[实用新型]含不可凝气体收集装置的二次侧余热排出系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种核反应堆安全设备，尤其涉及压水堆的二次侧余热排出系统。

背景技术

随着煤炭、石油等不可再生能源日渐枯竭，对替代能源的需求越来越紧迫。风能、水能及太阳能等可再生能源环保低碳，但开发成本大、回报率低，远不能达到人类的需求。

核能储备丰富，对环境影响较小，是比较理想的替代能源。早在1951年美国就开始利用核能进行发电，迄今已有60多年的发展历史。目前我国大陆已投运核电机组12座，装机容量共约1016万KW。

核电机组正常工作时，低碳经济、绿色环保。但当核设施内发生意外状况而导致放射性物质外泄时，后果不堪设想。从1986年前苏联切尔诺贝利核事故到2011年日本福岛核电站事故，均造成了不可估量的损失和全世界的恐慌，时至今日仍让人谈之色变。如何能够发展安全的核能技术，提高核电机组的安全性，是核电领域一重要的课题。

以现有核电站中使用较多的的压水堆为例，其工作原理为：核燃料在反应堆内发生裂变而产生大量热能，把高压状态下的一次侧水升温至300℃左右；一次侧水经一回路将热量传递到蒸汽发生器中的二次侧水中，二次侧水受热气化成蒸汽，蒸汽推动汽轮机带动发电机旋转发电后进入冷凝器冷凝成液态的二次侧冷凝水，再次进入蒸汽发生器中。申请号为201120001424.1的中国发明专利公开了一种用于核电站的应急给水系统。如图1所示：该应急给水系统包括设置在核电站安全壳外的敞口冷却水箱21和设置在冷却水箱内的冷凝器22，冷凝器22的管侧入口与主蒸汽管线17连通，冷凝器22的管侧出口与主给水管线18连通。

申请号为201120001424.1的中国实用新型专利通过将冷却水箱设置在高位以在非能动状态下实现二次侧水的循环二回路。但是，仍存在不足：二次侧没有设置不可凝气体收集装置，在使用时二次侧会有大量不可凝气体混入，一方面会降低系统冷却效率，弱化系统有效、持续地导出一回路的衰变热，导致压力容器内温度过高而发生危险；另一方面，不可凝气体的混入会引起系统流动不稳定，对系统管道和设备存在破坏性影响。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种提高核电站的可靠性和安全性的二次侧余热排出系统。

为了实现上有目的，本实用新型公开了一种含不可凝气体收集装置的二次侧余热排出系统，包括主蒸汽管线、冷凝回流管线、冷凝装置及不可凝气体收集装置；所述主蒸汽管线和所述冷凝回流管线与蒸汽发生器连通；所述冷凝装置与所述主蒸汽管线连通，所述冷凝装置与冷凝回流管线连通；所述不可凝气体收集装置连通于所述主蒸汽管线的最高点。

所述含不可凝气体收集装置的二次侧余热排出系统通过增设一不可凝气体收集装置，并将不可凝气体收集装置连通于主蒸汽管线的最高点，在系统运行的过程中，利用不可凝气体密度小于蒸汽密度的性质，于主蒸汽管线的最高点收集不可凝气体，不可凝气体在密度差作用下向高处聚集并自动进入位于高处的不可凝气体收集装置内，无需借助外力驱动；藉由不可凝气体收集装置从主蒸汽管线中收集不可凝气体，减少在二次侧回路中循环流动的不可凝气体，特别是减少进入冷凝装置的不可凝气体，从而提高冷凝效率，提高系统稳定性。

较佳的，所述含不可凝气体收集装置的二次侧余热排出系统还包括用于排气以使二次侧保持真空状态的排气通道，所述排气通道设置于所述主蒸汽管线或所述不可凝气体收集装置上；排气通道用于在系统使用前抽真空，减少使用时系统内的不可凝气体量，不可凝气体收集装置用于在系统使用时收集不可凝气体，进一步减少二次侧回路中循环流动的不可凝气体，两者相互配合使得二次侧回路中不可凝气体量减少，进一步提高系统的稳定性。

具体地，所述排气通道上设置有排气阀门，所述排气阀门设置于所述不可凝气体收集装置上方；所述排气阀门处于常关状态，仅在系统使用前抽真空时打开，当对系统抽真空操作结束后关闭，结构简单且操作方便。

较佳的，所述冷凝装置包括冷凝器、进口管道及出口管道，所述冷凝器通过进口管道与所述主蒸汽管线相连通，所述冷凝器与所述出口管道的一端连通，所述出口管道的另一端向下延伸并弯曲向上与所述冷凝回流管线连通；蒸汽经冷凝器冷凝成冷凝水并进入出口管道后，在出口管道的低于冷凝回流管线的延伸段和弯曲向上的弯曲段形成水封，水封的设置阻断水封两侧气体的流通，防止经冷凝器但未冷凝为液态冷凝水的蒸汽流入所述蒸汽发生器，同时防止蒸汽发生器二次侧蒸汽经冷凝回流管线倒流入冷凝器中。

附图说明

图1为申请号为201120001424.1的中国实用新型专利的示意图。