CN116110622A - 核电厂设备冷却水*** - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种核电厂设备冷却水***。该***包括：两条设备冷却管线，进水端用于与水箱连通，每条设备冷却管线中设有用于冷却和加压供水的核电设备；用户管线，进水端与两条设备冷却管线中的至少一条的出水端连通，出水端与水箱连通；两条独立管线，与两条设备冷却管线一一对应，进水端与对应的设备冷却管线的出水端连通，出水端与水箱连通；每条独立管线中设有在发生事故时进行应急冷却的冷却设备；连通管线，分别与两条独立管线连通，用于在设定条件下导通，以使一条设备冷却管线为非对应的独立管线中的冷却设备提供冷却水。该***让两条独立管线实现交叉供水，能够应对更多种突发事故，保证余热排出，从而降低发生事故时的安全风险。

Description

核电厂设备冷却水***

技术领域

本申请涉及核电技术领域，特别是涉及一种核电厂设备冷却水***。

背景技术

在反应堆中，由设备冷却水***(英文：Component cooling water system，简称：RRI)及重要厂用水***(英文：Essential service water system，简称SEC)组成的冷链***可带出反应堆堆芯热量、显热及设备产生的热量等，从而保证核安全。设备冷却水***可直接冷却各类用户设备，重要厂用水***通过冷却RRI/SEC热交换器将各类用户的热量最终带至大海中。

对于采用两环路设计的小型反应堆，每个环路上设置一台蒸汽发生器(英文：Steam Generator，简称：SG)，两台SG分别配置A列专设和B两列专设。两列专设的能动设备分别由独立的A电源和B电源供电。当发生事故时，前半小时需分别在两台SG的二次侧注入冷却水，待热产生的蒸汽经冷却器冷凝成水，再由水泵将冷凝之后的水重新注入SG，形成闭式循环，从而持续将反应堆中的热量导出。其中，冷却器由RRI提供冷却水。

然而，当其中一台SG发生主蒸汽管道破口、主给水管道破口、蒸汽发生器传热管破裂类等事故时，会造成产生的蒸汽外泄，因此在SG管道内无法形成闭式循环，从而导致用于冷却该SG的冷却器无法继续完成冷却。若此时另一台完好的SG所在的专设列发生单一故障例如电源断电，则核电厂的原有的RRI将丧失利用冷却器冷却SG的散热手段，增加了核电厂发生事故时的安全风险。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够降低核电厂发生事故时的安全风险的核电厂设备冷却水***。

一种设备冷却水***，所述***包括：

两条设备冷却管线，进水端用于与水箱连通，每条所述设备冷却管线中设有用于冷却和加压供水的核电设备；

用户管线，进水端与所述两条设备冷却管线中的至少一条的出水端连通，出水端与所述水箱连通；所述用户管线用于在未发生事故时为用户提供冷却水；

两条独立管线，与所述两条设备冷却管线一一对应，进水端与对应的设备冷却管线的出水端连通，出水端与所述水箱连通；每条所述独立管线中设有在发生事故时进行应急冷却的冷却设备；

连通管线，分别与所述两条独立管线连通，用于在设定条件下导通，以使一条所述设备冷却管线为非对应的独立管线中的冷却设备提供冷却水。

在其中一个实施例中，每条所述独立管线包括供水管线、冷却设备和回水管线，所述冷却设备分别与同一条所述独立管线中的供水管线和回水管线连通，所述供水管线与对应的设备冷却管线连通，所述回水管线与所述水箱连通；

所述连通管线包括供水连通管线和回水连通管线，所述供水连通管线分别与所述两条独立管线中的供水管线连通，所述回水连通管线分别与所述两条独立管线中的回水管线连通。

在其中一个实施例中，每条所述独立管线包括供水隔离阀和回水隔离阀，所述供水隔离阀设置在同一条所述独立管线中的供水管线上，所述回水隔离阀设置在同一条所述独立管线中的回水管线上；

