一种压水堆二次侧余热排出系统的制作方法

1.本实用新型涉及核电技术领域，具体涉及一种压水堆二次侧余热排出系统。


背景技术：

2.大型压水堆二次侧是核电厂系统中重要的组成部分。在压水堆出现小破口异常时，需要压水堆二次侧将热量排出以降低温度和压力。目前现有技术中通常采用压水堆二次侧内部的储存水蒸发带走余热。但是由于压水堆二次侧内部的储存水是用于系统正常工作时使用，其储存量较少，可能出现在异常事故中中蒸发降温降压的效果较差的情况。
3.可见，相关技术中存在着异常事故中压水堆二次侧的降温降压效果较差的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例提供一种压水堆二次侧余热排出系统，以解决现有技术中存在的异常事故中压水堆二次侧的降温降压效果较差的问题。
5.为达到上述目的，本实用新型实施例提供一种压水堆二次侧余热排出系统，包括：蒸汽发生器、补水箱和高压气体提供装置，其中：
6.所述高压气体提供装置用于提供高压气体；
7.所述补水箱的第一入口端连接所述高压气体提供装置，所述补水箱的第一出口端连接所述蒸汽发生器的第一入口端。
8.可选的，所述压水堆二次侧余热排出系统还包括除氧器，所述除氧器连接所述补水箱的第二入口端。
9.可选的，所述补水箱的第一入口端依次通过第一逆止阀和第一电动隔离阀与所述高压气体提供装置连接；
10.所述补水箱的第二入口端依次通过第二逆止阀和第二电动隔离阀与所述除氧器连接；
11.所述补水箱的第一出口端依次通过第三逆止阀和第三电动隔离阀与所述蒸发器的第一入口端连接。
12.可选的，所述压水堆二次侧余热排出系统还包括第一压差测量表和第二压差测量表，其中，所述第一压差测量表的入口端连接所述补水箱的第二出口端，所述第一压差测量表的出口端连接所述补水箱的第三入口端；
13.所述第二压差测量表的入口端连接所述补水箱的第三出口端，所述第二压差表的出口端连接所述补水箱的第四入口端；
14.所述补水箱的第三入口端和第四入口端位于所述补水箱靠近所述第一出口端的一侧，所述补水箱的第二出口端和第三出口端位于所述补水箱远离所述第一出口端的一侧。
15.可选的，所述压水堆二次侧余热排出系统还包括第一泄压阀和两组压力表，所述第一泄压阀和所述两组压力表分别连接所述补水箱的第四出口端，所述补水箱的第四出口
端位于远离所述补水箱的第一出口端的一侧。
16.可选的，所述蒸汽发生器的第一出口端连接第二泄压阀。
17.可选的，所述蒸汽发生器的第二入口端通过第一阀门连接核电站给水系统，所述蒸汽发生器的第二出口端通过第二阀门连接核电站蒸汽系统。
18.上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
19.本实用新型实施例中，通过增加补水箱和高压气体提供装置，补充了发生异常事故后蒸汽发生器内部的水，使系统用于蒸发的水充足，提高了压水堆二次侧在异常事故中降温降压的效果。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1是本实用新型实施例提供的一种压水堆二次侧余热排出系统的简易示意图；
22.图2是本实用新型实施例提供的一种压水堆二次侧余热排出系统的结构示意图。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.如图1所示，本实用新型实施例提供一种压水堆二次侧余热排出系统，包括：蒸汽发生器11、补水箱12和高压气体提供装置13，其中：
25.高压气体提供装置13用于提供高压气体；
26.补水箱12的第一入口端连接高压气体提供装置13，补水箱12的第一出口端连接蒸汽发生器11的第一入口端。
27.本实施方式中，通过增加补水箱12和高压气体提供装置13，使蒸汽发生器11在发生异常小破口时能够提供充足的补水进行降温和降压，优化压水堆二次侧余热排出效果。
28.具体的，在蒸汽发生器11发生异常小破口时，需要通过水蒸发为水汽的方式将系统的热量变为蒸汽排向大气，以实现将一次侧的压力下降到能够投运的压力条件。现有技术中所使用的水来源于蒸汽发生器11内部存留的水，可能出现蒸汽发生器11中水使用完仍未将压力下降到可以使用的条件。此时增加补水箱12和高压气体提供装置13，通过高压气体将补水箱12内部的水挤压输送到蒸汽发生器11作为补充，使系统的压力能够下降至可以使用的条件内，提高了整体的降温降压效果。
