核電廠全廠斷電事故后帶熱系統及方法與流程

本申請屬于核設施，更具體地說，是涉及一種核電廠全廠斷電事故后帶熱系統及方法，特別適用于無汽動輔助給水泵條件下的核電廠全廠斷電事故后帶熱策略。

背景技術：

1、輔助給水系統主要用于反應堆在部分故障模式，如功率運行期間主給水、主蒸汽管道破裂，正常給水系統完全失效等情況下通過向蒸汽發生器供應適量的水以排出堆芯衰變熱并保證蒸汽發生器不滿溢。

2、其中，汽動輔助給水泵主要用于全廠斷電且電源長期無法恢復事故發生時，通過蒸汽發生器內蒸汽推動維持向蒸汽發生器注水。在一些核電廠中均配備了汽動輔助給水泵，為保證反應堆核安全發揮了巨大的作用。

3、但是汽動輔助給水泵組成復雜，長期以來依賴進口，單臺采購成本較電動輔助給水泵高出1000萬余元；此外，汽動輔助給水泵在日常運行中維護保養工序復雜、經濟成本較高。因此，如何在不降低反應堆安全性的前提下取消汽動輔助給水泵，并尋找可行的替代帶熱策略是一道需求迫切、但難度較大的命題。

技術實現思路

1、本發明所要解決的技術問題為：現有汽動輔助給水泵采購成本高，其由于其結構復雜，因此在日常運行中維護保養工序復雜和經濟成本較高的問題。

2、第一目的，本發明提供一種適用于無汽動輔助給水泵條件下的核電廠全廠斷電事故后帶熱系統，包括壓力容器、穩壓器、蒸汽發生器、prs換熱器；

3、其中，壓力容器和蒸汽發生器一次側形成水循環，在壓力容器流向一臺蒸汽發生器一次側的路徑上設置有所述穩壓器；所述prs換熱器的蒸汽端與所述蒸汽發生器的出口管道連通，所述prs換熱器的凝水端與所述蒸汽發生器的入口管道連通；

4、在流向所述壓力容器和蒸汽發生器二次側的路徑上分別設置有第一應急注水泵和第二應急注水泵，所述第一、第二應急注水泵分別連接有發電機以供電；

5、所述穩壓器頂部設置有安全閥組和快速卸壓閥組；

6、在所述蒸汽發生器的出口設置有大氣排放閥閥組，與安全殼外的大氣連通。

7、作為一種可能的設計，所述發電機為sbo柴油機。

8、作為一種可能的設計，所述蒸汽發生器二次側頂部連接管道上依次主蒸汽安全閥組和大氣排放閥組，并在管道末端的末端設置有主蒸汽隔離閥。

9、作為一種可能的設計，所述prs換熱器包括傳熱管道和水箱，所述傳熱管道浸沒于prs水箱中。

10、作為一種可能的設計，所述穩壓器通過穩壓器安全閥組和快速卸壓閥組與卸壓箱連通。

11、作為一種可能的設計，所述prs換熱器的下游閥門的數量為多個且并聯設置。

12、作為一種可能的設計，所述prs換熱器的下游閥門的數量為兩個。

13、第二目的，本發明提供一種適用于無汽動輔助給水泵條件下的核電廠全廠斷電事故后帶熱方法，基于以上任一項所述的核電廠全廠斷電事故后帶熱系統；

14、所述核電廠全廠斷電事故后帶熱方法包括：

15、當核電廠發生全廠斷電時的運行工況為表1中模式1-4中任一模式時，prs換熱器的下游閥門自動打開；

16、當核電廠全廠斷電時的運行工況為表1中模式5或6時，啟動第一應急注水泵，并打開穩壓器安全閥組或快速卸壓閥組；或；啟動第二應急注水泵，同時打開大氣排放閥。

17、作為一種可能的設計，所述第一和第二應急注水泵的注入壓頭分別為2.0～2.5mpa和1.0-2.0mpa。

18、作為一種可能的設計，所述第一和第二應急注水泵的注入流量為10～12kg/s。

19、本發明的有益效果為：

20、1.在保證不降低核電廠的安全性的前提下可降低核電廠投資3000萬元左右，提高了核電廠的經濟競爭力，并為后續實際工程應用奠定了理論基礎。

21、2.sbo柴油機可利用核電廠工藝中現有的，因此不需要額外的投入。

22、3.本發明公開的適用于無汽動輔助給水泵條件下的核電廠全廠斷電事故后帶熱系統簡單，但是整體可靠性較高；對已有的其它系統布置等無影響，不影響反應堆其它系統的設計。

