[发明专利]停止冷却系统及具有该停止冷却系统的核设施

说明书

本发明提供了一种停止冷却系统，包括：蒸汽管线连接部，其连接到蒸汽管线以通过连接到蒸汽发生器的出口的蒸汽管线接收冷却水；停止冷却换热器，用于接收通过蒸汽管线连接部进入停止冷却系统的冷却水并通过蒸汽发生器的次级通道循环冷却水并通过换热器通道排出该冷却水；停止冷却泵，其当核反应堆正常停止时在核反应堆冷却系统的初级冷却之后或当事故发生时启动以执行核反应堆的停止冷却，并用于形成在蒸汽发生器和停止冷却换热器之间循环的冷却水的循环流动；以及给水管连接部，其连接到换热器通道和与蒸汽发生器的入口连接的给水管，从而将在停止冷却换热器中冷却的冷却水通过该给水管供应到蒸汽发生器。

技术领域

本公开涉及一种用于在核反应堆正常停机时或当事故发生时对核反应堆进行停机冷却(停止冷却)的停机(停止)冷却系统以及一种具有该停机(停止)冷却系统的核设施。

背景技术

核反应堆根据主要设备(蒸汽发生器、加压器、泵等)的安装位置分类成其中主要设备安装在反应堆容器外的分离式反应堆(例如，商用反应堆：韩国)和其中主要设备安装在反应堆容器内的一体式反应堆(例如，SMART反应堆：韩国)。

与一般工业锅炉不同，核设施(核电厂)即使在反应堆堆芯通过控制棒关闭之后也会从反应堆堆芯产生余热相当长的一段时间。因此，各种安全设施集中安装在核设施中，以便在发生事故时通过去除反应堆堆芯的余热来将反应堆维持在稳定状态。此外，诸如次级系统、停机冷却系统等的各种设施在正常反应堆停机运行期间运行。

商用分离式反应堆的蒸汽发生器与反应堆分开并且安装在比反应堆高的位置。在商用分离式核设施中，在正常反应堆冷却操作期间，反应堆冷却剂系统使用次级系统进行初级冷却，并且此后初级系统通过使用停机冷却系统直接注入冷却水进行冷却。并且，在商用分离式核设施中，在正常冷却操作或因事故进行的冷却操作期间，反应堆冷却剂系统使用主给水系统或辅助给水系统和次级系统进行初级冷却，并且此后初级系统通过使用构成安全系统的一部分的停机冷却系统直接注入冷却水进行冷却。

诸如SMART的一体式反应堆的蒸汽发生器安装在反应堆容器内并且安装在高于反应堆堆芯的位置但低于商用分离式核反应堆的蒸汽发生器的位置的位置。在具有无源余热去除系统的一体式反应堆中，在正常反应堆冷却操作期间，反应堆冷却剂系统使用给水系统和次级系统进行初级冷却，并且此后初级系统通过使用停机冷却系统直接注入冷却水进行冷却。此外，在一体式反应堆中，在因事故进行的冷却操作期间，反应堆冷却剂系统使用无源余热去除系统和蒸汽发生器进行初级冷却，并且此后初级系统通过使用停机冷却系统直接注入冷却水进行冷却。

然而，具有这种结构的现有技术的停机冷却系统设置有直接连接到反应堆容器的管线(或管道)。因此，当管线损坏时，冷却剂损失事故可能发生。而且，在现有技术的停机冷却系统中，反应堆容器在冷却操作期间是打开的。因此，为了确保停机冷却泵的吸头，停机冷却泵通常安装在核设施安全壳建筑物的最下部并且其抽吸部分的管线设计为很好。

对于一体式反应堆，用于将管线连接到反应堆容器的连接管嘴的直径与管线破裂事故的强度有关。因此，当管嘴的直径增大时，消除大的冷却剂损失事故的效果受到影响，该效果是一体式反应堆的固有特性。因此，通常，一体式反应堆通过减小连接到反应堆容器(反应堆冷却剂系统)的管嘴的直径并且此后增大连接管线的直径来满足吸头条件。然而，在该一体式反应堆中，由反应堆容器的连接管嘴占据的流阻非常大，因此存在对减小流阻的限制。因此，通过采用减小停机冷却系统中的流量的方法来逐渐冷却反应堆冷却剂系统的设计得到应用。由于该设计特性，一体式反应堆通常需要比商用反应堆更多的时间来执行停机冷却操作(达到重新加载温度)。