[發明專利]固定平臺式浮動核電站及換料方法

在審

• 申請號: 201410219796.X
• 申請日: 2014-05-23
• 公開（公告）號: CN104021828A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 羅琦;陳智;宋丹戎;曾未;劉聰;羅樹新;秦忠;李慶;李松;姚維華;王炳炎
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G21D1/02
• 分類號: G21D1/02;G21D1/00;G21D3/04;G21C19/07;G21C13/087;G21C19/20
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 梁田

技術領域

本發明涉及核工業領域，尤其涉及一種核電站。

背景技術

浮動核電站可用于發電、淡化海水、采暖，能滿足區域供電、區域供熱、海上石油開采、化工、極地或偏遠地區、孤島等的特殊需要。

浮動核電站可以滿足遠離大陸的海島、石油鉆井平臺等對能源的較大規模需求，為沿海海島開發、深海油氣開發在電力供應、海水淡化等方面提供充沛的能源。

例如渤海地區，目前采用的伴生氣發電方式已無法滿足電力需求，并且發電成本高昂，而且每個區域的根據存儲的油氣量不同，開采的時間也不等，長則40年，短則10年，針對海上鉆井平臺需要有一個固定的能源基地提供鉆井平臺的能源需求。

針對上述應用，開發固定式浮動核電站可滿足上述能源需求，而目前一般核能的使用壽命為60年左右，已遠遠高于常規油田開采需求。

目前，已知的浮動核電站只有俄羅斯開放的基于近岸固定的船式浮動核電站，這種核電站為船式結構，布置區域受限，而且受海面風浪影響大，在穩定性上存在局限。

發明內容

本發明的目的即在于克服現有的浮動核電站布置區域受限，穩定性較低的不足，提供一種固定平臺式浮動核電站。

本發明的另一個目的在于提供一種用于所述固定平臺式浮動核電站的換料方法。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

固定平臺式浮動核電站，包括用于與海底基巖連接的多個樁基；還包括至少容納核反應堆的核島廠房和至少容納汽輪發電機的常規島廠房，核反應堆產生的蒸汽輸送至汽輪發電機；核島廠房和常規島廠房直接固定在樁基上。

本發明包括與海底基巖連接樁基，因此在使用時，本發明固定在海底基巖上，穩定性高，對海面風浪有較高的抵抗能力，避免了晃動對核反應堆帶來的影響，安全性更高。

同時，本發明為平臺式結構，相對于現有的船式浮動核電站，其整體結構更加簡單，工程造價大大降低。

進一步的，所述樁基的長度被配置成使核島廠房和常規島廠房部分位于海面以下。

在發生事故時，該結構能夠使海水進入核島廠房和常規島廠作為最終熱阱，提高了本發明的安全性。

進一步的，所述樁基的長度被配置成使所述核反應堆整體位于海面以下。

將發生故障后危險性最高的核反應堆整體置于海面以下，保證事故后海水能夠完全覆蓋核反應堆，從而能夠起到更好的冷卻效果，進一步提高了本發明的安全性。

進一步的，所述核反應堆由鋼安全殼包容。

鋼安全殼起防護作用。在核反應堆損壞時，包容核燃料，防止核燃料泄漏。在核島廠房漏水時，將核反應堆與海水阻隔，防止海水進入核反應堆導致核反應堆損壞。

進一步的，所述核島廠房內部被分隔成容納所述核反應堆的反應堆廠房、容納電氣控制系統的電氣控制廠房、容納新燃料組件的核燃料儲存廠房、容納乏燃料組件的反應堆安全水池以及放射性服務廠房。

本發明設置有反應堆安全水池，用于容納從核反應堆中取出的乏燃料組件。取出的乏燃料組件需要進行安全容置，如果每次取出的少量乏燃料組件均采用船舶運送至陸上設施進行處理，將大大增加核電站的運營成本。設置反應堆安全水池，用于儲存乏燃料組件，在乏燃料組件積累到一定量之后再進行運送，不但降低了運送次數，還是得換料時取出的乏燃料組件能夠被安全容置。

進一步的，所述常規島廠房中還容納有與所述汽輪發電機連接的海水淡化裝置。

本發明除了發電外，還能夠用于海水淡化。核反應堆產生的蒸汽進入汽輪發電機低壓缸做功后排氣進入海水淡化裝置，利用排氣的潛熱進行海水淡化。或者直接利用汽輪發電機得到的部分電能進行海水淡化。

進一步的，所述常規島廠房中還容納有與所述汽輪發電機連接的變壓站。

汽輪發電機發出的電經變壓站升壓后通過海底電纜輸送至用戶終端。

本發明的另一個目的通過以下技術方案實現：

用于固定平臺式浮動核電站的換料方法，包括如下步驟：

將已輻照的乏燃料組件從核反應堆內取出；

將取出的乏燃料組件運送至反應堆安全水池內存放；

將核燃料儲存廠房內的新燃料組件裝入核反應堆，核反應堆即可再次運作；

在反應堆安全水池中的乏燃料組件達到預定數量后，將反應堆安全水池中的乏燃料組件運送至換料轉運船，乏燃料組件被換料轉運船運走。

進一步的，所述換料轉運船中裝載新燃料組件，將所述換料轉運船中的新燃料組件補充至所述核燃料儲存廠房中后，將反應堆安全水池中的乏燃料組件運送至換料轉運船，乏燃料組件被換料轉運船運走。