[实用新型]带有水封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和设置在冷却水箱内的冷凝器，冷凝器的管侧入口与主蒸汽管线连接，冷凝器的管侧出口与主给水管线连接。

根据申请号为201120001424.1的中国实用新型专利公开的用于核电站的应急给水系统，在事故工况下，如二次侧水循环二回路发生泄漏，蒸汽发生器内液面低于给水管线，冷凝器和回流管线内的冷凝水在重力作用下经主给水管线进入蒸汽发生器，此时，蒸汽发生器与冷凝器之间形成直接相通的气体回路，造成蒸汽倒流，影响系统运行稳定性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种压水堆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带有水封的二次侧余热排出系统，连接于蒸汽发生器的主蒸汽管线和冷凝回流管线之间，所述带有水封的二次侧余热排出系统包括用于盛装冷却水的冷却水箱、设置于所述冷却水箱内且位于所述冷凝回流管线上方的冷凝器及出口管道；所述冷凝器的管侧入口通过进口管道与所述主蒸汽管线相连通，所述冷凝器的管侧出口与出口管道的一端连通，所述出口管道上设有常闭隔离阀，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。

出口管道的一端与冷凝器的管侧出口连通，另一端向下延伸并弯曲向上与冷凝回流管线连通，在系统运行的过程中，从冷凝器流出的冷凝水进入出口管道后，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。所述水封通过防止蒸汽发生器与冷凝器之间产生蒸汽回路，从而保证了系统的稳定运行，提高压水堆的可靠性和安全性。

较佳的，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；在发生紧急状况时，在主蒸汽隔离阀关闭的情况下，所述带有水封的二次侧余热排出系统仍可正常工作，从而进一步提高压水堆的安全性。

较佳的，所述出口管道与所述冷凝回流管线的接口位置位于所述冷凝回流管线的给水隔离阀下游；在发生紧急状况时，在给水隔离阀关闭的情况下，所述带有水封的二次侧余热排出系统仍可正常工作，从而进一步提高压水堆的安全性。

较佳的，所述冷却水箱位于核反应堆安全壳外的高位；所述冷却水箱设置于核反应堆安全壳外的高位，位于冷却水箱内的冷凝器同样位于高位，蒸汽发生器内的蒸汽向上流动并进入冷凝器，于冷凝器内冷凝为液态的冷凝水后，冷凝水从高位依靠自身重力向下流动，经回路管道进入冷凝回流管线并最终流入蒸汽发生器，回路依靠蒸汽上升、冷凝水向下的原理，无需外部动力驱动即可实现二次侧回路的循环流动。

较佳的，所述进口管道上设有常开隔离阀。

较佳的，所述冷凝器呈竖直或倾斜地设置于所述冷却水箱内，且所述管侧入口高于所述管侧出口。

具体地，所述冷却水箱的侧壁高于所述冷凝器；所述冷却水箱用于盛装冷却水，所述冷却水箱的侧壁高于所述冷凝器，使得冷却水可以淹没所述冷凝器，增大冷却水与所述冷凝器的接触面积，提高所述冷凝器的冷凝效果。