其中，当未发生事故时，每条所述独立管线中的供水隔离阀和回水隔离阀中的至少一个断开；当发生事故时，至少一条所述独立管线中的供水隔离阀和回水隔离阀导通。

在其中一个实施例中，当所述供水隔离阀故障时，同一条所述独立管线中的回水隔离阀断开，另一条所述独立管线中的供水隔离阀和回水隔离阀导通；当所述回水隔离阀故障时，同一条所述独立管线中的供水隔离阀断开，另一条所述独立管线中的供水隔离阀和回水隔离阀导通。

在其中一个实施例中，两个阀门控制电源，与所述两条独立管线一一对应，并与对应的独立管线中的供水隔离阀和回水隔离阀连接。

在其中一个实施例中，每条所述独立管线还包括止回阀和非对应隔离阀，所述止回阀与同一条所述独立管线中的供水隔离阀串联在所述供水管线上，所述非对应隔离阀与同一条所述独立管线中的回水隔离阀串联在所述回水管线上，且所述非对应隔离阀与另一条所述独立管线中的阀门控制电源连接；

其中，当所述阀门控制电源故障时，同一条所述独立管线中的非对应隔离阀断开。

在其中一个实施例中，所述供水连通管线上包括两条并联的供水连通子管线，所述回水连通管线上包括两条并联的回水连通子管线，所述两条并联的供水连通子管线均包括供水连通隔离阀，所述两条并联的回水连通子管线均包括回水连通隔离阀，所述两条并联的供水连通子管线分别与所述两条独立管线一一对应，所述两条并联的回水连通子管线分别与所述两条独立管线一一对应，所述供水连通隔离阀和所述回水连通隔离阀与对应的所述独立管线的阀门控制电源连接；

其中，当一条所述独立管线中的供水隔离阀和/或回水隔离阀故障时，所述两条并联的供水连通子管线中的供水连通隔离阀中的至少一个供水连通隔离阀、以及所述两条并联的回水连通子管线中的回水连通隔离阀中的至少一个回水连通隔离阀导通；当所述两条独立管线中的冷却设备正常且一条所述独立管线对应的阀门控制电源故障时，另一条所述独立管线对应的所述供水连通子管线中的供水连通隔离阀、以及对应的所述回水连通子管线中的回水连通隔离阀导通。

在其中一个实施例中，当一条所述独立管线中的冷却设备故障且同一条所述独立管线对应的阀门控制电源故障时，另一条所述独立管线对应的所述供水连通子管线中的所述供水连通隔离阀、以及对应的所述回水连通子管线中的所述回水连通隔离阀断开；当一条所述独立管线中的冷却设备故障且同一条所述独立管线中的供水隔离阀和/或回水隔离阀故障时，所述两条并联的供水连通子管线中的所述供水连通隔离阀、以及所述两条并联的回水连通子管线中的所述回水连通隔离阀断开。

在其中一个实施例中，所述用户管线包括：

两条专用用户管线，与所述两条设备冷却管线一一对应，进水端与对应的设备冷却管线的出水端连通，出水端与所述水箱连通；

公共用户管线，进水端分别与所述两条设备冷却管线的出水端连通，出水端与所述水箱连通。

在其中一个实施例中，所述***还包括所述公共用户管线对应的进水隔离阀和出水隔离阀，每条所述进水隔离阀设置在对应的公共用户管线和设备冷却管线之间，每条所述出水隔离阀设置在对应的公共用户管线和水箱之间。

上述核电厂设备冷却水***，在核电厂反应堆正常运行过程中，至少一条设备冷却管线中的核电设备对水进行冷却和加压后，向用户管线供水，为用户提供冷却水，从而带走用户产生的热量，保证核电厂反应堆的安全运行。当核电厂反应堆发生事故而需要紧急排走余热时，两条设备冷却管线向两条独立管线供水，从而冷却两条独立管线上的冷却设备，保证核安全。在设定条件下，连通管线连通两条独立管线，从而能够让其中一条设备冷却管线为与该设备冷却管线非对应连接的独立管线供水。当反应堆的其中一台SG损坏时，这台损坏SG对应的冷却器则无法冷却该台SG，并且另一台正常SG对应的冷却器所在的独立管线发生如电源断电的单一故障而无法对正常SG对应的冷却器进行供水时，此时通过连通管线连通两条独立管线，能够让损坏SG对应的冷却器所在的独立管线通过连通管线向另一条独立管线上的正常SG对应的冷却器进行供水。这种能够让两条独立管线在设定条件下实现交叉供水的方式，能够应对更多种突发事故，保证核电厂的余热排出顺利进行，从而降低核电厂发生事故时的安全风险。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一个实施例中核电厂设备冷却水***的结构示意图；