29.其中，高压气体提供装置13提供的高压气体能够满足在补水箱和蒸汽发生装置在同一水平位置上时，高压气体能够将补水箱内部的水挤压输送到蒸汽发生器内。一般采用的是气压为4.0mpa
‑
5.0mpa的高压气体。本实用新型实施例采用核电厂内的核岛氮气分配系统提供的高压氮气，其压力的大小为4.2mpa，通过4.2mpa的高压氮气作为高压气体挤压
输送补水箱12的水进入蒸汽发生器11。
30.其中，通过高压气体提供装置13也可以使补水箱12安装在较低的位置，减小整个系统的安装实施难度。
31.另外，补水箱12的大小可以根据核电厂的需要确定其容积。如果补水箱12的容积足够大，可以将余热全部排出系统并能够长期导热，则可以替代现有技术中的辅助给水系统的使用。通常核电站使用一个补水箱12与一个蒸汽发生器11连接以提高安全性。
32.可选的，如图2所示，压水堆二次侧余热排出系统还包括除氧器14，除氧器14连接补水箱12的第二入口端。
33.本实施方式中，通过除氧器14来提供水源补充补水箱12内部的水，实现核电厂内的水循环利用。
34.其中，补水箱12的水压在使用的过程中不断降低，除氧器14内的水压大于补水箱12内部的水压，水顺着压差进入到补水箱12的内部。
35.可选的，补水箱12的第一入口端依次通过第一逆止阀101和第一电动隔离阀102与高压气体提供装置13连接；
36.补水箱12的第二入口端依次通过第二逆止阀103和第二电动隔离阀104与除氧器14连接；
37.补水箱12的第一出口端依次通过第三逆止阀105和第三电动隔离阀106与蒸发器的第一入口端连接。
38.本实施方式中，实现了整个系统的非能动的使用，方便了人员对整个系统的操作，并提高了系统的使用效率。
39.具体的，第一电动隔离阀102、第二电动隔离阀104和第三电动隔离阀106为压力感应，当两侧的压力不一致时第一电动隔离阀102、第二电动隔离阀104或第三电动隔离阀106自动打开，当两侧压力一致时保持关闭。在系统使用过程中，蒸汽发生器11内的水压变小，补水箱12内部的水通过第三逆止阀105和第三电动隔离阀106进入到蒸汽发生器11内，同时除氧器14内部的水通过第二电动隔离阀104和第二逆止阀103进入补水箱12内，高压气体通过第一电动隔离阀102和第一逆止阀101进入补水箱12内维持一定的压力。
40.其中，在补水箱12第一次使用前需要将补水箱12预装一定水量并进行氮气加压。操作人员先手动打开第二电动隔离阀104向补水箱12内输入一定水量，通常根据压水堆的功率可以预装70％
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80％的水量。在预装水之后关闭第二电动隔离阀104，打开第一电动隔离阀102将补水箱12内部的气体加压，直到达到预期设定值，目前的压力即高压氮气的压力4.2mpa。
41.另外，根据核电厂内的安全要求，补水箱12、补水箱12的第一出口端与蒸汽发生器11连接的管线、第三逆止阀105、第三电动隔离阀106、补水箱12和第二电动隔离阀104之间的管线、第二逆止阀103、补水箱12和第一电动隔离阀102之间的管线、第一逆止阀101属于安全1级/屏障2级，设计规范为rcc
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m2(rcc为《压水堆核岛机械设备设计和建造规则》，rcc
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m2即rcc中的安全2级设计规范，后文类推)；第二电动隔离阀104、第二电动隔离阀104与除氧器14之间的管线、第一电动隔离阀102和高压气体提供装置13之间的管线、第一电动隔离阀102属于安全3级/屏障2级，设计规范为rcc
‑
m3。
42.可选的，压水堆二次侧余热排出系统还包括第一压差测量表15和第二压差测量表
16，其中，第一压差测量表15的入口端连接补水箱12的第二出口端，第一压差测量表15的出口端连接补水箱12的第三入口端；
