一種用于核電站乏燃料池的噴淋冷卻系統技術方案

本實用新型專利技術提供一種用于核電站乏燃料池的噴淋冷卻系統，包括噴淋管線、噴嘴、泵以及相應的閥門和儀表；其中，所述噴淋管線布置在乏燃料水池的四周或相對的兩側。本實用新型專利技術提供的用于核電站乏燃料池的噴淋冷卻系統，能夠完全獨立于傳統的乏燃料池冷卻系統，在池水瞬間大量喪失的極端事故工況下，維持燃料冷卻，確保燃料的安全。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及核電站乏燃料池冷卻領域，具體涉及一種用于核電站乏燃料池的噴淋冷卻系統。
技術介紹
傳統的壓水堆核電站中，在每個燃料循環末期，將從堆芯中卸出達到一定燃耗深度的乏燃料組件，并將其轉運儲存在乏燃料池中。乏燃料池通常設計為長方體，布置在安全殼外，內部設有乏燃料貯存格架，用于存放從堆芯中卸出的乏燃料組件。乏燃料組件外運之前，將在水池中一直產生衰變熱；尤其對于剛卸出的乏燃料組件，其產生的衰變熱更大。因此，通常為乏燃料池配置冷卻系統，依靠泵和熱交換器對池水進行循環冷卻，防止熱量累積威脅燃料安全，也避免池水過量蒸發導致燃料覆蓋的水層厚度不能為操作人員提供足夠的輻射防護。同時，乏燃料池通常采用抗震I類結構設計，安全停堆地震(SSE)工況下不會發生損壞而導致池水大量喪失。現有的壓水堆核電站乏燃料池冷卻系統的設計，正常情況下依靠安全級或非安全級的泵和熱交換器，喪失正常冷卻時依靠池水本身的熱容，以及系統設置的事故后應急補水接口，均能保證設計基準事故工況下乏燃料池的長期冷卻。但對于極端事故工況，例如恐怖襲擊或飛機撞擊，池水將在短時間內大量流失，導致乏燃料組件快速升溫甚至裸露。若能設計一種完全獨立于原冷卻系
統的乏燃料池噴淋系統，將有效提高燃料安全性和電站安全性。
技術實現思路
本技術針對現有技術的不足，提出一種用于核電站乏燃料池的噴淋冷卻系統。用于核電站乏燃料池的噴淋冷卻系統包括噴淋管線、噴嘴、泵以及相應的閥門和儀表；其中，所述噴淋管線布置在乏燃料水池的四周或相對的兩側。優選地，所述噴淋管線包括噴淋總管和噴淋支管；所述噴淋支管從所述噴淋總管上接出，所述噴淋總管來自于同一水源或自于不同的水源。優選地，噴淋水源為核電廠內的水池、水箱或廠外的消防水車。優選地，所述儀表包括流量儀表，用于實時監測噴淋系統的流量。優選地，所述相應的閥門包括泵進口隔離閥和泵出口隔離閥。優選地，所述相應的閥門包括泵出口止回閥。優選地，所述噴嘴在乏燃料池上部較高位置貼近池壁布置，避免影響燃料操作。與現有技術相比，本技術具有以下有益效果：1、本技術提供的用于核電站乏燃料池的噴淋冷卻系統，能夠完全獨立于傳統的乏燃料池冷卻系統，在池水瞬間大量喪失的極端事故工況下，維持燃料冷卻，確保燃料的安全。2、本技術提供的用于核電站乏燃料池的噴淋冷卻系統，在極端事故工況下，依靠泵提供水源驅動力，通過噴淋系統為乏燃料池提供冷卻，確保燃料安全。3、本技術提供的用于核電站乏燃料池的噴淋冷卻系統，與傳統核電站乏燃料池冷卻系統的特點不同，傳統的乏燃料組件冷卻方式是在水浸沒狀態下的流動循環冷卻，本技術則為乏燃料組件直接提供噴淋冷卻水，依靠水的蒸發帶走燃料產生的衰變熱，防止燃料裸露或損壞。附圖說明圖1為符合本技術優選實施例的核電站乏燃料池噴淋冷卻系統(噴淋管線布置在乏燃料池四周)流程簡圖。圖2為符合本技術優選實施例的核電站乏燃料池噴淋冷卻系統(噴淋管線布置在乏燃料池兩側)流程簡圖。