專利名稱:體積可變組件、液位改變組件以及壓力改變組件的制作方法
體積可變組件、液位改變組件以及壓力改變組件技術(shù)領(lǐng)域：
[0001]本實(shí)用新型涉及核電領(lǐng)域，尤其涉及在核電站中使用的體積可變組件、在核電站的流體容器中使用的壓力改變組件、以及在核電站的液體容器中使用的液位改變組件。
背景技術(shù)：
[0002]核電站中使用的安注系統(tǒng)又叫做應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)，它的主要功能包括:當(dāng)一回路系統(tǒng)破裂引起失水事故時(shí)，安注系統(tǒng)向堆芯注水，保證淹沒(méi)和冷卻堆芯，防止堆芯融化，以及保持堆芯的完整性。另外，在三代非能動(dòng)核電站(例如AP1000)中，可以利用堆芯補(bǔ)水箱(CMT)、安注箱(ACC)、安全殼內(nèi)置換料水箱(IPWST)等向堆芯注水，這些注水操作均采用非能動(dòng)方式，而重力安注壓頭是執(zhí)行安注操作的重要參數(shù)，因此，存在緊急情況下進(jìn)一步提高安注壓頭的需要。[0003]此外，核電站中還存在緊急情況下進(jìn)一步調(diào)整流體容器內(nèi)的壓力/液位的需要。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為在緊急情況下例如在安全事故中，提供對(duì)核電站的流體容器內(nèi)的壓力、液位等的進(jìn)一步調(diào)節(jié)以緩解事故，提出本實(shí)用新型。[0005]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，提出了一種在核電站中使用的體積可變組件，包括:氣泵；體積可變裝置，設(shè)置在核電站的流體容器內(nèi)，其中，所述氣泵基于觸發(fā)信號(hào)啟動(dòng)以:向所述體積可變裝置供給氣體而使得所述體積可變裝置膨脹以升高所述流體容器內(nèi)的液位或增加所述流體容器內(nèi)的壓力，或者從所述體積可變裝置抽出氣體而使得所述體積可變裝置收縮以降低所述流體容器內(nèi)的液位或者降低所述流體容器內(nèi)的壓力。[0006]有利的，所述觸發(fā)信號(hào)包括液體容器內(nèi)的液位、液體流出所述液體容器的安注流速、所述液體容器內(nèi)部的壓力、堆芯溫度中的至少一種。[0007]有利的，所述體積可變裝置設(shè)置在所述流體容器的底部用于調(diào)節(jié)流體容器內(nèi)的液位，且所述流體容器為核電站的以下部件中的至少一種:堆芯補(bǔ)水箱(CMT)、安全殼地坑、安全殼內(nèi)換料水箱(IRWST)、安注箱(ACC)、安全殼、穩(wěn)壓器、反應(yīng)堆壓力容器(RPV)、蒸汽發(fā)生器(SG)。[0008]有利的，由所述氣泵的運(yùn)轉(zhuǎn)控制所述體積可變裝置的充氣/放氣速度、充氣量、充氣壓力中的至少一個(gè)。[0009]有利的，所述體積可變組件使用在壓水堆安注系統(tǒng)中。[0010]根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例，提出了[0011]一種在核電站的流體容器中使用的壓力改變組件，包括:置于所述流體容器內(nèi)的剛性容器，所述剛性容器內(nèi)的壓力不同于所述流體容器內(nèi)的壓力；至少一個(gè)閥裝置，設(shè)置在所述剛性容器上，所述閥裝置適于基于觸發(fā)信號(hào)打開(kāi)而使得所述剛性容器與所述流體容器通過(guò)所述閥裝置相通以改變所述流體容器內(nèi)的壓力。有利的，所述觸發(fā)信號(hào)包括液體容器內(nèi)的液位、液體流出液體容器的安注流速、液體容器內(nèi)部的壓力、堆芯溫度中的至少一種。有利的，所述流體容器為核電站的以下部件中的至少一種:堆芯補(bǔ)水箱(CMT)、安全殼內(nèi)換料水箱(IRWST)、安注箱(ACC)、安全殼、穩(wěn)壓器、反應(yīng)堆壓力容器(RPV)、蒸汽發(fā)生器(SG)。[0012]根據(jù)本實(shí)用新型的再一個(gè)實(shí)施例，提出了一種在核電站的液體容器中使用的液位改變組件，包括:固定于所述液體容器內(nèi)的剛性容器，至少一部分所述剛性容器置于液面以下；至少一個(gè)閥裝置，設(shè)置在所述剛性容器上，所述閥裝置適于基于觸發(fā)信號(hào)打開(kāi)而使得所述剛性容器與所述流體容器通過(guò)所述閥裝置相通以允許流體容器內(nèi)的液體流入到所述剛性容器中而降低所述液體容器內(nèi)的液位。