核電站被動輔助給水系統(tǒng)的充水裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及核電站被動輔助給水系統(tǒng)的充水裝置，尤其涉及能夠向被動冷凝罐提供原水系統(tǒng)的原水的核電站被動輔助給水系統(tǒng)的充水裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]核電站是利用通過燃料的核分裂產(chǎn)生的熱能向經(jīng)過蒸汽發(fā)生器的水傳遞熱而產(chǎn)生蒸汽，并根據(jù)所產(chǎn)生的蒸汽驅(qū)動渦輪機和發(fā)電機而獲得電能的設(shè)備。
[0003]核電站需要配備保存核燃料的反應(yīng)堆芯和通過使核反應(yīng)堆中產(chǎn)生的熱能傳遞給二次側(cè)的核反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)在設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)安全運行，從而維持核電站的安全狀態(tài)，并防止放射能物質(zhì)的擴散的設(shè)備。
[0004]為了實現(xiàn)安全運行，核電站配備有在發(fā)生事故時能夠安全地停止電站的運行的工程安全設(shè)備系統(tǒng)。工程安全設(shè)備系統(tǒng)包括安全殼系統(tǒng)(containment system)、堆芯應(yīng)急冷卻系統(tǒng)(emergency core cooling system)、被動輔助給水系統(tǒng)(passive auxiliary feedwater system)。
[0005]作為所述被動輔助給水系統(tǒng)的一例，圖1為韓國授權(quán)專利第10-1022164號中公開的輕水反應(yīng)堆的被動二次側(cè)冷凝系統(tǒng)，參照圖1可知，以往的輕水反應(yīng)堆的被動二次側(cè)冷凝系統(tǒng)公開了如下構(gòu)成:蒸汽發(fā)生器10，借助于核反應(yīng)堆的熱產(chǎn)生蒸汽；主蒸汽管11，將所述蒸汽發(fā)生器10的熱供應(yīng)到渦輪機側(cè)；主給水管12，向蒸汽發(fā)生器10回收經(jīng)過渦輪機的蒸汽通過與冷卻水熱交換而冷凝的水，并且構(gòu)成為在核反應(yīng)堆中斷運行時，阻斷向渦輪機側(cè)的蒸汽供應(yīng)，使通過由主蒸汽管11分支的蒸汽供應(yīng)管13流入的蒸汽與被動冷凝罐30內(nèi)部的冷凝器20進行熱交換而冷凝成水之后，通過連接到冷凝器20出口的冷凝水回收管14將冷凝的水合流到主給水管12，且冷凝水回收管14上設(shè)置有防止被冷凝的水的逆流的逆流防止部40。
[0006]根據(jù)這樣的被動二次側(cè)冷凝系統(tǒng)，沒有配備泵之類的專門的主動設(shè)備而通過自然對流方式將蒸汽發(fā)生器10中產(chǎn)生的蒸汽在冷凝器20冷凝之后，使冷凝的水返回到蒸汽發(fā)生器10而冷卻核反應(yīng)堆，據(jù)此具有在核電站事故時防止核反應(yīng)堆的過熱的優(yōu)點。
[0007]填充到所述被動冷凝罐30的冷卻水為50萬加侖，確保有至少8小時的冷卻功能。產(chǎn)生這種可冷卻時間的限制的原因在于，被動冷凝罐30內(nèi)的冷卻水與冷凝器20熱交換而其溫度逐漸上升，最終甚至發(fā)生無法通過冷凝器20進行冷凝的狀況。
[0008]因此，針對8小時左右的事故，被動輔助給水系統(tǒng)可借助被動冷凝罐30順暢地運行而執(zhí)行冷卻，但如最近福島核電事故等事故持續(xù)較長時間時，存在被動輔助給水系統(tǒng)無法起作用的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]技術(shù)問題
