[发明专利]一种小功率反应堆安全壳内氢气控制方法及消氧装置

说明书

本发明提供一种小功率反应堆安全壳内氢气控制方法，其在安全壳内布置消氧装置，所述消氧装置包括消氧容器、消氧容器入口、消氧容器出口、顶部挡板和侧面挡板；所述消氧容器入口和所述消氧容器出口设置在所述消氧容器上，所述顶部挡板和所述侧面挡板分别设置在所述消氧容器的顶部和侧面，经配置以起到保护及保证气体顺畅流通的作用。本发明提供的小功率反应堆安全壳内氢气控制方法，在事故下及时启动该消氧装置，通过消耗安全壳内的氧气，使得安全壳内的氧气浓度低于满足氢气燃烧的限值，达到不可燃烧的环境条件，消除安全壳内的氢气风险。

技术领域

本发明涉及一种小功率反应堆安全壳内氢气控制方法及所使用的消氧装置。

背景技术

小功率反应堆(电功率小于300MW)发生堆芯熔化事故时，由于锆水反应产生大量氢气，安全壳内氢气浓度超过10％，有发生燃爆转变和爆炸的风险。因此，需要合理有效的措施控制小功率反应堆安全壳内的氢气风险。对于常规压水堆核电厂，通常采用氢气点火器或者非能动氢气复合器(PAR)来实施安全壳内氢气控制。然而，由于小功率反应堆安全壳内自由空间较小，PAR的复合能力受到限制，难以有效布置满足严重事故下氢气控制能力的足量PAR；此外，由于安全壳内自由体积较小，在事故条件下安全壳内氢气浓度上升速度较快，采用点火器可能引起氢气爆燃或爆炸，而且点火器可能产生恶劣的安全壳内环境条件，对安全壳内相关设备产生挑战。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种小功率反应堆安全壳内氢气控制方法。

小功率反应堆安全壳内氢气控制方法包括在安全壳内布置消氧装置，所述消氧装置包括消氧容器、消氧容器入口、消氧容器出口、顶部挡板和侧面挡板；所述消氧容器入口和所述消氧容器出口设置在所述消氧容器上，所述顶部挡板和所述侧面挡板分别设置在所述消氧容器的顶部和侧面，经配置以起到保护及保证气体顺畅流通的作用。

优选地，在所述消氧容器内设置特定的物理和/或化学物质，以通过所述物理和/或化学物质物理吸附和/或者化学反应的方法，滞留或消耗进入消氧容器的氧气，在运行一定时间后，使得安全壳内的氧气浓度低于满足氢气燃烧的限值。

优选地，所述氧气浓度小于5％。

优选地，在发生事故后，启动所述消氧装置，打开所述消氧容器入口和所述消氧容器出口，在氢气大量产生之前消耗安全壳内绝大部分氧气，从而建立不可燃烧的安全壳气空间条件，消除氢气燃烧、爆炸风险。

本发明针对现有技术的不足，提出一种用于小功率反应堆安全壳内氢气控制的消氧装置。

用于小功率反应堆安全壳内氢气控制的消氧装置包括消氧容器、消氧容器入口、消氧容器出口、顶部挡板和侧面挡板；所述消氧容器入口和所述消氧容器出口设置在所述消氧容器上，所述顶部挡板和所述侧面挡板分别设置在所述消氧容器的顶部和侧面，经配置以起到保护及保证气体顺畅流通的作用。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明提供的小功率反应堆安全壳内氢气控制方法，在事故下及时启动该消氧装置，通过消耗安全壳内的氧气，使得安全壳内的氧气浓度低于满足氢气燃烧的限值，达到不可燃烧的环境条件，消除安全壳内的氢气风险。

2、本发明提供的小功率反应堆安全壳内氢气控制方法及所使用的消氧装置，对布置空间要求低，可以在狭小空间内布置；系统可靠性高，通过启动消氧装置，安全壳大气可逐渐转变为不可燃烧的环境，消除氢气风险。

3、本发明提供的消氧装置，在不启动的条件下，安全壳内可以保持常规的大气条件，方便反应堆的运行和维护。

附图说明

图1为本发明提供的小功率反应堆安全壳内氢气控制方法所使用的消氧装置的示意图。

图2为图1所示结构的内部结构示意图。