图2为一个实施例中核电厂设备冷却水***的结构示意图；

图3为一个实施例中核电厂设备冷却水***的结构示意图；

图4为一个实施例中核电厂设备冷却水***的结构示意图；

图5为一个实施例中核电厂设备冷却水***的结构示意图；

图6为一个实施例中核电厂设备冷却水***的结构示意图；

图7为一个实施例中核电厂设备冷却水***的结构示意图；

图8为一个实施例中核电厂设备冷却水***的结构示意图；

图9为一个实施例中核电厂设备冷却水***的结构示意图；

图10为一个实施例中核电厂设备冷却水***的结构示意图；

图11为一个实施例中核电厂设备冷却水***的结构示意图；

图12为一个实施例中核电厂设备冷却水***的结构示意图。

附图标记说明：

11、第一设备冷却管线，110、第一水箱，111、第一设备冷却进水管线，112、第一核电设备，113、第一设备冷却出水管线；

12、第二设备冷却管线，120、第二水箱，121、第二设备冷却进水管线，122、第二核电设备，123、第二设备冷却出水管线；

20、用户管线，200、用户；

21、第一专用用户管线，210、第一专用用户，211、第一专用用户进水管线，212、第一专用用户出水管线；

22、第二专用用户管线，220、第二专用用户，221、第二专用用户进水管线，222、第二专用用户出水管线；

23、公共用户管线，230、公共用户，231、公共用户进水管线，2311、第一公共用户进水隔离阀，2312、第二公共用户进水隔离阀，232、公共用户出水管线，2321、第一公共用户出水隔离阀，2322、第二公共用户出水隔离阀；

31、第一独立管线，311、第一供水管线，312、第一冷却设备，313、第一回水管线，3101、第一供水隔离阀，3102、第一止回阀，3103、第一回水隔离阀，3104、第一非对应隔离阀；

32、第二独立管线，321、第二供水管线，322、第二冷却设备，323、第二回水管线，3205、第二止回阀，3206、第二供水隔离阀，3207、第二非对应隔离阀，3208、第二回水隔离阀；

40、连通管线，410、供水连通管线，411、第一供水连通子管线，412、第二供水连通子管线，4111、第一供水连通隔离阀，4112、第二供水连通隔离阀，420、回水连通管线，421、第一回水连通子管线，422、第二回水连通子管线，4209、第一回水连通隔离阀，4210、第二回水连通隔离阀。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

正如背景技术所述，当一个SG出现故障同时另一条管线出现故障时，现有技术将无法完成余热排出，经发明人研究发现，出现这种问题的原因在于，现有的设备冷却水***中，用于应急冷却的冷却设备分别与独立的管线相连，当管线或者冷却设备出现故障时，设备冷却水***将无法供水，顺利完成余热排出。

基于以上原因，在一个实施例中，如图1所示，本申请提供了一种核电厂设备冷却水***，该核电厂设备冷却水***包括：两条设备冷却管线，用户管线20，两条独立管线以及连通管线40。图1所示箭头代表水流的可能流向，不代表管线实际情况下存在水流。

两条设备冷却管线的进水端用于与水箱连通，每条设备冷却管线中设有用于冷却和加压供水的核电设备。用户管线20的进水端与两条设备冷却管线中的至少一条的出水端连通，出水端与水箱连通。用户管线20用于在未发生事故时为用户200提供冷却水。两条独立管线与两条设备冷却管线一一对应，进水端与对应的设备冷却管线的出水端连通，出水端与水箱连通。每条独立管线中设有在发生事故时进行应急冷却的冷却设备。连通管线40分别与两条独立管线连通，用于在设定条件下导通，以使一条设备冷却管线为非对应的独立管线中的冷却设备提供冷却水。

具体地，两条设备冷却管线包括第一设备冷却管线11和第二设备冷却管线12。第一设备冷却管线11包括第一设备冷却进水管线111、第一核电设备112和第一设备冷却出水管线113。其中，第一设备冷却进水管线111的第一端与第一水箱110连通，第一设备冷却进水管线111的第二端与第一核电设备112的第一端连通，第一核电设备112的第二端与第一设备冷却出水管线113的第一端连通，第一设备冷却出水管线113的第二端同时与用户管线20的进水端和第一独立管线31的进水端连通。同样地，第二设备冷却管线12包括第二设备冷却进水管线121、第二核电设备122和第二设备冷却出水管线123。其中，第二设备冷却进水管线121的第一端与第二水箱120连通，第二设备冷却进水管线121的第二端与第二核电设备122的第一端连通，第二核电设备122的第二端与第二设备冷却出水管线123的第一端连通，第二设备冷却出水管线123的第二端同时与用户管线20的进水端和第二独立管线32的进水端连通。

其中，第一水箱110和第二水箱120完全相同，用于在泄漏或者***内水收缩的情况下向管线内补充水，以及在***内水膨胀的情况下从管线内吸收水，从而保证管线内充满足够的水。第一核电设备112和第二核电设备122完全相同，均包括水泵和RRI/SEC热交换器。进一步地，第一核电设备112和第二核电设备122均包括两台并联的水泵和两台并联的RRI/SEC热交换器。两台并联的水泵和两台并联的RRI/SEC热交换器串联连通的管线的第一端与设备冷却进水管线连通，两台并联的水泵和两台并联的RRI/SEC热交换器串联连通的管线的第二端与设备冷却出水管线连通。水泵用于将水加压并输送至设备冷却水***的各个管线中。RRI/SEC热交换器是指用于将RRI收集到的各个用户的热量传递至SEC中，从而对水进行冷却。具体地，RRI向各个用户提供冷却水后，将收集到各个用户的热量的冷却水流经RRI/SEC热交换器，SEC同时冷却RRI/SEC热交换器，从而RRI收集到的各个用户的热量能够传递至SEC中。用户200包括核电厂正常运行时或者发生事故时所需供水冷却的设备。第一冷却设备312和第二冷却设备322完全相同，均包括用于冷却SG的冷却器和水泵电机。用于冷却SG的冷却器和水泵电机并联连通的管线的第一端与独立管线的进水端连通，用于冷却SG的冷却器和水泵电机并联连通的管线的第二端与独立管线的出水端连通。

第一设备冷却进水管线111与第一水箱110连通。同样地，第二设备冷却进水管线121与第二水箱120连通。

用户管线20的进水端分别与第一设备冷却出水管线113和第二设备冷却出水管线123连通，从而向用户200供水。用户管线20的出水端与分别与第一水箱110和第二水箱120连通，使得用户管线20与第一设备冷却管线11组成一路循环，与第二设备冷却管线12组成另一路循环。

两条独立管线包括第一独立管线31和第二独立管线32。第一独立管线31与第一设备冷却出水管线113连通，从而向第一冷却设备312供水，第一独立管线31的出水端与第一水箱110连通，使得第一独立管线31与第一设备冷却管线11组成一路循环。同样地，第二独立管线32与第二设备冷却出水管线123连通，从而向第二冷却设备322供水，第二独立管线21的出水端与第二水箱120连通，使得第二独立管线32与第二设备冷却管线12组成一路循环。

连通管线40分别与第一独立管线31和第二独立管线32连通，并在设定条件下导通，此时，第一设备冷却管线11为第二独立管线32上的第二冷却设备322供水，或者，第二设备冷却管线12为第一独立管线31上的第一冷却设备312供水。具体地，连通管线40连通的设定条件包括管线阀门故障、电源故障或者冷却设备故障。

