[發(fā)明專利]核電站被動式冷卻系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110387832.X
• 申請日: 2011-11-29
• 公開（公告）號: CN103000233A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李相宗;金榮栢;白秉贊;梁海男;李大鎮(zhèn);崔寧宰;李載圭;許均;沈敬愚;田圣恩
• 申請（專利權(quán)）人: 韓電原子力燃料株式會社
• 主分類號: G21C15/18
• 分類號: G21C15/18
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 謝順星

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種核電站被動式冷卻系統(tǒng)，更具體地涉及一種依靠被動式裝置來實現(xiàn)核電站發(fā)生事故時自然循環(huán)方式的堆芯冷卻所需的二次系統(tǒng)熱去除方法的冷卻系統(tǒng)。

背景技術(shù)

核電站中，作為確保核反應堆的安全性的重要系統(tǒng)有輔助給水系統(tǒng)。

輔助給水系統(tǒng)在主給水系統(tǒng)無法運行的情況下保持蒸汽發(fā)生器(steam?generator)的水位，并為了使核反應堆冷卻系統(tǒng)可從高溫待機狀態(tài)轉(zhuǎn)換到靜止狀態(tài)，而保持蒸汽發(fā)生器的水位。

核電站發(fā)生事故時，為了冷卻裝載在堆芯里的核燃料，可通過作為二次系統(tǒng)的蒸汽發(fā)生器去除衰變熱(或余熱)。

現(xiàn)有技術(shù)中，利用冷凝水儲藏器(condensate?storage?tank)和輔助給水泵(auxiliary?feedwater?pump)執(zhí)行通過蒸汽發(fā)生器的熱去除功能。利用泵的給水系統(tǒng)需要電源，因此在沒有電源供給的情況下，給水系統(tǒng)不能運行。

韓國公開專利公報第2002-0037105號(2002年5月18日公開)中公開了根據(jù)這樣的現(xiàn)有技術(shù)的核電站的冷卻系統(tǒng)。

用現(xiàn)有技術(shù)的冷卻系統(tǒng)將給水供給至蒸汽發(fā)生器進行冷卻時，在蒸汽發(fā)生器中去除通過一次系統(tǒng)傳遞的堆芯衰變熱(或余熱)。

但是，這樣的現(xiàn)有核電站的冷卻系統(tǒng)由于是僅依靠供電運行的主動式，因此存在當事故發(fā)生供電被中斷的情況下可能不能運行的問題。

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術(shù)問題

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種可以以被動式在輔助給水系統(tǒng)中運行的核電站被動式冷卻系統(tǒng)，使得即使發(fā)生事故供電被中斷也能去除堆芯衰變熱(或余熱)。

技術(shù)方案

所述目的通過本發(fā)明的核電站被動式冷卻系統(tǒng)實現(xiàn)，該核電站被動式冷卻系統(tǒng)的特征在于，包括：水冷用水儲藏器，其內(nèi)部儲藏有水冷用水；蒸汽發(fā)生器，其連接至所述水冷用水儲藏器并被供給水冷用水，加熱所供給的水冷用水并產(chǎn)生蒸汽；水冷式熱交換器，其連接至所述蒸汽發(fā)生器，且設(shè)置在所述水冷用水儲藏器的內(nèi)部；及空冷式熱交換器，其連接至所述蒸汽發(fā)生器，且設(shè)置在所述水冷用水儲藏器的外部。

此處，優(yōu)選將所述水冷式熱交換器及所述空冷式熱交換器設(shè)置為比所述蒸汽發(fā)生器更靠上，以使水冷用水和蒸汽的循環(huán)流動可依靠自重和對流連續(xù)進行。

優(yōu)選地，所述核電站的被動式冷卻系統(tǒng)還包括將所述空冷式熱交換器設(shè)置在內(nèi)的冷卻塔。

優(yōu)選地，所述冷卻塔的內(nèi)部設(shè)置所述水冷用水儲藏器，所述水冷用水儲藏器的內(nèi)部設(shè)置所述水冷式熱交換器，所述空冷式熱交換器設(shè)置在所述冷卻塔內(nèi)部且位于所述水冷用水儲藏器外部。

優(yōu)選地，所述冷卻塔的下部形成有外部氣體流入口，以使外部空氣可流入。

優(yōu)選地，所述核電站的被動式冷卻系統(tǒng)還包括：蒸汽管，其連接所述蒸汽發(fā)生器的上部、所述水冷式熱交換器及所述空冷式熱交換器的上部；給水管，其連接所述水冷式熱交換器、所述空冷式熱交換器的下部和所述蒸汽發(fā)生器的下部。

并且，優(yōu)選地，所述核電站的被動式冷卻系統(tǒng)還包括：分支閥，其設(shè)置在所述蒸汽管的分支處，以使所述蒸汽發(fā)生器中產(chǎn)生的蒸汽流入所述水冷式熱交換器并使所述空冷式熱交換器的流量可調(diào)節(jié)；開關(guān)閥，其設(shè)置在所述蒸汽管中經(jīng)過所述分支閥后的位置處。

有益效果

根據(jù)本發(fā)明，核電站的冷卻系統(tǒng)可以以被動式運行在輔助給水系統(tǒng)的二次系統(tǒng)中，使得發(fā)生事故供電被中斷也能冷卻堆芯衰變熱(或余熱)。

另外，可解決作為現(xiàn)有PAFS(Passive?Auxiliary?Feedwater?System：被動式輔助給水系統(tǒng))的缺點的冷卻水耗盡時冷卻被中斷的問題，能夠進行利用空冷的持久性冷卻，并能緩解僅由水冷構(gòu)成冷卻系統(tǒng)時的熱沖擊問題。由于冷卻可以以空冷和水冷分開進行，因此可減少水冷式熱交換器和水冷用水儲藏器的大小。即，在熱大量產(chǎn)生的事故初期可同時利用冷卻容量大的水冷式熱交換器和空冷式熱交換器來進行冷卻(水冷式熱交換器的大小可以比現(xiàn)有PAFS小)，在水冷式熱交換器的冷卻水變熱的事故中期、后期以后，可利用空冷來進行冷卻。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例的核電站被動式冷卻系統(tǒng)的構(gòu)成圖；

圖2為本發(fā)明另一實施例的核電站被動式冷卻系統(tǒng)的構(gòu)成圖；

圖3為本發(fā)明又一實施例的核電站被動式冷卻系統(tǒng)的構(gòu)成圖。

【附圖標記說明】

110：水冷用水儲藏器?120：蒸汽發(fā)生器

125：給水管?????????131：水冷式熱交換器