Система аварийного охлаждения активной зоны водо-водяного реактора

ОЮЗ СОВЕТСКИОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 3(51) С 2 1 С 1 5 / 1 8 ИЗОБРЕТЕНИ ОПИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) 1. Авторское свидетельство СССРР 529679, кл, 6 21 С 15/18, 1977.2. Патент США М 3847735,кл. 176-38, 1979.(54)(57) СИСТЕМА АВАРИЙНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ АКТИВНОЙ ЗОНЫ ВОДО-ВОДЯНОГОРЕАКТОРА; содержащая парогенератор,емкость аварийного дяной объем которой арматуру с первым к отличающая с целью повышения н упрощения схемы, во генератора соединен с распределительным установленным внутр ма емкости аварийно паровой объем котор рез ограничитель по объемом парогенерат хлажде ния, восоединен черезнтуром реакторас я тем, что,Лежности путемяной объем парочерез арматуруколлектором,водяного объео охлаждения,й соединен чеока с паровымра.Изобретение относится к ядернымэнергетическим установкам с реакторами с водой под давлением, имеющимсистему аварийного охлаждения активной зоны.Известна система аварийного охлаждения активной зоны водо-водяного реактора, содержащая парогенератор, водяной объем которого соединен с первым контуром реактора трубопроводом с двумя обратными клапана- Оми 13.На участке трубопровода междуклапанами организован отвод протечки. В нормальных условиях обратныеклапаны изолируют первый контур от . 15второго, а когда давление в первомконтуре станет нижедавления во втором, они открываются, и вода иэ парогенераторов поступает в первый контур и охлаждает его. 20Недостатком указанного технического решения является то, что удерживает давление теплоносителя первого контура только первый от реактора обратный клапан, пРижатый давлением среды первого контура. Еслимежду клапанами будет отвод протечек, то все последующие клапаны будут открыты давлением воды второгоконтура, таким образом между теплоносителем первого контура и второгоконтура по данному техническому решению будет только один обратныйклапан. Если поддерживать давлениемежду клапанами выше давления вовтором контуре, то ввиду низких35герметизирующих свойств об)эатныхклапанов, теплоноситель первогоконтура будет попадать в парогенератор, загрязняя воду и пар парогенератора. 40Еще одним недостатком указанноготехнического решения является то,что при аварийном разуплотнении первого контура вода из парогенераторов, не содержащая раствора бора,поступает в активную зону, что можетпривести к недопустимому увеличениюее реактивности, а это в свою очередьусугубляет протекание аварийного процесса.50Известна система аварийного охлаждения активной эоны водо-водяногореактора, принятая за прототип,содержащая парогенератор, емкостьаварийного охлаждения, водяной объемкоторой соединен через арматуру спервым контуром реактора 2).Верхняя часть емкости заполненагазом, давление которого ниже давления первого контура (составляетпримерно 1/3-1/2 давления первогоконтура), а нижняя часть заполненараствором борированной воды. К емкости подсоединены трубопроводы отсистемы заполнения борированной водыи от системы заполнения азотом высо кого давления. При аварийном разуплотнении первого контура давление теплоносителя в нем начинает падать, Когда давление в первом контуре станет меньше, чем в емкости аварийногоохлаждения, то открываются обратные клапаны, и борированная вода выдавливается азотом из емкости аварийногоохлаждения в первый контур.Недостатками укаэанного техничес- кого 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 пос. ле 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 упро. щения 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 парогенератораНа чертеже показана предлагаемая система.Она содержит водо-водяной реактор1 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 соединенс водяным объемом парогенератора 3трубопроводом 7, на котором установлена отсечная арматура 8, выполненнаяв 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.Один конец трубопровода 7 подсоединен 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 меж.ду 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 гидроиспы тание первого контура.При аварийном разуплотнении пер-.вого контура давление в нем начинает падать. При давлении меньшем, чемдавление во втором контуре, разрыва ется мембрана в сторону реактора 1на отсечной арматуре 8, открывается клапан на отсечной арматуре 9 ивода из парогенератора 3 поступаетв распределительный коллектор 11, 20 смешивается с борированной водойемкости аварийного охлаждения активной зоны 10 и по трубопроводу 7 пос"тупает в реактор 1. Ограничитель потока 13 препятствует поступлению па ра из парового пространства парогенератора в емкость аварийного охлаждения активной зоны.Предложенное техническое устройство полнее использует объем емкосЗ 0 ти аварийного охлаждения, исключаетпопадание холодной .воды на корпусреактора, ликвидирует сложное газовое хозяйство в системе аварийногоохлаждения активной зоны, исключаетпопадание газовых пузырей в первыйконтур. По сравнению с прототипомустройство повышает надежность иэффективность охлаждения активнойэоны, так как залив зоны производятне чистой водой, а борированной.40 Предложенное техническое решениеисключает попадание теплоносителяпервого контура в воду парогенераторов. Все это в совокупности повышает эффективность аварийного охлаж дения активной зоны.971015 Составитель И. ГерасимовРедактор О. Юркова Техред И.Тепер Корректор Л,Шень аказ 4028/4 Тираж 434 Подписно ВНИИПИ Государственного комитета СССР