一种用于核电站乏燃料池的喷淋冷却系统技术方案

本发明专利技术提供一种用于核电站乏燃料池的喷淋冷却系统，包括喷淋管线、喷嘴、泵以及相应的阀门和仪表；其中，所述喷淋管线布置在乏燃料水池的四周或相对的两侧。本发明专利技术提供的用于核电站乏燃料池的喷淋冷却系统，能够完全独立于传统的乏燃料池冷却系统，在池水瞬间大量丧失的极端事故工况下，维持燃料冷却，确保燃料的安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及核电站乏燃料池冷却领域，具体涉及一种用于核电站乏燃料池的喷淋冷却系统。
技术介绍
传统的压水堆核电站中，在每个燃料循环末期，将从堆芯中卸出达到一定燃耗深度的乏燃料组件，并将其转运储存在乏燃料池中。乏燃料池通常设计为长方体，布置在安全壳外，内部设有乏燃料贮存格架，用于存放从堆芯中卸出的乏燃料组件。乏燃料组件外运之前，将在水池中一直产生衰变热；尤其对于刚卸出的乏燃料组件，其产生的衰变热更大。因此，通常为乏燃料池配置冷却系统，依靠泵和热交换器对池水进行循环冷却，防止热量累积威胁燃料安全，也避免池水过量蒸发导致燃料覆盖的水层厚度不能为操作人员提供足够的辐射防护。同时，乏燃料池通常采用抗震I类结构设计，安全停堆地震(SSE)工况下不会发生损坏而导致池水大量丧失。现有的压水堆核电站乏燃料池冷却系统的设计，正常情况下依靠安全级或非安全级的泵和热交换器，丧失正常冷却时依靠池水本身的热容，以及系统设置的事故后应急补水接口，均能保证设计基准事故工况下乏燃料池的长期冷却。但对于极端事故工况，例如恐怖袭击或飞机撞击，池水将在短时间内大量流失，导致乏燃料组件快速升温甚至裸露。若能设计一种完全独立于原冷却系统的乏燃料池喷淋系统，将有效提高燃料安全性和电站安全性。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提出一种用于核电站乏燃料池的喷淋冷却系统。用于核电站乏燃料池的喷淋冷却系统包括喷淋管线、喷嘴、泵以及相应的阀门和仪表；其中，所述喷淋管线布置在乏燃料水池的四周或相对的两侧。优选地，所述喷淋管线包括喷淋总管和喷淋支管；所述喷淋支管从所述喷淋总管上接出，所述喷淋总管来自于同一水源或自于不同的水源。优选地，喷淋水源为核电厂内的水池、水箱或厂外的消防水车。优选地，所述仪表包括流量仪表，用于实时监测喷淋系统的流量。优选地，所述相应的阀门包括泵进口隔离阀和泵出口隔离阀。优选地，所述相应的阀门包括泵出口止回阀。优选地，所述喷嘴在乏燃料池上部较高位置贴近池壁布置，避免影响燃料操作。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术提供的用于核电站乏燃料池的喷淋冷却系统，能够完全独立于传统的乏燃料池冷却系统，在池水瞬间大量丧失的极端事故工况下，维持燃料冷却，确保燃料的安全。2、本专利技术提供的用于核电站乏燃料池的喷淋冷却系统，在极端事故工况下，依靠泵提供水源驱动力，通过喷淋系统为乏燃料池提供冷却，确保燃料安全。3、本专利技术提供的用于核电站乏燃料池的喷淋冷却系统，与传统核电站乏燃料池冷却系统的特点不同，传统的乏燃料组件冷却方式是在水浸没状态下的流动循环冷却，本专利技术则为乏燃料组件直接提供喷淋冷却水，依靠水的蒸发带走燃料产生的衰变热，防止燃料裸露或损坏。附图说明图1为符合本专利技术优选实施例的核电站乏燃料池喷淋冷却系统(喷淋管线布置在乏燃料池四周)流程简图。图2为符合本专利技术优选实施例的核电站乏燃料池喷淋冷却系统(喷淋管线布置在乏燃料池两侧)流程简图。其中，1—喷淋水源；2—泵进口隔离阀；3—喷淋泵；4—泵出口隔离阀；5—流量仪表；6—泵出口止回阀；7—喷淋总管；8--喷嘴具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面以AP系列核电站为例，结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。如图1和2所示，用于核电站乏燃料池的喷淋冷却系统包括喷淋管线、喷嘴8、泵3以及相应的阀门和仪表；其中，所述喷淋管线布置在乏燃料水池的四周(如图1所示)或相对的两侧(如图2所示)。优选地，所述喷淋管线包括喷淋总管7和喷淋支管；所述喷淋支管从所述喷淋总管7上接出，所述喷淋总管7来自于同一水源或自于不同的水源。优选地，喷淋水源1为核电厂内的水池、水箱或厂外的消防水车。优选地，所述仪表包括流量仪表5，用于实时监测喷淋系统的流量。优选地，所述相应的阀门包括泵进口隔离阀2和泵出口隔离阀4。优选地，所述相应的阀门包括泵出口止回阀6。优选地，所述喷嘴在乏燃料池上部较高位置贴近池壁布置，避免影响燃料操作。如图2所示，AP系列核电站乏燃料池喷淋冷却系统的喷嘴8设置在乏燃料池的东西两侧，两根喷淋总管分别接到厂区内消防水箱和非能动安全壳冷却水箱。在极端事故工况下，当乏燃料池出现意外排空时，开启泵进口隔离阀2和泵出口隔离阀4，启动泵3，开始对乏燃料池进行喷淋冷却；不需要继续喷淋时，停泵3，关闭泵进口隔离阀2和泵出口隔离阀4。与现有技术相比，本实施例具有以下有益效果：1、本实施例提供的用于核电站乏燃料池的喷淋冷却系统，能够完全独立于传统的乏燃料池冷却系统，在池水瞬间大量丧失的极端事故工况下，维持燃料冷却，确保燃料的安全。2、本实施例提供的用于核电站乏燃料池的喷淋冷却系统，在极端事故工况下，依靠泵提供水源驱动力，通过喷淋系统为乏燃料池提供冷却，确保燃料安全。3、本实施例提供的用于核电站乏燃料池的喷淋冷却系统，与传统核电站乏燃料池冷却系统的特点不同，传统的乏燃料组件冷却方式是在水浸没状态下的流动循环冷却，本专利技术则为乏燃料组件直接提供喷淋冷却水，依靠水的蒸发带走燃料产生的衰变热，防止燃料裸露或损坏。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本专利技术的范围。显然，本领域的技术人员可以对专利技术进行各种改动和变型而不脱离本专利技术的精神和范围。这样，倘若本专利技术的这些修改和变型属于本专利技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本专利技术也意图包括这些改动和变型在内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于核电站乏燃料池的喷淋冷却系统，其特征在于，包括喷淋管线、喷嘴、泵以及相应的阀门和仪表；其中，所述喷淋管线布置在乏燃料水池的四周或相对的两侧。

【技术特征摘要】
1.一种用于核电站乏燃料池的喷淋冷却系统，其特征在于，包括喷淋管线、
喷嘴、泵以及相应的阀门和仪表；其中，所述喷淋管线布置在乏燃料水池的四
周或相对的两侧。
2.如权利要求1所述的用于核电站乏燃料池的喷淋冷却系统，其特征在于，
所述喷淋管线包括喷淋总管和喷淋支管；所述喷淋支管从所述喷淋总管上接出，
所述喷淋总管来自于同一水源或自于不同的水源。
3.如权利要求1所述的用于核电站乏燃料池的喷淋冷却系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：程会方，苏夏，桂璐廷，陈丽，邱健，施伟，
申请(专利权)人：上海核工程研究设计院，
类型：发明
国别省市：上海;31