43.第二压差测量表16的入口端连接补水箱12的第三出口端，第二压差表的出口端连接补水箱12的第四入口端；
44.补水箱12的第三入口端和第四入口端位于补水箱12靠近第一出口端的一侧，补水箱12的第二出口端和第三出口端位于补水箱12远离第一出口端的一侧。
45.本实施方式中，通过第一压差测量表15和第二压差测量表16来测量补水箱12内部的压力差值，进而推算出补水箱12内部的水量。
46.其中，连接第一压差测量表15和第二压差测量表16能够防止某一压差测量表损坏后造车对补水箱12内部水量的误判。
47.另外，根据核电厂内的安全要求，第一压差测量表15、第二压差测量表16、第一压差测量表15与补水箱12之间的管线、第二压差测量表16与补水箱12之间的管线属于安全1级/屏障2级，设计规范等级为rcc
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m2。
48.可选的，压水堆二次侧余热排出系统还包括第一泄压阀18和两组压力表17，第一泄压阀18和两组压力表17分别连接补水箱12的第四出口端，补水箱12的第四出口端位于远离补水箱12的第一出口端的一侧。
49.本实施方式中，两组压力表17和第一泄压阀18能够控制补水箱12内部的压力维持在固定的范围内，方便人员定期检查维护。
50.其中，两组压力表17的设计和第一压差测量表15与第二压差测量表16的设计目的类似，避免某一个压力表失效时的误判造成维护人员的错误处理。
51.另外，第一泄压阀18与两组压力表17配合使用。先将两组压力表17设一个阈值，通常为5.0mpa，在补水箱12内部的压力超过设定的阈值时，打开第一泄压阀18释放多余的氮气，避免补水箱12因为内部压力过大而造成不必要的损坏。
52.另外，根据核电厂内的安全要求，两组压力表17、两组压力表17与补水箱12之间的管线、第一泄压阀18属于安全1级/屏障2级，设计规范等级为rcc
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m2。
53.可选的，蒸汽发生器11的第一出口端连接第二泄压阀19。
54.本实施方式中，通过第二泄压阀19将蒸汽从蒸汽发生器11内部排出到外界，降低蒸汽发生器11内部的压力和温度。
55.其中，蒸汽发生器11在正常使用过程中的内部压力约为6.7mpa，在发生异常事故后操作人员打开第二泄压阀19，蒸汽发生器11内部水汽化为蒸汽降低温度和压力，当蒸汽发生器11的压力下降到4.2mpa以下时补水箱12内部的水通过第三逆止阀105和第三电动隔离阀106进入蒸汽发生器11补充用水。整个过程不需要能源控制，实现非能动运作。
56.另外，根据核电厂内的安全要求，第二泄压阀19属于安全1级/屏障2级，设计规范等级为rcc
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m2。
57.可选的，蒸汽发生器11的第二入口端通过第一阀门107连接核电站给水系统，蒸汽发生器11的第二出口端通过第二阀门108连接核电站蒸汽系统。
58.本实施方式中，通过第一阀门107和第二阀门108控制压水堆二次侧余热排出系统接入或断开。
59.其中，在正常工作状态，第一阀门107、第二阀门108打开，第二泄压阀19门关闭；在
发生异常事故后，第一阀门107、第二阀门108关闭，第二泄压阀19门打开，系统非能动的工作使蒸汽发生器11内的压力和温度下降到安全范围内。
60.另外，根据核电厂的安全要求，第一阀门107、第二阀门108、第一阀门107与蒸汽发生器11之间的管线、第二阀门108与蒸汽发生器11之间的管线均属于安全1级/屏障2级，设计规范等级为rcc
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m2。
61.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
62.上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实用新型的保护之内。