安全殼噴淋系統用於在失水事故和安全殼內主蒸汽管道破裂事故後降低安全殼內的峰值壓力和溫度以防止安全殼超壓的系統。它是壓水堆核電廠中的專設安全設施之一。
基本介紹
- 中文名：安全殼噴淋系統原理
- 外文名：containment spray system
在失水事故時，由於在噴淋水中添加的化學藥物(NaOH)能除去安全殼空氣中的氣體裂變產物，從而減少氣態裂變產物(主要是元素碘)可能向環境的泄漏量。噴淋液最終集中於安全殼地坑中，添加的化學藥物可以實現安全殼地坑水的化學控制，使其中水的pH值控制在8.5~10.5，這樣可以長期滯留碘，並減少安全殼內設備的腐蝕和限制金屬表面與噴淋液作用而產生氫(見圖)。
安全殼噴淋系統流程原理圖
本系統通常由兩個獨立的、分隔的噴淋系列和一個共用的化學藥物添加迴路組成。兩個噴淋系列可同時使用，以縮短處理事故的過程；其中任何一個系列失效時，都不會喪失系統的安全功能。
每個噴淋系列設定一台噴淋泵和一台噴淋熱交換器。噴淋泵通常為離心式，每台泵設有小流量旁通管，以防止泵在無輸出流量時發生熱變形和損壞。噴淋泵應布置得低於安全殼地坑，以使泵有一定的淨正吸入壓頭而避免發生汽蝕。某些核電廠的噴淋熱交換器與餘熱交換器共用，也有一些核電廠不設定噴淋熱交換器。化學藥物儲存箱內的藥物通常為NaOH溶液，由噴射器利用噴淋泵進出口壓差噴入水中。噴淋系統的噴嘴通常為離心式，典型的噴嘴口徑約為10mm。噴嘴布置在安全殼內儘可能高的位置。為滿足去除裂變產物的要求，噴淋液所覆蓋的安全殼橫截面積應達到90%以上。噴淋液滴一般不超過100μm。為降低安全殼壓力，噴淋液滴應均勻分布在安全殼運行層以上至少75%的淨自由容積內。
注射工況 發生失水事故和安全殼內主蒸汽管道破裂事故時，由安全殼高壓信號起動噴淋泵，吸取換料水箱內的含硼水，經噴淋管線和噴嘴噴入安全殼內。發生失水事故後，由安全殼高放射性信號起動化學藥物添加迴路，由噴射器將化學藥物儲存箱內的NaOH溶液注入噴淋水。
再循環工況 安全殼噴淋泵從安全殼地坑中吸水，唧送通過噴淋熱交換器管側，靠殼側的設備冷卻水排出熱量。冷卻後的水噴入安全殼內。安全殼地坑應設定過濾網，濾去6.5mm以上的顆粒，防止堵塞管嘴。安全殼地坑及其出口管的設計須保證泵吸水段不發生汽蝕。
