一種核電站的安全殼冷卻系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種核電站的安全殼冷卻系統(tǒng),其包括注水箱;所述注水箱內(nèi)裝有高壓氣體和水;所述注水箱經(jīng)配置利用高壓注射將水灑到安全殼外表面對安全殼進行冷卻,保證安全殼不超壓。本發(fā)明提供的核電站的安全殼冷卻系統(tǒng),以大氣為最終熱阱,利用高壓注射將水灑到安全殼外表面對安全殼進行冷卻,保證安全殼不超壓,維持安全殼的完整性,具有簡單和可靠的優(yōu)點。
【專利說明】
一種核電站的安全殼冷卻系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及核電站安全保護系統(tǒng),具體涉及一種核電站的安全殼冷卻系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)壓水堆在失水事故或安全殼內(nèi)蒸汽管道破裂事故時,利用安全殼噴淋系統(tǒng)排出安全殼內(nèi)熱量,降低安全殼壓力和溫度,以達到維持安全殼的完整性。在發(fā)生上述事故時,第三代非能動壓水堆核電站利用鋼制安全殼作為一個傳熱表面,蒸汽在安全殼內(nèi)表面冷凝并加熱內(nèi)表面,然后通過導熱將熱量傳遞至鋼殼體。受熱的鋼殼外表面通過對流、輻射和蒸發(fā)等熱傳遞機制,由水和空氣冷卻。水由安全殼頂部水箱提供,熱量以顯熱和水蒸氣的形式通過自然循環(huán)的空氣帶出,來自環(huán)境的空氣通過一個常開流道進入,沿安全殼外壁上升,最終通過一個高位排氣口返回環(huán)境,實現(xiàn)帶走安全殼內(nèi)熱量的目的。
[0003]在傳統(tǒng)壓水堆中,最終熱阱功能的實現(xiàn)需依賴旋轉(zhuǎn)機械,第三代非能動壓水堆核電站的安全殼冷卻系統(tǒng)中,安全殼頂部水箱的抗震設計要求高。若能設計一種結(jié)構(gòu)簡單的安全殼冷卻系統(tǒng),并以大氣為最終熱阱,將使核電站的安全保護系統(tǒng)更加安全可靠。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,提出一種核電站的安全殼冷卻系統(tǒng)。
[0005]核電站的安全殼冷卻系統(tǒng)包括注水箱;所述注水箱內(nèi)裝有高壓氣體和水;所述注水箱經(jīng)配置利用高壓注射將水灑到安全殼外表面對安全殼進行冷卻,保證安全殼不超壓,從而維持安全殼的完整性,具有簡單和可靠的優(yōu)點;所述注水箱設有補水接口和出口;所述補水接口與外部水源連通,用以使外部水源向所述注水箱內(nèi)補水,以維持安全殼冷卻系統(tǒng)的長期運行;所述出口與安全殼相對應,用于使所述注水箱內(nèi)的高壓氣體和水灑到安全殼外表面。
[0006]優(yōu)選地,還包括噴淋裝置;所述噴淋裝置包括噴淋集管和噴頭;所述噴淋集管的一端與所述出口連通,另一端與所述噴頭連通;所述注水箱內(nèi)的高壓氣體和水經(jīng)所述出口流入所述噴淋集管,并通過所述噴頭灑到安全殼外表面。
[0007]優(yōu)選地,所述出口通過注水管線與所述噴淋集管連接。
[0008]優(yōu)選地,所述注入管線上設有注入管線隔離閥,用以控制所述注入管線的通斷。
[0009]優(yōu)選地,所述出口處設有出口隔離閥,用以控制所述出口的開關(guān)。
[0010]優(yōu)選地,所述補水接口通過補水管線與外部水源連接。
[0011 ]優(yōu)選地,所述補水管線上設有止回閥。
[0012]優(yōu)選地,基于冗余性考慮,所述注水箱的個數(shù)為至少兩個,至少兩個注水箱分別通過一路注入管線與噴淋裝置連通,用于保證系統(tǒng)的可用性。
[0013]優(yōu)選地,安全殼所在的屏蔽廠房的頂部設有排汽口。當安全殼冷卻系統(tǒng)運行時,注水箱中的水被注入噴淋集管,經(jīng)過噴頭灑到安全殼外表面,水在安全殼外表面吸熱蒸發(fā)成汽體,經(jīng)排汽口流入大氣,帶出安全殼內(nèi)的熱量。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
[0015]1、本發(fā)明提供的核電站的安全殼冷卻系統(tǒng),以大氣為最終熱阱,利用高壓注射將水灑到安全殼外表面對安全殼進行冷卻,保證安全殼不超壓,維持安全殼的完整性,具有簡單和可靠的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0016]圖1為符合本發(fā)明優(yōu)選實施例的核電站的安全殼冷卻系統(tǒng)的示意圖。
【具體實施方式】
[0017]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂,下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0018]如圖1所示,核電站的安全殼冷卻系統(tǒng)包括注水箱(4、f);所述注水箱(4、f )內(nèi)裝有高壓氣體和水;所述注水箱(4、40經(jīng)配置利用高壓注射將水灑到安全殼I外表面對安全殼I進行冷卻,保證安全殼I不超壓,從而維持安全殼I的完整性,具有簡單和可靠的優(yōu)點;所述注水箱(4、f )設有補水接口(10、1(/ )和出口;所述補水接口(10、1(/ )與外部水源連通,用以使外部水源向所述注水箱(4、4Q內(nèi)補水,以維持安全殼冷卻系統(tǒng)的長期運行;所述出口與安全殼I相對應,用于使所述注水箱(K )內(nèi)的高壓氣體和水灑到安全殼I外表面。
[0019]優(yōu)選地,還包括噴淋裝置;所述噴淋裝置包括噴淋集管11和噴頭12;所述噴淋集管11的一端與所述出口連通,另一端與所述噴頭12連通;所述注水箱(4、4Q內(nèi)的高壓氣體和水經(jīng)所述出口流入所述噴淋集管11,并通過所述噴頭12灑到安全殼I外表面。
[0020]優(yōu)選地,所述出口通過注水管線(53')與所述噴淋集管11連接。
[0021]優(yōu)選地,所述注入管線(5、5')上設有注入管線隔離閥(7、70,用以控制所述注入管線(5、5')的通斷。
[0022]優(yōu)選地,所述出口處設有出口隔離閥(6、60,用以控制所述出口的開關(guān)。
[0023]優(yōu)選地,所述補水接口)通過補水管線(9、Υ)與外部水源連接。
[0024]優(yōu)選地,所述補水管線(9W)上設有止回閥(8、80。
[0025]優(yōu)選地,基于冗余性考慮,所述注水箱(K)的個數(shù)為至少兩個,至少兩個注水箱分別通過一路注入管線與噴淋裝置連通,用于保證系統(tǒng)的可用性。
[0026]優(yōu)選地,安全殼I所在的屏蔽廠房2的頂部設有排汽口3。當安全殼冷卻系統(tǒng)運行時,注水箱(4、V )中的水被注入噴淋集管11,經(jīng)過噴頭12灑到安全殼I外表面,水在安全殼I外表面吸熱蒸發(fā)成汽體,經(jīng)排汽口 3流入大氣,帶出安全殼I內(nèi)的熱量。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實施例具有以下有益效果:
[0028]1、本實施例提供的核電站的安全殼冷卻系統(tǒng),以大氣為最終熱阱,利用高壓注射將水灑到安全殼外表面對安全殼進行冷卻,保證安全殼不超壓,維持安全殼的完整性,具有簡單和可靠的優(yōu)點。
[0029]本實施例的核電站的安全殼冷卻系統(tǒng)的工作原理如下:核電站的安全殼冷卻系統(tǒng)設置在安全殼外,電站正常運行時,安全殼冷卻系統(tǒng)處于備用狀態(tài),高壓注水箱出口隔離閥(6、6')和注入管線隔離閥(7、70關(guān)閉,高壓注水箱被隔離,排汽口3始終處于常開狀態(tài)。
[0030]當發(fā)生事故且需要安全殼冷卻系統(tǒng)作為熱阱時,高壓注水箱出口隔離閥(6、60和注入管線隔離閥(7、7')打開,高壓注水箱(4、4,)中水在高壓氣體的作用下,通過注入管線(5、50進入噴淋集管11,并經(jīng)過噴頭12灑到安全殼I的外表面,水在重力的作用下沿著安全殼I外表面向下流動,流動過程中不斷吸熱轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝?,隨后脫離安全殼表面向上流動,最終經(jīng)過排汽口 3流入大氣,從而將安全殼I的熱量帶出。
