【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于核工业，具体涉及一种非能动安全壳内置换料水箱。
技术介绍
1、安全性是核电厂设计的重中之重，核电厂的基本安全功能包括反应性控制、堆芯余热导出和放射性物质包容，执行上述安全功能的系统被称为专设安全系统。相较于能动专设安全系统需要大量安全级的支持系统，非能动安全系统设计简单，不依赖交流电源，无需能动设备即可长期保持核电站安全，可同时兼顾安全性与经济性。然而，将非能动系统作为专设安全设施的技术难度将显著增大，带来一系列的设计理念和工程技术问题有待解决。
2、其中非能动安全注入系统便是一种导出堆芯余热的重要专设安全系统，用于在发生压水堆核电厂大破口失水(loca)事故时提供堆芯补水，保证堆芯淹没并持续排出堆芯衰变热，限制燃料的损伤和由此产生的裂变产物释放；在堆芯熔化的严重事故下，通过将水注入堆腔冷却反应堆压力容器外壁以防止堆芯熔融物熔穿反应堆压力容器，从而将堆芯熔融物滞留于反应堆压力容器内。
3、非能动安全注入系统一般包括三个水源：两个全压补水箱、两个安注箱和一个换料水箱，分别提供压力容器内高、中、低压阶段的堆芯补水，通过上述水源的注入可以实现事故后堆芯和安全壳内主管道以下全淹没和长期冷却。
4、三个水源中换料水箱的水量最大、对安全壳设计影响最大，然而换料水箱布置要求较为严苛，实现非能动注入时需布置在高于主管道热段出口的位置，再由于三环路设计方案下，壳内布置空间更加紧张，导致壳内设备上方并不存在满足要求的布置空间，故目前三环路压水堆中尚无在安全壳内布置非能动全淹没换料水箱的设计方案，水箱
5、而华龙一号中虽在安全壳内设置了堆腔淹没水池，然而受位置和空间限制，此类水池的高度及水量仅能够满足在严重事故时淹没压力容器下封头，若要实现堆腔全淹没，还需额外设置其他水源和能动设备。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种非能动安全壳内置换料水箱，该换料水箱布局合理，通过换料水箱内置，从而避免设置安全壳贯穿管线导致壳功能受到影响，提高安全性。
2、本专利技术提供一种非能动安全壳内置换料水箱，所述换料水箱布置在安全壳的内部，所述安全壳从外至内依次设置壳体外壁、壳体内壁和二次屏蔽墙，所述壳体内壁和二次屏蔽墙之间形成圆环状间隙，所述二次屏蔽墙的内部空间用于安装主设备，所述换料水箱设置在圆环状间隙中的设定区域内，事故工况下换料水箱中的水能够在重力作用下淹没二次屏蔽墙内部空间至主设备中主管道位置所在的高度。
3、优选的，所述设定区域的底面高度不低于主管道位置所在的高度，所述设定区域的空间体积不小于二次屏蔽墙内部空间中主管道位置所在高度以下的空间体积。
4、优选的，所述二次屏蔽墙内部空间的下部安装主设备，上部安装环吊设备，用于吊装主设备，所述换料水箱在竖直方向上分布于圆环状间隙中位于环吊设备和主设备之间的区域内，以避让各设备的操作空间。
5、优选的，所述换料水箱所处的圆环状间隙的宽度与二次屏蔽墙直径之间的比值为0.24～0.27。
6、优选的，所述换料水箱底面与主管道中心线之间的高度差为25m～27m。
7、优选的，所述壳体外壁、壳体内壁和二次屏蔽墙上贯穿开设有设备闸门，设备闸门所处高度位于环吊设备和主设备之间，用于主设备进出二次屏蔽墙的内部空间，所述换料水箱分布于圆环状间隙中的弧形带状区域，所述弧形带状区域避让开所述设备闸门所处位置的区域。
8、优选的，安全壳壳体内壁和二次屏蔽墙之间的圆环状间隙中还设置有pcs换热器，所述换料水箱在与pcs换热器同等高度处，分布于圆环状间隙中避让开pcs换热器的弧形带状区域中。
9、优选的，所述主设备包括压力容器、蒸发器以及所述主管道，主管道沿水平方向连接于压力容器和蒸发器之间，所述蒸发器设有多个，且环绕安全壳中心轴布置，所述换料水箱的底面高度不低于蒸发器出口管道的标高，以避让出口管道处二回路管道的布置空间。
10、优选的，所述主设备还包括换料水池，换料水池设置在压力容器顶部，压力容器的顶盖部分穿过换料水池的底部探入换料水池内，所述换料水池与换料水箱连通，以在压力容器的顶盖开启前将水从换料水箱引入换料水池，从而封闭压力容器。
