本發明屬于核電站輔助系統技術領域，更具體地說，本發明涉及一種核電站一回路凈化冷卻系統。

背景技術：

核電站核島工藝輔助系統的設計中，有兩個重要的輔助功能需要實現：一回路冷卻劑系統(RCS)的凈化和水裝量控制，以及停堆冷卻階段下，從堆芯和一回路冷卻劑系統中排出熱量。我國百萬千瓦級壓水堆核電廠中，通過分別設置化學和容積控制系統，以及余熱排出系統來實現上述兩個輔助功能。

但是，由于現有的化學和容積控制系統、余熱排出系統具有設備多而雜、空間要求高、能耗大等特點，而且化學和容積控制系統、余熱排出系統多次進出安全殼，容易引起反應堆冷卻劑旁通安全殼事故。

有鑒于此，確有必要提供一種可有效凈化一回路冷卻劑、排出堆芯及一回路系統熱量、系統配置簡單高效、能耗低的核電站一回路凈化冷卻系統。

技術實現要素：

本發明的目的在于：克服現有技術的不足，提供一種簡單高效的核電站一回路凈化冷卻系統。

為了實現上述發明目的，本發明提供了一種核電站一回路凈化冷卻系統，其包括：

再生換熱器，用于將冷卻劑初步冷卻；

兩臺余熱排出泵，用于為核電站一回路凈化冷卻系統提供循環驅動力；

兩臺余排換熱器，用于將冷卻劑進一步冷卻和排出熱量；

過濾除鹽凈化單元，用于將冷卻劑過濾除鹽；

其中，所述再生換熱器、余熱排出泵、余排換熱器和反應堆冷卻劑凈化單元通過管線依次串聯連接，且還設置有用于旁通所述再生換熱器的再生換熱器旁通管線、用于旁通所述過濾除鹽凈化單元的余排隔離旁通管線。

作為本發明核電站一回路凈化冷卻系統的一種改進，所述余排換熱器前設置有用于旁通余排換熱器的余排流量調節管線，且該管線與所述余排隔離旁通管線相通。

作為本發明核電站一回路凈化冷卻系統的一種改進，所述過濾除鹽凈化單元的下游還設置有下泄管線；用于根據一回路系統的水裝量控制需要，調節冷卻劑的量。

作為本發明核電站一回路凈化冷卻系統的一種改進，所述過濾除鹽凈化單元的下游還設置有補水管線；用于根據一回路系統的化學控制或反應性控制需要，補充硼酸或除鹽除氧水。

作為本發明核電站一回路凈化冷卻系統的一種改進，所述系統設置有兩臺余熱排出泵，以增強一回路凈化冷卻系統的可靠性，提高核電站的可用率。

作為本發明核電站一回路凈化冷卻系統的一種改進，所述系統設置有兩臺余排換熱器，以增強一回路凈化冷卻系統的可靠性，提高核電站的可用率。

作為本發明核電站一回路凈化冷卻系統的一種改進，所述核電站一回路凈化冷卻系統整體容置于安全殼內，可有效避免反應堆冷卻劑旁通安全殼事故，提高核電站的安全性。

本發明核電站一回路凈化冷卻系統的運行模式包括凈化模式和余熱排出模式。正常運行或余熱排出未接入的啟停堆期間，本發明核電站一回路凈化冷卻系統用于一回路冷卻劑的凈化和水裝量控制；余熱排出接入后的機組啟停堆期間，本發明核電站一回路凈化冷卻系統用于排出堆芯余熱、一回路冷卻劑和設備的顯熱以及運行的余熱排出泵產生的熱量。

