[发明专利]适用于先进压水堆核电站反应堆的冷却剂环路布置结构

说明书

本发明公开了适用于先进压水堆核电站反应堆的冷却剂环路布置结构，解决了现有的压水堆核电站反应堆的冷却主回路管道布置环路阻力大，主泵入口流场易产生旋涡，且占地面积大的技术问题。本发明包括主泵、蒸汽发生器和反应堆压力容器，主泵上设置有主泵进口接管嘴和主泵出口接管嘴，主泵进口接管嘴位于主泵出口接管嘴的上方，蒸汽发生器上设置有蒸汽发生器进口接管嘴和蒸汽发生器出口接管嘴，蒸汽发生器进口接管嘴通过主管道热段与所述反应堆压力容器连接，蒸汽发生器出口接管嘴通过主管道过渡段与所述主泵进口接管嘴，所述主泵出口接管嘴通过主管道冷段与反应堆压力容器连接。本发明具有环路阻力小、主泵入口不产生旋涡等优点。

技术领域

本发明涉及压水堆核电站系统技术领域，具体涉及适用于先进压水堆核电站反应堆的冷却剂环路布置结构。

背景技术

我国目前在运行的M310核电机组以及在建的华龙一号核电机组反应堆冷却剂环路布置采用三环路布置方式，主泵的进出口管道采用“下进侧出”的布置方式，蒸汽发生器出口至主泵入口设置U形的过渡段，如图1所示。

据调研，法国的EPR机组主泵的进出口管道同样采用“下进侧出”的布置方式。

这种布置方式存在以下不足：

(1)此种主泵进出口管道布置方式，U形过渡段增加了环路阻力，在主泵选型中要选择扬程更大的主泵。

(2)U形过渡段比主管道中心线标高低1.5m左右，核岛厂房中占据很大的布置空间，并且需要防甩装置，增加了设备投入和占地面积。

(3)U形过渡段使得主泵入口流场产生漩涡，对主泵水力部件的设计提出更高的要求。

基于以上布置方式存在的不足，需要对现有的压水堆核电站反应堆的冷却主回路管道布置结构进行改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有的压水堆核电站反应堆的冷却主回路管道布置结构环路阻力大，主泵入口流场易产生旋涡，且占地面积大。

本发明通过下述技术方案实现：

适用于先进压水堆核电站反应堆的冷却剂环路布置结构，包括主泵、蒸汽发生器和反应堆压力容器，所述主泵上设置有主泵进口接管嘴和主泵出口接管嘴，所述主泵进口接管嘴位于所述主泵出口接管嘴的上方，所述蒸汽发生器上设置有蒸汽发生器进口接管嘴和蒸汽发生器出口接管嘴，所述蒸汽发生器进口接管嘴通过主管道热段与所述反应堆压力容器连接，所述蒸汽发生器出口接管嘴通过主管道过渡段与所述主泵进口接管嘴，所述主泵出口接管嘴通过主管道冷段与反应堆压力容器连接。

本发明考虑到主泵进口接管嘴和主泵出口接管嘴的相对位置关系会影响到主管道过渡段的布置，将主泵出口接管嘴设置在主泵进口接管嘴的下方，可以减小蒸汽发生器出口接管嘴与所述主泵进口接管嘴的高度差，从而可以减小主管道过渡段的管长，减少环路阻力，降低对主泵扬程的要求，从而减少主泵电功率，增加机组经济性，同时还会减弱主泵入口流场产生的漩涡效应，且能缩小布置体积。

本发明优选适用于先进压水堆核电站反应堆的冷却剂环路布置结构，所述主管道过渡段包括相互连接的过渡直管段和过渡段弯头，所述过渡直管段与所述主泵进口接管嘴，所述过渡段弯头与所述蒸汽发生器出口接管嘴连接。

本发明通过改变主泵出口接管嘴和主泵进口接管嘴的位置，改变了蒸汽发生器出口接管嘴与所述主泵进口接管嘴的高度差，通过合理设置过渡段弯头，实现过渡段弯头与主泵进口接管嘴相对安装地面在同一水平面上，这样就无需U形过渡段，而直接采用过渡直管段，由于取消了U形过渡段，可以大大减小环路的阻力，主泵容易满足扬程要求，且在主泵的入口处不存在管路弯曲，不会因为管路弯曲而产生旋涡，从而也能有效减弱因为旋涡带来的泵体晃动，其次，由于主管道过渡段的上下跨度小，介质在管路中运动时，晃动小，无需防甩装置，减小了设备投入。