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一种核电站二次侧的长期余热排出系统

阅读：832发布：2020-07-10

IPRDB可以提供一种核电站二次侧的长期余热排出系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种核电站二次侧的长期余热排出系统，包括蒸汽发生器，所述蒸汽发生器出口通过主蒸汽管线经蒸汽释放阀连接蒸汽释放管线，所述蒸汽发生器的入口经给水止回阀、给水隔离阀连接到给水管线，所述主蒸汽管线与所述给水管线之间并联连接有应急补水箱、热交换器，所述应急补水箱进口通过应急补水箱进口隔离阀与应急补水管线连接到主蒸汽管线，所述应急补水箱出口经急补水箱出口隔离阀、应急补水箱出口止回阀连接到给水管线，所述热交换器进口通过热交换器进口隔离阀、冷却循环管线连接到所述主蒸汽管线，所述热交换器出口通过热交换器出口隔离阀、热交换器出口止回阀连接到给水管线。，下面是一种核电站二次侧的长期余热排出系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种核电站二次侧的长期余热排出系统，其特征在于，包括蒸汽发生器，所述蒸汽发生器出口通过主蒸汽管线经蒸汽释放阀连接蒸汽释放管线，所述蒸汽发生器的入口经给水止回阀、给水隔离阀连接到给水管线，所述主蒸汽管线与所述给水管线之间并联连接有应急补水箱、热交换器，所述应急补水箱进口通过应急补水箱进口隔离阀与应急补水管线连接到主蒸汽管线，所述应急补水箱出口经急补水箱出口隔离阀、应急补水箱出口止回阀连接到给水管线，所述热交换器进口通过热交换器进口隔离阀、冷却循环管线连接到所述主蒸汽管线，所述热交换器出口通过热交换器出口隔离阀、热交换器出口止回阀连接到给水管线。

2.如权利要求1所述核电站二次侧的长期余热排出系统，其特征在于，所述主蒸汽管线还连接到主蒸汽隔离阀。

3.如权利要求1所述核电站二次侧的长期余热排出系统，其特征在于，所述应急补水箱装有初始加压的过冷水。

4.如权利要求1所述核电站二次侧的长期余热排出系统，其特征在于，所述系统在余热排出初期，由应急补水箱通过重力注射为蒸汽发生器补水，并通过蒸汽释放管线向大气排放蒸汽，以带走堆芯衰变热。

5.如权利要求1所述核电站二次侧的长期余热排出系统，其特征在于，所述系统在长期冷却阶段，通过自然循环将热量导入热交换器中，并通过管外空气对流换热将热量传输至大气。

6.如权利要求1所述核电站二次侧的长期余热排出系统，其特征在于，所述系统可以是安全相关的系统，也可以执行纵深防御功能的非安全相关系统。

说明书全文

一种核电站二次侧的长期余热排出系统

技术领域

[0001] 本发明涉及核电站安全保护领域，具体地涉及一种核电站二次侧余热排出系。

背景技术

[0002] 传统压水堆的应急给水系统作为主给水系统的备用系统在主给水失效时使用。在电站事故停堆工况下，应急给水系统用来维持电站热停堆工况以足够的时间，并且将反应堆冷却到余热排出系统能够投入运行的状态。应急给水系统属专设安全设施，在丧失主给水或二次侧蒸汽管道破裂的瞬态下，应急给水系统被用来防止堆芯损坏，排出堆芯衰变热，直到余热排出系统投入运行。第三代先进压水堆中设置了非安全有关的启动给水系统，该系统布置在常规岛，在丧失主给水和丧失正常交流电事件中，从凝结水贮箱吸水向蒸汽发生器提供给水，从而实现排出反应堆冷却剂系统热量的纵深防御功能，防止非能动安全系统动作。在上述过程中，反应堆冷却剂系统的热量通过蒸汽发生器传递给二回路系统，二回路系统通过向汽轮机旁路系统或大气排放把热量带出。

[0003] 在现有的压水堆应急给水系统中，主要通过电源或柴油机作为驱动源，并以旋转机械向蒸汽发生器输送给水，以带走堆芯衰变热。若能设计一种具有非能动特性且没有运动部件的余热排出系统，将使核电站的安全保护系统更加安全可靠。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种核电站二次侧的长期余热排出系统，不需要传统核电厂的电源驱动和柴油机驱动，且没有旋转机械和运动部件，系统简单可靠。

[0005] 本发明提供的一种核电站二次侧的长期余热排出系统，包括蒸汽发生器，所述蒸汽发生器出口通过主蒸汽管线经蒸汽释放阀连接蒸汽释放管线，所述蒸汽发生器的入口经给水止回阀、给水隔离阀连接到给水管线，所述主蒸汽管线与所述给水管线之间并联连接有应急补水箱、热交换器，所述应急补水箱进口通过应急补水箱进口隔离阀与应急补水管线连接到主蒸汽管线，所述应急补水箱出口经急补水箱出口隔离阀、应急补水箱出口止回阀连接到给水管线，所述热交换器进口通过热交换器进口隔离阀、冷却循环管线连接到所述主蒸汽管线，所述热交换器出口通过热交换器出口隔离阀、热交换器出口止回阀连接到给水管线。

