[实用新型]体积膨胀组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及核电领域，尤其涉及一种在核电站中使用的体积膨胀组件，用于提高核电站的流体容器内的液位或者压力。

背景技术

核电站中使用的安注系统又叫做应急堆芯冷却系统，它的主要功能包括：当一回路系统破裂引起失水事故时，安注系统向堆芯注水，保证淹没和冷却堆芯，防止堆芯融化，以及保持堆芯的完整性。

另外，在三代非能动核电站(例如AP1000)中，可以利用堆芯补水箱(CMT)、安注箱(ACC)、安全壳内置换料水箱(IPWST)等向堆芯注水，这些注水操作均采用非能动方式，而重力安注压头是执行安注操作的重要参数。

实用新型内容

本实用新型主要旨在提高安注压头从而进一步提高安注系统的安全性。

根据本实用新型的一个方面，提出了一种在核电站中使用的体积膨胀组件，包括：体积膨胀装置，设置在核电站的流体容器内，所述体积膨胀装置适于基于触发信号在所述流体容器内膨胀以提高所述流体容器内的液位或提高所述流体容器内的压力。

有利的，以非能动方式使得所述体积膨胀装置膨胀。

进一步的，所述体积膨胀装置包括高压气体存储容器和体积膨胀容器，所述体积膨胀容器通过阀门与所述高压气体存储容器相通；基于所述触发信号，所述阀门被开启而使得所述体积膨胀容器的体积膨胀。有利的，所述体积膨胀的膨胀速度由阀门的开度控制。

可选的，利用化学反应产生的气体使得所述体积膨胀装置发生体积膨胀。进一步的，所述体积膨胀装置包括容纳有第一反应物的第一反应容器和容纳有第二反应物的第二反应容器，所述第一反应容器和所述第二反应容器通过阀门相通，第一反应物适于与所述第二反应物发生反应而产生大量气体，其中，基于所述触发信号，所述阀门被开启而使得第一反应物与所述第二反应物发生反应以产生大量气体，产生的大量气体至少膨胀所述第一反应容器和所述第二反应容器中的至少一个。可选的，所述体积膨胀装置包括容纳有第一反应物的第一反应容器和容纳有第二反应物的第二反应容器，所述第一反应容器和所述第二反应容器通过阀门相通，第一反应物适于与所述第二反应物发生反应而产生大量气体，第一反应容器和第二反应容器中的至少一个设置有排气口，其中，基于所述触发信号，所述阀门被开启而使得第一反应物与所述第二反应物发生反应以产生大量气体，产生的大量气体经所述排气口进入体积膨胀装置的内部空间以膨胀所述体积膨胀装置。有利的，所述体积膨胀的膨胀速度由阀门的开度控制。

可选的，所述体积膨胀组件还包括气泵，气泵的出口与所述体积膨胀装置相通；基于所述触发信号，所述气泵被开启而向所述体积膨胀装置内供给使得所述体积膨胀装置体积膨胀的气体。有利的，由所述气泵的运转控制所述体积膨胀装置的充气速度、充气量、充气压力中的至少一个。

可选的，所述体积膨胀装置包括压缩弹簧和容纳该压缩弹簧的密封容器，在所述压缩弹簧基于所述触发信号被触发而释放时，所述密封容器的内部容积基于该压缩弹簧的释放而相应扩大。

有利的，所述体积膨胀组件还包括限位装置，所述限位装置限制所述体积膨胀装置在体积膨胀之后的位置和/或形状。

有利的，所述体积膨胀组件使用在压水堆安注系统中。

在上述体积膨胀组件中，有利的，所述体积膨胀装置设置在所述流体容器内，且所述流体容器为核电站的以下部件中的至少一种：堆芯补水箱(CMT)、安全壳地坑、安全壳内换料水箱(IRWST)、反应堆压力容器(RPV)、蒸汽发生器(SG)、安注箱(ACC)、安全壳。有利的，所述触发信号包括流体容器内的液位、液体流出所述流体容器的安注流速、所述流体容器内部的压力、堆芯温度、稳压器内的低压力信号以及低液位信号中的至少一种。

利用本实用新型的技术方案，可以提高重力安注的安注压头，而且，因为体积膨胀会占据流体容器内的流体的空间，所以可以提高淹没液位，特别可以在事故后期提高堆芯内的淹没液位。此外，根据本实用新型的技术方案的体积膨胀组件还可以吸收掉堆芯产生的部分余热(例如，在体积膨胀时，根据本实用新型的体积膨胀组件甚至还可以吸收外接热量)，提高所在空间气体的压力(如安注箱(ACC)内部或核电站其他需要加压的地方)等。

附图说明

图1为根据本实用新型的一个实施例的体积膨胀组件的示意图，其中图1a示出了体积膨胀组件未被触发膨胀之前的状态，而图1b则示出了该体积膨胀组件被触发膨胀之后的状态，在图1b中，液体容器内的液位基于该膨胀而升高；

图2为图1中的体积膨胀组件的放大示意图；