本發(fā)明涉及核電廠安注系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型堆芯補水箱。

背景技術(shù)：

堆芯補水箱(Core Make-up Tank，簡稱CMT)是第三代核反應(yīng)堆非能動堆芯冷卻系統(tǒng)安注系統(tǒng)的核心設(shè)備，為安注系統(tǒng)存儲大體積的安注流體。在反應(yīng)堆出現(xiàn)事故工況后，堆芯補水箱依靠重力作用以非能動的方式向堆芯注入低溫含硼水，同時冷凝通過壓力平衡管以自然循環(huán)方式進入堆芯補水箱的飽和狀態(tài)的汽水混合物。堆芯補水箱能夠在長時間內(nèi)向堆芯提供相對高流量的安注，防止事故向更惡劣的方向發(fā)展，因此，堆芯補水箱自身結(jié)構(gòu)的完整性是至關(guān)重要的。

當核電廠是設(shè)置在浮動平臺或破冰船上時，海浪、風與洋流等外部條件以及浮動平臺或破冰船的自身運動會導(dǎo)致核電廠出現(xiàn)傾斜、起伏、搖擺等情況。在這種情況下，若核電廠發(fā)生事故，堆芯補水箱會投入運行，水位逐漸下降。堆芯補水箱水位下降后，由于自由液面的存在，堆芯補水箱內(nèi)會產(chǎn)生非線性的晃蕩現(xiàn)象。當堆芯補水箱內(nèi)產(chǎn)生晃蕩現(xiàn)象時容器內(nèi)壁會受到不同程度的持續(xù)的沖擊壓力，有可能危害到堆芯補水箱的結(jié)構(gòu)完整性。同時，堆芯補水箱內(nèi)水位測量信號也會受到影響，導(dǎo)致水位信號不能準確反映堆芯補水箱內(nèi)的實際情況，甚至有可能導(dǎo)致安全信號的誤觸發(fā)，降低了核電廠的可靠性。當核電廠是設(shè)置在陸地上時，如果發(fā)生地震使核電廠出現(xiàn)事故工況，堆芯補水箱也可能在震動情況下出現(xiàn)上述的安全問題。

為提高核電廠的安全性和可靠性，有必要提供一種新型堆芯補水箱，以抑制內(nèi)部的晃蕩現(xiàn)象。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種新型堆芯補水箱，以抑制內(nèi)部的晃蕩現(xiàn)象。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種可以減輕晃蕩影響的新型堆芯補水箱，包括內(nèi)部具有空腔的箱體及設(shè)置于箱體內(nèi)的分隔件，分隔件將空腔的中段分隔為沿箱體的高度方向延伸的若干個部分。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明新型堆芯補水箱在箱體中設(shè)置了分隔件，分隔件將空腔分隔成了若干部分，每一部分與原先不分隔的空腔相比都是徑高比更小的細長形空間，而在徑高比小的空間內(nèi)，晃蕩現(xiàn)象更不容易出現(xiàn)。同時，通過限制容器內(nèi)流體的橫向速度，可以有效的抑制晃蕩現(xiàn)象?？梢?，本新型堆芯補水箱中通過設(shè)置分隔件能夠有效抑制補水箱中可能出現(xiàn)的晃蕩現(xiàn)象，減小了由晃蕩現(xiàn)象引起的液位測量不準及補水箱結(jié)構(gòu)損傷的安全隱患，從而提高了核電廠的安全性和可靠性。同時，本堆芯補水箱中通過設(shè)置一具有分隔功能的分隔件就能夠?qū)崿F(xiàn)抑制晃蕩的目的，結(jié)構(gòu)簡單、方便加工，因此易于實現(xiàn)與推廣。并且設(shè)置分隔件對堆芯補水箱的容積影響不大，更不會對補水箱的補水功能有不良影響。

較佳地，分隔件包括若干沿箱體的高度方向延伸的隔板，若干隔板的一端相互固定，若干隔板的另一端相互間隔地連接于箱體的內(nèi)壁。若干隔板的一端相互固定而另一端相關(guān)間隔，即分隔件整體呈由中心向外側(cè)放射散開的結(jié)構(gòu)。隔板連接在箱體內(nèi)壁后，若干的隔板能夠?qū)⒖涨坏闹卸畏指舫上鄳?yīng)數(shù)量的若干部分，其中每一部分的徑高比都小于沒有隔開的空腔整體的徑高比。隔板設(shè)置的數(shù)量越多，則分隔開的每一部分的徑高比越小，對晃蕩現(xiàn)象的抑制效果更佳。