有利的，所述觸發(fā)信號(hào)包括液體容器內(nèi)的液位、液體流出液體容器的安注流速、液體容器內(nèi)部的壓力、堆芯溫度、剛性容器和液體容器的內(nèi)部壓力差中的至少一種。有利的，所述流體容器為核電站的以下部件中的至少一種:堆芯補(bǔ)水箱(CMT)、安全殼內(nèi)換料水箱(IRWST)、安全殼地坑、安注箱(ACC)、安全殼、穩(wěn)壓器、反應(yīng)堆壓力容器(RPV)、蒸汽發(fā)生器(SG)。[0013]利用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，至少可以獲得如下技術(shù)效果之一:[0014]1、進(jìn)一步提高安注系統(tǒng)的安注壓頭，提供安注系統(tǒng)的安全性；[0015]2、根據(jù)需要進(jìn)一步調(diào)節(jié)核電站的流體容器內(nèi)的壓力/液位，以在緊急情況下緩解安全事故。


[0016]圖1為一個(gè)示意圖，其示出了置于流體容器內(nèi)的體積可變裝置，該體積可變裝置與氣泵相通，其中圖1a示出了體積可變組件未被觸發(fā)膨脹之前的狀態(tài)，而圖1b則示出了該體積可變組件被觸發(fā)膨脹之后的狀態(tài)，在圖1b中，流體容器內(nèi)的液位基于該膨脹而升高；[0017]圖2為一個(gè)示意圖，其中示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的剛性容器置于流體容器內(nèi)。
具體實(shí)施方式
[0018]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)例性的實(shí)施例，實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中相同或相似的標(biāo)號(hào)表示相同或相似的元件。下面參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在解釋本實(shí)用新型，而不能解釋為對(duì)本實(shí)用新型的限制。[0019]核電站(特別是三代非能動(dòng)核電站)事故緩解中用到的三個(gè)重要影響因素為重力安注壓頭、淹沒(méi)液位、熱量移除。本實(shí)用新型至少能一定程度上優(yōu)化以上三個(gè)因素，使得核電站更加安全。[0020]具體說(shuō)來(lái)，可以利用本實(shí)用新型的技術(shù)方案來(lái)提高重力安注的安注壓頭，而且，因?yàn)轶w積膨脹會(huì)占據(jù)流體容器內(nèi)的流體的空間，所以可以提高淹沒(méi)液位，特別可以在事故后期提高堆芯內(nèi)的淹沒(méi)液位。提高淹沒(méi)液位自然有利于熱量的移除。[0021]此外，本實(shí)用新型的技術(shù)方案可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)液體容器內(nèi)的液位，調(diào)節(jié)封閉容器內(nèi)的壓力。[0022]如圖1中所示，本實(shí)用新型提出了一種在核電站中使用的體積可變組件，包括:氣泵10 ;體積可變裝置20，設(shè)置在流體容器30內(nèi)，其中，所述氣泵10基于觸發(fā)信號(hào)啟動(dòng)以:向所述體積可變裝置20供給氣體而使得所述體積可變裝置20膨脹以升高所述流體容器內(nèi)的液位或增加所述流體容器內(nèi)的壓力(對(duì)應(yīng)于圖1中從圖1a到圖1b的情形)，或者從所述體積可變裝置20抽出氣體而使得所述體積可變裝置20收縮以降低所述流體容器內(nèi)的液位或者降低所述流體容器內(nèi)的壓力(對(duì)應(yīng)于圖1中從圖1b到圖1a的情形)。需要注意的是，既然是依靠體積膨脹或縮小來(lái)增加或降低流體容器30內(nèi)的壓力，則該流體容器30大致是封閉的。[0023]可以設(shè)置與氣泵的啟動(dòng)聯(lián)動(dòng)的閥40，該閥40設(shè)置在氣泵10與體積可變裝置20之間(如圖1中所示)，也可以不設(shè)置閥，而是將氣泵的出口直接連通到體積可變裝置20。