一种核电厂自动化充排系统技术方案

本发明专利技术属于核安全保护技术领域，涉及一种核电厂自动化充排系统。所述的核电厂自动化充排系统包括高压上充泵、上充管线、充排组件、第一活塞、移动杆、控制板、第一导阀、第二导阀，上充管线连接充排组件，其上设置高压上充泵；依次连接的第一活塞、移动杆、控制板的任意位置处或与它们相连的延伸刚体上连接充排组件；充排组件的变化压力可传递给移动杆使其上下运动，从而带动位于第一导阀和第二导阀之间的控制板上下运动，从而实现第一导阀和第二导阀的不同开闭。利用本发明专利技术的核电厂自动化充排系统，能够在不增加过多复杂设备的情况下，实现操纵员“充‑排”两个操作动作的一体化合并，在减少操纵员动作、节省操纵时间的同时，提高核电厂安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种核电厂自动化充排系统
本专利技术属于核安全保护
，涉及一种核电厂自动化充排系统。
技术介绍
压水堆核电厂在蒸汽发生器给水丧失或失去二次侧热阱时，需要通过一回路充排的方式建立一条开放式的冷却回路。充排操作是核电厂应急操作规程中规定的应对丧失二次侧热阱事故时必不可少的重要步骤，因为蒸汽发生器二次侧无法带热会导致一回路升温升压、冷却剂从稳压器安全阀流失，这样堆芯有逐渐裸露、损坏的风险。传统的充排冷却操作需要由操纵员手动分别开启一回路上充和稳压器安全阀，而充排时间和充排条件一直是充排操作关注的重点。实际上，操纵员会根据规程先打开高压上充进行“充”，但对于丧失二次侧热阱事故，一回路系统维持在高压力状态、上充难以有效注入，操纵员必须在之后再次打开稳压器安全阀进行“排”的操作以降低一回路系统压力，使得高压上充能够大量快速注入。所以可以将“充”、“排”两个操作合并为一个操作，在操纵员打开高压上充进行“充”的同时实现稳压器卸压“排”。中国专利技术专利申请201510508717.1提供了一种核电站的一回路充排系统，使用稳压器卸压管线蒸汽带动喷射泵从水箱取水向堆芯注水，实现了操纵员“排-充”操作动作的合并。然而，该方法需要在安全壳内增加额外的喷射泵，稳压器卸压管线喷射蒸汽能量有限，而且实现的是“排-充”而非传统意义操作规程中的“充-排”。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种核电厂自动化充排系统，以能够在不增加过多复杂设备的情况下，实现操纵员“充-排”两个操作动作的一体化合并，在减少操纵员动作、节省操纵时间的同时，提高核电厂安全性。为实现此目的，在基础的实施方案中，本专利技术提供一种核电厂自动化充排系统，所述的核电厂自动化充排系统包括高压上充泵、上充管线、充排组件、第一活塞、移动杆、控制板、第一导阀、第二导阀，所述的上充管线连接所述的充排组件，其上设置用于输送上充水的所述的高压上充泵；依次连接的所述的第一活塞、移动杆、控制板的任意位置处或与它们相连的延伸刚体上连接所述的充排组件；所述的充排组件的变化压力可传递给所述的移动杆使其上下运动，从而带动位于所述的第一导阀和第二导阀之间的所述的控制板上下运动，从而实现所述的第一导阀和第二导阀的不同开闭。在一种优选的实施方案中，本专利技术提供一种核电厂自动化充排系统，其中：所述的充排组件包括依次连接的充排管线、充排活塞组件和推动杆，所述的充排管线与所述的上充管线连接，所述的推动杆与所述的第一活塞、移动杆、控制板的任意位置处或与它们相连的延伸刚体相连；所述的第一活塞中的弹簧加有预压力，以防止压力波动或系统误动作。在一种更加优选的实施方案中，本专利技术提供一种核电厂自动化充排系统，其中所述的充排管线与若干条所述的上充管线相连，形成有水力学逻辑的“引压管”，使得系统可通过逻辑判断动作。在一种更加优选的实施方案中，本专利技术提供一种核电厂自动化充排系统，其中所述的充排活塞组件包括气腔室、充排活塞、排气孔、爆破阀，所述的充排活塞置于所述的气腔室内并可沿所述的气腔室的侧壁上下运动，所述的充排活塞将所述的气腔室分为上气腔室与下气腔室；所述的气腔室的顶部与所述的充排管线连接，底部与所述的推动杆连接；所述的排气孔设置在所述的下气腔室的底部；所述的爆破阀与所述的排气孔相连，用于在过压时开启实现自动爆破。在一种更加优选的实施方案中，本专利技术提供一种核电厂自动化充排系统，其中所述的充排活塞组件包括气腔室、充排活塞、第一排水孔、第一排水管、限流阀、第二排水孔、第二排水管、活塞制动装置，所述的充排活塞置于所述的气腔室内并可沿所述的气腔室的侧壁上下运动，所述的充排活塞将所述的气腔室分为上气腔室与下气腔室；所述的气腔室的顶部与所述的充排管线连接，底部与所述的推动杆连接；所述的上气腔室的顶部侧壁上设置有所述的第一排水孔，所述的第一排水孔与所述的上气腔室外部的所述的第一排水管连接，在所述的第一排水管上设置有所述的限流阀，所述的第一排水孔、第一排水管用于在所述的限流阀开启的情况下能动的排出所述的气腔室内的水；所述的充排活塞的内部设置有斜向上的所述的第二排水孔，且所述的第二排水孔的下端开向所述的充排活塞的侧壁，上端开向所述的充排活塞的顶面；所述的第二排水管斜向上的设置在所述的下气腔室侧壁内，使得当所述的充排活塞向下运动时，所述的第二排水孔可与所述的第二排水管连通，从而可非能动的排出所述的气腔室内的水；所述的活塞制动装置设置在所述的下气腔室底部并与所述的下气腔室的侧壁相连，用于作为防止所述的充排活塞过度移动的最后手段。在一种优选的实施方案中，本专利技术提供一种核电厂自动化充排系统，其中所述的核电厂自动化充排系统还包括与所述的移动杆连接的电磁线圈，用于所述的移动杆的能动开启后移动。在一种优选的实施方案中，本专利技术提供一种核电厂自动化充排系统，其中所述的核电厂自动化充排系统还包括主阀、稳压器、连接管线，所述的第一导阀内部分为上下两部分可连通的腔室，其上腔室与所述的稳压器连接，下腔室通过所述的主阀连接所述的稳压器；所述的第二导阀内部分为上下两部分可连通的腔室，其上腔室与所述的连接管线连接，下腔室通过所述的主阀连接所述的稳压器；所述的连接管线与安全壳大气相连，用于排出所述的第一导阀、第二导阀上、下腔室中的水/汽；所述的主阀在所述的第一导阀开启时关闭，在所述的第二导阀开启时开启。在一种更加优选的实施方案中，本专利技术提供一种核电厂自动化充排系统，其中所述的主阀内部自上而下设置有腔室、第二活塞、阀杆、阀盘、喷嘴。在一种更加优选的实施方案中，本专利技术提供一种核电厂自动化充排系统，其中由所述的充排组件、移动杆、控制板、第一导阀、第二导阀、主阀构成的安全阀可以为一个或多个，所述的安全阀分大、小不同流量，可实现早期快速卸压、晚期小流量卸压。在一种更加优选的实施方案中，本专利技术提供一种核电厂自动化充排系统，其中所述的核电厂自动化充排系统还包括过滤器，所述的第一导阀的上腔室通过所述的过滤器与所述的稳压器连接。本专利技术的有益效果在于，利用本专利技术的核电厂自动化充排系统，能够在不增加过多复杂设备的情况下，实现操纵员“充-排”两个操作动作的一体化合并，在减少操纵员动作、节省操纵时间的同时，提高核电厂安全性。本专利技术的有益效果具体体现在：(1)本专利技术在不增加过多系统设备的基础上，实现了操纵员“充-排”两个操作动作的合并，减少了操纵员的动作，有利于减小人因失效概率；(2)本专利技术的设计使得稳压器卸压能够快速发挥作用，缩短“充”、“排”两个操作之间的时间间隔，从而使得高压上充水更快注入堆芯后补偿丧失的冷却剂，增强了核电厂的安全性；(3)本专利技术设计的“充排活塞组件”使用灵活，即可根据不同核电厂安全阀形式增设，也可在已有核电厂系统中增加新系统形成原有系统的冗余系统；(4)本专利技术可用于已建核电厂，也可用于多种新型核电厂设计，适用性和推广性较强。