[發明專利]用于冷卻核電站的供水裝置，以及包括這種裝置的核電站

在審

• 申請號: 201480018004.0
• 申請日: 2014-01-22
• 公開（公告）號: CN105122378A
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發明（設計）人: 克里斯托菲·萊根德雷
• 申請（專利權）人: 法國電力公司
• 主分類號: G21D1/00
• 分類號: G21D1/00;G21D3/04;E21D9/14
• 代理公司: 上海天協和誠知識產權代理事務所 31216
• 代理人: 張軼

本發明涉及一個用于至少一個基于熱交換器的冷卻回路的取水裝置，包括一個進水的抽水池，該站的至少一個泵站從抽水池抽水以將其在所述冷卻回路內循環，而且進一步包括至少一個抽水隧道，與至少一個沉在某種水體例如海洋，湖泊或河流中的主進水口連接，所述抽水隧道為抽水池提供水以便維持抽水池的水位，足夠用于泵站的運行。

基于熱交換器的冷卻回路被代表性地設計為冷卻從一個核電站反應器的二次回路中的水輪發電機中出來的蒸汽以凝結該蒸汽，以便返回到液體狀態的水被反饋到二次回路的蒸汽發生器中。蒸汽發生器通過初級回路與二次回路之間的熱交換從一個密封的初級回路中吸取熱量以冷卻反應器。初級與二次回路時液體型封閉系統，而基于熱交換器的冷卻回路是打開的而且與二次回路完全隔離，二次回路反過來與初級回路完全隔離。從一熱交換器中退出的水因此是非放射性的，而且可以被排盡，例如以返回到供應回路的水體中。

已知如上述定義的取水裝置，特別是西布魯克核電站，建造在南新罕布什爾(美國)的海岸線附近而且1990年被委托修建。裝置包括一個幾千米長的單獨抽水隧道，連接到三個吸水豎井上。每個吸水豎井剛好在海床以上大約平均水位以下15米處開口，而且包括一個構成所述水下進水口之一的上部。

同樣，從1985年6月17日出版的編號JP60111089A日本專利申請書，已知一種取水裝置，包括一抽水池，通過一個地下抽水隧道被供水，隧道連接在一個潛入海洋相當淺的深度處的進水口上。進水口可能在海嘯浪之前暴露在外。

這些取水裝置并非設置用于處理抽水隧道中臨界崩潰的公認不可能情形，該情形可能導致隧道的完全阻塞，結果是幾乎完全中斷向抽水池的供水以及供給核電站泵站的備用泵的水不足的風險。備用泵是典型的輔助泵，用于補充在電力生產過程中使用的泵站的泵(“生產水泵”)，而且當生產水泵關閉時用于為以熱交換器為基礎的冷卻回路提供縮減流量。這些備用泵用于在核反應器關閉很長時間或持續一段時間時對其進行冷卻。

即使有兩個抽水隧道，我們也不能忽略在抽水隧道中發生臨界坍塌的可能性，幾乎會完全切斷向抽水池的供水，從而切斷向泵站的供水，特別是在相對高地震危險性區域。此外，通過一個與沉在海中的進水口連接的隧道向抽水池供水的優勢是顯著降低了與海平面上的水的最高溫度相比的抽水池中水的最高溫度，這一低溫主要與進水口被放置在平均海平面之下的深度相關。用以補充第一抽水隧道從而限制在第一隧道中發生臨界坍塌時抽水池供水的中斷風險，第二抽水隧道的添加涉及將新的進水口至少放置在與第一進水口實質上相同的深度處以避免抽水池中的水被明顯加熱。

將抽水池中的水加溫實際上會導致核電站二次回路的效率η的增加。效率取決于冷源的溫度Tf，即位于熱交換器入口處的水的溫度，而且定義如下：

η＝(Tc–Tf)/Tc

Tc為熱源的溫度，即從熱交換器中出來的水的溫度。效率η因此隨著冷源溫度Tf的下降而上升。

根據水下地志學，抽水隧道的必要長度通常隨進水口設置處的深度而增加。此外，除了建造一額外隧道的成本，隧道臨界坍塌的風險也通常隨隧道長度增加，特別是在處于主要地震事件危險的區域。添加抽水隧道以便為抽水池提供更安全供水的解決方案因此并不盡如人意，或者由于附加進水口不夠深時核電站二次回路的較低效率，或者根據附加進水口更深時的成本和/或安全性。

本發明的目的是提供一種取水裝置，其中當在為抽水池供水的抽水隧道中發生臨界坍塌時，由于至少核電站泵站的備用泵而向抽水池持續供水；該裝置沒有在核電站的正常運行期間影響核電站二次回路的效率，即當水通過一個抽水隧道或多個抽水隧道以正常方式向抽水池供應時。

為此，本發明涉及一種如上述前言中定義的取水裝置，特點在于其進一步包括一個用于供應補給水的系統，與所述至少一個抽水隧道不同而且能夠從至少一個應急儲水池向抽水池供水，所述用于供應補給水的系統包括是找一個將抽水池連接到所述應急儲水池的輸水管以及一個封鎖所述輸水管的阻隔裝置，如果抽水池的水位像之前定義的反常方式下降的話，阻隔裝置能夠至少部分打開所述輸水管，這樣如果通過所述至少一個抽水隧道所供應的水不足的話，則抽水池通過所述用于供應補給水的系統被供水。