阅读说明：本技术 一种核电厂新型自动卸压系统及方法 (Novel automatic pressure relief system and method for nuclear power plant ) 是由 夏栓 王炜波 向文娟 吴辉平 李东祚 刘冰 刘佳 刘洁 杨小杰 徐进 武心壮 于 2021-05-31 设计创作，主要内容包括：本发明涉及核电厂蒸汽自卸压系统技术领域,具体地说是非能动设计的一种核电厂新型自动卸压系统及方法,包括稳压器、ADS隔离阀、喷射器、位于安全壳内的高位水箱、鼓泡器、低位水箱、ADS排放管道以及吸水管道；稳压器的出口端采用ADS排放管道依次连接ADS隔离阀、喷射器的一个进水口、鼓泡器；鼓泡器位于高位水箱内,低位水箱采用吸水管道连接喷射器的另一个进水口。本发明与现有技术相比,可以有效地利用蒸汽喷射时释放的能量,使原先直接排放至高位水箱内的能量被有效地利用,同时将原先低位水箱内用不到的水源抽至高位水箱,高位水箱的尺寸也可以减小,从而最大化地利用安全壳内部的布置空间,最终提升核电厂的安全性和经济性。(The invention relates to the technical field of a steam self-pressure relief system of a nuclear power plant, in particular to a novel automatic pressure relief system and a method of a nuclear power plant, which are designed in a passive mode, wherein the novel automatic pressure relief system comprises a pressure stabilizer, an ADS (automatic pressure dependent Surveillance) isolation valve, an ejector, a high-level water tank, a bubbler, a low-level water tank, an ADS discharge pipeline and a water suction pipeline, wherein the high-level water tank, the bubbler, the low-level water tank, the ADS discharge pipeline and the water suction pipeline are positioned in a containment; the outlet end of the pressure stabilizer is sequentially connected with an ADS isolation valve, a water inlet of the ejector and the bubbler by adopting an ADS discharge pipeline; the bubbler is positioned in the high-level water tank, and the low-level water tank is connected with the other water inlet of the ejector by adopting a water suction pipeline. Compared with the prior art, the invention can effectively utilize the energy released during steam injection, effectively utilize the energy originally directly discharged into the high-level water tank, simultaneously pump the water source which cannot be used in the original low-level water tank into the high-level water tank, and reduce the size of the high-level water tank, thereby maximally utilizing the arrangement space in the containment vessel and finally improving the safety and the economy of the nuclear power plant.)

一种核电厂新型自动卸压系统及方法

技术领域

本发明涉及核电厂蒸汽自卸压系统

技术领域

，具体地说是非能动设计的一种核电厂新型自动卸压系统及方法。

背景技术

自动卸压系统(ADS)的主要功能是在核电厂发生失水事故后，降低反应堆冷却剂系统(RCS)的压力以允许安全注射投入使用，以便堆芯维持冷却。一般核电厂的自动卸压系统主要由自动卸压阀门以及相关的管线组成，自动卸压阀门进口连接稳压器，出口排放至抑压水池或换料水箱。

自动卸压系统的运行将伴随着大量蒸汽余热的释放，有较大的能量浪费，因此，有必要设计一种新型的自动卸压系统对这部份余热加以有效利用。安全注射是核电厂维持堆芯冷却的主要手段。利用水位高差进行安全注射，具有无需使用泵、风机、柴油机或交流电源的特点，是一种先进的非能动的堆芯冷却方式。然而，随着注射的进行，水位降低，驱动能力降低导致安全注射流量减小，不利于堆芯的冷却。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，有效利用蒸汽喷射时释放的能量，通过喷射器将低位水箱内的水抽至高位水箱内，提升高位水箱维持重力注射的能力；此外，还可以减小高位水箱的设计水装量，从而减少高位水箱所占空间，优化安全壳内的布置。

