Система аварийного охлаждения активной зоны водо-водяного реактора

 

СИСТЕМА АВАРИЙНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ АКТИВНОЙ ЗОНЫ ВОДО-ВОДЯНОГО РЕАКТОРА, содержащая парогенератор. емкость аварийного охлаждения, водяной объем которой соединен через арматуру с первым контуром реактора, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности путем упрощения схемы, водяной объем парогенератора соединен через арматуру с распределительным коллектором, установленным внутри водяного объема емкости аварийного охлаждения, паровой объем которой соединен через ограничитель потока с паровым объемом парогенератора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COL(HAËÈÑTÈ×ÅCHÈХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3 ) С 21 С 1 5/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ, (21) 3255639/18-25 (22) 04.03.81 (46), 30.06.84. Бюл. )) 24 (72) В.А. Новоселов, Е.И. Левин и В.П. Спассков (53) 621.039.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

)) 529679, кл. G 21 С 15/18, 1977.

2. Патент CIIIA М 3847735, кл. 176-38, 1979. (54)(57) СИСТЕМА АВАРИЙНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ АКТИВНОЙ ЗОНЫ ВОДО-ВОДЯНОГО

РЕАКТОРА; содержащая парогенератор, емкость аварийного охлаждения, водяной объем которой соединен через арматуру с первым контуром реактора, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности путем упрощения схемы, водяной объем парогенератора соединен через арматуру с распределительным коллектором, установленным внутри водяного объема емкости аварийного охлаждения, паровой объем которой соединен через ограничитель потока с паровым объемом парогенератора.

971015

Изобретение относится к ядерным энергетическим установкам <= реакторами с водой под давлением, имеющим систему аварийного охлаждения активной зоны.

Известна система аварийного охлаждения активной зоны водо-водяного реактора, содержащая парогенератор, водяной объем которого соединен с первым контуром реактора трубо проводом с двумя обратными клапана- 10 ми (13 .

На участке трубопровода между клапанами организован отвод протечки. В нормальных условиях обратные клапаны изолируют первый контур от . 15 второго, а когда давление в первом контуре станет ниже давления во втором, они открываются, и вода иэ паро. генераторов поступает в первый контур и охлаждает его. 20

Недостатком указанного технического решения является то, что удерживает давление теплоносителя первого контура только первый оТ реактора обратный клапан, пРижатый дав» лением среды первого контура. Если между клапанами будет отвод протечек, то все последующие клапаны будут открыты давлением воды второго контура, таким образом между теплоносителем первого контура и второго контура по данному техническому решению будет только один обратный клапан. EcJIH поддерживать давление между клапанами выше давления во втором контуре, то ввиду низких

35 герметизирующих свойств обратных клапанов, теплоноситель первого контура будет попадать в парогене ратор, загрязняя воду и пар парогене. ратора. 40

Еще одним недостатком указанного технического решения является то, что при аварийном разуплотнении первого контура вода из парогенераторов, не содержащая раствора бора, 45 поступает в активную зону, что может привести к недопустимому увеличению ее реактивности, а это в свою очередь усугубляет протекание аварийного процесса.

Известна система аварийного охлаждения активной эоны водо-водяного реактора, принятая за прототип, содержащая парогенератор, емкость аварийного охлаждения, водяной объем которой соединен через арматуру с первым контуром реактора (2) .

Верхняя часть емкости заполнена газом, давление которого ниже давления первого контура (составляет примерно 1/3-1/2 давления первого контура), а нижняя часть заполнена раствором борированной воды. К емкости подсоединены трубопроводы от системы заполнения борированной воды и от системы заполнения азотом высо- 65

I кого давления. При аварийном разуплотнении первого контура давление теплоносителя в нем начинает падать.

Когда давление s первом контуре станет меньше, чем в емкости аварийного охлаждения, то открываются обратные клапаны, и борированная вода выдавливается азотом из емкости аварийного охлаждения в первый контур.

Недостатками укаэанного технического решения являются неполное использование объема емкости, так как значительная их часть занята газом; наличие специальной сложной газовой системы с оборудованием для поддержания давления и емкостей для сброса газа в случае повышения давления в емкости аварийного охлаждения; необходимость установки на трубопроводах, соединяющих емкость аварийного охлаждения с первым контуром быстродействующей арматуры для исключения попадания азота в реактор после опорожнения емкости; возможность хрупкого разрушения корпуса реактора вследствие мгновенного заброса большого количества холодной воды на горячие стенки. корпуса в районе активной эоны, где металл корпуса имеет повышенную температуру хрупкости вследствие облучения нейтронами.