[0010]用于解決上述問題的本發(fā)明的目的在于，提供一種核電站被動輔助給水系統(tǒng)的充水裝置，其在被動輔助給水系統(tǒng)的被動冷凝罐上添加作為凈水存儲罐和原水存儲罐的多種充水源，從而在事故持續(xù)較長時間時也能夠使被動輔助給水系統(tǒng)順暢地工作。
[0011]技術(shù)方案
[0012]為了實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的核電站被動輔助給水系統(tǒng)的充水裝置涉及核電站被動輔助給水系統(tǒng)的充水裝置，在具備被動冷凝罐的被動輔助給水系統(tǒng)中，進一步包括在事故時向所述被動冷凝罐提供冷卻水的原水系統(tǒng)，其中，所述被動冷凝罐包括冷凝水以及對于與該冷凝水熱交換的蒸汽發(fā)生器的蒸汽進行冷凝而提供給核反應(yīng)堆的冷凝器。
[0013]技術(shù)效果
[0014]本發(fā)明構(gòu)成為將存儲于原水系統(tǒng)的凈水存儲罐和原水存儲罐中的水補充到被動冷凝罐中，由此具有能夠延長被動輔助給水系統(tǒng)的工作時間的效果。
【附圖說明】
[0015]圖1為現(xiàn)有的核電站的被動輔助給水系統(tǒng)的構(gòu)成圖。
[0016]圖2為根據(jù)本發(fā)明一實施例的核電站被動輔助給水系統(tǒng)的充水裝置的構(gòu)成圖。
[0017]圖3為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的核電站被動輔助給水系統(tǒng)的充水裝置的構(gòu)成圖。
[0018]對附圖中主要部分的符號的說明
[0019]100:被動型二次側(cè)冷凝系統(tǒng)110:蒸汽發(fā)生器
[0020]111:主蒸汽管112、112-1、112-2:主給水管
[0021]112a:節(jié)水噴嘴112b:下水噴嘴
[0022]113:蒸汽供應(yīng)管114:冷凝水回收管
[0023]120:冷凝器130:冷凝水槽
[0024]200:原水系統(tǒng)210:凈水存儲罐
[0025]220:原水存儲罐300:廢水罐
[0026]400:脫鹽水存儲罐
【具體實施方式】
[0027]以下，參照附圖對于本發(fā)明優(yōu)選實施例的核電站被動輔助給水系統(tǒng)的充水裝置進行說明。
[0028]圖2為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的核電站被動輔助給水系統(tǒng)的充水裝置的構(gòu)成圖。
[0029]參照圖2，根據(jù)本發(fā)明的核電站被動輔助給水系統(tǒng)的充水裝置在收納容器內(nèi)具備通過與循環(huán)于核反應(yīng)堆的制冷劑進行熱交換而產(chǎn)生蒸汽的蒸汽發(fā)生器110 —次側(cè)，配備于收納容器的外部的蒸汽發(fā)生器110的二次側(cè)連接有將產(chǎn)生于蒸汽發(fā)生器110的蒸汽供應(yīng)給渦輪機(未圖示)側(cè)的主蒸汽管111，并配備經(jīng)過渦輪機的蒸汽通過與冷卻水進行熱交換而被冷凝，從而回收到蒸汽發(fā)生器110的主給水管(112)112-1、112-2。附圖標(biāo)記W表示收納容器的外壁。
[0030]所述主蒸汽管111上設(shè)置有用于控制向渦輪機側(cè)供應(yīng)的蒸汽的流動的主蒸汽切斷閥V1、V2、V3、V4，從而構(gòu)成為，在核反應(yīng)堆正常運行時，所述主蒸汽切斷閥V1、V2、V3、V4被開放而使得蒸汽供應(yīng)向渦輪機側(cè)，而在核反應(yīng)堆運行中斷時，所述主蒸汽切斷閥V1、V2、V3、V4被關(guān)閉而切斷向渦輪機側(cè)的蒸汽供應(yīng)。
