【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于核电安全设施，涉及一种高温气冷堆蒸汽发生器非能动断水保护系统及方法。
技术介绍
1、高温气冷堆蒸汽发生器采用立式、直流螺旋管式，当机组运行过程中，给水系统发生异常无法提供蒸汽发生器给水流量时，将导致反应堆堆芯热量无法带出，极端情况下将造成堆芯破损事故。因此，现有设计在给水系统发生异常后进入紧急停堆运行工况，反应堆和蒸汽发生器均停止运行。该停堆设计方案虽然能够保证堆芯安全性，但至少存在以下弊端：紧急停堆属于机组非正常运行工况，一旦给水系统不稳定并频繁发生异常故障，频繁紧急停堆将会影响蒸汽发生器和堆芯寿命；另外，当给水系统异常是由全厂断电或丧失厂外交流电源造成时，蒸汽发生器和堆芯事故冷却系统无法正常运行，紧急停堆后堆芯和蒸汽发生器中热量靠自然冷却来导出，存在所需时间较长和冷却效果较差的问题，不利于机组安全稳定运行。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种高温气冷堆蒸汽发生器非能动断水保护系统及方法，该系统及方法能够在给水系统异常情况下，保证机组安全稳定运行。
2、为达到上述目的，本专利技术公开了一种高温气冷堆蒸汽发生器非能动断水保护系统，包括蒸汽发生器、第一电动阀、汽轮机高压缸、汽轮机低压缸、发电机、第一气动阀、空冷塔、凝汽器、第二气动阀、第二电动阀及蓄压补水箱；
3、蒸汽发生器的管侧出口分为两路，其中，一路经第一电动阀与汽轮机高压缸的入口相连通，汽轮机高压缸的出口与汽轮机低压缸的入口相连通，汽轮机低压缸的输出轴与
4、空冷塔中换热器的管侧出口经第一逆止阀与蒸汽发生器的管侧入口相连通。
5、第二气动阀的出口经第二逆止阀与蒸汽发生器的管侧入口相连通。
6、第二电动阀依次经给水泵及第三电动阀与蒸汽发生器的管侧入口相连通。
7、蓄压补水箱的出口经第三气动阀与蒸汽发生器的管侧入口相连通。
8、空冷塔上设置有进风百叶窗及出风百叶窗。
9、换热器的底部标高位置高于蒸汽发生器的顶部标高位置。
10、本专利技术所述的高温气冷堆蒸汽发生器非能动断水保护方法包括以下步骤：
11、在蒸汽发生器运行期间，当给水系统异常，则关闭第一电动阀、第二电动阀及第三电动阀，停运发电机，汽轮机高压缸的转子和汽轮机低压缸的转子惰走直至转速至零，再打开第一气动阀、第二气动阀及第三气动阀；
12、第一电动阀的出口管道中存留的蒸汽依次流入汽轮机高压缸及汽轮机低压缸，再排入凝汽器中，在凝汽器中冷凝后经第二气动阀注入蒸汽发生器的管侧入口中，以保证蒸汽发生器供水；
13、蒸汽发生器中的蒸汽经第一气动阀排入换热器中，在换热器中被空冷塔内的冷空气吸收热量后成为冷凝水，冷凝水注入蒸汽发生器的管侧入口中，继续吸收蒸汽发生器一回路壳侧热量后成为蒸汽，继续排入换热器中放热，整个循环过程依靠温度差和重力差进行的，形成非能动循环供水回路；
14、当驱动非能动循环供水回路的动力源减弱时，则将蓄压补水箱中的给水注入蒸汽发生器的管侧入口中，以补充蒸汽发生器的供水。
15、空冷塔上设置有进风百叶窗及出风百叶窗。
16、通过调节进风百叶窗及出风百叶窗的开度，以调节蒸汽发生器的给水流量。
17、本专利技术具有以下有益效果：
18、本专利技术所述的高温气冷堆蒸汽发生器非能动断水保护系统及方法在具体操作时，在蒸汽发生器给水系统出现异常时，通过将凝汽器中凝结水快速供给蒸汽发生器，有效避免蒸汽发生器断水事故发生；同时投入空冷塔，形成蒸汽发生器非能动循环供水回路，进一步保证蒸汽发生器给水稳定；并通过蓄压补水箱及时补充蒸汽发生器给水量，通过多回路来保证蒸汽发生器不发生断水事故，极大地提高蒸汽发生器给水可靠性，从而降低反应堆堆芯损坏概率。
