[发明专利]安全壳内堆芯余热导出方法和系统

说明书

本发明公开了一种安全壳内堆芯余热导出方法和系统，所述方法包括：在设计基准事故工况下，将安全注入系统的低压安注子系统与余热排出系统的热交换器连通，低压安注子系统将吸收了堆芯余热的冷却剂导出至所述热交换器换热冷却，经过所述热交换器换热冷却后的冷却剂返回注入堆芯，所述冷却剂循环流动，持续导出堆芯余热直至所述堆芯处于安全状态；在设计基准事故工况下，且所述低压安注子系统投入使用的条件下，安全壳的容积满足至少24小时内不超过其设计压力，这种组合设计能够简化专设安全设施，保证纵深防御第二、三层次的独立性，提高安全性并降低建造和运行维护成本。

技术领域

本发明属于核工业技术领域，具体涉及一种安全壳内堆芯余热导出方法和系统。

背景技术

安全壳作为核电厂反应堆芯保护的重要设施之一，需要配置良好的热量导出系统，以快速有效地导出事故工况下堆芯余热和安全壳内的热量。

参见专利公布号为CN104217773A的专利申请文献，一般核电厂设置了安全壳喷淋系统、安全注入系统、余热排出系统用于在设计基准事故工况下导出安全壳和堆芯余热：安全壳喷淋系统用于设计基准事故工况下导出安全壳热量，通过热交换器及其壳侧的设备冷却水系统将喷淋水(换料水箱或地坑水)的热量传到最终热阱；安全注入系统用于设计基准事故工况下导出堆芯余热，通过向堆芯注入含硼冷却水将堆芯余热带出，并由安全壳喷淋系统或(和)蒸汽发生器二次侧将堆芯余热传到最终热阱；余热排出系统在设计基准事故工况下用于达到其接入条件后将堆芯余热传给最终热阱，并长期持续冷却堆芯。

对于这种设计，在设计基准事故工况下需要安全注入系统和安全壳喷淋系统两套专设安全系统、余热排出系统互相配合以带出堆芯余热，建造和运行维护成本高。而且，余热排出系统既用于正常运行工况下又用于设计基准事故工况下堆芯余热导出，不能满足纵深防御关于各个层次相互独立的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种安全壳内堆芯余热导出方法和系统，能够简化专设安全设施，保证纵深防御第二、三层次的独立性。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明第一方面，提供一种安全壳内堆芯余热导出方法，所述方法包括：

在设计基准事故工况下，将安全注入系统的低压安注子系统与余热排出系统的热交换器连通，低压安注子系统将吸收了堆芯余热的冷却剂导出至所述热交换器换热冷却，经过所述热交换器换热冷却后的冷却剂返回注入堆芯，所述冷却剂循环流动，持续导出堆芯余热直至所述堆芯处于安全状态；

在设计基准事故工况下，且所述低压安注子系统投入使用的条件下，安全壳的容积满足至少24小时内不超过其设计压力。

优选地，

在设计基准事故工况下，且所述低压安注子系统不投入的条件下，通过蒸汽发生器二次侧的辅助给水系统和大气排放系统导出堆芯余热；

所述低压安注子系统不投入和失去所述辅助给水系统的条件下，通过二次侧非能动余热排出系统导出堆芯余热。

优选地，

在设计扩展工况下，通过二次侧非能动余热排出系统或其它措施导出堆芯余热。

优选地，所述方法还包括：

在正常停堆冷却时，通过余热排出系统导出堆芯余热，以使堆芯处于冷停堆温度。

本发明的第二个方面，提供一种安全壳内堆芯余热导出系统，包括：安全注入系统的低压安注子系统、余热排出系统的热交换器，

所述低压安注子系统的低压安注泵与余热排出系统的热交换器连接，且形成将堆芯冷却剂循环流经所述热交换器的第一流动回路，用于在设计基准事故工况下经所述热交换器持续导出堆芯余热直至所述堆芯处于安全状态；