[发明专利]核反应堆的非能动安全注射系统

说明书

技术领域

本发明涉及核电站安全保护系统，尤其涉及核反应堆的冷却剂安全注射系统。

背景技术

安全注射系统，是反应堆安全保护的一个重要措施。以压水堆为例，在发生丧失冷却剂事故后，反应堆内的冷却剂流失，并且反应堆的衰变热持续将反应堆内的冷却剂蒸发，从而可能使反应堆的堆芯裸露于冷却剂外，得不到足够的冷却，造成堆芯损伤甚至熔化，放射性泄漏。安全注射系统能够及时为反应堆的堆芯补充冷却剂，使其不裸露，从而阻止堆芯损伤的后果发生。

中国发明专利申请(申请号200910108230.9、公开号CN101847451A)公开一种安全注入系统，涉及一种安全注入系统，包括高压安注泵、低压安注泵和安注箱，还包括用于容纳安注水的换料水箱。有益效果在于，减少了系统交叉管道，实现连续运行。但该安全注入系统复杂，包括高压安注、低压安注和安注箱(中压安注)，系统失效的概率必然增加；另外，该系统为泵驱动，在丧失电源的情况下，不能执行应有的功能。

中国实用新型专利(申请号201020211920.5、公告号CN201698775U)公开用于核反应堆压力容器的直接安注系统，涉及一种用于核反应堆压力容器的直接安注系统，该系统包括安注冷源、安注管道、以及在所述安注管道上设置的安注控制阀门；在发生设计基准事故或者严重事故或其他特殊情况下，可以通过安注管道直接将安注冷源中的冷媒注入到压力容器中。该系统没有安注驱动泵，在反应堆发生事故工况下，压力容器内的压力很高(比如15MPa)，而压力容器外部通常为常压(约0.1MPa)，无法保证安注冷源内的水顺利注入压力容器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种核反应堆的非能动安全注射系统，不需要传统核电厂的高压、中压安注，系统简单。

为实现所述目的核反应堆的非能动安全注射系统，其特点是，设置在反应堆的安全壳内，包括自动降压系统、内置冷源以及安全注射管线，自动降压系统连接在反应堆压力容器和内置冷源之间，内置冷源中装有足量的冷却剂，内置冷源的下部连接安全注射管线，安全注射管线通过阀门连接到反应堆压力容器，内置冷源连接安全注射管线的接口处设置有滤网，内置冷源的标高要高于反应堆压力容器；反应堆压力容器的冷却剂经由自动降压系统喷洒到内置冷源中，内置冷源中的冷却剂在重力作用下经滤网进入安全注射管线，安全注射管线中的冷却剂注入到反应堆压力容器中。

所述的核反应堆的非能动安全注射系统，其进一步的特点是，安全壳为钢安全壳，其设计压力＞0.5MPa。

所述的核反应堆的非能动安全注射系统，其进一步的特点是，还包括设置在安全壳内的再循环收集地坑及再循环滤网，再循环滤网通过阀门连接到安全注射管线中，再循环收集地坑内的冷却剂经再循环滤网进入到安全注射管线中，再进入到反应堆压力容器中。

所述的核反应堆的非能动安全注射系统，其进一步的特点是，其自动降压系统包括卸压阀组和喷洒器，以及自动触发卸压阀组打开的信号采集装置。

所述的核反应堆的非能动安全注射系统，其进一步的特点是，内置冷源与安全壳的大气相连通。

所述的核反应堆的非能动安全注射系统，其进一步的特点是，自动降压系统的卸压阀组为电磁阀、爆破阀、止回阀的组合。

所述的核反应堆的非能动安全注射系统，其进一步的特点是，安全注射管线中的阀门为电磁阀、爆破阀、止回阀的组合。

所述的核反应堆的非能动安全注射系统，其进一步的特点是，喷洒器浸没在内置冷源中。

所述的核反应堆的非能动安全注射系统，其进一步的特点是，所述安全壳外设有外部冷却系统，以带走安全壳的热量至最终热阱。

本发明的有益效果为：

利用安全壳承压能力较高的特点，通过自动降压系统降低压力容器内部压力，在安全壳超过设计压力之前，压力容器和安全壳内就能够达到压力平衡，使内置冷源的冷却剂能够依靠重力驱动注入压力容器；

不需要传统核电厂的高压、中压安注，系统简单；

采用非能动技术驱动冷却剂注入压力容器，不依赖外电源；

具有良好的可行性和可靠性。

附图说明

图1是核反应堆的非能动安全注射系统的结构框图。

具体实施方式

如图1所示的实施例以压水堆发生丧失冷却剂事故为例，对本发明的非能动安全注射系统作进一步说明。