技術特征：

1.一種適用于無汽動輔助給水泵條件下的核電廠全廠斷電事故后帶熱系統，其特征在于，包括壓力容器、穩壓器、蒸汽發生器、prs換熱器；

2.根據權利要求1所述的一種適用于無汽動輔助給水泵條件下的核電廠全廠斷電事故后帶熱系統，其特征在于，所述發電機為sbo柴油機。

3.根據權利要求1所述的一種適用于無汽動輔助給水泵條件下的核電廠全廠斷電事故后帶熱系統，其特征在于，所述蒸汽發生器二次側頂部連接管道上依次設有主蒸汽安全閥組、大氣排放閥組，并在管道末端設置有主蒸汽隔離閥。

4.根據權利要求1所述的一種適用于無汽動輔助給水泵條件下的核電廠全廠斷電事故后帶熱系統，其特征在于，所述prs換熱器包括傳熱管道和水箱所述傳熱管道浸沒于prs水箱中。

5.根據權利要求1所述的一種適用于無汽動輔助給水泵條件下的核電廠全廠斷電事故后帶熱系統，其特征在于，所述穩壓器通過穩壓器安全閥組和快速泄卸壓閥組與卸壓箱連通卸壓卸壓。

6.根據權利要求1所述的一種適用于無汽動輔助給水泵條件下的核電廠全廠斷電事故后帶熱系統，其特征在于，所述prs換熱器的下游閥門的數量為多個且并聯設置。

7.根據權利要求6所述的一種適用于無汽動輔助給水泵條件下的核電廠全廠斷電事故后帶熱系統，其特征在于，所述prs換熱器的下游閥門的數量為兩個。

8.一種適用于無汽動輔助給水泵條件下的核電廠全廠斷電事故后帶熱方法，其特征在于，基于權利要求1-7任一項所述的核電廠全廠斷電事故后帶熱系統；

9.根據權利要求7所述的適用于無汽動輔助給水泵條件下的核電廠全廠斷電事故后帶熱方法，其特征在于，所述第一和第二應急注水泵的注入壓頭分別為2.0～2.5mpa和1.0-2.0mpa。

10.根據權利要求8所述的適用于無汽動輔助給水泵條件下的核電廠全廠斷電事故后帶熱方法，其特征在于，所述第一和第二應急注水泵的注入流量為10～12kg/s。

技術總結
本申請提供了一種核電廠全廠斷電事故后帶熱系統及方法，包括壓力容器、穩壓器、蒸汽發生器以及PRS換熱器；其中，壓力容器和蒸汽發生器形成水循環，蒸汽發生器流向壓力容器的路徑上設置有第一應急注水泵，注水泵一側設置有發電機，發電機和第一應急注水泵電連接；壓力容器流向蒸汽發生器的路徑上連通穩壓器；PRS換熱器的進氣端和蒸汽發生器的頂部連通，且出氣端和蒸汽發生器的中部連通，PRS換熱器的出氣端和蒸汽發生器中部連通的路徑上設置有第二應急注水泵；穩壓器的頂部設置有安全閥組和快速卸壓閥組；蒸汽發生器的頂部設置有大氣排放閥。在保證不降低核電廠的安全性的前提下降低核電廠投資，為后續實際工程應用奠定了理論基礎。

技術研發人員：杜政瑀,李海穎,吳清,劉昌文,張曉華,冷貴君,喻娜,李峰,陳偉,鄒志強
受保護的技術使用者：中國核動力研究設計院
技術研發日：
技術公布日：2025/3/13