專利名稱:一種反應堆安全系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及核電技術領域：
，更具體地說，涉及一種應用于核電站安全殼的反應堆安全系統(tǒng)。
背景技術：
隨著技術的成熟核電站的安全性的不斷提高，核電站的建設逐漸的成為國家發(fā)展的重要能源保障。
目前的核電站中，核反應堆的結構是:在安全殼中形成反應堆堆腔，在堆腔中設置堆芯(壓力容器)，壓力容器連接蒸汽發(fā)生器。為了保證核反應堆的安全，需要設置多種安注系統(tǒng)，在發(fā)生失水事故(LOCA)時，為安全殼內(nèi)的堆腔、堆芯、蒸汽發(fā)生器等注入冷卻液來進行冷卻。如果在核反應堆發(fā)生失水事故(LOCA)的同時失去電源時，采用能動注入方式的專用安全設施因為失去 電源而不能向堆芯注入冷卻劑而不能保證堆芯燃料元件的安全；采用非能動注入方式的專用安全設施可以以非能動的方式注入冷卻劑來保證堆芯的安全，因此，采用非能動注入方式的專用安全設施是當今核電發(fā)展的重要方向。現(xiàn)有的安注系統(tǒng)大多設置在安全殼內(nèi)部，不利于常規(guī)檢查，而且，在發(fā)生事故時，難以進入安全殼內(nèi)部，應急處理困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題在于，提供一種將冷卻液設置在安全殼外的、可靠、安全的反應堆安全系統(tǒng)。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:構造一種反應堆安全系統(tǒng)，包括安全殼、以及設置在所述安全殼內(nèi)的蒸汽發(fā)生器、堆芯和堆腔；所述安全殼包括安全殼內(nèi)墻、以及在所述安全殼內(nèi)墻外圍設置的安全殼外墻；所述安全殼內(nèi)墻和安全殼外墻之間形成容納空間，所述容納空間內(nèi)充滿冷卻液；所述反應堆安全系統(tǒng)還包括與所述容納空間連通、向所述安全殼內(nèi)注入所述冷卻液的冷卻管路。
在本發(fā)明的反應堆安全系統(tǒng)中，所述冷卻管路包括與所述容納空間連通的噴淋管、設置在所述安全殼內(nèi)頂部與所述噴淋管連通的噴淋管道、以及設置在所述噴淋管上的噴淋閥門。
在本發(fā)明的反應堆安全系統(tǒng)中，所述噴淋管道包括設置在所述安全殼內(nèi)的環(huán)形噴淋管道，并且在所述環(huán)形噴淋管道上設有噴嘴。
在本發(fā)明的反應堆安全系統(tǒng)中，所述冷卻管路包括與所述容納空間連通、向所述蒸汽發(fā)生器注入所述冷卻液的注入管道，以及在所述注入管道上設置的注入閥門。
在本發(fā)明的反應堆安全系統(tǒng)中，所述冷卻管路包括與所述容納空間連通、向所述堆芯的冷管段注入所述冷卻液的安注管道，以及在所述安注管道上設置的安注閥門。
在本發(fā)明的反應堆安全系統(tǒng)中，所述冷卻管路包括與所述容納空間連通、向所述堆腔注入所述冷卻液的充水管道，以及在所述充水管道上設置的充水閥門。[0011]在本發(fā)明的反應堆安全系統(tǒng)中，根據(jù)所述蒸汽發(fā)生器、堆芯和堆腔的高度位置，所述容納空間在高度方向分為一個或多個容納空間
在本發(fā)明的反應堆安全系統(tǒng)中，所述容納空間在水平方向和/或垂直方向上分為一個或多個容納空間。
在本發(fā)明的反應堆安全系統(tǒng)中，所述容納空間內(nèi)直接充滿所述冷卻液；或者，在所述容納空間內(nèi)設置水箱，在所述水箱內(nèi)充滿所述冷卻液。
在本發(fā)明的反應堆安全系統(tǒng)中，所述反應堆安全系統(tǒng)還包括設置在所述安全殼夕卜、與所述容納空間連通的補水管道和補水水源。
實施本發(fā)明具有以下有益效果:在安全殼內(nèi)墻和安全殼外墻之間形成容納空間，并充滿冷卻液，形成非能動冷卻水箱，除了可以作為安全殼噴淋、注入蒸汽發(fā)生器和堆芯帶走堆芯熱量和注入堆腔帶走壓力容器外熱量以預防安全殼壓力升高、堆芯損壞和壓力容器失效外，還具有預防放射性的釋放和冷卻安全殼的功能，大大提高了核電站的可靠性和安全性。


下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中:
圖1是本發(fā)明反應堆安全系統(tǒng)的容納空間在高度方向設置的一種形式的結構示意圖；
圖2是本發(fā)明反應堆安全系統(tǒng)的容納空間在高度方向設置的另一種形式的結構示意圖；
圖3是本發(fā)明反應堆安全系統(tǒng)的容納空間在高度方向設置的另一種形式的結構示意圖；
圖4是本發(fā)明反應堆安全系統(tǒng)的容納空間在高度方向設置的另一種形式的結構示意圖；
圖5是本發(fā)明反應堆安全系統(tǒng)的容納空間在水平方向設置的一種形式的剖視示意圖；
圖6是本發(fā)明反應堆安全系統(tǒng)的容納空間在水平方向設置的另一種形式的剖視示意圖；
圖7是本發(fā)明反應堆安全系統(tǒng)的容納空間在水平方向設置的另一種形式的剖視示意圖；
圖8是本發(fā)明反應堆安全系統(tǒng)的噴淋管路工作的示意圖；
圖9是本發(fā)明反應堆安全系統(tǒng)的蒸汽發(fā)生器注入管路工作的示意圖；
圖10是本發(fā)明反應堆安全系統(tǒng)的安注管路工作的示意圖；
圖11是本發(fā)明反應堆安全系統(tǒng)的充水管路工作的示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，是本發(fā)明的反應堆安全系統(tǒng)的一個實施例，在事故狀態(tài)下可將熱量帶出，并具有預 防反射性的釋放和冷卻安全殼的功能，大大提高了核電站的可靠性和安全性。[0029]該反應堆安全系統(tǒng)包括安全殼、設置在安全殼內(nèi)的蒸汽發(fā)生器30、堆芯40、堆腔等，當然還包括一些連接管路、其他的安全殼內(nèi)設備等，在此不作贅述。
該安全殼為雙層安全殼，包括安全殼內(nèi)墻11、以及在安全殼內(nèi)墻11外圍設置的安全殼外墻12。在安全殼內(nèi)墻11和安全殼外墻12之間形成容納空間13，在該容納空間13內(nèi)充滿冷卻液，作為非能動冷卻水箱。在本實施例中，該容納空間13直接由安全殼內(nèi)墻11和安全殼外墻12圍成，直接充滿冷卻液。可以理解的，該容納空間13內(nèi)還可以另外設置水箱，而在水箱內(nèi)充滿冷卻液。
進一步的，該安全殼外還設有與容納空間13連通的補水管道和補水水源。在容納空間13的冷卻液排出后，通過補水水源和補水管道為容納空間13補充冷卻液，來保持容納空間13內(nèi)的水始終保持充滿。
如圖1所示，該容納空間13在垂直方向上布滿整個安全殼內(nèi)墻11和安全殼外墻12之間的所有空間。可以理解的，該容納空間13也可以在高度方向的其它設置，如圖2所示，該容納空間13在安全殼內(nèi)墻11和安全殼外墻12之間的上部空間設置；如圖3所示，該容納空間13在安全殼內(nèi)墻11和安全殼外墻12之間的中部空間設置；如圖4所示，該容納空間13在安全殼內(nèi)墻11和安全殼外墻12之間的下部空間設置。當然，該容納空間13還可以在高度方向上利用隔板等，分隔成多個區(qū)域，以便于不同的區(qū)域為不同的設備提供冷卻液進行冷卻。
進一步的，該容納空間13在水平方向上同樣是可以作為一個整體，如圖5所示；當然，也可以使用隔板根據(jù)需要分隔成兩組區(qū)域，如圖6所示，或者四個或更多個區(qū)域，如圖7所示。
該反應堆安全系統(tǒng)的安全殼內(nèi)設置有與容納空間13連通、向安全殼內(nèi)注入冷卻液的冷卻管路。在本實施例 中，該冷卻管路包括在安全殼頂部進行噴淋的噴淋管21路、為蒸汽發(fā)生器30注入冷卻液的蒸汽發(fā)生器注入管路、為堆芯40注入冷卻液的安注管路、以及為堆腔進行充水的充水管路。可以理解的，該等管路可以根據(jù)需要進行選擇其中的一部分，或者配合安全殼的一些安全管路進行組合使用。
如圖8所示，該噴淋管21路包括穿過安全殼內(nèi)墻11與容納空間13連通的噴淋管21、設置在安全殼內(nèi)頂部的噴淋管道22、以及在噴淋管21上設置的噴淋閥門23。該噴淋管道22與噴淋管21連通接入冷卻液，可以做成環(huán)形噴淋管道22，并且在噴淋管道22上設置噴嘴，進行均勻的噴灑?？梢岳斫獾模搰娏芄艿?2可以根據(jù)需要設置成各種形狀，例如網(wǎng)格狀等。
在發(fā)生事故需要對安全殼內(nèi)進行噴淋降溫時，噴淋閥門23打開，在重(壓)力作用下，冷卻液通過噴淋管21進入噴淋管道22，由噴淋管道22向安全殼內(nèi)部進行噴淋降溫，對安全殼內(nèi)部的設備的外殼進行降溫。
如圖9所示，該蒸汽發(fā)生器注入管路包括與容納空間13連通的注入管道31、以及在注入管道31上設置的注入閥門32。在發(fā)生事故需要對蒸汽發(fā)生器30進行冷卻時，打開注入閥門32，容納空間13內(nèi)的冷卻液在重(壓)力作用下，經(jīng)過注入管道31注入到蒸汽發(fā)生器30內(nèi)部，從而對蒸汽發(fā)生器30進行冷卻。
可以理解的，該注入閥門32可以設置為并聯(lián)的兩組注入閥門32，提高可靠性。
如圖10所示，該安注管路包括與容納空間13連通的安注管道41、以及在安注管道41上設置的安注閥門42。在發(fā)生事故需要對堆芯40進行冷卻時，打開安注閥門42，容納空間13內(nèi)的冷卻液在重(壓)力作用下，經(jīng)安注管道41注入到堆芯40內(nèi)，對堆芯40內(nèi)部進行冷卻降溫。
可以理解的，該安注閥門42可以設置為并聯(lián)的兩組安注閥門42，提高安全性。
如圖11所示，該充水管路包括與容納空間13連通的充水管道51、以及在充水管道51上設置的充水閥門52。在發(fā)生事故需要對堆腔進行冷卻時，打開充水閥門52，容納空間13內(nèi)的冷卻液在重(壓)力作用下，經(jīng)充水管道注入到堆坑50內(nèi)，利用冷卻液對堆坑50內(nèi)的堆芯40外殼進行冷卻，帶走堆芯40外殼熱量，從而降低堆芯40的溫度。
可以理解的，該充水閥門52可以設置為并聯(lián)的兩組充水閥門52，提高安全性。
上述閥門可以采用爆破閥、電動閥或其他閥門，并且可以根據(jù)需要由控制系統(tǒng)來控制開啟或關閉，在不同的事故工況下，來接通不同的管路，來實現(xiàn)對安全殼內(nèi)設備的合理、有效的降溫。
以上所揭露的僅為本發(fā)明較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發(fā)明之權利范圍，因此依本發(fā)明權·利要求所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
權利要求
1.一種反應堆安全系統(tǒng)，包括安全殼、以及設置在所述安全殼內(nèi)的蒸汽發(fā)生器、堆芯和堆腔；其特征在于，所述安全殼包括安全殼內(nèi)墻、以及在所述安全殼內(nèi)墻外圍設置的安全殼外墻；所述安全殼內(nèi)墻和安全殼外墻之間形成容納空間，所述容納空間內(nèi)充滿冷卻液； 所述反應堆安全系統(tǒng)還包括與所述容納空間連通、向所述安全殼內(nèi)注入所述冷卻液的冷卻管路。
2.根據(jù)權利要求
1所述的反應堆安全系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻管路包括與所述容納空間連通的噴淋管、設置在所述安全殼內(nèi)頂部與所述噴淋管連通的噴淋管道、以及設置在所述噴淋管上的噴淋閥門。
3.根據(jù)權利要求
2所述的反應堆安全系統(tǒng)，其特征在于，所述噴淋管道包括設置在所述安全殼內(nèi)的環(huán)形噴淋管道，并且在所述環(huán)形噴淋管道上設有噴嘴。
4.根據(jù)權利要求
1所述的反應堆安全系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻管路包括與所述容納空間連通、向所述蒸汽發(fā)生器注入所述冷卻液的注入管道，以及在所述注入管道上設置的注入閥門。
5.根據(jù)權利要求
1所述的反應堆安全系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻管路包括與所述容納空間連通、向所述堆芯的冷管段注入所述冷卻液的安注管道，以及在所述安注管道上設置的安注閥門。
6.根據(jù)權利要求
1所述的反應堆安全系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻管路包括與所述容納空間連通、向所述堆腔注入所述冷卻液的充水管道，以及在所述充水管道上設置的充水閥門。
7.根據(jù)權利要求
1-6任一項所述的反應堆安全系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)所述蒸汽發(fā)生器、堆芯和堆腔的高度位置，所述容納空間在高度方向分為一個或多個容納空間。
8.根據(jù)權利要求
1-6任一項所述的反應堆安全系統(tǒng)，其特征在于，所述容納空間在水平方向和/或垂直方向上分為一個或多個容納空間。
9.根據(jù)權利要求
1-6任一項所述的反應堆安全系統(tǒng)，其特征在于，所述容納空間內(nèi)直接充滿所述冷卻液；或者，在所述容納空間內(nèi)設置水箱，在所述水箱內(nèi)充滿所述冷卻液。
10.根據(jù)權利要求
1-6任一項所述的反應堆安全系統(tǒng)，其特征在于，所述反應堆安全系統(tǒng)還包括設置在所述安全殼外、與所述容納空間連通的補水管道和補水水源。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種反應堆安全系統(tǒng)，包括安全殼、以及設置在所述安全殼內(nèi)的蒸汽發(fā)生器、堆芯和堆腔；所述安全殼包括安全殼內(nèi)墻、以及在所述安全殼內(nèi)墻外圍設置的安全殼外墻；所述安全殼內(nèi)墻和安全殼外墻之間形成容納空間，所述容納空間內(nèi)充滿冷卻液；所述反應堆安全系統(tǒng)還包括與所述容納空間連通、向所述安全殼內(nèi)注入所述冷卻液的冷卻管路。在安全殼內(nèi)墻和安全殼外墻之間形成容納空間，并充滿冷卻液，形成非能動冷卻水箱，除了可以作為安全殼噴淋、注入蒸汽發(fā)生器和堆芯帶走堆芯熱量和注入堆腔帶走壓力容器外熱量以預防安全殼壓力升高、堆芯損壞和壓力容器失效外，還具有預防放射性的釋放和冷卻安全殼的功能，大大提高了核電站的可靠性和安全性。
文檔編號G21C15/18GKCN102194533SQ201110118541
公開日2013年8月14日 申請日期2011年5月9日
發(fā)明者駱邦其 申請人:中科華核電技術研究院有限公司, 中國廣東核電集團有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan