[实用新型]一种用于核电站的非能动启动冷却系统及核电站系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及核电站的安全系统，更具体地说，涉及一种用于核电站事故工况下的蒸汽发生器补水和余热排出的非能动启动冷却系统、以及使用该冷却系统的核电站系统。

背景技术

随着技术的成熟核电站的安全性的不断提高，核电站的建设逐渐的成为国家发展的重要能源保障。

目前的核电站中，核反应堆的结构是：在安全壳中形成反应堆堆腔，在堆腔中设置压力容器。压力容器连接有冷管段和热管段，蒸汽发生器连接在热管段和冷管段之间，通过冷管段注入冷却剂，对压力容器（反应堆堆芯）进行常规的冷却，然后通过热管段排出。

为了实现压水堆在事故工况下的蒸汽发生器补水和余热排出功能，中国核动力研究设计院设计了二次侧非能动余热排出系统：通过在主蒸汽管线和给水管线之间并联连接了一个应急给水箱和一个空冷塔，来分阶段为蒸汽发生器进行补水和余热排出。该系统由于设置了独立的应急给水箱和空冷塔，必然增加了系统的复杂性，增加了核电站建设和运行维护成本；而且在运行时需要通过复杂的控制，也降低了运行的可靠性。

另外，为此，申请人提出了一种用于核电站的非能动启动冷却系统，在核电站安全壳外围设置敞口冷凝水箱、以及设置在冷凝水箱内的冷凝换热器；冷凝换热器内的冷凝水的液位高度高于蒸汽发生器的二次侧。将反应堆一回路热量导出，通过冷凝换热器将热量传递至冷凝水箱的水。这样可以有效的简化了系统，但是，该非能动启动冷却系统的启动需要依靠保护信号，来触发冷凝换热器出口的控制阀门，这样导致了在核电站发生事故失电时，无法启动非能动启动冷却系统，其必须依赖于应急电源，使得系统具有一定局限性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种结构简单、无需依赖应急电源启动的非能动启动冷却系统。

本实用新型要解决的另一技术问题在于，提供一种结构简单、无需依赖应急电源即可启动非能动启动冷却系统的核电站系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种用于核电站的非能动启动冷却系统，连接于核电站蒸汽发生器的主蒸汽管线和主给水管线之间，所述主给水管线上设有主给水泵；该非能动启动冷却系统包括设置在核电站安全壳外的敞口冷凝水箱、以及设置在所述冷凝水箱内的冷凝换热器；所述冷凝换热器内的冷凝水的液位高度高于所述蒸汽发生器的二次侧；

所述冷凝换热器的管侧入口通过进口管道与所述主蒸汽管线连接，并且在所述进口管道上设置进口隔离阀；

所述冷凝换热器的管侧出口通过出口管道与所述主给水管线连接，并且在所述出口管道上设置出口隔离阀门、以及对所述主给水泵压头和所述冷凝换热器的冷凝水柱及所述主蒸汽管线内的压力进行平衡的密度锁。

在本实用新型的非能动启动冷却系统中，所述冷凝换热器倾斜安装在所述冷凝水箱的底部。

在本实用新型的非能动启动冷却系统中，所述冷凝水箱设置有下部相通的空气导流隔板；所述空气导流隔板的顶部伸出所述冷凝水箱的开口侧。

在本实用新型的非能动启动冷却系统中，所述冷凝水箱设置在所述核电站安全壳外的高位。

在本实用新型的非能动启动冷却系统中，所述进口管道与所述主蒸汽管线的接口位置位于所述主蒸汽管线的主蒸汽隔离阀上游；

所述出口管道与所述主给水管线的接口位置位于所述主给水管线的主给水隔离阀下游。

在本实用新型的非能动启动冷却系统中，所述进口隔离阀为常开的隔离阀；

所述出口隔离阀为设置在所述密度锁和所述冷凝换热器之间的常开的隔离阀。

在本实用新型的非能动启动冷却系统中，所述主给水管线与所述密度锁之间设有防止所述主给水管线倒流入所述冷凝换热器的逆止阀。

本实用新型还提供一种核电站系统，包括安全壳、设置在所述安全壳内的蒸汽发生器、以及连接在所述蒸汽发生器和主给水管线之间的非能动启动冷却系统；所述蒸汽发生器连接有主蒸汽管线、以及主给水管线；所述主蒸汽管线上设有主蒸汽隔离阀，所述主给水管线上设有主给水泵；

所述非能动启动冷却系统包括设置在所述安全壳外的敞口冷凝水箱、以及设置在所述冷凝水箱内的冷凝换热器；所述冷凝换热器内的冷凝水的液位高度高于所述蒸汽发生器的二次侧；所述冷凝换热器的管侧入口通过进口管道与所述主蒸汽管线连接，并且在所述进口管道上设置进口隔离阀；

所述冷凝换热器的管侧出口通过出口管道与所述主给水管线连接，并且在所述出口管道上设置出口隔离阀门、以及对所述主给水泵压头和所述冷凝换热器的冷凝水柱及所述主蒸汽管线内的压力进行平衡的密度锁。