[0031]所述主給水管(112) 112-1、112-2被分支為連接到配備于蒸汽發(fā)生器110下部的節(jié)水噴嘴112a的支管112-1和連接到配備于蒸汽發(fā)生器110上部的下水噴嘴112b的支管112-2，在所述主給水管(112)112-1、112-2上設(shè)置有用于控制從渦輪機向蒸汽發(fā)生器110側(cè)回收的水的流動的主給水切斷閥V5、V8和用于主給水的防逆流的止回閥V6、V7、V9。
[0032]在所述收納容器的外部設(shè)置有冷凝器120，該冷凝器120對于在核反應(yīng)堆停止運行時產(chǎn)生于蒸汽發(fā)生器110的蒸汽進行冷凝并使冷凝水返回到蒸汽發(fā)生器110。所述冷凝器120以浸泡在內(nèi)部填充有冷卻水的被動冷凝罐130之內(nèi)的狀態(tài)設(shè)置，經(jīng)過冷凝器120的蒸汽通過與填充于被動冷凝罐130內(nèi)的冷卻水熱交換而被冷凝成水。在所述冷凝器120的一側(cè)設(shè)置有用于將非冷凝性氣體排出到被動冷凝罐130的排出閥V13。
[0033]所述主蒸汽管111上分支有蒸汽供應(yīng)管113，所述蒸汽供應(yīng)管113的另一端連接于冷凝器120的入口側(cè)。在所述蒸汽供應(yīng)管113上設(shè)置有蒸汽切斷閥V10、V11。所述蒸汽切斷閥V10、Vll在核反應(yīng)堆正常運行時處于被關(guān)閉的狀態(tài)而切斷向冷凝器120的蒸汽流入，而在核反應(yīng)堆中斷運行時被開放，由此在蒸汽發(fā)生器110上產(chǎn)生的蒸汽通過從主蒸汽管111分支的蒸汽供應(yīng)管113流入到冷凝器120。而且，所述蒸汽供應(yīng)管113上設(shè)置有排水閥V12，據(jù)此當(dāng)蒸汽中包含的水蒸汽中的一部分因溫度和壓力變化被冷凝時通過排水閥V12進行排出。
[0034]所述冷凝器120的出口和主給水管112之間連接有將經(jīng)過冷凝器120而被冷凝的水供應(yīng)給主給水管112側(cè)的冷凝水回收管114。所述冷凝水回收管114上分別并聯(lián)連接有給水控制閥V14、V15以及作為防逆流單元的止回閥V16、V17。因此，當(dāng)給水控制閥V14、V15中的其中一個或者止回閥V16、V17中的其中一個發(fā)生故障時，可通過并聯(lián)連接的剩余的閥門順暢地供應(yīng)冷凝水。
[0035]根據(jù)上述構(gòu)成，在核電站處于非常事故而核反應(yīng)堆的運行中斷時，蒸汽發(fā)生器110中產(chǎn)生的蒸汽由從主蒸汽管111分支的蒸汽供應(yīng)管113通過自然對流而被供應(yīng)至冷凝器120側(cè)，而在冷凝器120被冷凝的水因自身的重量而下落，并經(jīng)過冷凝水回收管114由主給水管112被供應(yīng)至蒸汽發(fā)生器120，由此對核反應(yīng)堆進行冷卻。
[0036]這樣的作用并不依賴泵之類的專門的主動性元件，而借助于利用自然對流和重力之類的自然現(xiàn)象的被動元件向蒸汽發(fā)生器110供水。
[0037]在上述作用下，當(dāng)被動輔助給水系統(tǒng)持續(xù)發(fā)揮作用時，通過與所述冷凝器120的熱交換，所述被動冷凝罐130的冷卻水其水溫上升，被動輔助給水系統(tǒng)的工作變得不順暢。
[0038]如前所述，所述被動冷凝罐130的冷卻水可以起到大約8小時左右的冷卻作用，超過了這個期間之后，分別使用泵211、221將存儲在原水系統(tǒng)200的凈水存儲罐210和原水存儲罐220中的凈水和原水供應(yīng)到所述被動冷凝罐130中。