其中，1—噴淋水源；2—泵進口隔離閥；3—噴淋泵；4—泵出口隔離閥；5—流量儀表；6—泵出口止回閥；7—噴淋總管；8--噴嘴具體實施方式為使本技術的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面以AP系列核電站為例，結合附圖和具體實施方式對本技術作進一步詳細的說明。如圖1和2所示，用于核電站乏燃料池的噴淋冷卻系統包括噴淋管線、噴嘴8、泵3以及相應的閥門和儀表；其中，所述噴淋管線布置在乏燃料水池的四周(如圖1所示)或相對的兩側(如圖2所示)。優選地，所述噴淋管線包括噴淋總管7和噴淋支管；所述噴淋支管從所述噴淋總管7上接出，所述噴淋總管7來自于同一水源或自于不同的水源。優選地，噴淋水源1為核電廠內的水池、水箱或廠外的消防水車。優選地，所述儀表包括流量儀表5，用于實時監測噴淋系統的流量。優選地，所述相應的閥門包括泵進口隔離閥2和泵出口隔離閥4。優選地，所述相應的閥門包括泵出口止回閥6。優選地，所述噴嘴在乏燃料池上部較高位置貼近池壁布置，避免影響燃料操作。如圖2所示，AP系列核電站乏燃料池噴淋冷卻系統的噴嘴8設置在乏燃料池的東西兩側，兩根噴淋總管分別接到廠區內消防水箱和非能動安全殼冷卻水箱。在極端事故工況下，當乏燃料池出現意外排空時，開啟泵進口隔離閥2和泵出口隔離閥4，啟動泵3，開始對乏燃料池進行噴淋冷卻；不需要繼續噴淋時，停泵3，關閉泵進口隔離閥2和泵出口隔離閥4。與現有技術相比，本實施例具有以下有益效果：1、本實施例提供的用于核電站乏燃料池的噴淋冷卻系統，能夠完全獨立于傳統的乏燃料池冷卻系統，在池水瞬間大量喪失的極端事故工況下，維持燃料冷卻，確保燃料的安全。2、本實施例提供的用于核電站乏燃料池的噴淋冷卻系統，在極端事故工況下，依靠泵提供水源驅動力，通過噴淋系統為乏燃料池提供冷卻，確保燃料安全。3、本實施例提供的用于核電站乏燃料池的噴淋冷卻系統，與傳統核電站乏燃料池冷卻系統的特點不同，傳統的乏燃料組件冷卻方式是在水浸沒狀態下的流動循環冷卻，本技術則為乏燃料組件直接提供噴淋冷卻水，依靠水的蒸發帶走燃料產生的衰變熱，防止燃料裸露或損壞。本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的系統而言，由于與實施例公開的方法相對應，所以描述的比較簡
單，相關之處參見方法部分說明即可。本領域技術人員可以對每個特定的應用來使用不同方法來實現所描述的功能，但是這種實現不應認為超出本技術的范圍。顯然，本領域的技術人員可以對技術進行各種改動和變型而不脫離本技術的精神和范圍。這樣，倘若本技術的這些修改和變型屬于本技術權利要求及其等同技術的范圍之內，則本技術也意圖包括這些改動和變型在內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于核電站乏燃料池的噴淋冷卻系統，其特征在于，包括噴淋管線、噴嘴、泵以及相應的閥門和儀表；其中，所述噴淋管線布置在乏燃料水池的四周或相對的兩側。

【技術特征摘要】
1.一種用于核電站乏燃料池的噴淋冷卻系統，其特征在于，包括噴淋管線、噴嘴、泵以及相應的閥門和儀表；其中，所述噴淋管線布置在乏燃料水池的四周或相對的兩側。2.如權利要求1所述的用于核電站乏燃料池的噴淋冷卻系統，其特征在于，所述噴淋管線包括噴淋總管和噴淋支管；所述噴淋支管從所述噴淋總管上接出，所述噴淋總管來自于同一水源或自于不同的水源。3.如權利要求1所述的用于核電站乏燃料池的噴淋冷卻系統，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：程會方，蘇夏，桂璐廷，陳麗，邱健，施偉，
申請(專利權)人：上海核工程研究設計院，
類型：新型
國別省市：上海;31