也可以在氣泵10的入口設(shè)置專門(mén)的閥。[0024]所述體積可變組件還包括限位裝置50，所述限位裝置50限制所述體積可變裝置在體積變化之后的位置和/或形狀。例如，如圖1b中所示，限位裝置50可以用于限定體積可變裝置20的體積擴(kuò)大的方向，限制體積可變裝置20的位置和形狀。該限位裝置可以為可調(diào)可伸縮的裝置。限位裝置還可以起到將體積可變裝置固定在流體容器內(nèi)的作用。例如，該限位裝置可以為一個(gè)帶孔的剛性框架，體積可變裝置被限制在該剛性框架內(nèi)膨脹，相應(yīng)的，該體積可變裝置也可以固定在該剛性框架中，而該剛性框架則可以固定在流體容器的容器壁上。在圖1中，體積可變?nèi)萜?0在圖1a中的壓縮狀態(tài)與圖1b中的膨脹狀態(tài)之間可變，體積可變?nèi)萜?0在壓縮時(shí)處于剛性框架50的一側(cè)(圖1a中為左側(cè))。不過(guò)，體積可變裝置20也可以在壓縮狀態(tài)時(shí)位于剛性框架的整個(gè)底部，而在膨脹時(shí)則充滿剛性框架的整個(gè)內(nèi)部空間。[0025]可由所述氣泵10的運(yùn)轉(zhuǎn)控制所述體積可變裝置20的充氣/放氣速度、充氣量、充氣壓力中的至少一個(gè)。例如，通過(guò)調(diào)節(jié)氣泵10的轉(zhuǎn)速來(lái)控制充氣/放氣速度，調(diào)節(jié)運(yùn)行時(shí)間來(lái)控制充氣量和充氣壓力。此時(shí)，閥40可以設(shè)置為全開(kāi)/全閉型。[0026]可選的，體積可變裝置的充氣速度/放氣速度還可以由閥40的開(kāi)度控制，該閥40可為電動(dòng)閥門(mén)，可以通過(guò)控制電機(jī)來(lái)控制閥40的開(kāi)度。[0027]所述體積可變裝置設(shè)置在所述流體容器的底部用于調(diào)節(jié)流體容器內(nèi)的液位，且所述流體容器為核電站的以下部件中的至少一種:堆芯補(bǔ)水箱(CMT)、安全殼地坑、安全殼內(nèi)換料水箱(IRWST)、安注箱(ACC)、安全殼、穩(wěn)壓器、反應(yīng)堆壓力容器(RPV)、蒸汽發(fā)生器(SG)。[0028]所述觸發(fā)信號(hào)包括液體容器內(nèi)的液位、液體流出液體容器的安注流速、液體容器內(nèi)部的壓力、堆芯溫度中的至少一種。[0029]在需要的情況下，可以將膨脹的可變體積裝置通過(guò)放氣而縮小以再次使用。[0030]需要專門(mén)指出的是，可以設(shè)置多個(gè)體積可變裝置20，分別設(shè)置在不同的流體容器中，以進(jìn)行組合調(diào)節(jié)。這同樣適用于后面提及的壓力改變組件。[0031]堆芯補(bǔ)水箱可以布置在高于安全殼直接注射(DVI)管的位置，而后者的位置接近熱段主管道的底部標(biāo)高。在正常運(yùn)行期間，堆芯補(bǔ)水箱內(nèi)充滿含硼水，箱內(nèi)保持反應(yīng)堆冷卻齊孫統(tǒng)(RCS)的運(yùn)行壓力。堆芯補(bǔ)水箱除了在非極限冷卻劑喪失事故(LOCA)下完成堆芯應(yīng)急補(bǔ)水和硼化，還主要執(zhí)行LOCA事故下非能動(dòng)高壓安注功能。[0032]安注箱進(jìn)行中壓安注，其借助于壓縮氣體的儲(chǔ)能，因此無(wú)標(biāo)高的要求。安注箱的箱體可以布置在堆芯補(bǔ)水箱的下一層面上。安注箱的大部分容器填充含硼水，而箱內(nèi)氣腔由覆蓋氮?dú)饧訅?。核電站正常運(yùn)行時(shí)，安注箱由止回閥與反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)隔離，安注箱的出口管與安全殼直接注射管相連。只要反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)壓力降到低于安注箱內(nèi)的壓力，止回閥就自動(dòng)開(kāi)啟，硼水則靠氮?dú)鈮毫Ψ悄軇?dòng)地注入到反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)。安注箱的中壓注射主要對(duì)付大極限冷卻劑喪失事故，在反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的水大量喪失之后，安注箱的大流量注水可以迅速建立堆芯冷卻。