专利名称:一种池式反应堆应急堆芯冷却系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及反应堆堆芯冷却领域，特别涉及一种池式反应堆应急堆芯冷却系 统。
背景技术：
对于核电站压水堆，一般设有专用的余热排出系统和提供事故工况下堆芯应急冷 却的一整套专设安全设施，并且还设有把余热传输至最终热阱的辅助给水系统、设备冷却 系统和重要服务水系统等。而研究堆的停堆冷却通常是通过一些相对较简单装置和设施来 实现堆芯的余热排出。
原子能院的101重水研究堆，正常工况和事故工况都是靠重水泵排出堆芯余热， 只是在事故工况下使用的是可靠的电源供电。49-2游泳池式轻水反应堆，正常工况下靠主 泵继续运转来带出堆芯余热，事故工况下通过主回路流量过低的保护信号启动由蓄电池供 电的事故泵，执行余热排出功能。由于101重水堆和49-2游泳池式轻水堆的功率比较低 (分别为10MW，2MW)，所以其主泵均没有设置惯性飞轮。
目前，国内外的研究堆执行应急堆芯冷却系统都存在以下问题
(1)系统平时一般不启动，事故情况启动，设备平时闲置，存在启动失效的问题。
(2)系统一般情况为事故时接入或切换倒可靠电源，平时为常用电源。需要操作员 动作，柴油机也存在启动失效问题。
(3)系统接入方式不可靠，需要操作人员进行干预。接入时间不能保证，易出错。
(4)部分反应堆事故情况还需要应急供电的二次热阱。系统复杂，供电复杂。
发明内容
本实用新型克服了现有技术中的不足，提供了一种结构简单，节省能源，减少操作 人员干预，减少设备启动故障，自动投入运行的池式反应堆应急堆芯冷却系统。
为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的
一种池式反应堆应急堆芯冷却系统，包括应急泵、非能动阀门、板式换热器，应急 泵入口端与反应堆水池连通，应急泵的出口端与非能动阀门连接，非能动阀门连接反应堆 冷却系统，关键在于，应急泵的出口端还连接板式换热器，板式换热器与反应堆水池连通， 板式换热器与应急泵之间设置有非能动阀门。
本实用新型还可以所述的应急泵为两台应急泵并联组成。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是该系统通过采用应急泵与反应堆同 时运行，并通过UPS供电的方式，这样从根本上解决了事故工况下应急泵启动失效和操作 人员误操作的问题，提高了应急堆芯冷却系统的可靠性；同时系统采用非能动阀门，应急功 能是自动执行的，避免了事故工况下需要操作人员干预和设备动作失效问题。应急系统出 口旁路汇总后经过1台池水换热器可实现池水冷却功能。
图1系统的结构示意图具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进一步详细描述
一种池式反应堆应急堆芯冷却系统，包括应急泵、非能动阀门、板式换热器5，应急泵入口端与反应堆水池连通，应急泵的出口端与非能动阀门连接，非能动阀门连接反应堆 冷却主回路系统4，应急泵的出口端还连接板式换热器5，板式换热器5与反应堆水池连通， 板式换热器5与应急泵之间设置有非能动阀门。所述的应急泵采用两台应急泵la、lb并 联结构组成的两条应急冷却通道。其中本实施例中的两台应急泵la、lb采用不间断电源 (UPS)供电；应急泵Ia与板式换热器5之间安装有非能动阀门3a，应急泵Ib与板式换热器 5之间安装非能动阀门3b ；应急泵Ia与反应堆冷却主回路系统4之间设置非能动阀门2a， 应急泵Ib与反应堆冷却主回路系统4之间设置非能动阀门2b。在丧失厂外电源情况下UPS 维持应急泵la、lb连续运行2小时，在此时间内应急泵la、lb提供的强迫循环足以排出堆 芯余热；
同时为满足自动执行功能的要求系统旁路阀门设计为常开状态，正常工况时两台 应急泵la、Ib从反应堆水池吸水，由于冷却主回路系统4压力高，系统总管路上的非能动阀 门2a、2b处于关闭状态，应急系统旁路通过非能动阀门3a、3b到板式换热器5，并将冷却的 池水重新注入反应堆水池中。
当事故工况时，反应堆冷却主回路系统4压力降低，冷却主回路系统4上的非能动 阀门2a、2b自动打开，冷却主回路系统4与应急系统同时工作，管路中的流量自动匹配实现 应急系统功能要求。这种设计在各工况之间的切换是完全非能动的，应急功能是自动执行 的，这就避免了事故工况下需要操作人员干预和设备动作失效的问题。
本系统的具体运行过程如下
本系统采用大容量的反应堆池水作为应急热阱。
当反应堆正常运行时，应急泵la、Ib随堆运行，由于反应堆冷却主回路系统4压力 远高于应急泵la、lb出口压力，其非能动阀门2a、2b始终处于关闭状态，应急泵la、Ib不能 将反应堆注入冷却主回路系统4，而是经过旁路流经板式换热器5使池水得到冷却，执行池 水冷却功能。本实施例采用单台应急泵的流量为125m3/h，旁路总管为250m3/h。
当反应堆发生“丧失热阱”事件时，由“冷却剂出口温度过高”信号触发反应堆紧急 停堆，主循环泵自动停止运行，此时反应堆冷却主回路系统4压力降低，非能动阀门2a、2b 自动打开，应急泵la、lb将反应堆池水输送至反应堆冷却主回路系统4，进而保证反应堆内 至少有180m3/h冷却流量从上之下流经堆芯并带出堆芯放出的热量。
权利要求
一种池式反应堆应急堆芯冷却系统，包括应急泵、非能动阀门、板式换热器(5)，应急泵入口端与反应堆水池连通，应急泵的出口端与非能动阀门连接，非能动阀门连接反应堆冷却主回路系统(4)，其特征在于，应急泵的出口端还连接板式换热器(5)，板式换热器(5)与反应堆水池连通，板式换热器(5)与应急泵之间设置有非能动阀门。
2.根据权利要求
1所述的一种池式反应堆应急堆芯冷却系统，其特征在于，所述的应 急泵为两台应急泵(la、lb)并联组成。
3.根据权利要求
1所述的一种池式反应堆应急堆芯冷却系统，其特征在于，所述的应 急泵采用不间断电源(UPS)供电。
专利摘要
本实用新型公开了一种池式反应堆应急堆芯冷却系统，包括应急泵、非能动阀门、板式换热器(5)，应急泵入口端与反应堆水池连通，应急泵的出口端与非能动阀门连接，非能动阀门连接反应堆冷却主回路系统(4)，应急泵的出口端还连接板式换热器(5)，板式换热器(5)与反应堆水池连通，板式换热器(5)与应急泵之间设置有非能动阀门。本实用新型提供了一种结构简单，节省能源，减少操作人员干预，减少设备启动故障，自动投入运行的池式反应堆应急堆芯冷却系统。
文档编号G21C15/18GKCN201638576SQ201020126014
公开日2010年11月17日 申请日期2010年3月9日
发明者庄毅, 张金山, 李华, 李清, 韩海芬, 黄兴蓉 申请人:中国原子能科学研究院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan