一种小功率反应堆安全壳内氢气控制方法及消氧装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种小功率反应堆安全壳内氢气控制方法，其在安全壳内布置消氧装置，所述消氧装置包括消氧容器、消氧容器入口、消氧容器出口、顶部挡板和侧面挡板；所述消氧容器入口和所述消氧容器出口设置在所述消氧容器上，所述顶部挡板和所述侧面挡板分别设置在所述消氧容器的顶部和侧面，经配置以起到保护及保证气体顺畅流通的作用。本发明专利技术提供的小功率反应堆安全壳内氢气控制方法，在事故下及时启动该消氧装置，通过消耗安全壳内的氧气，使得安全壳内的氧气浓度低于满足氢气燃烧的限值，达到不可燃烧的环境条件，消除安全壳内的氢气风险。

A hydrogen control method and oxygen elimination device in a small power reactor containment

The invention provides a small power reactor containment hydrogen control method, the arrangement of oxygen elimination device in the containment, the oxygen elimination device comprises oxygen elimination container, oxygen elimination container, the container outlet entrance oxygen elimination, top and side baffle baffle; the oxygen elimination container entrance and the oxygen elimination of export containers set the oxygen elimination in the container, the top plate and the side baffle are respectively provided with oxygen elimination the vessel at the top and sides, configured to protect and ensure the smooth flow of gas. Method of controlling hydrogen low power reactor containment provided by the invention, the oxygen elimination device in time start in the accident, the consumption of the containment of the oxygen, the oxygen concentration in the containment meets the hydrogen combustion limit to incombustible environmental conditions, eliminating the risk of hydrogen in the containment.

