CN105489258A - 一种浮动核电站的非动能安全壳冷却*** - Google Patents

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武心壮
夏栓
邱健
施伟
宋春景
黄秀杰
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Abstract

本发明提供一种浮动核电站的非能动安全壳冷却***包括：安全壳；包壳；所述包壳套设在所述安全壳的外部，与所述安全壳之间设有流道；海水进水管线；所述海水进水管线与所述流道的下部连通；海水出水管线；所述海水出水管线与所述流道的上部连通；海水和大气共用管线；所述海水和大气共用线与所述流道的顶部连通；通大气管线；所述通大气管线与所述流道的顶部连通；疏水管线；所述疏水管线与所述流道的底部连通。本发明提供的浮动核电站的非动能安全壳冷却***，利用海水的重力和浮力形成自然循环，将安全壳内的热量传递给海水，保证安全壳不超压，维持安全壳的完整性，具有简单和可靠的优点。

Description

一种浮动核电站的非动能安全壳冷却***
技术领域
本发明核电站安全保护***，特别是涉及一种浮动核电站的非动能安全壳冷却***。
背景技术
传统压水堆在失水事故或安全壳内蒸汽管道破裂事故时，利用安全壳喷淋***排出安全壳内热量，降低安全壳压力和温度，以达到维持安全壳的完整性。在发生上述事故时，第三代非能动压水堆核电站利用钢制安全壳作为一个传热表面，蒸汽在安全壳内表面冷凝并加热内表面，然后通过导热将热量传递至钢壳体。受热的钢壳外表面通过对流、辐射和蒸发等热传递机制，由水和空气冷却。水由安全壳顶部水箱提供，热量以显热和水蒸气的形式通过自然循环的空气带出，来自环境的空气通过一个常开流道进入，沿安全壳外壁上升，最终通过一个高位排气口返回环境，实现带走安全壳内热量的目的。
在传统压水堆中，最终热阱功能的实现需依赖旋转机械，第三代非能动压水堆核电站的安全壳冷却***中，安全壳顶部水箱的容量是有限的。对于海上浮动核电站而言，海水是取之不竭，用之不尽的。海上浮动核电站可以以海水作为天然的最终热阱，若能设计一种具有长期冷却功能，并具有非能动特性的安全壳冷却***，使热量排入海水，将使浮动核电站的安全保护***更加安全可靠。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出一种浮动核电站的非能动安全壳冷却***。
浮动核电站的非能动安全壳冷却***包括：
安全壳；
包壳；所述包壳套设在所述安全壳的外部，与所述安全壳之间设有流道；
海水进水管线；所述海水进水管线与所述流道的下部连通；
海水出水管线；所述海水出水管线与所述流道的上部连通；
海水和大气共用管线；所述海水和大气共用线与所述流道的顶部连通；
通大气管线；所述通大气管线与所述流道的顶部连通；
疏水管线；所述疏水管线与所述流道的底部连通。
优选地，还包括海水进水管线隔离阀；所述海水进水管线隔离阀设置在所述海水进水管线上，用于控制所述海水进水管线和所述流道之外的海水的连通或隔离。
优选地，还包括海水进水管线滤网；所述海水进水管线滤网设置在所述海水进水管线上。
优选地，还包括海水出水管线隔离阀；所述海水出水管线隔离阀设置在所述海水出水管线上，用于控制所述海水出水管线和所述流道之外的海水的连通或隔离。
优选地，还包括海水出水管线滤网；所述海水出水管线滤网设置在所述海水出水管线上。
优选地，所述通大气管线将所述流道和所述海水和大气共用管线连通。
优选地，还包括疏水管线隔离阀；所述疏水管线隔离阀设置在所述疏水管线上，用于控制所述疏水管线和所述流道之外的海水的连通或隔离。
优选地，还包括疏水泵；所述疏水泵设置在所述疏水管线上。
优选地，还包括通大气管线隔离阀；所述通大气管线隔离阀设置在所述通大气管线上，用于控制所述通大气管线和所述流道之外的大气的连通或隔离。
优选地，所述海水进水管线的个数为两个。
优选地，所述海水出水管线的个数为两个。
本发明提供的浮动核电站的非能动安全壳冷却***设置在浮动核电站隔板内。电站正常运行时，非能动安全壳***处于备用状态，通过海水进水管线隔离阀和海水出水管线隔离阀将流道与流道外的海水隔离。通大气管线隔离阀打开，流道与流道之外的大气连通，疏水管线隔离阀14关闭。
当发生事故且需要非能动安全壳***作为最终热阱时，关闭通大气管线隔离阀，打开海水进水管线隔离阀和海水出水管线隔离阀，海水经海水进水管线滤网、海水进水管线、海水出水管线滤网和海水出水管线进入流道。安全壳中的热量通过安全壳传递给流道中海水，海水被加热后，在浮力的作用下向上流动，经海水出水管线排出，将热量排入海水。海水经海水进水管线滤网不断进入流道，完成自然循环，从而带走安全壳内的热量。
当无需非能动安全壳冷却***运行时，可打开疏水管线隔离阀，利用疏水泵将流道内残留的海水排出。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明提供的浮动核电站的非动能安全壳冷却***，利用海水的重力和浮力形成自然循环，将安全壳内的热量传递给海水，保证安全壳不超压，维持安全壳的完整性，具有简单和可靠的优点。
2、基于冗余性考虑，海水进水管线和海水出水管线分别设置了两个环路，用于保证***的可用性。
附图说明
图1为符合本发明优选实施例的浮动核电站的非能动安全壳冷却***的示意图。
图2为图1所示结构的另一角度示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1和2所示，浮动核电站的非能动安全壳冷却***包括：
安全壳1；
包壳2；所述包壳2套设在所述安全壳1的外部，与所述安全壳1之间设有流道3；
两个海水进水管线(6、6′)；海水进水管线(6/6′)与所述流道3的下部连通；
两个海水出水管线(10、10′)；所述海水出水管线(10/10′)与所述流道3的上部连通；
海水和大气共用管线8；所述海水和大气共用线8与所述流道3的顶部连通；
通大气管线7；所述通大气管线7与所述流道3的顶部连通，将流道3与海平面02以上的大气连通；
疏水管线13；所述疏水管线13与所述流道3的底部连通。
优选地，还包括两个海水进水管线隔离阀(5、5′)；两个所述海水进水管线隔离阀(5、5′)分别设置在两个所述海水进水管线(6、6′)上，用于控制所述海水进水管线(6/6′)和所述流道3之外的海水的连通或隔离。
优选地，还包括两个海水进水管线滤网(4、4′)；两个所述海水进水管线滤网(4、4′)分别设置在两个所述海水进水管线(6、6′)上。
优选地，还包括两个海水出水管线隔离阀(11、11′)；两个所述海水出水管线隔离阀(11、11′)分别设置在两个所述海水出水管线(10、10′)上，用于控制所述海水出水管线(10/10′)和所述流道3之外的海水的连通或隔离。
优选地，还包括两个海水出水管线滤网(12、12′)；两个所述海水出水管线滤网(12、12′)分别设置在两个所述海水出水管线(10、10′)上。
优选地，所述通大气管线8将所述流道3和所述海水和大气共用管线7连通。
优选地，还包括疏水管线隔离阀14；所述疏水管线隔离阀14设置在所述疏水管线13上，用于控制所述疏水管线13和所述流道3之外的海水的连通或隔离。
优选地，还包括疏水泵15；所述疏水泵15设置在所述疏水管线13上。
优选地，还包括通大气管线隔离阀9；所述通大气管线隔离阀9设置在所述通大气管线8上，用于控制所述通大气管线8和所述流道3之外的大气的连通或隔离。
本实施例提供的浮动核电站的非能动安全壳冷却***设置在浮动核电站隔板01内。电站正常运行时，非能动安全壳***处于备用状态，通过海水进水管线隔离阀和海水出水管线隔离阀将流道与流道外的海水隔离。通大气管线隔离阀打开，流道与流道之外的大气连通，疏水管线隔离阀14关闭。
当发生事故且需要非能动安全壳***作为最终热阱时，关闭通大气管线隔离阀，打开海水进水管线隔离阀和海水出水管线隔离阀，海水经海水进水管线滤网、海水进水管线、海水出水管线滤网和海水出水管线进入流道。安全壳中的热量通过安全壳传递给流道中海水，海水被加热后，在浮力的作用下向上流动，经海水出水管线排出，将热量排入海水。海水经海水进水管线滤网不断进入流道，完成自然循环，从而带走安全壳内的热量。
当无需非能动安全壳冷却***运行时，可打开疏水管线隔离阀，利用疏水泵将流道内残留的海水排出。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明提供的浮动核电站的非动能安全壳冷却***，利用海水的重力和浮力形成自然循环，将安全壳内的热量传递给海水，保证安全壳不超压，维持安全壳的完整性，具有简单和可靠的优点。
2、基于冗余性考虑，海水进水管线和海水出水管线分别设置了两个环路，用于保证***的可用性。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的***而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种浮动核电站的非能动安全壳冷却***，其特征在于，包括：
安全壳；
包壳；所述包壳套设在所述安全壳的外部，与所述安全壳之间设有流道；
海水进水管线；所述海水进水管线与所述流道的下部连通；
海水出水管线；所述海水出水管线与所述流道的上部连通；
海水和大气共用管线；所述海水和大气共用线与所述流道的顶部连通；
通大气管线；所述通大气管线与所述流道的顶部连通；
疏水管线；所述疏水管线与所述流道的底部连通。
2.如权利要求1所述的浮动核电站的非能动安全壳冷却***，其特征在于，还包括海水进水管线隔离阀；所述海水进水管线隔离阀设置在所述海水进水管线上，用于控制所述海水进水管线和所述流道之外的海水的连通或隔离。
3.如权利要求1所述的浮动核电站的非能动安全壳冷却***，其特征在于，还包括海水进水管线滤网；所述海水进水管线滤网设置在所述海水进水管线上。
4.如权利要求1所述的浮动核电站的非能动安全壳冷却***，其特征在于，还包括海水出水管线隔离阀；所述海水出水管线隔离阀设置在所述海水出水管线上，用于控制所述海水出水管线和所述流道之外的海水的连通或隔离。
5.如权利要求1所述的浮动核电站的非能动安全壳冷却***，其特征在于，还包括海水出水管线滤网；所述海水出水管线滤网设置在所述海水出水管线上。
6.如权利要求1所述的浮动核电站的非能动安全壳冷却***，其特征在于，所述通大气管线将所述流道和所述海水和大气共用管线连通。
7.如权利要求1所述的浮动核电站的非能动安全壳冷却***，其特征在于，还包括疏水管线隔离阀；所述疏水管线隔离阀设置在所述疏水管线上，用于控制所述疏水管线和所述流道之外的海水的连通或隔离。
8.如权利要求1所述的浮动核电站的非能动安全壳冷却***，其特征在于，还包括疏水泵；所述疏水泵设置在所述疏水管线上。
9.如权利要求1所述的浮动核电站的非能动安全壳冷却***，其特征在于，还包括通大气管线隔离阀；所述通大气管线隔离阀设置在所述通大气管线上，用于控制所述通大气管线和所述流道之外的大气的连通或隔离。
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