为实现上述目的，设计一种核电厂新型自动卸压系统，其特征在于，

包括稳压器、ADS隔离阀、喷射器、位于安全壳内的高位水箱、鼓泡器、低位水箱、ADS排放管道以及吸水管道；

所述稳压器的出口端采用ADS排放管道依次连接ADS隔离阀、喷射器的一个进水口、鼓泡器；所述鼓泡器位于高位水箱内，低位水箱采用吸水管道连接喷射器的另一个进水口。

进一步的，所述稳压器与喷射器之间设有若干并联的支路，每个支路中设有两个串联的ADS隔离阀。

一种核电厂新型自动卸压系统的方法，其特征在于：当核电厂发生破口失水事故时，相继开启ADS隔离阀，将高压蒸汽从稳压器中通过ADS排放管线流经喷射器，高压蒸汽在喷射器内通过喷嘴将压力转化为抽吸动能，低位水箱内的水在抽吸动能的作用下通过吸水管道被引射入喷射器的吸入室内，低温水箱内的水与喷射器内的高压蒸汽混合形成混合液体一起排出喷射器，再经鼓泡器排出至高位水箱中，从而降低反应堆冷却剂系统的压力。

本发明与现有技术相比，可以有效地利用蒸汽喷射时释放的能量，使原先直接排放至高位水箱内的能量被有效地利用，同时将原先低位水箱内用不到的水源抽至高位水箱，高位水箱的设计尺寸也可以因此而减小，从而最大化地利用安全壳内部的布置空间，优化安全壳的设计，最终提升核电厂的安全性和经济性。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步地说明。

本发明通过非能动的结构设计，有效利用自动卸压系统排放的动能将低位水箱里的水吸到高位，同时可以减小高位水箱的设计尺寸。

其主要设计原理是：在ADS隔离阀下游的ADS排放管路7上增加一个喷射器3，ADS排放管道内的压力较高的工作流体——蒸汽通过喷射器3的喷嘴将压力转化为动能，被抽流体——低位水箱内的水由于与工作流体之间的剪切力而被引射入喷射器3的吸入室，射流边界层的紊流扩散作用使得两股流体发生能量交换，形成一股混合流体一起排出喷射器3。这样通过在ADS管路7上设置喷射器3，使原先直接排放至高位水箱4内的能量被有效利用，同时将原先低位水箱6内水源抽至高位水箱4内，维持高位水箱4的注射能力，高位水箱4的设计尺寸也可以因此而减小，从而最大化地利用安全壳内部的布置空间，优化安全壳的设计。

实施例1

参见图1,本发明一种核电厂新型自动卸压系统，其特征在于，包括稳压器1、ADS隔离阀2、喷射器3、位于安全壳内的高位水箱4、鼓泡器5、低位水箱6、ADS排放管道7以及吸水管道8；

所述稳压器1的出口端采用ADS排放管道7依次连接ADS隔离阀2、喷射器3的一个进水口、鼓泡器5；所述鼓泡器5位于高位水箱4内，低位水箱6采用吸水管道8连接喷射器3的另一个进水口。其中，所述稳压器1与喷射器3之间设有若干并联的支路，每个支路中设有两个串联的ADS隔离阀2。

基于本发明中的自动卸压系统，当核电厂发生破口失水事故时，为了对RCS进行逐级受控卸压，相继开启ADS隔离阀2，将一回路产生的高压蒸汽从稳压器1中通过ADS排放管线7流经喷射器3，高压蒸汽在喷射器3内通过喷嘴将压力转化为抽吸动能，低位水箱6内的水在抽吸动能的作用下通过吸水管道8被引射入喷射器3的吸入室内，低温水箱6内的水与喷射器3内的高压蒸汽混合形成混合液体一起排出喷射器3，再经鼓泡器5排出至高位水箱4中，从而降低反应堆冷却剂系统的压力。

本发明通过增加喷射器3，无需额外动能即可使原先直接排放至高位水箱4内的能量被有效利用，同时将原先低位水箱6内水源抽至高位水箱4内，维持高位水箱4的注射能力，从而高位水箱4的设计尺寸也可以因此而减小，最大化地利用安全壳内部的布置空间，优化安全壳的设计，同时达到有效降低RCS压力的效果，其在核电厂的设计中具有较高的应用价值。