[0033]安全殼內(nèi)置換料水箱一般布置在安全殼運(yùn)行平臺(tái)下的層面，安全殼內(nèi)置水箱的底部高于反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)環(huán)路的標(biāo)高，在反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)足夠泄壓之后，箱內(nèi)的硼水可以在重力下注入到反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)中，安全殼內(nèi)置換料水箱也通過(guò)兩條安全殼直接注射管與安全殼相連。一般而言，安全殼內(nèi)置換料水箱內(nèi)的水量需要滿足如下要求:反應(yīng)堆正常換料期間將換料水池充水至需要的水位以進(jìn)行換料操作；極限冷卻劑喪失事故之后長(zhǎng)期再循環(huán)冷卻期間淹沒(méi)安全殼的下部；極限冷卻劑喪失事故后提供足夠的低壓安注流量并保持足夠的注射時(shí)間。[0034]在上述的安全殼內(nèi)置換料水箱、安注箱、堆芯補(bǔ)水箱內(nèi)的安注操作均結(jié)束之后，可以執(zhí)行安全殼地坑再循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期冷卻。[0035]以流體容器為安全殼地坑為例，在體積可變組件的體積可變裝置20膨脹之前，體積可變組件的體積并不大，不影響安全殼地坑的運(yùn)行。當(dāng)事故發(fā)生時(shí)，體積可變裝置20由于氣泵10被啟動(dòng)而被快速膨脹，例如，膨脹到原來(lái)體積的數(shù)十倍甚至數(shù)百倍，從而占據(jù)安全殼地坑內(nèi)的部分水體積，提高堆芯的淹沒(méi)液位。啟動(dòng)氣泵10的觸發(fā)信號(hào)可以由傳感器獲得。觸發(fā)信號(hào)可以為安全殼地坑內(nèi)的液位，在該液位低于預(yù)定液位時(shí)，可以使得該體積可變裝置20膨脹。[0036]以流體容器為安全殼內(nèi)換料水箱或堆芯補(bǔ)水箱為例，在體積可變組件的體積可變裝置20膨脹之前，體積可變組件的體積并不大，不影響安全殼內(nèi)換料水箱或堆芯補(bǔ)水箱的運(yùn)行。當(dāng)事故發(fā)生時(shí)，體積可變裝置20由于氣泵10被啟動(dòng)而被快速膨脹，例如，膨脹到原來(lái)體積的數(shù)十倍甚至數(shù)百倍，從而占據(jù)安全殼內(nèi)換料水箱或堆芯補(bǔ)水箱內(nèi)的部分水體積，提聞安全殼內(nèi)換料水箱或堆芯補(bǔ)水箱的液位，從而提聞安注壓頭，而進(jìn)一步提聞安全殼內(nèi)換料水箱的安注流速或堆芯補(bǔ)水箱的安注流速。啟動(dòng)氣泵10的觸發(fā)信號(hào)可以由傳感器獲得。觸發(fā)信號(hào)也可以為安全殼內(nèi)換料水箱或堆芯補(bǔ)水箱的液位，或者安全殼內(nèi)換料水箱或堆芯補(bǔ)水箱的安注流速，在該液位低于預(yù)定液位或安注流速低于預(yù)定流速時(shí)，可以使得該體積可變裝置20膨脹。[0037]以流體容器為安注箱為例，在體積可變組件的體積可變裝置20膨脹之前，體積可變組件的體積并不大，不影響安注箱的運(yùn)行。當(dāng)事故發(fā)生時(shí)，體積可變裝置20由于觸發(fā)而被快速膨脹，例如，膨脹到原來(lái)體積的數(shù)十倍甚至數(shù)百倍，從而占據(jù)安注箱內(nèi)的部分水體積，提聞安注箱的液位，從而提聞安注壓頭，而進(jìn)一步提聞安注箱的安注流速。尤其是在安注箱內(nèi)上部的氮?dú)鈮毫Σ蛔愕那闆r下，體積可變裝置20的快速膨脹還有助于提高安注箱內(nèi)的壓力，從而保證安注箱的安注流速。啟動(dòng)氣泵10的觸發(fā)信號(hào)可以由傳感器獲得。觸發(fā)信號(hào)也可以為安注箱的安注流速、或者安注箱內(nèi)的壓力，在安注流速低于預(yù)定流速或安注箱內(nèi)的壓力低于預(yù)定壓力時(shí)，可以使得該體積可變裝置20膨脹，以提高安注箱內(nèi)的液位，隨著液位的提高，安注壓頭增加,從而安注流速也相應(yīng)增加。