基于177堆芯的能动加非能动核蒸汽供应系统及其核电站技术方案

本发明专利技术涉及一种基于177堆芯的能动加非能动核蒸汽供应系统，包括核反应堆堆芯，反应堆冷却剂系统，其特征在于：包括核反应堆堆芯包括177个活性段长度为12至14英尺的核燃料组件；反应堆冷却剂系统包括反应堆压力容器、连接反应堆冷却剂入口和出口的主管道、主泵、蒸汽发生器、稳压器、卸压箱。还涉及一种核电站，采用上述基于177堆芯的能动加非能动核蒸汽供应系统；其机组功率1000～1400MWe，平均可利用率大于等于90%，最大地面加速度为0.3g，安全壳为双层钢制结构以抗大型商业飞机撞击。本发明专利技术具有缓解与预防严重事故功能，堆芯测量仪表自上而下穿入反应堆压力容器，拥有结合了能动余非能动方式的余热排出系统和数字化仪控多样性保护系统。

【技术实现步骤摘要】
基于177堆芯的能动加非能动核蒸汽供应系统及其核电站
本专利技术涉及三代核电
，具体涉及一种基于177堆芯的能动加非能动核蒸汽供应系统及其核电站。
技术介绍
核反应堆堆芯设计是核电站的关键设计内容之一。燃料组件是核反应堆堆芯的重要组成部分。核反应堆堆芯设计的主要任务是从核反应堆物理的角度提供满足压水堆核电站总体设计要求的核反应堆堆芯，包括确定燃料组件数目、燃料组件在核反应堆堆芯的布置等。目前的百万千瓦级三环路压水堆核电站反应堆堆芯由157个燃料组件构成，其堆芯功率密度较大，热工安全裕度相对较低。以往核电站在严重事故工况下，缺少严重事故的预防与缓解措施。缺失高位排气，无法在事故工况下，排出反应堆压力容器顶部积聚的不可凝气体，从而造成这些非凝结性气体对反应堆堆芯传热的影响，无法保证反应堆冷却剂系统中只有唯一的汽水界面，引起不良的事故后果；缺失一回路快速卸压，无法在严重事故下执行快速卸压功能，从而不能降低严重事故下高压熔堆带来的风险，以致出现威胁安全壳完整性的高压熔融物喷射现象；缺失蒸汽发生器二次侧非能动余热排出功能，无法在发生全厂断电且电厂丧失能动堆芯余热排出能力的事故工况下，以致本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于177堆芯的能动加非能动核蒸汽供应系统，包括核反应堆堆芯，反应堆冷却剂系统，其特征在于：所述核反应堆堆芯包括177个活性段长度为12至14英尺的核燃料组件；所述反应堆冷却剂系统包括反应堆压力容器、主泵、蒸汽发生器、稳压器、卸压箱以及连接反应堆压力容器的冷却剂入口和出口的主管道；所述主管道包括冷段、热段和过渡段，所述热段连接到蒸汽发生器一次侧入口，所述蒸汽发生器一次侧出口与过渡段管路一端连接，所述过渡段的另一端与冷段连通，从而形成反应堆一回路；所述稳压器下端通过波动管连接到热段上；所述过渡段和波动管上均设置有LBB泄漏检测器。

【技术特征摘要】
1.一种基于177堆芯的能动加非能动核蒸汽供应系统，包括核反应堆堆芯，反应堆冷却剂系统，其特征在于：所述核反应堆堆芯包括177个活性段长度为12至14英尺的核燃料组件；所述反应堆冷却剂系统包括反应堆压力容器、主泵、蒸汽发生器、稳压器、卸压箱以及连接反应堆压力容器的冷却剂入口和出口的主管道；所述主管道包括冷段、热段和过渡段，所述热段连接到蒸汽发生器一次侧入口，所述蒸汽发生器一次侧出口与过渡段管路一端连接，所述过渡段的另一端与冷段连通，从而形成反应堆一回路；所述稳压器下端通过波动管连接到热段上；所述过渡段和波动管上均设置有LBB泄漏检测器；所述反应堆冷却剂系统还包括主泵和卸压箱；所述主泵设置于所述冷段上；在所述主泵的入口和出口间设置有测压装置；该稳压器顶部设有第一安全管嘴和第二安全管嘴，所述第一安全管嘴通过第一卸压管路与卸压主管路一端连接；所述卸压主管路另一端与卸压箱部连通；所述第二安全管嘴通过第二卸压管路连接到卸压主管路上；所述第二卸压管路上设置有稳压器安全阀；所述反应堆压力容器顶部通过压力容器顶部排气管路连接到所述卸压主管路上；所述压力容器顶部排气管路上设置若干串联的排气阀；所述反应堆压力容器顶部还设置有带防飞射物屏蔽钢板和吊装围筒的一体化堆顶系统。2.按照权利要求1所述的基于177堆芯的能动加非能动核蒸汽供应系统，其特征在于：所述第一卸压管路与卸压主管路连接处设置有快速卸压阀，该快速卸压阀与所述第一安全管嘴间的第一卸压管路上设置有控制流量的阀门。3.按照权利要求1所述的基于177堆芯的能动加非能动核蒸汽供应系统，其特征在于：所述反应堆压力容器容积为50～80m3。4.按照权利要求1所述的基于177堆芯的能动加非能动核蒸汽供应系统，其特征在于：所述177个活性段长度为12至14英尺的核燃料组件布置成15行和15列的堆芯；每个核燃料组件为正方形燃料组件，其包括排列成17行和l7列的264根核燃料棒、24根控制棒导向管和1根测量仪表管。5.按照权利要求1所述的基于177堆芯的能动加非能动核蒸汽供应系统，其特征在于：所述核反应堆堆芯热工裕量大于15％；首循环换料周期为18～24个月。6.按照权利要求5所述的基于177堆芯的能动加非能动核蒸汽供应系统，其特征在于：反应堆堆芯首循环中，所述177个活性段长度为12至14英尺的核燃料组件中包括若干个可燃毒物燃料组件，所述可燃毒物燃料组件中包括若干根可燃毒物燃料棒，所述可燃毒物燃料棒中包括若干个可燃毒物燃料芯块，所述可燃毒物燃料芯块由Gd2O3与UO2混合并烧结形成。7.按照权利要求6所述的基于177堆芯的能动加非能动核蒸汽供应系统，其特征在于：所述可燃毒物燃料芯块中Gd2O3的重量百分比为2％～10％。8.按照权利要求2所述的基于177堆芯的能动加非能动核蒸汽供应系统，其特征在于：所述反应堆压力容器、蒸汽发生器、主泵、稳压器或主管道设计寿命为60年。9.按照权利要求1所述的基于177堆芯的能动加非能动核蒸汽供应系统，其特征在于：还包括能动加非能动热量排出系统，该能动加非能动热量排出系统包括能动系统和非能动系统，所述能动系统包括安全注入系统、能动堆腔注水系统、安全喷淋系统和蒸汽发生器辅助给水系统；所述非能动系统包括高位安注系统、非能动堆腔注水系统、非能动安全壳热量导出系统和二次侧非能动余热排出系统；所述安全注入系统、能动堆腔注水系统、安全喷淋系统、高位安注系统和非能动堆腔注水系统均通过管路与反应堆一回路连通；所述蒸汽发生器辅助给水系统和二次侧非能动余热排出系统均通过管路与反应堆二回路连通；非能动安全壳热量导出系统设置在安全壳上部。10.按照权利要求9所述的基于177堆芯的能动加非能动核蒸汽供应系统，其特征在于：所述安全注入系统包括第一水源和第一能动管路，所述第一能动管路一端与第一水源连接且另一端连接到反应堆一回路上。11.按照权利要求10所述的基于177堆芯的能动加非能动核蒸汽供应系统，其特征在于：所述能动堆腔注水系统包括第二水源、一端与第二水源连接且另一端连接到反应堆堆腔底部的第二能动管路、以及一端连接外部消防水源且另一端连接到第二能动管路上的消防水管。12.按照权利要求11所述的基于177堆芯的能动加非能动核蒸汽供应系统，其特征在于：所述安全喷淋系统包括第三水源、设置在安全壳内顶部的环形喷淋管、以及一端与第三水源连接且另一端与该环形喷淋管连接的喷淋管路。13.按照权利要求12所述的基于177堆芯的能动加非能动...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗琦，吴琳，张森如，刘昌文，李海颖，曹锐，冷贵君，蒲小芬，张富源，王华金，曾忠秀，钟元章，李庆，康志彬，卢毅力，李兰，汤华鹏，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：四川;51