本發(fā)明屬于反應(yīng)堆安全技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種直流蒸汽發(fā)生器二次側(cè)開(kāi)式非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
余熱排出系統(tǒng)是應(yīng)對(duì)核反應(yīng)堆設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故及嚴(yán)重事故的專(zhuān)設(shè)安全設(shè)施，現(xiàn)有的核動(dòng)力堆安全系統(tǒng)大都采用能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)和非能動(dòng)的余熱排出系統(tǒng)，系統(tǒng)大都為閉式循環(huán)系統(tǒng)，運(yùn)行特性較為復(fù)雜，可靠性低。對(duì)采用直流蒸汽發(fā)生器的模塊式反應(yīng)堆而言，由于功率小，喪失了規(guī)模經(jīng)濟(jì)性，如何設(shè)計(jì)既簡(jiǎn)單又可靠的安全系統(tǒng)，是全球核能界的共同難題。同時(shí)直流蒸汽發(fā)生器二次側(cè)水裝量小，在低功率區(qū)運(yùn)行管間脈動(dòng)及流動(dòng)不穩(wěn)定性明顯，從直流蒸汽發(fā)生器二次側(cè)應(yīng)急排余熱可靠性較難解決。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種直流蒸汽發(fā)生器二次側(cè)開(kāi)式非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)，用最簡(jiǎn)單的系統(tǒng)來(lái)可靠排出反應(yīng)堆余熱，可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故后7天不需要操縱員干預(yù)。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為：
一種直流蒸汽發(fā)生器二次側(cè)開(kāi)式非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)有冗余的2個(gè)系列，每列包括輔助給水箱、噴灑器、給水濾網(wǎng)；安全殼的筒體段及上封頭浸沒(méi)于屏蔽水池中，反應(yīng)堆布置于安全殼內(nèi)最低標(biāo)高位置；輔助給水箱通過(guò)給水管路與內(nèi)置于反應(yīng)堆壓力容器的直流蒸汽發(fā)生器的給水口連接，在給水管路上且屏蔽水池中設(shè)置有給水濾網(wǎng)，內(nèi)置蒸汽發(fā)生器的蒸汽出口通過(guò)蒸汽管 路與設(shè)置于屏蔽水池中的噴灑器連接。
所述的輔助給水箱水裝量為200m3，屏蔽水池水裝量為3000m3。
系統(tǒng)在運(yùn)行初期依靠輔助給水箱內(nèi)壓縮氮?dú)怛?qū)動(dòng)經(jīng)給水管路向直流蒸汽發(fā)生器二次側(cè)給水，給水被加熱后產(chǎn)生蒸汽或水汽混合物經(jīng)蒸汽管路到達(dá)噴灑器擴(kuò)散后進(jìn)入屏蔽水池與池水混合得以冷凝，從而帶出反應(yīng)堆余熱及顯熱；在運(yùn)行后期，輔助給水箱給水耗盡后，系統(tǒng)轉(zhuǎn)入自然循環(huán)模式，屏蔽水池里的池水依靠溫差、位差提供的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)給水管路進(jìn)入直流蒸汽發(fā)生器二次側(cè)，給水被加熱后產(chǎn)生蒸汽或水汽混合物經(jīng)蒸汽管路到達(dá)噴灑器擴(kuò)散后進(jìn)入屏蔽水池與池水混合得以冷凝，繼續(xù)帶走反應(yīng)堆余熱及顯熱；屏蔽水池池水被導(dǎo)出的反應(yīng)堆余熱及顯熱加熱后蒸發(fā)，將熱量轉(zhuǎn)移到最終熱阱大氣；屏蔽水池經(jīng)補(bǔ)水后可維持反應(yīng)堆長(zhǎng)期余熱排出。
本發(fā)明所取得的有益效果為：