【技术实现步骤摘要】
一种小功率反应堆安全壳内氢气控制方法及消氧装置
本专利技术涉及一种小功率反应堆安全壳内氢气控制方法及所使用的消氧装置。
技术介绍
小功率反应堆(电功率小于300MW)发生堆芯熔化事故时，由于锆水反应产生大量氢气，安全壳内氢气浓度超过10％，有发生燃爆转变和爆炸的风险。因此，需要合理有效的措施控制小功率反应堆安全壳内的氢气风险。对于常规压水堆核电厂，通常采用氢气点火器或者非能动氢气复合器(PAR)来实施安全壳内氢气控制。然而，由于小功率反应堆安全壳内自由空间较小，PAR的复合能力受到限制，难以有效布置满足严重事故下氢气控制能力的足量PAR；此外，由于安全壳内自由体积较小，在事故条件下安全壳内氢气浓度上升速度较快，采用点火器可能引起氢气爆燃或爆炸，而且点火器可能产生恶劣的安全壳内环境条件，对安全壳内相关设备产生挑战。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提出一种小功率反应堆安全壳内氢气控制方法。小功率反应堆安全壳内氢气控制方法包括在安全壳内布置消氧装置，所述消氧装置包括消氧容器、消氧容器入口、消氧容器出口、顶部挡板和侧面挡板；所述消氧容器入口和所述消氧容器出口设置在所述消氧容器上，所述顶部挡板和所述侧面挡板分别设置在所述消氧容器的顶部和侧面，经配置以起到保护及保证气体顺畅流通的作用。优选地，在所述消氧容器内设置特定的物理和/或化学物质，以通过所述物理和/或化学物质物理吸附和/或者化学反应的方法，滞留或消耗进入消氧容器的氧气，在运行一定时间后，使得安全壳内的氧气浓度低于满足氢气燃烧的限值。优选地，所述氧气浓度小于5％。优选地，在发生事故后，启动所述消氧装置，打开所述消氧容器入口和所述消氧容器出口，在氢气大量产生之前消耗安全壳内绝大部分氧气，从而建立不可燃烧的安全壳气空间条件，消除氢气燃烧、爆炸风险。本专利技术针对现有技术的不足，提出一种用于小功率反应堆安全壳内氢气控制的消氧装置。用于小功率反应堆安全壳内氢气控制的消氧装置包括消氧容器、消氧容器入口、消氧容器出口、顶部挡板和侧面挡板；所述消氧容器入口和所述消氧容器出口设置在所述消氧容器上，所述顶部挡板和所述侧面挡板分别设置在所述消氧容器的顶部和侧面，经配置以起到保护及保证气体顺畅流通的作用。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术提供的小功率反应堆安全壳内氢气控制方法，在事故下及时启动该消氧装置，通过消耗安全壳内的氧气，使得安全壳内的氧气浓度低于满足氢气燃烧的限值，达到不可燃烧的环境条件，消除安全壳内的氢气风险。2、本专利技术提供的小功率反应堆安全壳内氢气控制方法及所使用的消氧装置，对布置空间要求低，可以在狭小空间内布置；系统可靠性高，通过启动消氧装置，安全壳大气可逐渐转变为不可燃烧的环境，消除氢气风险。3、本专利技术提供的消氧装置，在不启动的条件下，安全壳内可以保持常规的大气条件，方便反应堆的运行和维护。附图说明图1为本专利技术提供的小功率反应堆安全壳内氢气控制方法所使用的消氧装置的示意图。图2为图1所示结构的内部结构示意图。其中：1—小功率反应堆安全壳截面示意图；2—消氧装置；3—消氧装置入口；4—消氧装置出口；5—消氧装置顶部挡板；6—消氧装置侧面栅挡板；7—消氧容器。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，小功率反应堆安全壳内氢气控制方法包括在安全壳内布置消氧装置，所述消氧装置包括消氧容器、消氧容器入口、消氧容器出口、顶部挡板和侧面挡板；所述消氧容器入口和所述消氧容器出口设置在所述消氧容器上，所述顶部挡板和所述侧面挡板分别设置在所述消氧容器的顶部和侧面，经配置以起到保护及保证气体顺畅流通的作用。在所述消氧容器内设置特定的物理和/或化学物质，以通过所述物理和/或化学物质物理吸附和/或者化学反应的方法，滞留或消耗进入消氧容器的氧气，在运行一定时间后，使得安全壳内的氧气浓度低于满足氢气燃烧的限值。所述氧气浓度小于5％。在发生事故后，启动所述消氧装置，打开所述消氧容器入口和所述消氧容器出口，在氢气大量产生之前消耗安全壳内绝大部分氧气，从而建立不可燃烧的安全壳气空间条件，消除氢气燃烧、爆炸风险。小功率反应堆发生严重事故时，锆水反应产生大量氢气，安全壳内氢气浓度超过10％，有发生燃爆转变和爆炸的风险。小功率反应堆安全壳内由于自由空间体积小，安全壳内无法有效布置满足严重事故下氢气控制能力的复合器。而且，点火器的使用将产生恶劣的安全壳内环境条件，对安全壳内相关设备的可用性造成极大的挑战。因此，本专利技术提出在小功率安全壳内安装消氧装置的方法控制安全壳内的氢气风险。当发生事故后，启动本专利技术的消氧装置，消氧装置的启动信号可以是安全壳高压信号或者其它合适的信号，包括手动启动信号。消氧装置接收到启动信号以后，打开消氧容器的入口和出口，气流被引入消氧容器，消氧容器不断消耗安全壳内的氧气，持续降低安全壳内氧气浓度，直至氧气浓度达到低于可燃烧的限值。本专利技术装置将确保在氢气大量产生之前通过消氧容器吸收氧气，使得安全壳内的氧气浓度低于可燃烧限值，从而建立起不可燃烧的安全壳气空间，消除安全壳内的氢气风险，避免氢气燃烧、爆炸的风险。通过上述消氧惰化方法，可以有效消除小功率反应堆内安全壳内的氢气风险，从而缓解了严重事故的后果。本专利技术并不严格地局限于所述实例。根据本专利技术提出的方法，任意小功率反应堆(电功率小于300MW)的安全壳内氢气控制均可使用上述方法。与现有技术相比，本实施例具有以下有益效果：1、本实施例提供的小功率反应堆安全壳内氢气控制方法，在事故下及时启动该消氧装置，通过消耗安全壳内的氧气，使得安全壳内的氧气浓度低于满足氢气燃烧的限值，达到不可燃烧的环境条件，消除安全壳内的氢气风险。2、本实施例提供的小功率反应堆安全壳内氢气控制方法及所使用的消氧装置，对布置空间要求低，可以在狭小空间内布置；系统可靠性高，通过启动消氧装置，安全壳大气可逐渐转变为不可燃烧的环境，消除氢气风险。3、本实施例提供的消氧装置，在不启动的条件下，安全壳内可以保持常规的大气条件，方便反应堆的运行和维护。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】
一种小功率反应堆安全壳内氢气控制方法，其特征在于，包括在安全壳内布置消氧装置；所述消氧装置包括消氧容器、消氧容器入口、消氧容器出口、顶部挡板和侧面挡板；所述消氧容器入口和所述消氧容器出口设置在所述消氧容器上，所述顶部挡板和所述侧面挡板分别设置在所述消氧容器的顶部和侧面，经配置以起到保护及保证气体顺畅流通的作用。

【技术特征摘要】
1.一种小功率反应堆安全壳内氢气控制方法，其特征在于，包括在安全壳内布置消氧装置；所述消氧装置包括消氧容器、消氧容器入口、消氧容器出口、顶部挡板和侧面挡板；所述消氧容器入口和所述消氧容器出口设置在所述消氧容器上，所述顶部挡板和所述侧面挡板分别设置在所述消氧容器的顶部和侧面，经配置以起到保护及保证气体顺畅流通的作用。2.根据权利要求1所述的小功率反应堆安全壳内氢气控制方法，其特征在于，在所述消氧容器内设置特定的物理和/或化学物质，以通过所述物理和/或化学物质物理吸附和/或者化学反应的方法，滞留或消耗进入消氧容器的氧气，在运行一定时间后，使得安全壳内的氧气浓度低于满足氢气燃烧的限值。3.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张琨，黄高峰，王佳赟，曹克美，方立凯，芦苇，顾培文，杨波，
申请(专利权)人：上海核工程研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31