[0006] 在一个实施例中，所述主蒸汽管线还连接到主蒸汽隔离阀。所述应急补水箱中装有初始加压的过冷水。

[0007] 进一步地，所述系统在余热排出初期，由应急补水箱通过重力注射为蒸汽发生器补水，并通过蒸汽释放管线向大气排放蒸汽，以带走堆芯衰变热。

[0008] 进一步地，所述系统在长期冷却阶段，通过自然循环将热量导入热交换器中，并通过管外空气对流换热将热量传输至大气。

[0009] 本系统可以是安全相关的系统，也可以执行纵深防御功能的非安全相关系统。

附图说明

[0010] 图1是核电站二次侧的长期余热排出系统流程简图。

[0011] 附图标记

[0012] 1-蒸汽发生器2-主蒸汽管线3-主蒸汽隔离阀4-蒸汽释放阀

[0013] 5-蒸汽释放管线6-应急补水箱进口隔离阀7-应急补水管线

[0014] 8-应急补水箱9-应急补水箱出口隔离阀10-应急补水箱出口止回阀[0015] 11-热交换器进口隔离阀12-长期冷却循环管线13-热交换器

[0016] 14-热交换器出口隔离阀15-热交换器出口止回阀16-给水止回阀[0017] 17-给水隔离阀18-给水管线

具体实施方式

[0018] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

[0019] 本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

[0020] 为了更清晰的理解本发明，下面以核电站发生丧失主给水事故为例，结合图1对本发明的二次侧的长期余热排出系统作进一步说明。如图1所示，本发明提供的一种核电站二次侧余热排出系统，包括蒸汽发生器1，所述蒸汽发生器1出口通过主蒸汽管线经蒸汽释放阀连接蒸汽释放管线2，所述蒸汽发生器1的入口经给水止回阀16、给水隔离阀17连接到给水管线18，所述主蒸汽管线2与所述给水管线18之间并联连接有应急补水箱8、热交换器13，所述应急补水箱8进口通过应急补水箱8进口隔离阀6与应急补水管线7连接到主蒸汽管线2，所述应急补水箱出口经急补水箱出口隔离阀9、应急补水箱8出口止回阀连接到给水管线18，所述热交换器13进口通过热交换器进口隔离阀11、冷却循环管线12连接到所述主蒸汽管线2，所述热交换器出口通过热交换器出口隔离阀14、热交换器出口止回阀15连接到给水管线18。

[0021] 二次侧的长期余热排出系统设置在反应堆的安全壳外，正常运行情况下，二次侧的长期余热排出系统处于备用状态，应急补水箱8中充满高压过冷水，热交换器13中充满低压过冷水。由应急补水箱8和热交换器13的进口隔离阀6、11和出口隔离阀9、14及止回阀10、15将其与主蒸汽管线2和给水管线18隔离。

[0022] 当发生丧失主给水事故时，主蒸汽隔离阀3和给水隔离阀17关闭，蒸汽释放阀4开启。同时开启应急补水箱进口隔离阀6，待应急补水箱8中的压力与蒸汽发生器1二次侧压力基本平衡时，打开应急补水箱出口隔离阀9，应急补水箱8中的过冷水在重力作用下注入蒸汽发生器1。过冷水在蒸汽发生器1中被加热转化成饱和蒸汽，部分蒸汽进入应急补水箱8维持压力平衡，剩余的蒸汽通过蒸汽释放阀4和蒸汽释放管线5排入大气，从而实现带走堆芯衰变热，直至一回路正常余热排出系统投入运行。

[0023] 待应急补水箱8完成第一阶段的冷却后，如需通过二次侧余热排出系统实现长期冷却，则依次打开热交换器进口隔离阀11和出口隔离阀14，在蒸汽发生器1、主蒸汽管线2、长期冷却循环管线12和给水管线18之间形成自然循环回路，热量通过在热交换器13中通过管外对流换热将热量排入大气，实现长期余热排出。

[0024] 上述过程利用非能动设备及蒸汽排放，以及对流换热带走一回路的衰变热和显热，实现一回路的冷却，具有良好的可行性和可靠性。

[0025] 前述各部件的连接仅为本发明的示例性说明并非限制性说明，也可以是其他连接方式。

[0026] 虽然已经附图全面描述例子，但各种示图可示出本公开的示例架构或其他配置，其用来帮助理解可在本公开中包括的特征和功能。本公开不限于示出的示例性架构或配置，而是可用各种替代性架构和配置被实现。另外，虽然以上关于各种例子和实现描述了本公开，但应理解，在例子中的一个或更多个描述的各种特征和功能在它们的适用性方面不限于描述它们的特定例子。而是，对于本公开的其他例子中的一个或更多了，它们可单独地或者以某种组合被应用，不管这样的例子是否被描述，并且不管这样的特征作为描述的例子的一部分被该处。再次，本公开的范围不应被上述例子的任一个限制。

[0027] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

[0028] 本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

[0029] 显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

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