[0038]觸發(fā)信號(hào)還可以為堆芯溫度以及其他需要執(zhí)行安注操作的事故信號(hào)，例如反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的各種尺寸的破口(包括口徑最大的主管道雙端斷裂的極限冷卻劑喪失事故)、主蒸汽管道雙端斷裂事故(在非極限冷卻劑喪失事故下，在化學(xué)和容積控制系統(tǒng)(CVS)的正常補(bǔ)水不可用或補(bǔ)水不足時(shí)，安注系統(tǒng)提供高壓應(yīng)急補(bǔ)水和硼化。對(duì)于主蒸汽管道雙端斷裂事故，事故后主蒸汽大量釋放，使得反應(yīng)堆冷卻劑急速降溫，導(dǎo)致反應(yīng)堆冷卻劑收縮，反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)容積水裝量減少和堆芯正反應(yīng)性快速引入。此時(shí)，需要使得堆芯保持淹沒(méi)狀態(tài)，并控制堆芯反應(yīng)性，限制反應(yīng)堆重返功率的峰值)。[0039]制造體積可變裝置的材料可以是耐高溫橡膠材料。[0040]以上主要說(shuō)明了體積膨脹組件應(yīng)用于核電站安注系統(tǒng)中的情形。[0041]根據(jù)本實(shí)用新型的體積可變組件的體積可變裝置還可以設(shè)置在穩(wěn)壓器(PZR)中。所述觸發(fā)信號(hào)可包括穩(wěn)壓器中的壓力。[0042]穩(wěn)壓器的基本功能是建立并維持一回路系統(tǒng)(反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng))的壓力。穩(wěn)壓器在核電站穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，將一回路壓力維持在恒定壓力下；在一回路系統(tǒng)瞬態(tài)時(shí)，將壓力變化限制到允許值以內(nèi)；在事故時(shí)，防止一回路系統(tǒng)超壓，維護(hù)一回路系統(tǒng)的完整性。此外，穩(wěn)壓器可以作為一回路的緩沖容器，吸收一回路系統(tǒng)水容器的迅速變化。穩(wěn)壓器內(nèi)下部為水，上部為汽空間。加熱器設(shè)置在穩(wěn)壓器的下部，在穩(wěn)壓器內(nèi)壓力降低時(shí)，加熱器加熱使得部分水被蒸發(fā)為飽和汽；穩(wěn)壓器的上部設(shè)置有噴淋裝置以在穩(wěn)壓器內(nèi)的壓力高于預(yù)定值或整定值時(shí)，向汽空間噴灑過(guò)冷水使得部分蒸汽凝結(jié)。穩(wěn)壓器的壓力代表了一回路的壓力。[0043]上述的安注系統(tǒng)可以是壓水堆的安注系統(tǒng)，本實(shí)用新型的體積可變組件也可以應(yīng)用于其他堆型，例如，設(shè)置在其他堆型的安全殼地坑內(nèi)，例如，還可以布置于沸水堆的安全殼濕井中，以在需要淹沒(méi)堆芯時(shí)觸發(fā)該體積膨脹組件以抬升地坑內(nèi)的液位。[0044]上面主要是以提高安注壓頭為例說(shuō)明了體積可變組件。需要注意的是，在氣泵抽吸體積可變?nèi)萜鲀?nèi)的氣體的情況下，體積可變?nèi)萜鞯捏w積減小，從而可以使得液體容器內(nèi)的液面降低或使得密閉的流體容器內(nèi)的壓力降低。[0045]相應(yīng)地，本實(shí)用新型也提出了 一種調(diào)整核電站中的液體容器內(nèi)的液位的方法，包括如下步驟:在所述液體容器內(nèi)設(shè)置體積可變裝置，所述體積可變?nèi)萜鞯闹辽僖徊糠种糜谝后w容器的液面以下，且所述體積可變裝置與氣泵相通；基于觸發(fā)信號(hào)啟動(dòng)所述氣泵以向所述體積可變裝置供氣而使得所述體積可變裝置膨脹，從而提高所述液體容器內(nèi)的液位，或者啟動(dòng)所述氣泵以從所述體積可變裝置抽氣而使得所述體積可變裝置收縮，從而降低所述液體容器內(nèi)的液位。所述液體容器可為核電站的以下部件中的至少一種:堆芯補(bǔ)水箱(CMT)、安全殼地坑、安全殼內(nèi)換料水箱(IRWST)、安注箱(ACC)、安全殼、穩(wěn)壓器、反應(yīng)堆壓力容器(RPV)、蒸汽發(fā)生器(SG)。[0046]本實(shí)用新型還提出一種調(diào)整核電站中的流體容器內(nèi)的壓力的方法，包括如下步驟:在所述流體容器內(nèi)設(shè)置體積可變裝置，所述體積可變裝置與氣泵相通；基于觸發(fā)信號(hào)啟動(dòng)所述氣泵以向所述體積可變裝置供氣而使得所述體積可變裝置膨脹，從而提高所述流體容器內(nèi)的壓力，或者啟動(dòng)所述氣泵以從所述體積可變裝置抽氣而使得所述體積可變裝置收縮，從而降低所述流體容器內(nèi)的壓力。