[0031]當需要安全殼冷卻系統(tǒng)長期運行時,可通過補水接口(10、1(/)連接其他可用水源,利用栗加壓向噴淋集管供水,維持安全殼冷卻系統(tǒng)的長期運行。此外,可以關(guān)閉注入管線隔離閥^^。,打開高壓注水箱出口隔離閥⑷^”’通過補水接口丨^^⑴”向高壓注水箱補水。
[0032]上述過程的安全殼冷卻系統(tǒng)利用高壓注射將水灑到安全殼外表面對安全殼進行冷卻,保證安全殼不超壓,維持安全殼的完整性,具有簡單和可靠的優(yōu)點
[0033]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述,每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處,各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的系統(tǒng)而言,由于與實施例公開的方法相對應,所以描述的比較簡單,相關(guān)之處參見方法部分說明即可。
[0034]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對每個特定的應用來使用不同方法來實現(xiàn)所描述的功能,但是這種實現(xiàn)不應認為超出本發(fā)明的范圍。
[0035]顯然,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣,倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi),則本發(fā)明也意圖包括這些改動和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種核電站的安全殼冷卻系統(tǒng),其特征在于,包括注水箱;所述注水箱內(nèi)裝有高壓氣體和水;所述注水箱經(jīng)配置利用高壓注射將水灑到安全殼外表面對安全殼進行冷卻,保證安全殼不超壓;所述注水箱設有補水接口和出口 ;所述補水接口與外部水源連通,用以使外部水源向所述注水箱內(nèi)補水;所述出口與安全殼相對應,用于使所述注水箱內(nèi)的高壓氣體和水灑到安全殼外表面。2.如權(quán)利要求1所述的核電站的安全殼冷卻系統(tǒng),其特征在于,還包括噴淋裝置;所述噴淋裝置包括噴淋集管和噴頭;所述噴淋集管的一端與所述出口連通,另一端與所述噴頭連通;所述注水箱內(nèi)的高壓氣體和水經(jīng)所述出口流入所述噴淋集管,并通過所述噴頭灑到安全殼外表面。3.如權(quán)利要求2所述的核電站的安全殼冷卻系統(tǒng),其特征在于,所述出口通過注水管線與所述噴淋集管連接。4.如權(quán)利要求3所述的核電站的安全殼冷卻系統(tǒng),其特征在于,所述注入管線上設有注入管線隔離閥,用以控制所述注入管線的通斷。5.如權(quán)利要求1所述的核電站的安全殼冷卻系統(tǒng),其特征在于,所述出口處設有出口隔離閥,用以控制所述出口的開關(guān)。6.如權(quán)利要求1所述的核電站的安全殼冷卻系統(tǒng),其特征在于,所述補水接口通過補水管線與外部水源連接。7.如權(quán)利要求6所述的核電站的安全殼冷卻系統(tǒng),其特征在于,所述補水管線上設有止回閥。8.如權(quán)利要求1所述的核電站的安全殼冷卻系統(tǒng),其特征在于,所述注水箱的個數(shù)為至少兩個。9.如權(quán)利要求1所述的核電站的安全殼冷卻系統(tǒng),其特征在于,安全殼所在的屏蔽廠房的頂部設有排汽口。
【文檔編號】G21C15/18GK105825899SQ201610297957
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年5月6日
【發(fā)明人】武心壯, 夏栓, 邱健, 施偉, 王建平, 劉春麗, 苑景田, 江浩, 黃秀杰
【申請人】上海核工程研究設計院