其中，所述凈化模式包括如下步驟：

來自一回路系統的冷卻劑經再生換熱器初步冷卻；

通過余熱排出泵輸送至余排換熱器進一步冷卻；

進入過濾除鹽凈化單元凈化；

凈化后的冷卻劑在再生換熱器殼側經凈化出流加熱，返回到一回路系統。

所述余熱排出模式包括如下步驟：

來自一回路系統的冷卻劑經過再生換熱器旁通管線及余熱排出泵，輸送至余排換熱器；

經余排換熱器排出熱量后，大部分冷卻劑經過余排隔離旁通管線進入再生換熱器殼側的下游；

小部分冷卻劑經過濾除鹽凈化單元凈化處理后，與進入再生換熱器殼側下游的冷卻劑匯合，返回到一回路系統。

作為本發明核電站一回路凈化冷卻系統的一種改進，當余排換熱器前設置有余排流量調節管線時，在余熱排出模式下，部分冷卻劑經過余熱排出泵后，進入余排流量調節管線，與經過余排隔離旁通管線的冷卻劑匯合，進入再生換熱器的下游。凈化流量相對較小，余熱排出模式下不需要全流量凈化，例如余排流量要求為50t/h，而凈化流量只需要5t/h就可滿足凈化要求

與現有技術相比，本發明核電站一回路凈化冷卻系統具有如下優點：

1)本發明核電站一回路凈化冷卻系統通過將傳統的兩個系統合二為一，配置簡單高效，所用設備顯著減少，大大降低了對空間布置控制的要求及生產運行成本，明顯提高了核電站的經濟性；

2)本發明核電站一回路凈化冷卻系統全部容置于安全殼內，可有效避免反應堆冷卻劑旁通安全殼事故，提高核電站的安全性。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式，對本發明核電站一回路凈化冷卻系統及其有益效果進行詳細說明。

圖1為本發明核電站一回路凈化冷卻系統的結構示意圖。

圖2為本發明核電站一回路凈化冷卻系統在凈化模式下的運行配置示意圖。

圖3為本發明核電站一回路凈化冷卻系統在余熱排出模式下的運行配置示意圖。

附圖標記說明：

10-再生換熱器；12-再生換熱器旁通管線；20-余熱排出泵；30-余排換熱器；32-余排流量調節管線；40-過濾除鹽凈化單元；42-余排隔離旁通管線；50-下泄管線；60-補水管線；M1-余排流量調節閥；M2-溫度調節閥；M3-余排隔離閥；M4-凈化流量調節閥。

具體實施方式

為了使本發明的發明目的、技術方案和有益技術效果更加清晰，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解的是，本說明書中描述的實施例僅僅是為了解釋本發明，并非為了限定本發明，實施例的配方、比例等可因地制宜做出選擇而對結果并無實質性影響。

請參閱圖1，本發明核電站一回路凈化冷卻系統包括：

再生換熱器10，用于將冷卻劑初步冷卻；

兩臺余熱排出泵20，用于為核電站一回路凈化冷卻系統提供循環驅動力；

兩臺余排換熱器30，用于將冷卻劑進一步冷卻和排出熱量；

過濾除鹽凈化單元40，用于將冷卻劑過濾除鹽；

其中，再生換熱器10、余熱排出泵20、余排換熱器30和反應堆冷卻劑凈化單元40通過管線依次串聯連接，且還設置有用于旁通再生換熱器10的再生換熱器旁通管線12、用于旁通過濾除鹽凈化單元40的余排隔離旁通管線42。

為了達到更好的凈化冷卻效果，余排換熱器30前可設置用于旁通余排換熱器30的余排流量調節管線32，且該管線與所述余排隔離旁通管線42相通。

為了實現對本發明核電站一回路凈化冷卻系統的控制，可在各裝置及其旁通管線的相應位置設置有調節閥，如在余排流量調節管線32上設置余排流量調節閥M1(圖中未標出)、在余排換熱器30的管線上設置溫度調節閥M2(圖中未標出)，以控制進入余排換熱器30的反應堆冷卻劑的流量、在余排隔離旁通管線42上設置余排隔離閥M3(圖中未標出)、在過濾除鹽凈化單元40的管線上設置凈化流量調節閥M4(圖中未標出)等。