11、本专利技术提供一种非能动安全壳内置换料水箱，其设置在安全壳的内部，具体设置在壳体内壁和二次屏蔽墙所形成的圆环状间隙中，没有占用设置在二次屏蔽墙内部的主设备的空间，因此主设备在壳内空间布局不会进一步受限，且主设备和换料水箱所处空间由二次屏蔽墙分隔开来，故主设备上方区域不受遮挡，不会影响主设备的吊装，同时换料水箱还又设置在安全壳内部，避免在壳上设置贯穿管线导致安全性受到影响。
12、壳内换料水箱充分利用水的流体特质，将其填充在原本无法布放设备、仅能设置小部件的空间内形成换料水箱，该设置位置既能够充分利用壳内空间布局，提高空间利用率，同时又填补了原本空置的壳体内壁和二次屏蔽墙所形成的圆环状间隙，进一步起到了支撑作用，使安全壳受力性能良好，通过合理的布置方法，来实现非能动全淹没换料水箱内置于安全壳的布置，使其既满足安全壳功能又保证经济性。
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1.一种非能动安全壳内置换料水箱，其特征在于：所述换料水箱(4)布置在安全壳的内部，所述安全壳从外至内依次设置壳体外壁、壳体内壁(1)和二次屏蔽墙(2)，
2.根据权利要求1所述的非能动安全壳内置换料水箱，其特征在于：所述设定区域的底面高度不低于主管道(31)位置所在的高度，所述设定区域的空间体积不小于二次屏蔽墙(2)内部空间中主管道(31)位置所在高度以下的空间体积。
3.根据权利要求2所述的非能动安全壳内置换料水箱，其特征在于：所述二次屏蔽墙(2)内部空间的下部安装主设备(3)，上部安装环吊设备(5)，用于吊装主设备(3)，
4.根据权利要求1至3中任一项所述的非能动安全壳内置换料水箱，其特征在于：所述换料水箱(4)所处的圆环状间隙(21)的宽度与二次屏蔽墙(2)直径之间的比值为0.24～0.27。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的非能动安全壳内置换料水箱，其特征在于：所述换料水箱(4)底面与主管道(31)中心线之间的高度差为25m～27m。
6.根据权利要求3所述的非能动安全壳内置换料水箱，其特征在于：所述壳体
7.根据权利要求3所述的非能动安全壳内置换料水箱，其特征在于：安全壳壳体内壁(1)和二次屏蔽墙(2)之间的圆环状间隙(21)中还设置有PCS换热器(7)，
8.根据权利要求3所述的非能动安全壳内置换料水箱，其特征在于：所述主设备(3)包括压力容器(32)、蒸发器(33)以及所述主管道(31)，主管道(31)沿水平方向连接于压力容器(32)和蒸发器(33)之间，
9.根据权利要求8所述的非能动安全壳内置换料水箱，其特征在于：所述主设备(3)还包括换料水池(34)，换料水池(34)设置在压力容器(32)顶部，
...【技术特征摘要】
1.一种非能动安全壳内置换料水箱，其特征在于：所述换料水箱(4)布置在安全壳的内部，所述安全壳从外至内依次设置壳体外壁、壳体内壁(1)和二次屏蔽墙(2)，
2.根据权利要求1所述的非能动安全壳内置换料水箱，其特征在于：所述设定区域的底面高度不低于主管道(31)位置所在的高度，所述设定区域的空间体积不小于二次屏蔽墙(2)内部空间中主管道(31)位置所在高度以下的空间体积。
3.根据权利要求2所述的非能动安全壳内置换料水箱，其特征在于：所述二次屏蔽墙(2)内部空间的下部安装主设备(3)，上部安装环吊设备(5)，用于吊装主设备(3)，
4.根据权利要求1至3中任一项所述的非能动安全壳内置换料水箱，其特征在于：所述换料水箱(4)所处的圆环状间隙(21)的宽度与二次屏蔽墙(2)直径之间的比值为0.24～0.27。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的非能动安全壳内置换料水箱，其特征在于：所述换料水箱(4)底面...
【专利技术属性】
技术研发人员：樊彦芳，贝晨，谷振杰，贾小攀，赵晓山，白冰鹤，苏锦成，褚松良，吴巧英，郝冬，薛静，王振中，
申请(专利权)人：中国核电工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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