具體地，隔板的數(shù)量為四個，任意相鄰的兩隔板呈相互垂直設(shè)置，且四個隔板為一體成型結(jié)構(gòu)。分隔件的橫截面呈十字形，結(jié)構(gòu)簡單，組裝時將整個分隔件放入箱體中然后將隔板的末端焊接固定到箱體上，加工方便。

具體地，箱體內(nèi)設(shè)有承載分隔件的承載部。

更具體地，承載部是相對內(nèi)壁凸出的凸臺，隔板與箱體連接的一端承載于凸臺上。凸臺在焊接固定前可以為分隔件提供定位、支撐的作用，而在分隔件固定后也能持續(xù)提供承載功能，進一步保證了堆芯補水箱的結(jié)構(gòu)可靠性。隔板可以采用將外側(cè)焊接于箱體側(cè)面的方式固定，也可以采用將底部焊接于凸臺上的方式固定。

較佳地，箱體包括中空的筒體、固定于筒體上端的上封頭及固定于筒體下端的下封頭，分隔件固定于筒體的內(nèi)壁。

具體地，分隔件頂部的位置低于筒體的頂端，分隔件底部的位置高于筒體的底端。

具體地，上封頭開設(shè)有與空腔連通的入口管嘴，下封頭開設(shè)有與空腔連通的出口管嘴。

附圖說明

圖1是本發(fā)明新型堆芯補水箱的半剖圖

圖2是圖1中A處的放大圖。

圖3是圖1中沿B方向的橫截面圖。

具體實施方式

下面結(jié)合給出的說明書附圖對本發(fā)明的較佳實施例作出描述。

結(jié)合圖1至圖3所示，本發(fā)明提供了一種可以減輕晃蕩影響的新型堆芯補水箱1，包括內(nèi)部具有空腔10的箱體及設(shè)置于箱體內(nèi)的分隔件11，分隔件11將箱體內(nèi)部的空腔10的中段分隔為沿箱體的高度方向延伸的若干個部分，而空腔10的上部與下部都沒有被分隔件11分隔開。被分隔件11分隔出來的每一部分都是徑高比較小的細長形空間，在這樣的空間中晃蕩現(xiàn)場不容易出現(xiàn)，即分隔件11的設(shè)置能夠在新型堆芯補水箱1中有效抑制晃蕩現(xiàn)象。

具體的，箱體包括中空的圓柱形筒體12、固定于筒體12上端的上封頭13及固定于筒體12下端的下封頭14，上封頭13與下封頭14都為球冠形。上封頭13開設(shè)有與箱體內(nèi)部的空腔10連通的入口管嘴131，入口管嘴131通過壓力平衡管線與核電廠一回路連接，從而維持新型堆芯補水箱1內(nèi)的壓力與一回路的壓力相等。下封頭14開設(shè)有與箱體內(nèi)部的空腔10連通的出口管嘴141，出口管嘴141通過注入管線與核電廠一回路連接，當新型堆芯補水箱1投入運行后，新型堆芯補水箱1內(nèi)溫度較低的含硼水通過注入管線注入到一回路中冷卻堆芯。

分隔件11包括若干沿箱體的高度方向延伸的隔板111，若干隔板111的一端相互固定并位于空腔10的中心位置，若干隔板111的另一端相互間隔地連接于筒體12的內(nèi)壁。分隔件11頂部的位置低于筒體12的頂端，分隔件11底部的位置高于筒體12的底端。筒體12內(nèi)設(shè)置有用于承載分隔件11的承載部，承載部在本實施例中具體是相對筒體12的內(nèi)壁凸出的若干個凸臺121，凸臺121位于筒體12的下端，凸臺121的數(shù)量與隔板111的數(shù)量對應(yīng)，若干隔板111的末端分別承載于若干凸臺121上。裝配時，先將分隔件11從上往下放入筒體12并使若干隔板111分別承載在若干凸臺121上，然后使用焊接等方式使隔板111末端與筒體12固定，可以將隔板111的側(cè)面焊接于筒體12內(nèi)壁，也可以將隔板111底部焊接于凸臺121，最后再將上封頭13與下封頭14固定到筒體12上。凸臺121也可以是只有一個，并且成一整圈地環(huán)繞布置于筒體12的內(nèi)壁。

具體地，本實施例中采用的分隔件11具有四個隔板111，凸臺121的數(shù)量對應(yīng)的也為四個，四個隔板111將空腔10的中段分隔成了四個部分，四個隔板111是一體成型結(jié)構(gòu)。任意相鄰的兩隔板111呈相互垂直設(shè)置，因此分隔件11的橫截面呈十字形。