附图说明图1为本专利技术的核电厂自动化充排系统在操纵员未动作时的一种示例性的结构图。图2为图1中主阀的结构图。图3为本专利技术的核电厂自动化充排系统在操纵员动作，打开高压上充泵后的一种示例性的结构图。图4为图3中主阀的结构图。图5为本专利技术的核电厂自动化充排系统的另一种示例性的结构图。图6为图1、图3、图5中充排活塞组件的结构图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核电厂自动化充排系统，其特征在于：所述的核电厂自动化充排系统包括高压上充泵、上充管线、充排组件、第一活塞、移动杆、控制板、第一导阀、第二导阀，所述的上充管线连接所述的充排组件，其上设置用于输送上充水的所述的高压上充泵；依次连接的所述的第一活塞、移动杆、控制板的任意位置处或与它们相连的延伸刚体上连接所述的充排组件；所述的充排组件的变化压力可传递给所述的移动杆使其上下运动，从而带动位于所述的第一导阀和第二导阀之间的所述的控制板上下运动，从而实现所述的第一导阀和第二导阀的不同开闭。

【技术特征摘要】
1.一种核电厂自动化充排系统，其特征在于：所述的核电厂自动化充排系统包括高压上充泵、上充管线、充排组件、第一活塞、移动杆、控制板、第一导阀、第二导阀，所述的上充管线连接所述的充排组件，其上设置用于输送上充水的所述的高压上充泵；依次连接的所述的第一活塞、移动杆、控制板的任意位置处或与它们相连的延伸刚体上连接所述的充排组件；所述的充排组件的变化压力可传递给所述的移动杆使其上下运动，从而带动位于所述的第一导阀和第二导阀之间的所述的控制板上下运动，从而实现所述的第一导阀和第二导阀的不同开闭。2.根据权利要求1所述的核电厂自动化充排系统，其特征在于：所述的充排组件包括依次连接的充排管线、充排活塞组件和推动杆，所述的充排管线与所述的上充管线连接，所述的推动杆与所述的第一活塞、移动杆、控制板的任意位置处或与它们相连的延伸刚体相连；所述的第一活塞中的弹簧加有预压力，以防止压力波动或系统误动作。3.根据权利要求2所述的核电厂自动化充排系统，其特征在于：所述的充排管线与若干条所述的上充管线相连，形成有水力学逻辑的“引压管”，使得系统可通过逻辑判断动作。4.根据权利要求2或3所述的核电厂自动化充排系统，其特征在于：所述的充排活塞组件包括气腔室、充排活塞、排气孔、爆破阀，所述的充排活塞置于所述的气腔室内并可沿所述的气腔室的侧壁上下运动，所述的充排活塞将所述的气腔室分为上气腔室与下气腔室；所述的气腔室的顶部与所述的充排管线连接，底部与所述的推动杆连接；所述的排气孔设置在所述的下气腔室的底部；所述的爆破阀与所述的排气孔相连，用于在过压时开启实现自动爆破。5.根据权利要求2或3所述的核电厂自动化充排系统，其特征在于：所述的充排活塞组件包括气腔室、充排活塞、第一排水孔、第一排水管、限流阀、第二排水孔、第二排水管、活塞制动装置，所述的充排活塞置于所述的气腔室内并可沿所述的气腔室的侧壁上下运动，所述的充排活塞将所述的气腔室分为上气腔室与下气腔室；所述的气腔室的顶部与所述的充排管线连接，底部与所述的推动杆连接；所述的上气腔室的顶部侧壁上设置有所述的第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙婧，石雪垚，杨长江，王辉，周喆，陈巧艳，韩晓峰，
申请(专利权)人：中国核电工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11