Целью изобретения является повышение надежности системы путем упрощения схемы.

Цель достигается тем, что в известной системе аварийного охлаждения активной зоны водо-водяного реактора, содержащей парогенератор, емкость. аварийного охлаждения, водяной объем которой соединен через арматуру с первым контуром реактора, водяной объем парогенератора соединен через арматуру с распределительным коллектором, установленным внутри водяного объема емкости аварийного охлаждения, паровой объем которой соединен через ограничитель потока с паровым объемом парогенератора.

На чертеже показана предлагаемая система.

Она содержит водо-водяной реактор

1 с активной зоной 2, парогенератор

Э, соединенный с реактором подводящими трубопроводами 4 и отводящими трубопроводами 5. На подводящих трубопроводах,4 установлены циркуляционные насосы б. Первый контур соединен с водяным объемом парогенератора 3 трубопроводом 7, на котором установлена отсечная арматура 8, выполненная в виде разрывной мембраны, и отсечная арматура 9, выполненная в виде обратного клапана. На трубопроводе

7 между отсечными арматурами 8 и 9 установлена емкость аварийного охлаждения активной зоны 10.

971015

Один конец трубопровода 7 подсое1 динен к водяному объему емкости аварийного охлаждения активной зоны 10, а другой его конец — к распределительному коллектору 11, расположенному внутри водяного объема емкости аварийного охлаждения 10. Паровой объем емкости аварийного охлаждения

10 соединен с паровым объемом парогенератора 3 линией 12, на которой установлен ограничитель потока 13.

Между отсечной арматурой 8 и реактором 1 на трубопроводе 7 установлена задвижка 14, а у самой отсечной арматуры 8 установлен байпас с вентилем 15.

Система аварийного охлаждения активной зоны водо-водяного реактора работает следующим образом. При нормальных условиях работы в первом контуре циркулирует теплоноситель, перекачиваемый циркуляционными насосами 6 через реактор 1, активную. зону 2, подводящие 4 и отводящие

5 трубопроводы. В парогенераторе 3 теплоноситель отдает тепловую энергию воде второго контура.

Емкость аварийного охлаждения активной зоны заполнена водой с концентрированным раствором бора.

Задвижка 14 при этом открыта, а вентиль 15 закрыт. Отсечная арматура 8, выполненная в виде разрывной мембраны, герметично изолирует первый контур от емкости аварийного охлаждения активной зоны 10, при этом разрыв мембраны должен происходить к реактору 1. Линия 12, соединяющая паровой объем парогенератора 3 с верхом емкости аварийного охлаждения активной зоны, выравнивает в них давление, превращая их в совокупности с трубопроводом 7 между ними в сообщающиеся сосуды. Отсечная арматура 9, выполненная в виде обратного клапана (пропуск от парогенератора к реактору), перекрывает конвективные и диффузионные токи между ними.

При закрытой задвижке 14 и открытом вентиле 15 проводят гидроиспыгание второго контура парогенератора 3

5,совместно с емкостью аварийного охлаждения активной эоны 10 и соеди-, няющим их трубопроводом 7.

При закрытом вентиле 15 и открытой задвижке 14 проводят гидроиспы10 тание первого контура.

При аварийном разуплотнении первого контура давление в нем начинает падать. При давлении меньшем, чем давление во втором контуре, разрыва15 ется мембрана в сторону реактора 1 на отсечной арматуре 8, открывается клапан на отсечной арматуре 9 и вода из парогенератора 3 поступает в распределительный коллектор 11, рц смешивается с борированной водой емкости аварийного охлаждения активной зоны 10 и по трубопроводу 7 поступает в реактор 1. Ограничитель потока 13 препятствует поступлению па 5 ра из парового пространства парогенератора в емкость аварийного охлаждения активной зоны.

Предложенное техническое устройство полнее использует объем емкосЭ ти аварийного охлаждения, исключает попадание холодной .воды на корпус реактора, ликвидирует сложное газовое хозяйство в системе аварийного охлаждения активной зоны, исключает попадание газовых пузырей в первый контур. По сравнению с прототипом устройство повышает надежность и эффективность охлаждения активной эоны, так как залив зоны производят не чистой водой, а борированной.

4 Предложенное техническое решение исключает попадание теплоносителя первого контура в воду парогенераторов. Все это в совокупности повышает эффективность аварийного охлаж45 дения активной зоны.

Составитель И. Герасимов

РелактоР О. ЮРкова ТехРеД M.Tenep Корректор Л.Шеньо

Заказ 4028/4 Тираж 414 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4