汽发生器12和蒸汽发生器18内的冷却剂水位均处于正常水位范围内。之后再通过蒸汽发生器12对一回路进行卸压，可防止蒸汽发生器12发生满溢。

实施例3

请参阅图3，对于三环路压水堆核电厂中，本发明防止核电站蒸汽发生器满溢的系统包括：

蒸汽发生器12，蒸汽发生器14，蒸汽发生器16；

转移管线，从蒸汽发生器主给水系统50中的给水管线接管连接，转移管线22设置于蒸汽发生器12和蒸汽发生器14之间，转移管线24设置于蒸汽发生器14和蒸汽发生器16之间，转移管线26设置于蒸汽发生器12和蒸汽发生器16之间；

调节阀32设置在转移管线22上，调节阀34设置在转移管线24上，调节阀36设置在转移管线26上，用于控制转移管线的通断和流量；

其中，所有转移管线和调节阀的安全级别均为核安全级。

本发明防止核电站蒸汽发生器满溢的方法包括以下步骤：

步骤S001，以转移管线22、转移管线24和转移管线26分别将蒸汽发生器12、蒸汽发生器14和蒸汽发生器16两两连接；

步骤S002，当蒸汽发生器12的传热管发生破裂事故，可以选择向蒸汽发生器14或者蒸汽发生器16转移多余的冷却剂。假设蒸汽发生器12与蒸汽发生器16之间的转移管线26上的调节阀36出现故障不能打开，导致无法向蒸汽发生器16转移冷却剂(发生单一故障)，还有蒸汽发生器14可以用于转移多余的冷却剂。此时可先降低蒸汽发生器14内的冷却剂水位到正常水平以下，然后打开蒸汽发生器12和蒸汽发生器14之间的转移管线22上的调节阀32，将蒸汽发生器12内的冷却剂转移到蒸汽发生器14中，使蒸汽发生器12的冷却剂水位下降，蒸汽发生器14的冷却剂水位上升，蒸汽发生器12和蒸汽发生器14内的冷却剂水位均处于正常水位范围内。之后再通过蒸汽发生器12对一回路进行卸压，可防止蒸汽发生器12发生满溢。

实施例4

请参阅图4，对于三环路压水堆核电厂中，本发明防止核电站蒸汽发生器满溢的系统包括：

蒸汽发生器12，蒸汽发生器14，蒸汽发生器16；

转移管线，从蒸汽发生器应急给水系统60中的给水管线接管连接，转移管线22设置于蒸汽发生器12和蒸汽发生器14之间，转移管线24设置于蒸汽发生器14和蒸汽发生器16之间，转移管线26设置于蒸汽发生器12和蒸汽发生器16之间；

调节阀32设置在转移管线22上，调节阀34设置在转移管线24上，调节阀36设置在转移管线26上，用于控制转移管线的通断和流量；

其中，所有转移管线和调节阀的安全级别均为核安全级。

本发明防止核电站蒸汽发生器满溢的方法包括以下步骤：

步骤S001，以转移管线22、转移管线24和转移管线26分别将蒸汽发生器12、蒸汽发生器14和蒸汽发生器16两两连接；

步骤S002，当蒸汽发生器12的传热管发生破裂事故，可以选择向蒸汽发生器14或者蒸汽发生器16转移多余的冷却剂。假设蒸汽发生器12与蒸汽发生器16之间的转移管线26上的调节阀36出现故障不能打开，导致无法向蒸汽发生器16转移冷却剂(发生单一故障)，还有蒸汽发生器14可以用于转移多余的冷却剂。此时可先降低蒸汽发生器14内的冷却剂水位，然后打开蒸汽发生器12和蒸汽发生器14之间的转移管线22上的调节阀32，将蒸汽发生器12内的冷却剂转移到蒸汽发生器14中，使蒸汽发生器12的冷却剂水位下降，蒸汽发生器14的冷却剂水位上升，蒸汽发生器12和蒸汽发生器14内的冷却剂水位均处于正常水位范围内。之后再通过蒸汽发生器12对一回路进行卸压，可防止蒸汽发生器12发生满溢。

实施例5

请参阅图5，对于三环路压水堆核电厂中，本发明防止核电站蒸汽发生器满溢的系统包括：

蒸汽发生器12，蒸汽发生器14，蒸汽发生器16；

转移管线，从蒸汽发生器排污系统40中的排污管线接管连接，转移管线22设置于蒸汽发生器12和蒸汽发生器14之间，转移管线24设置于蒸汽发生器14和蒸汽发生器16之间，转移管线26设置于蒸汽发生器12和蒸汽发生器16之间；

两个并联的调节阀32a和32b设置在转移管线22上，两个并联的调节阀34a和34b设置在转移管线24上，用于控制转移管线的通断和流量；

其中，所有转移管线和调节阀的安全级别均为核安全级。

本发明防止核电站蒸汽发生器满溢的方法包括以下步骤：

步骤S001，转移管线22将蒸汽发生器12和蒸汽发生器14连接，转移管线24强蒸汽发生器14和蒸汽发生器16连接；

步骤S002，当蒸汽发生器12的传热管发生破裂事故，可以选择向蒸汽发生器14转移多余的冷却剂。假设蒸汽发生器12与蒸汽发生器14之间的转移管线22上的一个调节阀32a出现故障不能打开(发生单一故障)，还可以打开与故障调节阀32a并联的另一个调节阀32b，从而实现转移多余的冷却剂。

本发明防止核电站蒸汽发生器满溢的系统，可以将破损蒸汽发生器中的冷却剂转移至与该破损蒸汽发生器通过转移管线相连通的任意一个或多个正常的蒸汽发生器中。作为较优选实施方案，仅选择将破损蒸汽发生器中的冷却剂转移至一个正常的蒸汽发生器中，以减少放射性物质对装置和管线的污染。

结合以上对本发明实施方式的详细描述可以看出，相对于现有技术，本发明防止核电站蒸汽发生器满溢的系统和方法具有如下优点：

1)本发明防止核电站蒸汽发生器满溢的系统通过降低破损蒸汽发生器的水位，在对反应堆冷却剂系统进行卸压时可防止蒸汽发生器发生满溢，避免放射性物质释放到外界环境，安全可靠；

2)本发明防止核电站蒸汽发生器满溢的系统中，转移管线和调节阀均可采用核安全级的，在事故后可安全运行；

3)本发明防止核电站蒸汽发生器满溢的系统充分利用现有设备和管线，原理可靠，设置简单，易于实施。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。