[实用新型]一种能动和非能动结合的二次侧余热排出系统

说明书

本实用新型公开了一种能动和非能动结合的二次侧余热排出系统，包括蒸汽发生器、余热排出冷却器、冷却水箱和能动部分组件，所述蒸汽发生器的蒸汽出口通过第一管线与余热排出冷却器的入口连通，余热排出冷却器浸没于冷却水箱5内，余热排出冷却器的出口经第二管线与非能动系统启动阀相连，非能动系统启动阀与蒸汽发生器的底部入口连通；所述能动部分组件与非能动系统启动阀并联布置，能动部分组件的一端与第二管线连通，能动部分组件的另一端与第三管线连通。本实用新型的有益效果为：本实用新型可全面地覆盖船用核动力装置及海上核动力浮动平台在正常停堆、未丧失全部电源事故工况、全部电源丧失事故工况后的堆芯剩余释热排出需求。

技术领域

本实用新型涉及核动力装置(包括船用核动力装置及海上核动力浮动平台等)专设安全领域,具体涉及一种能动和非能动结合的二次侧余热排出系统。

背景技术

核动力系统反应堆正常停堆以及事故紧急停堆时，堆内功率并不能立即下降为零；燃料元件内生成的裂变碎片和裂变产物在很长时间内继续衰变放出热量，这部分热量称为堆芯剩余释热。堆芯剩余释热随着时间的推移缓慢减小，在停堆数小时后，堆芯剩余释热为额定热功率的1％。因此，必须将堆芯剩余释热从反应堆内带出，否则将引起燃料元件过热和损伤，威胁反应堆的安全。

传统压水堆核动力系统采用应急给水系统和一回路能动余热排出系统。应急给水系统属于专设安全设施，排出停堆第一阶段的热量，直至反应堆温度和压力降低至一回路能动余热排出系统可运行范围后，一回路能动余热排出系统投入运行。但是，这种设计对电力等外部能量的供应以及操纵员的操作有较强的依赖性，在发生全部电源丧失事故后无法投入运行，且出现人因失误的可能性较大；另一方面，一回路能动余热排出系统连接于主冷却剂系统，扩大了主冷却剂承压边界范围，增大了放射性泄漏的风险。

第三代压水堆核动力系统提出了非能动余热排出的理念，借助冷热源密度差和高位差，通过工质的自然循环导出堆芯剩余释热，提升了反应堆的安全性和可靠性。但是，由于采用了非能动理念，操纵员在系统运行中不干预，主冷却剂降温速率等不能控制，非能动余热排出仅用于发生全部电源丧失事故后的堆芯剩余释热导出，在正常停堆和未丧失全部电源事故后的停堆工况下，仍需要使用能动余热排出的手段，通过操纵员的干预来控制主冷却剂降温速率，满足停堆冷却速率的要求。

因此，有必要设计一种基于能动和非能动结合的二次侧余热排出系统，在正常停堆、紧急停堆以及丧失全部电源事故等条件下均能满足堆芯剩余释热排出需求，并且不扩大主冷却剂承压边界范围，使船用核动力装置及海上核动力浮动平台的运行更加安全、可靠。

发明内容

本实用新型的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种基于能动和非能动结合的二次侧余热排出系统，解决了现有技术难以在正常停堆、紧急停堆以及丧失全部电源事故等多种条件下均能将堆芯剩余释热排出的问题.

本实用新型采用的技术方案为：一种能动和非能动结合的二次侧余热排出系统，主要包括蒸汽发生器、余热排出冷却器、冷却水箱和能动部分组件，所述蒸汽发生器的蒸汽出口通过第一管线与余热排出冷却器的入口连通，余热排出冷却器浸没于冷却水箱5内，余热排出冷却器的出口通过第二管线与非能动系统启动阀的入口连通，非能动系统启动阀的出口通过第三管线与蒸汽发生器的底部入口连通；所述能动部分组件与非能动系统启动阀并联布置，能动部分组件的一端与第二管线连通，能动部分组件的另一端与第三管线连通。

按上述方案，所述能动部分组件包括依次布置的能动余热排出泵、能动系统调节阀和能动系统启动阀，所述能动余热排出泵的入口与第三管线连通；所述能动系统启动阀的出口与第二管线连通。

按上述方案，所述二次侧余热排出系统还包括汽液分离设备，余热排出冷却器的出口与汽液分离设备的入口连通，汽液分离设备的液体出口通过第二管线与非能动系统启动阀的入口连通。

按上述方案，在第一管线上配置有蒸汽侧隔离阀。