為了更好的適應一回路系統的水裝量控制需要及化學控制或反應性需要，可根據實際情況在過濾除鹽凈化單元40的下游設置下泄管線50和補水管線60，該兩個管線不分前后。

為了提升本發明核電站一回路凈化冷卻系統的安全性，可將整個系統全部容置于安全殼內，這樣可有效避免反應堆冷卻劑旁通安全殼事故。

實施例1

以下為本發明核電站一回路凈化冷卻系統在凈化模式下運行的配置說明。

請參閱圖2，其中的黑色粗線代表一回路系統的冷卻劑循環路線來自一回路系統的冷卻劑經再生換熱器10初步冷卻；

通過余熱排出泵20輸送至余排換熱器30進一步冷卻；

進入過濾除鹽凈化單元40凈化；

凈化后的冷卻劑在再生換熱器10殼側經凈化出流加熱，返回到一回路系統。

其中，凈化后的冷卻劑在再生換熱器10殼側經凈化出流后，可根據實際需要對穩壓器進行輔助噴淋。

在凈化模式下，本發明核電站一回路凈化冷卻系統通過將傳統的化學和容積控制系統、余熱排出系統合二為一，減少了三臺需連續運行的高揚程上沖泵、一臺容積控制箱、一臺下泄換熱器以及大量的閥門和管道。

本發明可在核電站反應堆冷卻劑泵無軸封水注入要求的前提下應用，因此，取消了軸封水及過剩下泄回路，且余排換熱器還可以兼做下泄換熱器運行，因此可減少兩臺軸封水過濾器、一臺軸封回流水過濾器、一臺軸封回流換熱器、一臺過剩下泄換熱器以及大量的閥門和管道。

實施例2

以下為本發明核電站一回路凈化冷卻系統在余熱排出模式下運行的配置說明。

請參閱圖3，其中的黑色粗線代表一回路系統的冷卻劑循環路線。來自一回路系統的冷卻劑經過再生換熱器旁通管線12及余熱排出泵20，輸送至余排換熱器30；

經余排換熱器30排出熱量后，大部分冷卻劑經過余排隔離旁通管線42進入再生換熱器10的下游；

小部分冷卻劑經過濾除鹽凈化單元40凈化處理后，與進入再生換熱器10的下游的冷卻劑匯合，返回到一回路系統；

其中，余排換熱器30前可設置用于旁通余排換熱器30的余排流量調節管線32，且該管線與所述余排隔離旁通管線42相通。系統可通過余排流量調節管線32控制余熱排出泵20保持在恒定流量下運行；在系統運行過程中，經余排換熱器30排出熱量后，大部分的冷卻劑中的一部分冷卻劑可經過余排流量調節管線32，與另一部分經過余排隔離旁通管線42的冷卻劑匯合，進入再生換熱器10的下游。

為了增強系統的可靠性，提高核電站的可用率，本發明核電站一回路凈化冷卻系統可采用如下冗余配置：

兩臺并聯的余熱排出泵20(容量2×50％)，在凈化模式下可只有一臺投運，另一臺備用；在余熱排出模式下可一臺或兩臺同時投運。

兩臺并聯的余排換熱器30(容量2×50％)，在凈化模式下可只有一臺投運，另一臺備用；在余熱排出模式下可一臺或兩臺同時投運。

在余熱排出模式下，即使僅投用一臺余熱排出泵20和一臺余排換熱器30，也不會導致系統停止運作，但當投用兩臺并聯的余熱排出泵20和兩臺并聯的余排換熱器30時，可提高系統運作效率，保證不受換料工況的影響。

結合以上對本發明實施方式的詳細描述可以看出，相對于現有技術，本發明核電站一回路凈化冷卻系統具有如下優點：

1)本發明核電站一回路凈化冷卻系統通過將傳統的兩個系統合二為一，配置簡單高效，所用設備顯著減少，大大降低了對空間布置控制的要求及生產運行成本，明顯提高了核電站的經濟性；

2)本發明核電站一回路凈化冷卻系統全部容置于安全殼內，可有效避免反應堆冷卻劑旁通安全殼事故，提高核電站的安全性。

根據上述說明書的揭示和教導，本發明所屬領域的技術人員還可以對上述實施方式進行適當的變更和修改。因此，本發明并不局限于上面揭示和描述的具體實施方式，對本發明的一些修改和變更也應當落入本發明的權利要求的保護范圍內。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術語，但這些術語只是為了方便說明，并不對本發明構成任何限制。