本發(fā)明屬于核電站輔助系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種核電站一回路凈化冷卻系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

核電站核島工藝輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，有兩個(gè)重要的輔助功能需要實(shí)現(xiàn)：一回路冷卻劑系統(tǒng)(RCS)的凈化和水裝量控制，以及停堆冷卻階段下，從堆芯和一回路冷卻劑系統(tǒng)中排出熱量。我國(guó)百萬(wàn)千瓦級(jí)壓水堆核電廠(chǎng)中，通過(guò)分別設(shè)置化學(xué)和容積控制系統(tǒng)，以及余熱排出系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)上述兩個(gè)輔助功能。

但是，由于現(xiàn)有的化學(xué)和容積控制系統(tǒng)、余熱排出系統(tǒng)具有設(shè)備多而雜、空間要求高、能耗大等特點(diǎn)，而且化學(xué)和容積控制系統(tǒng)、余熱排出系統(tǒng)多次進(jìn)出安全殼，容易引起反應(yīng)堆冷卻劑旁通安全殼事故。

有鑒于此，確有必要提供一種可有效凈化一回路冷卻劑、排出堆芯及一回路系統(tǒng)熱量、系統(tǒng)配置簡(jiǎn)單高效、能耗低的核電站一回路凈化冷卻系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種簡(jiǎn)單高效的核電站一回路凈化冷卻系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種核電站一回路凈化冷卻系統(tǒng)，其包括：

再生換熱器，用于將冷卻劑初步冷卻；

兩臺(tái)余熱排出泵，用于為核電站一回路凈化冷卻系統(tǒng)提供循環(huán)驅(qū)動(dòng)力；

兩臺(tái)余排換熱器，用于將冷卻劑進(jìn)一步冷卻和排出熱量；

過(guò)濾除鹽凈化單元，用于將冷卻劑過(guò)濾除鹽；

其中，所述再生換熱器、余熱排出泵、余排換熱器和反應(yīng)堆冷卻劑凈化單元通過(guò)管線(xiàn)依次串聯(lián)連接，且還設(shè)置有用于旁通所述再生換熱器的再生換熱器旁通管線(xiàn)、用于旁通所述過(guò)濾除鹽凈化單元的余排隔離旁通管線(xiàn)。

作為本發(fā)明核電站一回路凈化冷卻系統(tǒng)的一種改進(jìn)，所述余排換熱器前設(shè)置有用于旁通余排換熱器的余排流量調(diào)節(jié)管線(xiàn)，且該管線(xiàn)與所述余排隔離旁通管線(xiàn)相通。

作為本發(fā)明核電站一回路凈化冷卻系統(tǒng)的一種改進(jìn)，所述過(guò)濾除鹽凈化單元的下游還設(shè)置有下泄管線(xiàn)；用于根據(jù)一回路系統(tǒng)的水裝量控制需要，調(diào)節(jié)冷卻劑的量。

作為本發(fā)明核電站一回路凈化冷卻系統(tǒng)的一種改進(jìn)，所述過(guò)濾除鹽凈化單元的下游還設(shè)置有補(bǔ)水管線(xiàn)；用于根據(jù)一回路系統(tǒng)的化學(xué)控制或反應(yīng)性控制需要，補(bǔ)充硼酸或除鹽除氧水。

作為本發(fā)明核電站一回路凈化冷卻系統(tǒng)的一種改進(jìn)，所述系統(tǒng)設(shè)置有兩臺(tái)余熱排出泵，以增強(qiáng)一回路凈化冷卻系統(tǒng)的可靠性，提高核電站的可用率。

作為本發(fā)明核電站一回路凈化冷卻系統(tǒng)的一種改進(jìn)，所述系統(tǒng)設(shè)置有兩臺(tái)余排換熱器，以增強(qiáng)一回路凈化冷卻系統(tǒng)的可靠性，提高核電站的可用率。

作為本發(fā)明核電站一回路凈化冷卻系統(tǒng)的一種改進(jìn)，所述核電站一回路凈化冷卻系統(tǒng)整體容置于安全殼內(nèi)，可有效避免反應(yīng)堆冷卻劑旁通安全殼事故，提高核電站的安全性。

