[發(fā)明專利]核電廠最終熱阱系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611136947.0
• 申請(qǐng)日: 2016-12-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106448774B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊廷;廖金遠(yuǎn);李世光;魏穎娣;李增芬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中廣核工程有限公司;中國(guó)廣核集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): G21D1/02
• 分類號(hào): G21D1/02;G21D3/06
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司44202
• 代理人: 王基才

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于核電技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種核電廠最終熱阱系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前為止，國(guó)際上已有因外部突發(fā)氣象水文條件如地震、海嘯等導(dǎo)致核電站機(jī)組失去廠外電，此時(shí)若應(yīng)急電源(柴油發(fā)電機(jī))失效，必將導(dǎo)致反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)的功能全部喪失并引發(fā)事故，發(fā)生核泄漏事故。這類事件引發(fā)了關(guān)于最終熱阱系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思考。除了全廠斷電事故之外，類似強(qiáng)地震引發(fā)的海嘯可能將大量雜物堆向海邊，使得廠用水系統(tǒng)取水口堵塞，從而發(fā)生喪失最終熱阱事故。

在核電廠設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，若核電廠地處位置冬季海水溫度極低，有較長(zhǎng)的冰凍期；上游用戶數(shù)量多，投運(yùn)狀態(tài)千差萬(wàn)別，使得熱負(fù)荷和流量變化范圍大，最終熱阱系統(tǒng)難以控制；盡管通過(guò)系統(tǒng)級(jí)改進(jìn)，使得最終熱阱系統(tǒng)可以正常運(yùn)行，但增加的大量設(shè)備和控制、運(yùn)行要求使得最終熱阱系統(tǒng)復(fù)雜化。

請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，現(xiàn)有最終熱阱系統(tǒng)包括用于上游安全級(jí)用戶10的第一安全系列和第二安全系列、一個(gè)用于非安全級(jí)用戶20的公共非安全系列，安全系列和非安全系列包括設(shè)備冷卻水系統(tǒng)(CCWS)和廠用水系統(tǒng)(SWS)，廠用水系統(tǒng)包括冷卻泵組50、過(guò)濾器組60和換熱器組40，冷卻泵組50通過(guò)水管直接與大海70連通，冷卻水經(jīng)過(guò)濾器組60和換熱器組40排至大海70，設(shè)備冷卻水系統(tǒng)包括CCWS循環(huán)泵組30和管路，經(jīng)用戶后的熱水在管路中通過(guò)換熱器組40降溫后繼續(xù)對(duì)用戶進(jìn)行冷卻，此系統(tǒng)中廠用水系統(tǒng)與循環(huán)水系統(tǒng)共用取排水的設(shè)計(jì)。

這種最終熱阱系統(tǒng)當(dāng)其中一個(gè)獨(dú)立安全系列失效時(shí)，另一個(gè)獨(dú)立安全系列可以將熱量排出到環(huán)境中，雖然考慮到了第二代(包括二代加)核電廠技術(shù)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)范圍內(nèi)的事故工況設(shè)計(jì)要求，但是依然存在超出第二代(包括二代加)核電廠技術(shù)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的外部事件序列的可能性。在全場(chǎng)斷電事故疊加喪失最終熱阱的事故下，這種最終熱阱系統(tǒng)將完全失效，在大規(guī)模赤潮出現(xiàn)或臺(tái)風(fēng)導(dǎo)致大量泥沙涌入的情況下，取水構(gòu)筑物被壅塞，即便配置了過(guò)濾器組，也仍然可能迅速被堵塞，同樣造成最終熱阱系統(tǒng)完全失效。

在極端寒冷或極端炎熱地區(qū)的廠址，由于SWS系統(tǒng)與CWS系統(tǒng)共用取排水的設(shè)計(jì)，并且CWS系統(tǒng)流量遠(yuǎn)超過(guò)SWS系統(tǒng)、運(yùn)行周期與SWS系統(tǒng)存在明顯差異，因此作為非安全級(jí)的CWS系統(tǒng)反而對(duì)最終熱阱系統(tǒng)造成直接影響；而且由于用戶數(shù)量繁多，啟停規(guī)律不統(tǒng)一，造成工況繁多，熱負(fù)荷和流量變化范圍巨大，難以實(shí)施簡(jiǎn)單的控制方案，造成最終熱阱系統(tǒng)設(shè)計(jì)包絡(luò)范圍過(guò)大，運(yùn)行方案復(fù)雜，提高了核電廠運(yùn)行成本，對(duì)核電廠安全性有負(fù)面影響。

有鑒于此，確有必要提供一種高度可靠且足夠簡(jiǎn)化的核電廠最終熱阱系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的在于：提供一種高度可靠且足夠簡(jiǎn)化的核電廠最終熱阱系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種核電廠最終熱阱系統(tǒng)，包括至少一個(gè)用于非安全級(jí)用戶的非安全系列，以及至少一個(gè)用于安全級(jí)用戶的安全系列，所述非安全系列和安全系列包括設(shè)備冷卻水系統(tǒng)和廠用水系統(tǒng)，所述廠用水系統(tǒng)包括冷卻泵組和換熱器組，其中，每個(gè)系列的廠用水系統(tǒng)均成組配置冷卻水池和冷卻塔組，所述冷卻水池位于冷卻泵組上游，冷卻塔組分別與換熱器組出水口和冷卻水池連接；冷卻水池上游設(shè)有與外部水域連通的補(bǔ)水池，每個(gè)系列的冷卻水池分別與補(bǔ)水池連通。

作為本發(fā)明核電廠最終熱阱系統(tǒng)的一種改進(jìn)，所述廠用水系統(tǒng)還包括分別與補(bǔ)水池和外部水域連通的沉淀水池。

作為本發(fā)明核電廠最終熱阱系統(tǒng)的一種改進(jìn)，所述沉淀水池與外部水域之間設(shè)有過(guò)濾裝置。

作為本發(fā)明核電廠最終熱阱系統(tǒng)的一種改進(jìn)，所述沉淀水池通過(guò)至少一個(gè)補(bǔ)水渠與補(bǔ)水池連通。

作為本發(fā)明核電廠最終熱阱系統(tǒng)的一種改進(jìn)，所述冷卻水池與補(bǔ)水池連通的管道，以及補(bǔ)水渠與補(bǔ)水池連通的管道上設(shè)有閘門。

作為本發(fā)明核電廠最終熱阱系統(tǒng)的一種改進(jìn)，所述安全系列還包括一與換熱器組出水口連接并直接通向外部水域的應(yīng)急排水通道。

作為本發(fā)明核電廠最終熱阱系統(tǒng)的一種改進(jìn)，所述最終熱阱系統(tǒng)包括一個(gè)用于冷卻非安全級(jí)用戶的非安全系列以及兩個(gè)用于冷卻安全級(jí)用戶的安全系列。

作為本發(fā)明核電廠最終熱阱系統(tǒng)的一種改進(jìn)，所述最終熱阱系統(tǒng)包括兩個(gè)用于冷卻非安全級(jí)用戶的非安全系列以及四個(gè)用于冷卻安全級(jí)用戶的安全系列，用于熱負(fù)荷大的機(jī)組。

作為本發(fā)明核電廠最終熱阱系統(tǒng)的一種改進(jìn)，所述安全系列中將安全級(jí)用戶分為事故緩解組、正常停堆組和乏燃料冷卻組，所述安全系列可單獨(dú)為事故緩解組、正常停堆組和乏燃料冷卻組提供冷卻。