所述流體容器有利的為密封容器，例如為核電站的以下部件中的至少一種:堆芯補(bǔ)水箱(CMT)、安全殼內(nèi)換料水箱(IRWST)、安注箱(ACC)jl壓器、反應(yīng)堆壓力容器(RPV)、蒸汽發(fā)生器(SG)。[0047]在以上的方法中，所述觸發(fā)信號(hào)包括液體容器內(nèi)的液位、液體流出所述液體容器的安注流速、所述液體容器內(nèi)部的壓力、堆芯溫度中的至少一種。[0048]以上描述了以能動(dòng)方式(利用氣泵的啟停)改變流體容器內(nèi)的壓力、液壓的方式，下面描述以非能動(dòng)方式改變流體容器內(nèi)的壓力、液壓的方式。[0049]如圖2中所示，本實(shí)用新型提出了一種在核電站的流體容器中使用的壓力改變組件，包括:置于所述流體容器內(nèi)的剛性容器60，所述剛性容器60內(nèi)的壓力不同于所述流體容器30內(nèi)的壓力；至少一個(gè)閥裝置70，設(shè)置在所述剛性容器上，所述閥裝置適于基于觸發(fā)信號(hào)打開(kāi)而使得所述剛性容器60與所述流體容器30通過(guò)所述閥裝置70相通以改變所述流體容器30內(nèi)的壓力。有利的,所述觸發(fā)信號(hào)包括液體容器內(nèi)的液位、液體流出液體容器的安注流速、液體容器內(nèi)部的壓力、堆芯溫度中的至少一種。有利的，所述流體容器為核電站的以下部件中的至少一種:堆芯補(bǔ)水箱(CMT)、安全殼內(nèi)換料水箱(IRWST)、安注箱(ACC)、安全殼、穩(wěn)壓器。明顯的，使用該壓力改變組件的流體容器為密封容器、反應(yīng)堆壓力容器(RPV)、蒸汽發(fā)生器(SG)。[0050]剛性容器60其內(nèi)的氣體壓力不同于流體容器30內(nèi)的壓力，從而當(dāng)剛性容器60與流體容器30相通時(shí)，兩者之間存在流體流動(dòng)。如果剛性容器60內(nèi)的氣體壓力高于流體容器30內(nèi)的壓力，則流體容器30內(nèi)的壓力會(huì)相應(yīng)升高；反之，則流體容器30內(nèi)的壓力相應(yīng)降低。例如，如果剛性容器60設(shè)置在穩(wěn)壓器內(nèi)，在探測(cè)到穩(wěn)壓器內(nèi)的壓力過(guò)低時(shí)，可以將具有高壓力的剛性容器60與穩(wěn)壓器內(nèi)部相通以提高穩(wěn)壓器內(nèi)的壓力。[0051]另外，在需要降低流體容器30內(nèi)的壓力的情況下，剛性容器60可以置于流體容器30的氣體空間內(nèi)，也可以置于流體容器30的液體空間內(nèi)。如果置于氣體空間內(nèi)，則僅需要?jiǎng)傂匀萜?0內(nèi)的壓力低于該氣體空間的壓力即可；如果置于液體空間內(nèi)，則僅需要液體空間中的液體可以進(jìn)入到剛性容器60內(nèi)即可。而在需要升高流體容器30內(nèi)的壓力的情況下，剛性容器60內(nèi)的壓力必然要求高于流體容器30內(nèi)的壓力，此時(shí)，剛性容器60可置于流體容器30的氣體空間或液體空間中。[0052]另外，在剛性容器內(nèi)的壓力大于流體容器內(nèi)的壓力的情況下，閥裝置70被打開(kāi)還可以導(dǎo)致流體容器內(nèi)的壓力增加或該流體容器的安注壓頭增加。[0053]圖2也適用于一種在核電站的液體容器中使用的液位改變組件,包括:固定于所述液體容器內(nèi)的剛性容器，至少一部分所述剛性容器置于液面以下；至少一個(gè)閥裝置，設(shè)置在所述剛性容器上，所述閥裝置適于基于觸發(fā)信號(hào)打開(kāi)而使得所述剛性容器與所述流體容器通過(guò)所述閥裝置相通以允許流體容器內(nèi)的液體流入到所述剛性容器中而降低所述液體容器內(nèi)的液位。有利的，所述觸發(fā)信號(hào)包括液體容器內(nèi)的液位、液體流出液體容器的安注流速、液體容器內(nèi)部的壓力、堆芯溫度中的至少一種。有利的，所述流體容器為核電站的以下部件中的至少一種:堆芯補(bǔ)水箱(CMT)、安全殼內(nèi)換料水箱(IRWST)、安全殼地坑、安注箱(ACC)、安全殼、穩(wěn)壓器、反應(yīng)堆壓力容器(RPV)、蒸汽發(fā)生器(SG)。