本發(fā)明核電站一回路凈化冷卻系統(tǒng)的運(yùn)行模式包括凈化模式和余熱排出模式。正常運(yùn)行或余熱排出未接入的啟停堆期間，本發(fā)明核電站一回路凈化冷卻系統(tǒng)用于一回路冷卻劑的凈化和水裝量控制；余熱排出接入后的機(jī)組啟停堆期間，本發(fā)明核電站一回路凈化冷卻系統(tǒng)用于排出堆芯余熱、一回路冷卻劑和設(shè)備的顯熱以及運(yùn)行的余熱排出泵產(chǎn)生的熱量。

其中，所述凈化模式包括如下步驟：

來(lái)自一回路系統(tǒng)的冷卻劑經(jīng)再生換熱器初步冷卻；

通過(guò)余熱排出泵輸送至余排換熱器進(jìn)一步冷卻；

進(jìn)入過(guò)濾除鹽凈化單元凈化；

凈化后的冷卻劑在再生換熱器殼側(cè)經(jīng)凈化出流加熱，返回到一回路系統(tǒng)。

所述余熱排出模式包括如下步驟：

來(lái)自一回路系統(tǒng)的冷卻劑經(jīng)過(guò)再生換熱器旁通管線(xiàn)及余熱排出泵，輸送至余排換熱器；

經(jīng)余排換熱器排出熱量后，大部分冷卻劑經(jīng)過(guò)余排隔離旁通管線(xiàn)進(jìn)入再生換熱器殼側(cè)的下游；

小部分冷卻劑經(jīng)過(guò)濾除鹽凈化單元凈化處理后，與進(jìn)入再生換熱器殼側(cè)下游的冷卻劑匯合，返回到一回路系統(tǒng)。

作為本發(fā)明核電站一回路凈化冷卻系統(tǒng)的一種改進(jìn)，當(dāng)余排換熱器前設(shè)置有余排流量調(diào)節(jié)管線(xiàn)時(shí)，在余熱排出模式下，部分冷卻劑經(jīng)過(guò)余熱排出泵后，進(jìn)入余排流量調(diào)節(jié)管線(xiàn)，與經(jīng)過(guò)余排隔離旁通管線(xiàn)的冷卻劑匯合，進(jìn)入再生換熱器的下游。凈化流量相對(duì)較小，余熱排出模式下不需要全流量?jī)艋?，例如余排流量要求?0t/h，而凈化流量只需要5t/h就可滿(mǎn)足凈化要求

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明核電站一回路凈化冷卻系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1)本發(fā)明核電站一回路凈化冷卻系統(tǒng)通過(guò)將傳統(tǒng)的兩個(gè)系統(tǒng)合二為一，配置簡(jiǎn)單高效，所用設(shè)備顯著減少，大大降低了對(duì)空間布置控制的要求及生產(chǎn)運(yùn)行成本，明顯提高了核電站的經(jīng)濟(jì)性；

2)本發(fā)明核電站一回路凈化冷卻系統(tǒng)全部容置于安全殼內(nèi)，可有效避免反應(yīng)堆冷卻劑旁通安全殼事故，提高核電站的安全性。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明核電站一回路凈化冷卻系統(tǒng)及其有益效果進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

圖1為本發(fā)明核電站一回路凈化冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明核電站一回路凈化冷卻系統(tǒng)在凈化模式下的運(yùn)行配置示意圖。

圖3為本發(fā)明核電站一回路凈化冷卻系統(tǒng)在余熱排出模式下的運(yùn)行配置示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

10-再生換熱器；12-再生換熱器旁通管線(xiàn)；20-余熱排出泵；30-余排換熱器；32-余排流量調(diào)節(jié)管線(xiàn)；40-過(guò)濾除鹽凈化單元；42-余排隔離旁通管線(xiàn)；50-下泄管線(xiàn)；60-補(bǔ)水管線(xiàn)；M1-余排流量調(diào)節(jié)閥；M2-溫度調(diào)節(jié)閥；M3-余排隔離閥；M4-凈化流量調(diào)節(jié)閥。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的發(fā)明目的、技術(shù)方案和有益技術(shù)效果更加清晰，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，本說(shuō)明書(shū)中描述的實(shí)施例僅僅是為了解釋本發(fā)明，并非為了限定本發(fā)明，實(shí)施例的配方、比例等可因地制宜做出選擇而對(duì)結(jié)果并無(wú)實(shí)質(zhì)性影響。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明核電站一回路凈化冷卻系統(tǒng)包括：