本發(fā)明采用初期非能動(dòng)直接注入給水和后期自然循環(huán)方式給水兩階段運(yùn)行模式，向蒸汽發(fā)生器二次側(cè)持續(xù)給水，將反應(yīng)堆余熱轉(zhuǎn)移至屏蔽水池，比傳統(tǒng)的二次側(cè)閉式非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)少一個(gè)循環(huán)回路，帶出余熱效率更高，更可靠。(1)本發(fā)明根據(jù)直流蒸汽發(fā)生器二次側(cè)水流一次性通過(guò)的直流特性，利用壓縮氮?dú)馓峁└唑?qū)動(dòng)壓頭較好解決直流蒸汽發(fā)生器低功率區(qū)運(yùn)行管間脈動(dòng)及流動(dòng)不穩(wěn)定性難題；(2)本發(fā)明充分利用屏蔽水池大水裝量，可在余熱排出的后期，利用自然循環(huán)方式，持續(xù)不斷向直流蒸汽發(fā)生器二次側(cè)提供給水；(3)本發(fā)明除應(yīng)用于直流蒸汽發(fā)生器二次側(cè)排出反應(yīng)堆余熱，也可用于自然循環(huán)飽和式蒸汽發(fā)生器二次側(cè)排出反應(yīng)堆余熱。本發(fā)明適用于熱功率為200～1000MW的一體化模塊式反應(yīng)堆。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明直流蒸汽發(fā)生器二次側(cè)開(kāi)式非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
圖中：1、屏蔽水池；2、輔助給水箱；3、噴灑器；4、給水濾網(wǎng)；5、直流蒸汽發(fā)生器；6、反應(yīng)堆；7、鋼安全殼；8、給水管路；9、蒸汽管路。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1所示，本發(fā)明所述直流蒸汽發(fā)生器二次側(cè)開(kāi)式非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)設(shè)計(jì)有冗余的2個(gè)系列，每列包括輔助給水箱2、噴灑器3、給水濾網(wǎng)4，通過(guò)直流蒸汽發(fā)生器5二次側(cè)排除反應(yīng)堆6余熱到屏蔽水池1。
安全殼7的筒體段及上封頭浸沒(méi)于屏蔽水池1中，反應(yīng)堆6布置于安全殼7內(nèi)最低標(biāo)高位置；輔助給水箱2通過(guò)給水管路8與內(nèi)置于反應(yīng)堆壓力容器的直流蒸汽發(fā)生器5的給水口連接，在給水管路8上且屏蔽水池1中設(shè)置有給水濾網(wǎng)4，內(nèi)置蒸汽發(fā)生器5的蒸汽出口通過(guò)蒸汽管路9與設(shè)置于屏蔽水池1中的噴灑器3連接。
輔助給水箱2水裝量約為200m3，屏蔽水池1水裝量約為3000m3，通過(guò)蒸汽發(fā)生器二次側(cè)排除反應(yīng)堆余熱到屏蔽水池1，可實(shí)現(xiàn)斷電類(lèi)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故后7天不需要操縱員干預(yù)。噴灑器3負(fù)責(zé)將蒸汽發(fā)生器二次側(cè)產(chǎn)生的蒸汽或汽水混合物擴(kuò)散開(kāi)來(lái)以便與屏蔽水池1的池水充分混合后得以冷凝。給水濾網(wǎng)4主要用于攔截屏蔽水池1中可能存在的異物進(jìn)入蒸汽發(fā)生器堵塞傳熱管。
系統(tǒng)在運(yùn)行初期依靠輔助給水箱2內(nèi)壓縮氮?dú)怛?qū)動(dòng)經(jīng)給水管路8向直流蒸汽發(fā)生器5二次側(cè)給水，給水被加熱后產(chǎn)生蒸汽或水汽混合物經(jīng)蒸汽管路9到達(dá)噴灑器3擴(kuò)散后進(jìn)入屏蔽水池1與池水混合得以冷凝，從而帶出反應(yīng)堆6余熱及顯熱。
在運(yùn)行后期，輔助給水箱2給水耗盡后，系統(tǒng)轉(zhuǎn)入自然循環(huán)模式。屏蔽水 池1里的池水依靠溫差、位差提供的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)給水管路8進(jìn)入直流蒸汽發(fā)生器5二次側(cè)，給水被加熱后產(chǎn)生蒸汽或水汽混合物經(jīng)蒸汽管路9到達(dá)噴灑器3擴(kuò)散后進(jìn)入屏蔽水池1與池水混合得以冷凝，繼續(xù)帶走反應(yīng)堆6余熱及顯熱。
屏蔽水池1池水被導(dǎo)出的反應(yīng)堆余熱及顯熱加熱后蒸發(fā)，將熱量轉(zhuǎn)移到最終熱阱-大氣。屏蔽水池1經(jīng)補(bǔ)水后可維持反應(yīng)堆長(zhǎng)期余熱排出。