[發(fā)明專利]安全殼過濾排放系統(tǒng)雙機組交替排放方法

有效

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• 申請日: 2013-07-12
• 公開（公告）號: CN103413578A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳宇翔;馬如冰;周喆;袁霞;付霄華;丁亮;石雪垚;祁婷
• 申請（專利權(quán)）人: 中國核電工程有限公司
• 主分類號: G21C9/004
• 分類號: G21C9/004;G21C13/10;G21F9/02
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于反應(yīng)堆設(shè)計技術(shù)，具體涉及一種安全殼過濾排放系統(tǒng)雙機組交替排放方法。

背景技術(shù)

安全殼過濾排放系統(tǒng)是核電站應(yīng)對嚴(yán)重事故的措施之一。在發(fā)生壓力容器熔穿的嚴(yán)重事故時，由于熔融堆芯與混凝土底板反應(yīng)產(chǎn)生的不可凝氣體不斷增加，或者安全殼噴淋系統(tǒng)失效，安全殼內(nèi)的壓力會逐漸升高，可能破壞安全殼的完整性，造成大量放射性物質(zhì)釋放。安全殼過濾排放系統(tǒng)能夠通過主動卸壓使安全殼內(nèi)的壓力不超過其承載限值防止安全殼失效。同時通過安裝在卸壓管線上的過濾裝置對排放氣體進行過濾，盡可能限制放射性物質(zhì)向環(huán)境的釋放。

目前中國的運行核電站如秦山二期和嶺澳二期核電站，以及大批在建核電站如福清、方家山和海南等均采用了安全殼過濾排放系統(tǒng)（EUF）。這些核電站均為雙堆布置，安全殼過濾排放系統(tǒng)為雙機組共用，主要設(shè)備包括設(shè)置在安全殼1外側(cè)的隔離閥2、兩級過濾器（文丘里水洗器3和金屬纖維過濾器4）和爆破膜5，最后與核電站的煙囪6連接，如圖1所示。在一臺機組發(fā)生嚴(yán)重事故時，安全殼過濾排放系統(tǒng)的啟動只需手動打開相應(yīng)安全殼連接管線上的安全殼隔離閥，安全殼氣體進入系統(tǒng)并進行被動過濾。安全殼隔離閥為遠(yuǎn)傳手動蝶閥，遠(yuǎn)傳手動操作在屏蔽墻后執(zhí)行。當(dāng)安全殼過濾排放系統(tǒng)內(nèi)壓力超過系統(tǒng)下游的爆破膜壓力整定值時，爆破膜開啟，經(jīng)過兩級過濾后的安全殼大氣通過煙囪向外排放。

過去在設(shè)計中只考慮一臺機組發(fā)生嚴(yán)重事故的情形，因此安全殼過濾排放系統(tǒng)為雙機組共用，其容量和能力都是按滿足一個機組發(fā)生嚴(yán)重事故的緩解要求進行設(shè)計的。但是福島核事故之后，核安全監(jiān)管當(dāng)局和核工業(yè)界開始重視多機組同時發(fā)生嚴(yán)重事故的情形，這就要求具備對雙機組事故進行過濾排放的能力。運行和在建核電站增加一套安全殼過濾排放系統(tǒng)實現(xiàn)單堆單用的難度非常大，而使用共用的一套安全殼過濾排放系統(tǒng)對雙機組同時進行過濾排放（即同時打開兩個安全殼連接管線上的隔離閥），將會帶來過濾器流量超出設(shè)計流量、兩個安全殼大氣連通等后果。因此需要在不超過系統(tǒng)設(shè)計容量以及防止事故影響范圍擴大的前提下，僅使用現(xiàn)有的一套安全殼過濾排放系統(tǒng)實現(xiàn)對雙機組安全殼的有效過濾排放，同時保證兩個安全殼的完整性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種安全殼過濾排放系統(tǒng)雙機組交替排放方法，實現(xiàn)對雙機組安全殼的有效過濾排放，同時保證兩個安全殼的完整性。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種安全殼過濾排放系統(tǒng)雙機組交替排放方法，在事故發(fā)生后，先打開第一機組的安全殼隔離閥，對第一機組進行過濾排放；當(dāng)?shù)诙C組壓力較高后關(guān)閉第一機組的排放管線，打開第二機組隔離閥，對第二機組進行過濾排放；在第一機組的壓力上升后再次關(guān)閉第二機組隔離閥，打開第一機組隔離閥，對第一機組進行過濾排放，如此往復(fù)循環(huán)；通過確定交替排放操作中每臺機組排放的時間窗口，在盡可能減少切換次數(shù)的情況下保證雙機組的安全殼壓力均不超過安全限值。

進一步，如上所述的安全殼過濾排放系統(tǒng)雙機組交替排放方法，其中，確定每臺機組排放的時間窗口的方法如下：

第一機組在安全殼壓力首次達到0.5MPa絕對壓力時開始過濾排放，第二機組在安全殼壓力首次達到0.6MPa絕對壓力時開始過濾排放，兩者的時間間隔為T小時；

測算安全殼過濾排放系統(tǒng)切換操作所需的時間為x小時，則每臺機組排放的時間窗口t=T-x小時；

此后每經(jīng)過時間t，即開始切換操作。

進一步，如上所述的安全殼過濾排放系統(tǒng)雙機組交替排放方法，其中，針對不同的事故工況，利用熱工水力或嚴(yán)重事故一體化程序確定排放時間窗口t的具體值，對于雙機組全廠斷電事故，t=12.2小時；對于反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)大破口事故，t=9.5小時。

進一步，如上所述的安全殼過濾排放系統(tǒng)雙機組交替排放方法，其中，安全殼過濾排放系統(tǒng)的投入運行和切換操作中，現(xiàn)場操作人員需要采取輻射防護措施；排放過程中需要采用移動式化學(xué)加藥組合裝置對文丘里水洗器進行多次補水。

本發(fā)明的有益效果如下：

（1）本發(fā)明并不是簡單的根據(jù)安全殼內(nèi)壓力的大小來確定何時進行機組的過濾排放，而是通過合理確定每臺機組排放的時間窗口，來確定切換操作的時機，在盡可能減少切換次數(shù)的情況下保證雙機組的安全殼壓力均不超過安全限值。

（2）本發(fā)明不需增加核電站的硬件投資，只通過操作規(guī)程的改變，使用一套安全殼過濾排放系統(tǒng)就可以滿足雙機組的過濾排放需要。

（3）本發(fā)明提高了雙機組布置核電站對于雙機組嚴(yán)重事故的應(yīng)對能力，降低大量放射性釋放概率。

附圖說明