再生換熱器10，用于將冷卻劑初步冷卻；

兩臺(tái)余熱排出泵20，用于為核電站一回路凈化冷卻系統(tǒng)提供循環(huán)驅(qū)動(dòng)力；

兩臺(tái)余排換熱器30，用于將冷卻劑進(jìn)一步冷卻和排出熱量；

過(guò)濾除鹽凈化單元40，用于將冷卻劑過(guò)濾除鹽；

其中，再生換熱器10、余熱排出泵20、余排換熱器30和反應(yīng)堆冷卻劑凈化單元40通過(guò)管線(xiàn)依次串聯(lián)連接，且還設(shè)置有用于旁通再生換熱器10的再生換熱器旁通管線(xiàn)12、用于旁通過(guò)濾除鹽凈化單元40的余排隔離旁通管線(xiàn)42。

為了達(dá)到更好的凈化冷卻效果，余排換熱器30前可設(shè)置用于旁通余排換熱器30的余排流量調(diào)節(jié)管線(xiàn)32，且該管線(xiàn)與所述余排隔離旁通管線(xiàn)42相通。

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)本發(fā)明核電站一回路凈化冷卻系統(tǒng)的控制，可在各裝置及其旁通管線(xiàn)的相應(yīng)位置設(shè)置有調(diào)節(jié)閥，如在余排流量調(diào)節(jié)管線(xiàn)32上設(shè)置余排流量調(diào)節(jié)閥M1(圖中未標(biāo)出)、在余排換熱器30的管線(xiàn)上設(shè)置溫度調(diào)節(jié)閥M2(圖中未標(biāo)出)，以控制進(jìn)入余排換熱器30的反應(yīng)堆冷卻劑的流量、在余排隔離旁通管線(xiàn)42上設(shè)置余排隔離閥M3(圖中未標(biāo)出)、在過(guò)濾除鹽凈化單元40的管線(xiàn)上設(shè)置凈化流量調(diào)節(jié)閥M4(圖中未標(biāo)出)等。

為了更好的適應(yīng)一回路系統(tǒng)的水裝量控制需要及化學(xué)控制或反應(yīng)性需要，可根據(jù)實(shí)際情況在過(guò)濾除鹽凈化單元40的下游設(shè)置下泄管線(xiàn)50和補(bǔ)水管線(xiàn)60，該兩個(gè)管線(xiàn)不分前后。

為了提升本發(fā)明核電站一回路凈化冷卻系統(tǒng)的安全性，可將整個(gè)系統(tǒng)全部容置于安全殼內(nèi)，這樣可有效避免反應(yīng)堆冷卻劑旁通安全殼事故。

實(shí)施例1

以下為本發(fā)明核電站一回路凈化冷卻系統(tǒng)在凈化模式下運(yùn)行的配置說(shuō)明。

請(qǐng)參閱圖2，其中的黑色粗線(xiàn)代表一回路系統(tǒng)的冷卻劑循環(huán)路線(xiàn)來(lái)自一回路系統(tǒng)的冷卻劑經(jīng)再生換熱器10初步冷卻；

通過(guò)余熱排出泵20輸送至余排換熱器30進(jìn)一步冷卻；

進(jìn)入過(guò)濾除鹽凈化單元40凈化；

凈化后的冷卻劑在再生換熱器10殼側(cè)經(jīng)凈化出流加熱，返回到一回路系統(tǒng)。

其中，凈化后的冷卻劑在再生換熱器10殼側(cè)經(jīng)凈化出流后，可根據(jù)實(shí)際需要對(duì)穩(wěn)壓器進(jìn)行輔助噴淋。

在凈化模式下，本發(fā)明核電站一回路凈化冷卻系統(tǒng)通過(guò)將傳統(tǒng)的化學(xué)和容積控制系統(tǒng)、余熱排出系統(tǒng)合二為一，減少了三臺(tái)需連續(xù)運(yùn)行的高揚(yáng)程上沖泵、一臺(tái)容積控制箱、一臺(tái)下泄換熱器以及大量的閥門(mén)和管道。

本發(fā)明可在核電站反應(yīng)堆冷卻劑泵無(wú)軸封水注入要求的前提下應(yīng)用，因此，取消了軸封水及過(guò)剩下泄回路，且余排換熱器還可以兼做下泄換熱器運(yùn)行，因此可減少兩臺(tái)軸封水過(guò)濾器、一臺(tái)軸封回流水過(guò)濾器、一臺(tái)軸封回流換熱器、一臺(tái)過(guò)剩下泄換熱器以及大量的閥門(mén)和管道。

實(shí)施例2

以下為本發(fā)明核電站一回路凈化冷卻系統(tǒng)在余熱排出模式下運(yùn)行的配置說(shuō)明。

請(qǐng)參閱圖3，其中的黑色粗線(xiàn)代表一回路系統(tǒng)的冷卻劑循環(huán)路線(xiàn)。來(lái)自一回路系統(tǒng)的冷卻劑經(jīng)過(guò)再生換熱器旁通管線(xiàn)12及余熱排出泵20，輸送至余排換熱器30；

經(jīng)余排換熱器30排出熱量后，大部分冷卻劑經(jīng)過(guò)余排隔離旁通管線(xiàn)42進(jìn)入再生換熱器10的下游；

小部分冷卻劑經(jīng)過(guò)濾除鹽凈化單元40凈化處理后，與進(jìn)入再生換熱器10的下游的冷卻劑匯合，返回到一回路系統(tǒng)；

其中，余排換熱器30前可設(shè)置用于旁通余排換熱器30的余排流量調(diào)節(jié)管線(xiàn)32，且該管線(xiàn)與所述余排隔離旁通管線(xiàn)42相通。系統(tǒng)可通過(guò)余排流量調(diào)節(jié)管線(xiàn)32控制余熱排出泵20保持在恒定流量下運(yùn)行；在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，經(jīng)余排換熱器30排出熱量后，大部分的冷卻劑中的一部分冷卻劑可經(jīng)過(guò)余排流量調(diào)節(jié)管線(xiàn)32，與另一部分經(jīng)過(guò)余排隔離旁通管線(xiàn)42的冷卻劑匯合，進(jìn)入再生換熱器10的下游。

為了增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，提高核電站的可用率，本發(fā)明核電站一回路凈化冷卻系統(tǒng)可采用如下冗余配置：

兩臺(tái)并聯(lián)的余熱排出泵20(容量2×50％)，在凈化模式下可只有一臺(tái)投運(yùn)，另一臺(tái)備用；在余熱排出模式下可一臺(tái)或兩臺(tái)同時(shí)投運(yùn)。

兩臺(tái)并聯(lián)的余排換熱器30(容量2×50％)，在凈化模式下可只有一臺(tái)投運(yùn)，另一臺(tái)備用；在余熱排出模式下可一臺(tái)或兩臺(tái)同時(shí)投運(yùn)。

在余熱排出模式下，即使僅投用一臺(tái)余熱排出泵20和一臺(tái)余排換熱器30，也不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)停止運(yùn)作，但當(dāng)投用兩臺(tái)并聯(lián)的余熱排出泵20和兩臺(tái)并聯(lián)的余排換熱器30時(shí)，可提高系統(tǒng)運(yùn)作效率，保證不受換料工況的影響。

結(jié)合以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式的詳細(xì)描述可以看出，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明核電站一回路凈化冷卻系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1)本發(fā)明核電站一回路凈化冷卻系統(tǒng)通過(guò)將傳統(tǒng)的兩個(gè)系統(tǒng)合二為一，配置簡(jiǎn)單高效，所用設(shè)備顯著減少，大大降低了對(duì)空間布置控制的要求及生產(chǎn)運(yùn)行成本，明顯提高了核電站的經(jīng)濟(jì)性；

2)本發(fā)明核電站一回路凈化冷卻系統(tǒng)全部容置于安全殼內(nèi)，可有效避免反應(yīng)堆冷卻劑旁通安全殼事故，提高核電站的安全性。

根據(jù)上述說(shuō)明書(shū)的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏托薷?。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說(shuō)明書(shū)中使用了一些特定的術(shù)語(yǔ)，但這些術(shù)語(yǔ)只是為了方便說(shuō)明，并不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何限制。