[實(shí)用新型]核島洞室群環(huán)形布置地下核電站

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420316579.8
• 申請(qǐng)日: 2014-06-13
• 公開（公告）號(hào): CN203982804U
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鈕新強(qiáng);周述達(dá);趙鑫;張風(fēng);李洪斌;李軍;張澍;朱宜飛;李茂華;蘇利軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司;中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院
• 主分類號(hào): G21D1/02
• 分類號(hào): G21D1/02
• 代理公司: 武漢開元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 陳家安

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及地下核電技術(shù)，具體地指一種核島洞室群環(huán)形布置地下核電站。

背景技術(shù)

前蘇聯(lián)切爾諾貝利核事故、美國(guó)三哩島核事故、以及日本福島核事故表明，在極端事故情況下現(xiàn)有地面核電站不足以有效防控核泄露，確保核安全。為此，國(guó)內(nèi)外一些學(xué)者、研究機(jī)構(gòu)提出將大型商業(yè)核電站建設(shè)于地下，利用巖體的天然屏蔽作用，使極端事故情況下核污染得以有效控制，提高核電站的安保等級(jí)。美國(guó)、日本、前蘇聯(lián)、歐洲等國(guó)家和地區(qū)自上世紀(jì)70年代至今，陸續(xù)進(jìn)行了地下核電站的概念設(shè)計(jì)研究，其建設(shè)的基本思路是將核電站涉核設(shè)備，例如反應(yīng)堆、蒸汽發(fā)生器、主泵、穩(wěn)壓器、一回路管道及相關(guān)附屬設(shè)備等，安放于地下洞室內(nèi)。這種建設(shè)方式，設(shè)備布置靈活，地下洞室規(guī)模較小，洞室施工開挖難度較低。

雖然相關(guān)研究早已有之，但目前世界上并無大型商業(yè)地下核電站的工程實(shí)例。這主要是因?yàn)椋孩賹⒑穗娬窘ㄔO(shè)于地下，由于洞室開挖，土建工程費(fèi)用將有所增加；②為降低設(shè)備運(yùn)行的事故率，在核電站建設(shè)過程中應(yīng)盡量減小對(duì)參考電站現(xiàn)有設(shè)備工藝系統(tǒng)的改動(dòng)。如按照上述地下核電站建設(shè)思路，將核電站涉核設(shè)備根據(jù)地下洞室的空間要求，靈活布置于洞室內(nèi)，雖然能在一定程度上減小洞室規(guī)模，但將使涉核設(shè)備的布置與現(xiàn)有地面參考電站有較大不同，從而需進(jìn)行大量的安全性評(píng)估和論證，且不符合世界第三代核電建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的總思路。

現(xiàn)有地面商業(yè)核電站核島各廠房，例如反應(yīng)堆廠房、燃料廠房、電氣廠房、安全廠房、核輔助廠房等，其內(nèi)部設(shè)備布置均經(jīng)過嚴(yán)格論證，具有標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化的特點(diǎn)。由此，大型商業(yè)地下核電站建設(shè)中，應(yīng)盡量保障核島各廠房的結(jié)構(gòu)形式、相互位置關(guān)系、內(nèi)部設(shè)備布置等不進(jìn)行大的改變，以減少核工藝系統(tǒng)的調(diào)整。但是，受地下洞室開挖技術(shù)的限制，難以提供一個(gè)足夠大的洞室，將現(xiàn)有地面核島各廠房完全復(fù)制建設(shè)于地下。因此，有必要研究一種地下核電站核島建筑物的布置型式，即保障核島各廠房的結(jié)構(gòu)形式、相互位置關(guān)系、內(nèi)部設(shè)備布置等不進(jìn)行大的調(diào)整，又能滿足現(xiàn)有地下洞室開挖技術(shù)的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的提供一種技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的核島洞室群環(huán)形布置地下核電站，將現(xiàn)有地面核電站核島建筑物布置于地下巖體中。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的核島洞室群環(huán)形布置地下核電站，包括利用核裂變能產(chǎn)生蒸汽的核島，其特征在于：所述核島設(shè)置在地下洞室群中，所述地下洞室群包括用于放置反應(yīng)堆廠房的反應(yīng)堆廠房洞室和輔助廠房洞室群，所述輔助廠房洞室群圍繞反應(yīng)堆廠房洞室呈環(huán)形布置。其中，所述輔助廠房洞室群包括用于放置電氣廠房的電氣廠房洞室、用于放置燃料廠房的燃料廠房洞室，用于放置安全廠房的安全廠房洞室，用于放置核輔助廠房的輔助廠房洞室，用于安放主蒸汽閥兼有運(yùn)輸、檢修、泄壓作用的連接廠房洞室。

優(yōu)選地，所述輔助廠房洞室群由連接廠房洞室開始逆時(shí)針方向依次是燃料廠房洞室、輔助廠房洞室、安全廠房洞室、電氣廠房洞室。這種廠房布置順序與現(xiàn)有地面核島廠房布置順序基本相同，但為滿足洞室群圍巖穩(wěn)定要求，輔助廠房與反應(yīng)堆廠房有一定間距。如此，與地面核電站核島廠房相比，地下核電站核島輔助廠房與反應(yīng)堆的位置關(guān)系僅是沿徑向拉伸，輔助廠房與反應(yīng)堆廠房間的貫穿管線僅需沿徑向加長(zhǎng)，不用對(duì)反應(yīng)堆廠房及輔助廠房的內(nèi)部設(shè)備布置進(jìn)行大量調(diào)整，核工藝系統(tǒng)調(diào)整較小。考慮到核電站的核安全性要求，對(duì)現(xiàn)有核工藝系統(tǒng)的調(diào)整越小，越有利于核電站的安全運(yùn)行。

進(jìn)一步地，所述輔助廠房洞室群與反應(yīng)堆廠房洞室間設(shè)置具有交通、管道、電纜、消防、通風(fēng)作用的連接隧洞。如此，可保證各輔助廠房與反應(yīng)堆廠房之間的管道、電纜布置于相對(duì)獨(dú)立的隧洞內(nèi)，且各輔助廠房洞室內(nèi)的工作人員可不通過其它洞室直接進(jìn)入反應(yīng)堆廠房洞室，利于核安全防護(hù)分區(qū)。

更進(jìn)一步地，所述輔助廠房洞室群外圍布置有主交通隧洞，所述輔助廠房洞室群的各洞室均設(shè)置有至少兩條交通支洞與主交通隧洞連接，其中，所述主交通隧洞兩端均通達(dá)地表，與地面形成兩個(gè)出入口。如此，可保證各輔助廠房洞室均直接與主交通隧洞連接，便于設(shè)備運(yùn)輸，避免洞室間施工的相互干擾；同時(shí)，各輔助廠房洞室均有兩個(gè)隧洞與主交通隧洞連接，主交通隧洞兩端均通達(dá)地表，可保證在極端事故情況下，如一個(gè)出口因事故無法通行的情況下，人員可通過另一個(gè)出口及時(shí)逃離。

再進(jìn)一步地，所述反應(yīng)堆廠房洞室上部巖體或地表設(shè)置非能動(dòng)水池，所述非能動(dòng)水池通過管道與反應(yīng)堆廠房噴淋系統(tǒng)連接，以便核事故工況下冷卻水自流進(jìn)入反應(yīng)堆廠房。