在其他實施方式中，分隔件11可以包括數(shù)量更多的隔板111，從而可以將空腔10中段分隔成更多個部分，其中每一部分的徑高比更小，抑制晃蕩的效果也更加明顯。另外，每一個隔板111的厚度會決定其是否能夠在最惡劣的環(huán)境條件下經(jīng)受住沖擊壓力，而分隔件11的長度也會影響抑制晃蕩的效果。當然，隔板111的數(shù)量越多、厚度越厚、分隔件11的長度越長，都會造成成本的相應(yīng)增加，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際應(yīng)用場景的需求平衡經(jīng)濟性與抑制晃蕩效果的關(guān)系后設(shè)定隔板111厚度、數(shù)量以及分隔件11長度。

需要說明的是，分隔件的結(jié)構(gòu)并不以本實施例中具體介紹的由多個隔板111組成的形式為限定，分隔件還可以是橫截面呈蜂窩狀的結(jié)構(gòu)等。本實施例中筒體12與分隔件11都是不銹鋼材質(zhì)，但兩者的材料也不以此為限。

當核電廠正常運行狀態(tài)時，新型堆芯補水箱1內(nèi)充滿低溫含硼水。新型堆芯補水箱1的入口管嘴131通過壓力平衡管線與一回路連接，壓力平衡管線上的閥門常開，維持新型堆芯補水箱1內(nèi)的壓力與一回路壓力相等；出口管嘴141通過注入管線與一回路連接，注入管線上的閥門常關(guān)，保證在正常運行時新型堆芯補水箱1不會向一回路注入低溫含硼水。核電廠處于正常運行狀態(tài)時，新型堆芯補水箱1內(nèi)不存在自由液面(液體壓強中與大氣聯(lián)通的液面)，不會產(chǎn)生晃蕩現(xiàn)象。

當核電廠出現(xiàn)事故工況并需要新型堆芯補水箱1投入時，若觸發(fā)了新型堆芯補水箱1投入信號，或者操作員手動投入新型堆芯補水箱1時，注入管線上的閥門開啟，在自然循環(huán)驅(qū)動力的作用下，一回路溫度較高的冷卻劑通過壓力平衡管線進入新型堆芯補水箱1，溫度較低的冷卻劑通過注入管線注入到一回路中冷卻堆芯。此時新型堆芯補水箱1內(nèi)的水位不會下降，不會產(chǎn)生晃蕩現(xiàn)象。

當一回路的水裝量減少導(dǎo)致壓力平衡管線上出現(xiàn)氣泡，或者由于一回路壓力下降過快，導(dǎo)致新型堆芯補水箱1上部溫度較高的水出現(xiàn)閃蒸后，自然循環(huán)中斷，此時，新型堆芯補水箱1內(nèi)的含硼水在重力的作用下注入到一回路中，水位開始下降。當新型堆芯補水箱1內(nèi)的水位高于分隔件11時，不會產(chǎn)生劇烈的晃蕩現(xiàn)象，晃蕩對容器壁的沖擊壓力較小，對水位測量的影響也比較?。划斔恢饾u下降到低于分隔件11的頂部時，新型堆芯補水箱1內(nèi)的空間被分割為四個較小的空間，晃蕩現(xiàn)象被抑制；當水位進一步下降到低于分隔件11底部時，此時水位較低，對容器壁的沖擊力很小，水位測量的誤差也不會導(dǎo)致安全信號的誤觸發(fā)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明新型堆芯補水箱1在箱體中設(shè)置了分隔件11，分隔件11將空腔10分隔成了若干部分，每一部分與原先不分隔的空腔10相比都是徑高比更小的細長形空間，而在徑高比小的空間內(nèi)，晃蕩現(xiàn)場更不容易出現(xiàn)。可見，本新型堆芯補水箱1中通過設(shè)置分隔件11能夠有效抑制新型堆芯補水箱1中可能出現(xiàn)的晃蕩現(xiàn)象，減小了由晃蕩現(xiàn)象引起的液位測量不準及新型堆芯補水箱1結(jié)構(gòu)損傷的安全隱患，從而提高了核電廠的安全性和可靠性。同時，本新型堆芯補水箱1中通過設(shè)置一具有分隔功能的分隔件11就能夠?qū)崿F(xiàn)抑制晃蕩的目的，結(jié)構(gòu)簡單、方便加工，因此易于實現(xiàn)與推廣。并且設(shè)置分隔件11對新型堆芯補水箱1的容積影響不大，更不會對新型堆芯補水箱1的補水功能有不良影響。

本發(fā)明新型堆芯補水箱1的維護基本與常規(guī)核電廠內(nèi)堆芯補水箱的維護一致。除此之外，還需對隔板111的表面腐蝕度、機械強度進行檢查，并定期進行維護。

以上所揭露的僅為本發(fā)明的較佳實例而已，其作用是方便本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解并據(jù)以實施，當然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明申請專利范圍所作的等同變化，仍屬于本發(fā)明所涵蓋的范圍。