[0039]如此，當(dāng)原水系統(tǒng)200的凈水和原水分別供應(yīng)到被動冷凝罐130時，可以降低被動冷凝罐130內(nèi)的冷卻水溫度，可以延長被動輔助給水系統(tǒng)的順暢的工作時間。
[0040]圖3為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的核電站被動輔助給水系統(tǒng)的充水裝置的構(gòu)成圖。
[0041]參照圖3，根據(jù)本發(fā)明另一實施例的核電站被動輔助給水系統(tǒng)的充水裝置在參照圖2說明的結(jié)構(gòu)上進一步包括向所述被動冷凝罐130分別提供冷卻水的廢水系統(tǒng)的廢水罐300和補充水脫鹽系統(tǒng)的脫鹽水存儲罐400而構(gòu)成。
[0042]存儲于所述廢水系統(tǒng)的廢水罐300的廢水和存儲于脫鹽水存儲罐400的脫鹽水既可被直接供應(yīng)到所述被動冷凝罐130中，也可先行供應(yīng)到所述凈水存儲罐210之后，再供應(yīng)到被動冷凝罐130中。
[0043]如此，本發(fā)明可以使用多樣的充水源將冷卻水供應(yīng)到被動冷凝罐中，據(jù)此能夠延長被動輔助給水系統(tǒng)的順暢的工作時間。
[0044]本發(fā)明并不局限于上述實施例，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)要旨的范圍之內(nèi)，可進行多種修改、變形而實施，這對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識的技術(shù)人員來說是顯而易見的。
【主權(quán)項】
1.一種核電站被動輔助給水系統(tǒng)的充水裝置，在具備被動冷凝罐的被動輔助給水系統(tǒng)中，進一步包括在事故時向所述被動冷凝罐提供冷卻水的原水系統(tǒng)，其中，所述被動冷凝罐包括冷凝水以及對于與該冷凝水熱交換的蒸汽發(fā)生器的蒸汽進行冷凝而提供給核反應(yīng)堆的冷凝器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電站被動輔助給水系統(tǒng)的充水裝置，其特征在于，所述原水系統(tǒng)包括: 凈水存儲罐，存儲凈水； 原水存儲罐，存儲原水； 泵，將所述凈水存儲罐的凈水或所述原水存儲罐的原水提供給所述被動冷凝罐。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的核電站被動輔助給水系統(tǒng)的充水裝置，其特征在于，還包括向所述被動冷凝罐提供冷卻水的廢水系統(tǒng)的廢水罐和補充水脫鹽系統(tǒng)的脫鹽水存儲罐，所述廢水罐和脫鹽水存儲罐中存儲的水直接被供應(yīng)到所述被動冷凝罐或通過所述凈水存儲罐被供應(yīng)到所述被動冷凝罐。
【專利摘要】本發(fā)明涉及核電站被動輔助給水系統(tǒng)的充水裝置，在具備被動冷凝罐的被動輔助給水系統(tǒng)中，進一步包括在事故時向所述被動冷凝罐提供冷卻水的原水系統(tǒng)，其中，所述被動冷凝罐包括冷凝水以及對于與該冷凝水熱交換的蒸汽發(fā)生器的蒸汽進行冷凝而提供給核反應(yīng)堆的冷凝器。根據(jù)本發(fā)明可使用多樣的充水源，具有能夠延長被動輔助給水系統(tǒng)的工作時間的效果。
【IPC分類】G21C15-18
【公開號】CN104854661
【申請?zhí)枴緾N201280077615
【發(fā)明人】文皓琳, 樸永燮
【申請人】韓國水力原子力株式會社
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2012年10月17日
【公告號】WO2014058090A1