池式低溫供熱堆用自然循環閥門的結構設計與計算

周寅鵬，張金山，衣大勇，范月容，姚成志，石辰蕾，郭志家，彭朝暉，柯國土，劉興民

(中國原子能科學研究院，北京 102413)

池式低溫供熱堆適用于我國多數供熱網，供水溫度在100 ℃以下，是一種較為經濟合理的供熱方式[1]。該反應堆將堆芯固定在一個常壓水池的深處，利用水層的靜壓力提高堆芯的出口溫度，再將反應堆產生的熱量通過一二回路兩級換熱傳遞給供熱回路，并將供熱回路與熱網直接相連，將熱量輸送到需求用戶。

自然循環閥門安裝于池式低溫供熱堆堆芯容器的側壁，其整體結構完全浸泡在池水中，是堆芯余熱排出系統的關鍵設備。該閥門的關閉是通過由堆水池回水管引出的射流管的射流沖擊和系統的循環壓力差實現的；而當主泵事故停轉后，射流停止，閥門內外兩側的壓差減小到一定程度后閥門在自身重錘組件的重力作用下非能動開啟，實現池水對堆芯的自然循環冷卻?？梢姡匀谎h閥門需同時滿足關閉可靠性及開啟即時性的要求，且其性能對保證反應堆的安全具有重要意義。

1 功能及參數描述

自然循環閥門的功能如下。

(1)反應堆一回路主泵工作時，在外部射流作用下，自然循環閥門能夠保持閉合，以保證堆芯內部流體與水池內流體的有效隔離，避免無效漏流。

(2)反應堆一回路主泵事故停轉后的初期，自然循環閥門在外部射流和一回路主泵惰轉吸力的作用下，仍然保持閉合，在主泵慣性流量作用下保障堆芯的循環冷卻功能。……