[0054]由于剛性容器以其內(nèi)部空間接收液體容器內(nèi)的液體，所以在閥裝置使得剛性容器與液體容器相通時(shí)，可以降低液體容器內(nèi)的液位。有利的，該閥裝置設(shè)置在剛性容器的底部，以便于流體容器內(nèi)的液體進(jìn)入和排出該剛性容器。[0055]基于該剛性容器，本實(shí)用新型也提出了一種調(diào)整核電站中的液體容器內(nèi)的液位的方法，包括如下步驟:在所述液體容器內(nèi)設(shè)置剛性容器，所述剛性容器的至少一部分置于液體容器的液面以下，所述剛性容器上設(shè)置有至少一個(gè)閥裝置；基于觸發(fā)信號(hào)打開(kāi)所述閥裝置以使得所述剛性容器與所述流體容器通過(guò)所述閥裝置相通以允許流體容器內(nèi)的液體流入到所述剛性容器中而降低所述液體容器內(nèi)的液位。[0056]基于該剛性容器，本實(shí)用新型還提出了 一種調(diào)整核電站中的流體容器內(nèi)的壓力的方法，包括如下步驟:在所述流體容器內(nèi)設(shè)置剛性容器，所述剛性容器內(nèi)的壓力不同于所述流體容器內(nèi)的壓力，所述剛性容器上設(shè)置有至少一個(gè)閥裝置；基于觸發(fā)信號(hào)打開(kāi)所述閥裝置而使得所述剛性容器與所述流體容器通過(guò)所述閥裝置相通以改變所述流體容器內(nèi)的壓力。[0057]需要指出的是，對(duì)于以上的將剛性容器與流體容器相通的閥裝置可以是專門(mén)設(shè)置的閥，其可以基于觸發(fā)信號(hào)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)；也可以僅僅是設(shè)置在剛性容器的容器壁(例如底壁)上的一個(gè)開(kāi)口中將該剛性容器的內(nèi)部空間與流體容器的內(nèi)部空間隔開(kāi)的膜，該膜適于基于剛性容器內(nèi)部壓力與流體容器的內(nèi)部壓力之間的壓力差而被破壞(對(duì)應(yīng)于閥被打開(kāi))，相應(yīng)地，觸發(fā)信號(hào)為超過(guò)閾值的壓力差。[0058]還需要指出的是，以上改變流體容器內(nèi)的液位、壓力的組件和方法可以結(jié)合使用。[0059]基于本實(shí)用新型的技術(shù)方案，利用相對(duì)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，可以進(jìn)一步提高安注系統(tǒng)的安注壓頭，提供安注系統(tǒng)的安全性；還可以根據(jù)需要進(jìn)一步調(diào)節(jié)核電站的流體容器內(nèi)的壓力/液位，以在緊急情況下緩解安全事故。[0060]盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本實(shí)用新型的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行變化。本實(shí)用新型的適用范圍由所附權(quán)利要求
及其等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種在核電站的流體容器中使用的體積可變組件，其特征在于: 所述體積可變組件包括: 氣泵； 體積可變裝置，設(shè)置在核電站的流體容器內(nèi)， 其中，所述氣泵基于觸發(fā)信號(hào)啟動(dòng)以:向所述體積可變裝置供給氣體而使得所述體積可變裝置膨脹以升高所述流體容器內(nèi)的液位或增加所述流體容器內(nèi)的壓力，或者從所述體積可變裝置抽出氣體而使得所述體積可變裝置收縮以降低所述流體容器內(nèi)的液位或者降低所述流體容器內(nèi)的壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的體積可變組件，其特征在于: 所述觸發(fā)信號(hào)包括液體容器內(nèi)的液位、液體流出液體容器的安注流速、液體容器內(nèi)部的壓力、堆芯溫度中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的體積可變組件，其特征在于: 所述體積可變裝置設(shè)置在所述流體容器的底部用于調(diào)節(jié)流體容器內(nèi)的液位，且所述流體容器為核電站的以下部件中的至少一種:堆芯補(bǔ)水箱(CMT)、安全殼地坑、安全殼內(nèi)換料水箱(IRWST)、安注箱(ACC)、安全殼、穩(wěn)壓器、反應(yīng)堆壓力容器(RPV)、蒸汽發(fā)生器(SG)。