一種安全注入系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于核電站堆芯冷卻系統，具體涉及一種安全注入系統，該系統確保在失水工況下，為反應堆堆芯提供持續的冷卻。
【背景技術】
[0002]專設安全設施用于在各種假想事故情況下，確保反應堆緊急安全停堆并長期排出堆芯余熱，保持裂變產物與環境之間的安全屏障完好無缺。其中，安全注入系統能夠在失水事故(LOCA)工況下，為堆芯提供應急和持續的冷卻，從而防止燃料包殼熔化，并保證堆芯的幾何形狀和完整性。
[0003]傳統的M310 二代加堆型，安全注入系統由高壓安注、低壓安注以及安注箱安注三個子系統組成，如圖3、4所示。
[0004]高壓安注子系統包括了三臺高壓安注泵8(即與化學與容積控制系統共用的三臺上充泵)，以及一個濃硼酸注入箱6及硼酸再循環回路。在電廠正常運行時，高壓安注泵作為化容系統的上充泵用于向一回路正常充水，其中一臺運行、一臺備用，另一臺電源拉出。在事故工況下，通過切換轉而成為高壓安注泵，由兩臺泵運行，一臺備用，向堆芯注入含硼水。而且，高壓安注泵需要利用低壓安注泵為其增壓。
[0005]低壓安注子系統包括兩臺低壓安注泵A2、B2，當一回路壓力低于低壓安注泵壓頭時，低壓安注泵將換料水箱I中的含硼水直接注入堆芯，換料水箱位于安全殼外。當換料水箱I出現低水位信號時，通過切換轉入安全殼地坑9再循環階段。
[0006]安注箱子系統主要由三個安注箱組成，分別接到一回路三個環路的冷段上。當一回路壓力降到安注箱壓力以下時，安注箱中的含硼水靠壓力頂開管路中的逆止閥而注入一回路冷段，以達到短時間內淹沒堆芯、避免燃料棒熔化的目的。
[0007]但上述技術方案也存在著不足，無法滿足三代核電的安全指標，主要體現在:
[0008]I)傳統二代加核電站安全系統的布置方案，無法做到嚴格的實體隔離。對于安全注入系統，三臺高壓安注泵8布置在核輔助廠房的三個相鄰房間，兩臺低壓安注泵A2、B2布置在燃料廠房的兩個相鄰房間，A列、B列并非嚴格的實體隔離，在火災、水淹等內部事件或飛機撞擊、爆炸等外部事件中，極易造成公因失效。
[0009]2)可靠性問題。作為重要的專設安全設施，提高其可靠性的一個重要途徑就是系統設備專用。在傳統電站中，高壓安注泵和上充泵共用，電站正常運行時用作上充泵，安注信號出現時，泵從上充模式切換到安注模式，此切換過程需要操作大量閥門，將影響到系統的可靠性。另一方面，傳統電站中，換料水箱位于安全殼外，在直接注入階段轉換為再循環階段時，安注泵需要從換料水箱取水切換為地坑取水，這同樣也會影響到系統的可靠性。
[0010]3)運行效率問題。上充泵兼作安注泵時，需要兼顧兩種工作模式，泵的運行效率較低。
[0011]4)高壓安注的注入壓頭問題。安注誤啟動事故容易導致一回路壓力過高；在蒸汽發生器傳熱管破裂事故下，若一回路壓力過高，可能導致的蒸汽發生器滿溢，增加該事故下放射性物質向環境釋放的可能性。
【發明內容】
[0012]針對現有技術中存在的缺陷，本發明提供一種安全注入系統，實現了 A、B兩列嚴格意義上的實體隔離，對火災、水淹等內部事件或飛機撞擊、爆炸等外部事件有足夠的抵御能力；分離上充泵與高壓安注泵，上充泵不再承擔安注功能，設置了專用的中壓安注泵和內置換料水箱，提高了系統的可靠性以及上充泵、安注泵的運行效率。
[0013]為達到以上目的，本發明采用的技術方案是:提供一種安全注入系統，包括中壓安注子系統、低壓安注子系統和安注箱注入子系統，所述中壓安注子系統和低壓安注子系統的一端通過設置在安全殼內的換料水箱取水，另一端向一回路冷段和熱段供水；所述中壓安注子系統包括A列和B列，低壓安注子系統也包括A列和B列；所述中壓安注子系統的A列和低壓安注子系統的A列分別包括設置在安全殼外的Al中壓安注泵和A2低壓安注泵及連接管線；所述中壓安注子系統的B列和低壓安注子系統的B列分別包括設置在安全殼外的BI中壓安注泵和B2低壓安注泵及連接管線；所述中壓安注子系統的A列和低壓安注子系統的A列設置在安全殼外一側的廠房內，中壓安注子系統的B列和低壓安注子系統的B列設置在安全殼外另一側的廠房內。
[0014]進一步，所述安全注入系統還包括設置在安全殼外的A列硼酸注入系統和B列硼酸注入系統，所述A列硼酸注入系統和B列硼酸注入系統的一端分別通過設置在安全殼外的兩個硼酸注入箱取水，另一端分別向一回路冷段提供濃硼水，降低堆芯的反應性。
[0015]進一步，所述A列硼酸注入系統設置在安全殼外一側的廠房內，所述B列硼酸注入系統設置在安全殼外另一側的廠房內，A、B兩列實現了完全的實體隔離。
[0016]進一步，所述安全注入系統還包括安注箱注入子系統，所述安注箱注入子系統設置在安全殼內，安注箱注入子系統的末端與一回路冷段連接。
[0017]進一步，所述Al中壓安注泵和BI中壓安注泵的出水管線在進入安全殼后合并成一條注入母管，通過該母管與一回路的冷段和熱段連接。
[0018]進一步，所述A2低壓安注泵和B2低壓安注泵的出水管線在進入安全殼后合并成一條注入母管，通過該母管與一回路的冷段和熱段連接。
[0019]進一步，所述換料水箱設置于安全殼的底部。
[0020]本發明的有益技術效果在于:
[0021]I)本發明實現了安全注入系統互為備用的A、B兩列完全的實體隔離，對火災、水淹等內部事件和飛機撞擊、爆炸等外部事件有足夠的抵御能力；
[0022]2)分離上充泵與安注泵，上充泵不再承擔安注功能，設置了專用的中壓安注泵之后，執行功能單一，提高了系統的可靠性；
[0023]3)上充泵和安注泵功能分離后，上充泵和安注泵的運行效率都得以提高；
[0024]4)換料水箱內置于反應堆廠房底部，在直接注入階段轉換為再循環階段時，安注泵取水不需要切換，提高了系統的可靠性；
[0025]5)降低注入壓頭，有效地減輕安注誤啟動事故后果以及蒸汽發生器傳熱管破裂事故下可能導致的蒸汽發生器滿溢，從而降低了該事故下放射性物質向環境釋放的可能性。
【附圖說明】
[0026]圖1是本發明安全注入系統的結構示意圖；
[0027]圖2是本發明核島廠房的布置圖；
[0028]圖3是現有技術M310堆芯安全注入系統的結構示意圖；
[0029]圖4是現有技術M310堆芯安全注入系統核島廠房的布置圖。
【具體實施方式】
[0030]下面結合附圖，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細的描述。
[0031]如圖1所示，是本發明安全注入系統，其包括中壓安注子系統、低壓安注子系統和安注箱注入子系統；所述中壓安注子系統包括A列和B列，低壓安注子系統也包括A列和B列。其中，中壓安注子系統和低壓安注子系統的A列安全注入管線上分別設有Al中壓安注泵和A