19、进一步，本专利技术中，蒸汽发生器各种运行回路通过设置逆止阀来隔离各回路及给水流程，能够在蒸汽发生器断水保护的各阶段自动投入，系统可靠性较高。
20、进一步，在发生全厂断电或丧失厂外交流电源，备用柴油发电机组也即将停运的极端事故情况下，本专利技术的非能动断水保护系统采用气动阀，通过温度差和重力差来实现非能动供给蒸汽发生器给水，保证机组安全性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种高温气冷堆蒸汽发生器非能动断水保护系统，其特征在于，包括蒸汽发生器(1)、第一电动阀(10)、汽轮机高压缸(3)、汽轮机低压缸(4)、发电机(5)、第一气动阀(9)、空冷塔(2)、凝汽器(6)、第二气动阀(13)、第二电动阀(12)及蓄压补水箱(8)；
2.根据权利要求1所述的高温气冷堆蒸汽发生器非能动断水保护系统，其特征在于，空冷塔(2)中换热器(2-1)的管侧出口经第一逆止阀(11)与蒸汽发生器(1)的管侧入口相连通。
3.根据权利要求1所述的高温气冷堆蒸汽发生器非能动断水保护系统，其特征在于，第二气动阀(13)的出口经第二逆止阀(14)与蒸汽发生器(1)的管侧入口相连通。
4.根据权利要求1所述的高温气冷堆蒸汽发生器非能动断水保护系统，其特征在于，第二电动阀(12)依次经给水泵(7)及第三电动阀(15)与蒸汽发生器(1)的管侧入口相连通。
5.根据权利要求4所述的高温气冷堆蒸汽发生器非能动断水保护系统，其特征在于，蓄压补水箱(8)的出口经第三气动阀(16)与蒸汽发生器(1)的管侧入口相连通。
6.根据权利要
7.根据权利要求1所述的高温气冷堆蒸汽发生器非能动断水保护系统，其特征在于，换热器(2-1)的底部标高位置高于蒸汽发生器(1)的顶部标高位置。
8.一种高温气冷堆蒸汽发生器非能动断水保护方法，其特征在于，基于权利要求5所述的高温气冷堆蒸汽发生器非能动断水保护系统，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的高温气冷堆蒸汽发生器非能动断水保护系统，其特征在于，空冷塔(2)上设置有进风百叶窗(2-2)及出风百叶窗(2-3)。
10.根据权利要求9所述的高温气冷堆蒸汽发生器非能动断水保护方法，其特征在于，通过调节进风百叶窗(2-2)及出风百叶窗(2-3)的开度，以调节蒸汽发生器(1)的给水流量。
...【技术特征摘要】
1.一种高温气冷堆蒸汽发生器非能动断水保护系统，其特征在于，包括蒸汽发生器(1)、第一电动阀(10)、汽轮机高压缸(3)、汽轮机低压缸(4)、发电机(5)、第一气动阀(9)、空冷塔(2)、凝汽器(6)、第二气动阀(13)、第二电动阀(12)及蓄压补水箱(8)；
2.根据权利要求1所述的高温气冷堆蒸汽发生器非能动断水保护系统，其特征在于，空冷塔(2)中换热器(2-1)的管侧出口经第一逆止阀(11)与蒸汽发生器(1)的管侧入口相连通。
3.根据权利要求1所述的高温气冷堆蒸汽发生器非能动断水保护系统，其特征在于，第二气动阀(13)的出口经第二逆止阀(14)与蒸汽发生器(1)的管侧入口相连通。
4.根据权利要求1所述的高温气冷堆蒸汽发生器非能动断水保护系统，其特征在于，第二电动阀(12)依次经给水泵(7)及第三电动阀(15)与蒸汽发生器(1)的管侧入口相连通。
5.根据权利要求4所述的高温气冷堆蒸汽发生器非能动断水保护系统，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊峰，王威，席京彬，史进，陈权，吴志军，张瑞祥，韩伟，赵亮，张振鲁，令彤彤，李长海，吴寿贵，张卫军，刘卫军，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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