燃料压水堆核电站乏燃料池喷淋系统设计

压水堆核电站乏燃料池喷淋系统设计

Pressurized Water Reactor Nuclear PowerPlant Spent Fuel PoolSpraySystem Design

苏夏SU Xia

上海核工程研究设计院上海200233

Shanghai Nuclear Engineering Research and Design InstituteShanghai 200233China

摘要第三代非能动压水堆核电站AP1000中首次为乏燃料池设置了喷淋系统在超设计基准事故或恐怖袭击导致乏燃料池水排空时为乏燃料提供冷却。喷淋系统设计中的两个重要指标是喷淋覆盖面积和单位面积有效喷淋流量。设计者应基于喷嘴性能试验结果根据乏燃料池结构尺寸和乏燃料特性确定喷淋流量、喷嘴数量和布置方式等参数完成系统设计提供足够冷却流量。

Abstract: Spray system of spent fuel pool is first designed in AP1000, it can provide spray water to cool the spent fuel in a beyonddesign basis event or a terror attack that drains the pool The two most important factors of spray system are the coverage pattern and theeffective flow density The spray flowrate, the nozzle number and their location should be designed based on the spray nozzle test results, thespent fuel pool structure and the spent fuel character to achievethe intent of providing enough cool ing

关键词核电站乏燃料池喷淋

Keywords: nuclear power plantspent fuel pool spray

中图分类号TM623 文献标识码A 文章编号 1006-431 1 2013 17-0048-02

1 背景 情况。AP1000乏燃料池喷淋系统由位于乏燃料池东、西墙

压水堆核电站中在每个燃料循环末期已达到燃耗 上的各16个喷嘴及其供水管道、阀门组成在超设计基准的燃料将从堆芯中卸出储存到位于安全壳外的乏燃料池 事故下向乏燃料池喷淋以喷淋水蒸发的形式带走乏燃料中。乏燃料储存在水下的乏燃料格架中通常为乏燃料池 组件产生的衰变热。

配置冷却系统通过冷却泵和热交换器对池水进行循环冷 2喷淋系统设计

却带走乏燃料产生的衰变热保证燃料安全足够深度的 喷淋系统的设计—包括喷嘴的数量、布置方式、喷池水覆盖还可以为操作人员提供辐射防护。乏燃料池采用 淋流量等—应确保其覆盖区域达到整个乏燃料池表面抗震I类结构设计SSE安全停堆地震工况下不会发生 并有足够的有效流量以保证带走可能储存在池中任何位损坏而导致池水丧失。 置的乏燃料组件衰变热。喷淋覆盖面积和有效喷淋流量是

压水堆核电站的乏燃料池通常是大面积水池一般设 评估喷淋系统性能的两个重要指标。

计容纳核电站大于15年运行所卸出的乏燃料组件。例如 21喷淋流量储存在乏燃料池中的乏燃料衰变热随我国引进的西屋第三代压水堆核电技术—AP1000非能 着储存时间的增加而减小 表1 假设喷淋水温度为

源供水单组喷淋流量达到~91m3/hr有足够的设计裕量。

作者简介苏夏1981- 女山西交城人工程师硕士研究方 23单位面积上的有效流量如前所述 为给乏燃料

向为核电站系统设计。

Value Engineering ·49·

在设计时进行保守处理。 版社2010

24系统设计 喷淋流量、喷嘴数量、布置间距、喷淋 [2]西屋公司乏燃料池喷嘴试验报告[D]

角度等均在系统设计时确定。根据乏燃料池结构尺寸和乏 [3]郑明光杜圣华压水堆核电站工程设计[M]上海科学技术燃料特性基于试验得到的喷嘴喷淋性能完成系统设计。 出版社