[发明专利]一种用于核反应堆直接安注情况下的半开式导流装置

说明书

本发明公开了一种用于核反应堆直接安注情况下的半开式导流装置，用于与直接安注管嘴的出口对应从而对安全注射水进行导流，所述半开式导流装置包括：连接部件以及导流部件；所述连接部件与核反应堆吊篮筒体外壁固定连接，用于固定并支撑所述半开式导流装置，所述导流部件与所述连接部件固定连接，用于引导所述安全注射水，所述导流部件与所述吊篮筒体形成流通通道，用于供安全注射水流动。本发明引导安全注射水沿吊篮外壁面向下流动，提高安全注射水注入堆芯的流量，便于核反应堆构件在役检查。

技术领域

本发明涉及核反应堆内部结构件领域，具体涉及一种用于核反应堆直接安注情况下的半开式导流装置。

背景技术

核电站中的反应堆在高温高压下工作，经堆芯加热的高温冷却剂从反应堆压力容器流出，依次经过每个环路中的热段主管道、蒸汽发生器、过渡段主管道、主泵、冷段主管道，冷却剂在蒸汽发生器发生热交换而降低温度，最后流回反应堆压力容器，用于冷却堆芯。在核电站正常运行时，若环路中的设备产生破口，冷却剂会直接从破口流出，导致没有足够的冷却剂流回反应堆压力容器，从而发生反应堆失水事故。为了防止堆芯因缺少冷却剂而不断升温，必须立即启动安全注入系统向反应堆压力容器注水。传统的安全注入系统的安注接管与主管道的冷管段相连，事故工况下通过冷管段将安全注射水注入反应堆压力容器，从而达到冷却堆芯的目的。对于传统的注入方式，如果破口位置处在安注接管相连的主管道上时，从安注接管注入的冷却剂会直接从主管道破口处流出，而无法流入反应堆压力容器，最终导致没有足够的安全注射水对堆芯进行有效冷却，事故进程无法得到有效缓解。为避免前述不利现象，直接安注技术将安注接管的位置从主管道改到压力容器上，在主管道产生破口的事故工况下，可以通过直接安注接管将安全注射水直接注入到反应堆压力容器中，而无需经过主管道，避免了从主管道破口流失安全注射水，提高了安全注射水注入堆芯的有效性，从而提升了核电机组的安全性。目前已有较多的核电堆型采用了直接安注技术。

西屋电气公司申请了公开号为CN101681685A的发明专利，图1和图2给出了该发明的流动偏转器的布置情况和轮廓示意图。直接容器注射流动偏转器可以描述为由诸如不锈钢的金属制成的实心圆柱体，在其前表面72中在顶唇部74的正下方机械加工有槽76。槽76从顶唇部向下延伸通过前表面72的底部。槽76的宽度与压力容器10中的直接容器注射喷嘴58在顶唇部74的正下方的高度处的流动直接匹配。槽76使从喷嘴58流出的水改变方向向下通过在吊篮32与压力容器10之间的环形空间至堆芯下方的腔室。由于该技术采用不锈钢实心圆柱，为不影响吊篮安装，需要在流动偏转器与直接容器注射喷嘴58之间留有一定间隙(3mm～5mm)，而压力容器与吊篮之间的环腔空间宽度仅约200mm，使得该发明所述的流动偏转器的槽76的深度尺寸较小，导致高速流体到达槽76表面后发生剧烈而不稳定的流动变化，最终降低对流体向下导流的效果。另外，由于流量偏转器在环形空间径向所占空间较大，为不影响反应堆内其他构件的功能，流动偏转器在环形空间周向可选择的布置位置十分有限，从而影响直接容器注射喷嘴的布置方位，不利于流动偏转器在反应堆中的应用。

中科华核电技术研究院有限公司申请了公开号为CN104008781A的发明专利(防旁流式直接安注导流件及直接安注装置)，结合图3和图4，给出了该发明的流动偏转器的示意图，该技术包括直接安注管嘴40及防旁流式直接安注导流件50，其中，防旁流式直接安注导流件50包括呈中空且朝下弯折的导流管体。直接安注导流件50与直接安注管嘴40的出口对接进而对安注注射水进行导流。由于直接安注导流件50与直接安注管嘴40的出口对接成一体,直接安注管嘴40出口被遮挡，导致直接安注管嘴40无法实施在役检查。另外，该技术所述的直接安注导流件50为薄壁的悬臂结构，在电站正常运行期间，一直受到水流冲击，容易导致其疲劳损坏。

因此，急需提供一种用于核反应堆直接安注情况下的半开式导流装置，解决现有技术中存在的导流效果不好、在环形空间径向所占空间较大、影响核反应堆其它构件实施在役检查等技术问题。

发明内容