[實用新型]核電站乏燃料水池冷卻系統

有效

• 申請號: 201520996298.6
• 申請日: 2015-12-03
• 公開（公告）號: CN205211425U
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 王耀東;許潔;曾建麗
• 申請（專利權）人: 中廣核工程有限公司;中國廣核集團有限公司
• 主分類號: G21C15/18
• 分類號: G21C15/18
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 王基才

技術領域

本實用新型屬于核電站乏燃料水池冷卻領域，更具體地說，本實用新型涉 及一種核電站乏燃料水池冷卻系統。

背景技術

在核電站的系統設計中，PTR系統(ReactorPoolsandFuelPoolsCoolingand TreatmentSystem，反應堆水池和燃料水池冷卻和處理系統)可以在正常運行和 設計基準事故工況下為乏燃料水池提供循環冷卻，但是在發生SBO(Station BlackOut，全廠斷電)和TLOCC(TotalLossofCoolingChain，完全喪失冷鏈) 的超設計基準事故工況下，乏燃料水池將失去正常冷卻，以致池水被乏燃料組 件的余熱加熱至沸騰。如果沒有有效的冷卻手段，乏燃料水池的水位將因池水 的蒸發損失而不斷降低，乏燃料組件一旦裸露，將導致乏燃料組件包殼破損， 引發放射性向環境不可控的大量釋放。簡單的補水雖然能維持乏燃料組件的淹 沒，但卻只是一種緩解手段，池水蒸發所產生的大量蒸汽將彌漫在水池房間以 及相鄰房間，導致相應的長發高溫、高濕，人員不可達，難以開展事故處理等 相關操作。而且，長期高溫、高濕的環境對乏燃料廠房的混凝土結構以及乏燃 料組件包殼也是極大地考驗。

請參閱圖1，一種已知的乏燃料水池冷卻系統設置有三個相同容量的冷卻回 路10、11、12，三個冷卻回路10、11、12共用取回水母管13。每個冷卻回路 10、11、12上設置一臺泵和一臺熱交換器，每個冷卻回路10、11、12的設計容 量為換料大修工況下乏燃料水池最大熱負荷的50％。其中，第一冷卻回路10的 泵100由A列母線供電，第二冷卻回路11的泵110由B列母線供電，第三冷卻 回路12的泵120由公共母線供電。另外，第一、二冷卻回路10、11的泵100、 110由應急柴油發電機(EDG，EmergencyDieselGenerator)后備供電。三臺熱 交換器14都由RRI系統(ComponentCoolingWaterSystem，設備冷卻水系統) 提供冷卻水。顯然，當發生超設計基準事故工況時，上述冷卻系統的三個冷卻 回路10、11、12都會失去，導致乏燃料水池失去全部循環冷卻，只能通過補水 蒸發的手段帶走余熱，從而產生前述的嚴重后果。另外，三個冷卻回路10、11、 12共用取回水母管13，一旦取回水母管13發生破口，也會導致三個冷卻回路 10、11、12均不可用，冷卻系統的循環冷卻功能喪失。

請參閱圖2，另一種已知的乏燃料水池冷卻系統設置有三個獨立的冷卻回路 20、21、22。第一、二冷卻回路20、21上均設置兩臺互為備用的泵200、210 和一臺熱交換器202、212，第三冷卻回路22上設置一臺泵220和一臺熱交換器 222。第一、二冷卻回路20、21的設計容量為換料大修工況下乏燃料水池最大 熱負荷的50％，其上設置的泵200、210分別由第2、4列供電分區供電，同時 由應急柴油發電機提供后備供電，熱交換器202、222則由RRI系統提供冷卻水。 第三冷卻回路22設計成在SBO工況下能將乏燃料水池的溫度維持在95℃或更 低，其泵220由第1列供電分區供電，同時由應急柴油機和SBO柴油機提供后 備供電，熱交換器222則由EVU系統(ContainmentCoolingVentilationSystem， 安全殼熱量排出系統)提供后備冷卻，可滿足在SBO工況下運行的功能要求。 但是，由于只有第三冷卻回路22能應對SBO和TLOCC等超設計基準事故，在 事故處理的長期階段，若該冷卻回路因長期運行喪失，則乏燃料水池依舊可能 失去循環冷卻。此外，在發生完全喪失交流電的事故工況下，三個冷卻回路都 會失去，使得乏燃料水池失去全部循環冷卻，只能通過補水蒸發的手段帶走余 熱，從而產生前述的嚴重后果。

有鑒于此，確有必要一種提供能夠解決上述問題的核電站乏燃料水池冷卻 系統。

實用新型內容

本實用新型的目的在于：提供一種縱深防御的核電站乏燃料水池冷卻系統， 以滿足在各種事故工況下乏燃料水池循環冷卻的要求。

為了實現上述實用新型目的，本實用新型提供了一種核電站乏燃料水池冷 卻系統，其包括三個相互獨立的冷卻回路，每個冷卻回路上均設置有冷卻泵和 熱交換器；三個冷卻回路的冷卻泵均由應急柴油機后備供電；所述三個冷卻回 路中的第一冷卻回路和第二冷卻回路的冷卻泵還由SBO柴油機后備供電。