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的體積可變組件，其特征在于: 由所述氣泵的運(yùn)轉(zhuǎn)控制所述體積可變裝置的充氣/放氣速度、充氣量、充氣壓力中的至少一個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的體積可變組件，其特征在于: 所述體積可變組件使用在壓水堆安注系統(tǒng)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的體積可變組件，其特征在于: 所述體積可變組件還包括限位裝置，所述限位裝置限制所述體積可變裝置在體積變化之后的位置和/或形狀。
7.一種在核電站的流體容器中使用的壓力改變組件，其特征在于:所述壓力改變組件包括: 置于所述流體容器內(nèi)的剛性容器，所述剛性容器內(nèi)的壓力不同于所述流體容器內(nèi)的壓力； 至少一個(gè)閥裝置 ，設(shè)置在所述剛性容器上，所述閥裝置適于基于觸發(fā)信號(hào)打開(kāi)而使得所述剛性容器與所述流體容器通過(guò)所述閥裝置相通以改變所述流體容器內(nèi)的壓力。
8.根據(jù)權(quán)利要求
7所述的壓力改變組件，其特征在于: 所述觸發(fā)信號(hào)包括液體容器內(nèi)的液位、液體流出液體容器的安注流速、液體容器內(nèi)部的壓力、堆芯溫度中的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求
7所述的壓力改變組件，其特征在于: 所述流體容器為核電站的以下部件中的至少一種:堆芯補(bǔ)水箱(CMT)、安全殼內(nèi)換料水箱(IRWST)、安注箱(ACC)、安全殼、穩(wěn)壓器、反應(yīng)堆壓力容器(RPV)、蒸汽發(fā)生器(SG)。
10.一種在核電站的液體容器中使用的液位改變組件，其特征在于:所述液位改變組件包括: 固定于所述液體容器內(nèi)的剛性容器，至少一部分所述剛性容器置于液面以下； 至少一個(gè)閥裝置，設(shè)置在所述剛性容器上，所述閥裝置適于基于觸發(fā)信號(hào)打開(kāi)而使得所述剛性容器與所述流體容器通過(guò)所述閥裝置相通以允許流體容器內(nèi)的液體流入到所述剛性容器中而降低所述液體容器內(nèi)的液位。
11.根據(jù)權(quán)利要求
10所述的液位改變組件，其特征在于: 所述觸發(fā)信號(hào)包括液體容器內(nèi)的液位、液體流出液體容器的安注流速、液體容器內(nèi)部的壓力、堆芯溫度、剛性容器和液體容器的內(nèi)部壓力差中的至少一種。
12.根據(jù)權(quán)利要求
10所述的液位改變組件，其特征在于: 所述流體容器為核電站的以下部件中的至少一種:堆芯補(bǔ)水箱(CMT)、安全殼內(nèi)換料水箱(IRWST)、安全殼地坑、安注箱(ACC)、安全殼、穩(wěn)壓器、反應(yīng)堆壓力容器(RPV)、蒸汽發(fā)生 器(SG)。
專利摘要
本實(shí)用新型提出了一種在核電站中使用的體積可變組件，包括體積可變裝置，設(shè)置在流體容器內(nèi)，所述體積可變裝置適于基于觸發(fā)信號(hào)在所述流體容器內(nèi)膨脹或收縮，變化量可控，用以改變?nèi)萜鲀?nèi)液位高低和容器空間的壓力大小。本實(shí)用新型還提出了核電站中使用的液位/壓力改變組件。利用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，可以緩解核電站安全事故，提高核電站的安全性。
文檔編號(hào)G21C13/04GKCN202976864SQ201220512943
公開(kāi)日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年10月8日
發(fā)明者石洋, 李玉全 申請(qǐng)人:國(guó)家核電技術(shù)有限公司, 國(guó)核華清(北京)核電技術(shù)研發(fā)中心有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan