用于核電站的安注容器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及核電安全領(lǐng)域，尤其涉及一種用于核電站的安注容器。
【背景技術(shù)】
[0002]核電站，特別是壓水堆核電站發(fā)生事故時(shí)，主要依靠堆芯冷卻系統(tǒng)及安全殼冷卻系統(tǒng)等進(jìn)行事故的緩解及消除。堆芯冷卻系統(tǒng)通過(guò)將溫度較低的冷卻水注入堆芯來(lái)實(shí)現(xiàn)堆芯的長(zhǎng)期淹沒(méi)及冷卻，使得燃料棒包裹放射性物質(zhì)的壓力邊界不失效，阻止嚴(yán)重的放射性外泄情況的發(fā)生。在堆芯冷卻系統(tǒng)中，如AP/CAP系列的三代非能動(dòng)堆芯冷卻系統(tǒng)中，安注系統(tǒng)的水溫對(duì)堆芯能否有效淹沒(méi)及冷卻影響較大。例如，安全殼內(nèi)置換料水箱(I RWST)的初始安注水溫對(duì)堆芯的安全有著較大影響，安全殼內(nèi)置換料水箱初始過(guò)高的安注水溫會(huì)使得穩(wěn)壓器(PZR)不能有效排水進(jìn)入堆芯的可能性增大，同時(shí)也使得堆芯產(chǎn)氣率過(guò)高，造成堆芯內(nèi)壓力較大，影響或延緩安全殼內(nèi)置換料水箱的安注流量，從而使得如小破口事故下堆芯的最低液位進(jìn)一步降低，從而使得堆芯不能被充分有效冷卻的風(fēng)險(xiǎn)加大。而在目前的核電站設(shè)計(jì)中，在安全殼內(nèi)置換料水箱安注開(kāi)始前，自動(dòng)降壓系統(tǒng)(ADS1-3級(jí))會(huì)將主回路中的大量的高溫蒸汽和水噴入安全殼內(nèi)置換料水箱中，非能動(dòng)余熱排出熱交換器(PRHR)也會(huì)將堆芯衰變熱大量傳入安全殼內(nèi)置換料水箱，從而使得安全殼內(nèi)置換料水箱水溫在安注開(kāi)始前已急劇升高，從而大大提高了安全殼內(nèi)置換料水箱初始安注時(shí)的水的溫度，而較高的初始安注水溫對(duì)于堆芯的安全是不利的。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]由此，本實(shí)用新型旨在提供用于核電站的安注容器和系統(tǒng)，通過(guò)所述安注容器和系統(tǒng)，能夠強(qiáng)化核電站或試驗(yàn)臺(tái)架中安注系統(tǒng)內(nèi)的冷、熱流體間的溫差，使得安注階段的水溫趨近于對(duì)核電站的安全性來(lái)說(shuō)較為理想的值，例如使得安全殼內(nèi)置換料水箱的安注初期的水溫較低，進(jìn)而提高堆芯的淹沒(méi)和冷卻能力，提高核電安全性。
[0004]根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，提供一種用于核電站的安注容器，包括:外殼;流體阻隔裝置，所述流體阻隔裝置設(shè)置在所述外殼中，用于阻隔容裝在所述外殼中的冷流體和熱流體之間的混合，所述流體阻隔裝置設(shè)置有流體通道，冷流體和熱流體通過(guò)所述流體通道流體連通;和安注管口，所述安注管口開(kāi)設(shè)在所述外殼上，與向外部供給流體的安注管流體連通;其中所述安注管口設(shè)置于所述流體阻隔裝置的下方。
[0005]在一實(shí)施例中，所述流體通道是通孔、突擴(kuò)或突縮孔、折流通道、彎曲流道或其任意組合，或者所述流體通道包括閥門部件，所述閥門部件在進(jìn)行安注時(shí)被打開(kāi)，以連通冷流體和熱流體。
[0006]在一實(shí)施例中，所述流體阻隔裝置包括阻隔板，所述流體通道開(kāi)設(shè)在所述阻隔板上，并且所述阻隔板焊接在所述外殼的內(nèi)壁上或者被設(shè)置在所述外殼的內(nèi)部底面上的支架支撐。
[0007]在一實(shí)施例中，所述阻隔板采用平板、可折疊板、弧形板、中空?qǐng)A板或異形板的形式，并且所述阻隔板的至少一部分是可單獨(dú)拆卸的。
[0008]在一實(shí)施例中，開(kāi)設(shè)在所述阻隔板上的所述流體通道的流通面積大于所述安注管口的總截面面積。
[0009]在一實(shí)施例中，所述安注容器通過(guò)所述流體阻隔裝置被分體設(shè)置，包括設(shè)置在所述流體阻隔裝置之上的第一安注容器部分和設(shè)置在所述流體阻隔裝置之下的第二安注容器部分。
[0010]在一實(shí)施例中，所述流體阻隔裝置包括罩設(shè)在安注口處的阻隔罩，所述阻隔罩上開(kāi)設(shè)有所述流體通道。
[0011]在一實(shí)施例中，開(kāi)設(shè)在所述阻隔罩上的所述流體通道的流通面積大于所述安注管口的總截面面積。
[0012]在一實(shí)施例中，所述安注容器是安全殼內(nèi)置換料水箱，包括非能動(dòng)余熱排出熱交換器和自動(dòng)降壓系統(tǒng)。
[0013]在一實(shí)施例中，在所述流體通道的入口的邊緣處沿著所述入口的外周設(shè)置有阻擋件，所述流體阻隔裝置設(shè)置在所述非能動(dòng)余熱排出熱交換器的下方，使得所述阻擋件與所述流體阻隔裝置在所述非能動(dòng)余熱排出熱交換器的下方形成一液體滯留區(qū)。
[0014]在一實(shí)施例中，所述安注容器是能夠用于核電站中的其中分布有冷、熱流體且存在冷、熱流體混合的安注容器或流體容器。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供一種用于核電站的安注系統(tǒng)，包括:如上所述的安注容器;與所述安注容器的所述安注管口連通的安注管;和設(shè)置在所述安注管上的冷流體容器，用于在安注初期向堆芯注入所述冷流體。
[0016]在本實(shí)用新型中，通過(guò)在用于核電站的安注容器，例如安全殼內(nèi)置換料水箱中設(shè)置流體阻隔裝置，適當(dāng)?shù)刈韪袅嘶蜓舆t了安注容器中被諸如熱交換器或自動(dòng)降壓系統(tǒng)等部件加熱的熱流體(例如，上層熱流體)與安注容器中冷流體(例如，底層冷流體)之間的傳質(zhì)和傳熱(例如，混合），加強(qiáng)了安注容器中冷、熱流體之間的溫度差別，使得在安注初期，溫度較低的冷流體(例如，底層冷流體)能夠首先被注入堆芯，提高了堆芯的淹沒(méi)和冷卻能力，從而提高了核電安全性。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖I示出了根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的以安全殼內(nèi)置換料水箱為例的用于核電站的安注容器的結(jié)構(gòu)示意圖；和
[0018]圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的以安全殼內(nèi)置換料水箱為例的用于核電站的安注容器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]根據(jù)本實(shí)用新型的總的實(shí)用新型構(gòu)思，提供一種用于核電站的安注容器，包括:夕卜殼;流體阻隔裝置，所述流體阻隔裝置設(shè)置在所述外殼中，用于阻隔容裝在所述外殼中的冷流體和熱流體之間的混合，所述流體阻隔裝置設(shè)置有流體通道，冷流體和熱流體通過(guò)所述流體通道流體連通;安注管口，所述安注管口開(kāi)設(shè)在所述外殼上，與向外部供給流體的安注管流體連通;其中所述安注管口設(shè)置于所述流體阻隔裝置的下方。
[0020]在一實(shí)施例中，所述流體通道可以是通孔、突擴(kuò)或突縮孔、折流通道、彎曲流道或其任意組合，或者所述流體通道可以包括閥門部件，所述閥門部件在進(jìn)行安注時(shí)被打開(kāi)，以連通冷流體和熱流體。
[0021]通過(guò)本實(shí)用新型如上所述的設(shè)計(jì)，用流體阻隔裝置適當(dāng)?shù)刈韪袅嘶蜓舆t了安注容器，例如安全殼內(nèi)置換料水箱中被諸如熱交換器或自動(dòng)降壓系統(tǒng)等部件加熱的熱流體(例如，上層熱流體)與安注容器中冷流體(例如，底層冷流體)之間的傳質(zhì)和傳熱(例如，混合），加強(qiáng)了安注容器中冷、熱流體之間的溫度差別，使得在安注初期，溫度較低的冷流體能夠首先被注入堆芯，提高了堆芯的淹沒(méi)和冷卻能力，從而提高了核電安全性。
[0022]下面將參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，在描述過(guò)程中省略了對(duì)于本實(shí)用新型來(lái)說(shuō)是不必要的細(xì)節(jié)和功能，以防止對(duì)本實(shí)用新型的理解造成混淆。以下，以本實(shí)用新型應(yīng)用于核電站中的安全殼內(nèi)置換料水箱（IRWST)的情形為例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)描述。但本實(shí)用新型并不局限于此，本實(shí)用新型也可以應(yīng)用于核電站中其他分布有冷熱流體(例如，具有熱分層）、冷熱流體混合的安注或流體容器等。
[0023]應(yīng)該指出的是，本發(fā)明中所指的“冷流體”和“熱流體”實(shí)質(zhì)上是相對(duì)于彼此而言的一般性概念，是指具有溫度差的流體，而不是限定在一定溫度范圍內(nèi)的兩種流體。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，用“冷流體”和“熱流體”的描述僅僅是為了對(duì)具有溫度差別的流體進(jìn)行區(qū)分，而不是限定它們的具體溫度范圍。
[0024]如圖I所示，示出了根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的以安全殼內(nèi)置換料水箱100為例的用于核電站的安注容器的結(jié)構(gòu)示意圖。所述安全殼內(nèi)置換料水箱100包括:外殼I;流體阻隔裝置2，流體阻隔裝置2設(shè)置在外殼I中，用于阻隔容裝在外殼I中的冷流體和熱流體之間的混合，流體阻隔裝置2設(shè)置有流體通道3，冷流體和熱流體通過(guò)流體通道3流體連通;安注管口 4，安注管口 4開(kāi)設(shè)在外殼I上，與向外部供給流體的安注管5流體連通;其中安注管口 4設(shè)置于流體阻隔裝置2的下方。
[0025]在使用中，即使由于安全殼內(nèi)置換料水箱100的外殼I中設(shè)置的熱交換器6(例如，非能動(dòng)余熱排出熱交換器(PRHR))的熱交換作用和延伸在外殼I中的自動(dòng)降壓系統(tǒng)的噴灑器7噴灑來(lái)自主回路的高溫蒸汽和水的加熱作用，使得流體阻隔裝置2之上的流體被加熱成為熱流體，借助流體阻隔裝置2的阻隔作用，流體阻隔裝置2下面的冷流體也不會(huì)容易地與上層被加熱的熱流體混合，從而適當(dāng)?shù)販p小或阻止了上層熱流體與下層冷流體之間的傳質(zhì)與傳熱，強(qiáng)化了安全殼內(nèi)置換料水箱內(nèi)原有的熱分層，使得安注口附近的流體維持在較低的溫度，確保安注初期所使用的安注流體具有較強(qiáng)的冷卻能力。在安注初期結(jié)束后，即使熱流體通過(guò)流體通道流入流體阻隔裝置的下方、進(jìn)而通過(guò)安注管口和安注管進(jìn)入堆芯，也不會(huì)對(duì)堆芯的安全性造成較大的不利影響，因?yàn)閮H僅安