上述核电厂设备冷却水***，在核电厂反应堆正常运行过程中，至少一条设备冷却管线中的核电设备对水进行冷却和加压后，向用户管线供水，为用户提供冷却水，从而带走用户产生的热量，保证核电厂反应堆的安全运行。当核电厂反应堆发生事故而需要紧急排走余热时，两条设备冷却管线向两条独立管线供水，从而冷却两条独立管线上的冷却设备，保证核安全。在设定条件下，连通管线连通两条独立管线，从而能够让其中一条设备冷却管线为与该设备冷却管线非对应连接的独立管线供水。当反应堆的其中一台SG损坏时，这台损坏SG对应的冷却器则无法冷却该台SG，并且另一台正常SG对应的冷却器所在的独立管线发生如电源断电的单一故障而无法对正常SG对应的冷却器进行供水时，此时通过连通管线连通两条独立管线，能够让损坏SG对应的冷却器所在的独立管线通过连通管线向另一条独立管线上的正常SG对应的冷却器进行供水。这种能够让两条独立管线在设定条件下实现交叉供水的方式，能够应对更多种突发事故，保证核电厂的余热排出顺利进行，从而降低核电厂发生事故时的安全风险。

在一个实施例中，每条独立管线包括供水管线、冷却设备和回水管线。冷却设备分别与同一条独立管线中的供水管线和回水管线连通，供水管线与对应的设备冷却管线连通，回水管线与水箱连通。连通管线包括供水连通管线和回水连通管线，供水连通管线分别与两条独立管线中的供水管线连通，回水连通管线分别与两条独立管线中的回水管线连通。

具体地，如图2所示，第一独立管线31包括第一供水管线311、第一冷却设备312以及第一回水管线313。第一冷却设备312分别与第一供水管线311和第一回水管线313连通，第一供水管线311与第一设备冷却出水管线113连通，第一回水管线313与第一水箱110连通。图2所示箭头代表水流的可能流向，不代表管线实际情况下存在水流。

同样地，第二独立管线32包括第二供水管线321、第二冷却设备322以及第二回水管线323。第二冷却设备322分别与第二供水管线321和第二回水管线323连通，第二供水管线321与第二设备冷却出水管线123连通，第二回水管线323与第二水箱120连通。

连通管线40包括供水连通管线410和回水连通管线420。供水连通管线410分别与第一供水管线311和第二供水管线321连通。回水连通管线420分别与第一回水管线313和第二回水管线323连通。

在一个实施例中，如图3所示，每条独立管线包括供水隔离阀和回水隔离阀，供水隔离阀设置在同一条独立管线中的供水管线上，回水隔离阀设置在同一条独立管线中的回水管线上。其中，当未发生事故时，每条独立管线中的供水隔离阀和回水隔离阀中的至少一个断开；当发生事故时，至少一条独立管线中的供水隔离阀和回水隔离阀导通。

具体地，第一供水管线311上设有第一供水隔离阀3101，第一回水管线313上设有第一回水隔离阀3103。同样地，第二供水管线321设有第二供水隔离阀3206，第二回水管线323上设有第二回水隔离阀3208。

示例性地，当反应堆正常运行时，第一独立管线31不需要进行供水，第一供水隔离阀3101和第一回水隔离阀3103均断开，或者第一供水隔离阀3101断开且第一回水隔离阀3103导通，或者第一供水隔离阀3101导通且第一回水隔离阀3103断开。同样地，第二独立管线32也不需要进行供水，第二供水隔离阀3206和第二回水隔离阀3208均断开，或者第二供水隔离阀3206断开且第二回水隔离阀3208导通，或者第二供水隔离阀3206导通且第二回水隔离阀3208断开。当反应堆出现事故需要紧急排出余热时，第一供水隔离阀3101和第一回水隔离阀3103均导通，第一设备冷却管线11的供水流经第一独立管线31，并且第二供水隔离阀3206和第二回水隔离阀3208均导通，第二设备冷却管线12的供水流经第二独立管线32；或者第一供水隔离阀3101和第一回水隔离阀3103均导通，并且第二供水隔离阀3206和第二回水隔离阀3208中的至少一个断开；或者第一供水隔离阀3101和第一回水隔离阀3103中的至少一个断开，并且第二供水隔离阀3206和第二回水隔离阀3208均导通。此时，供水连通管线410和回水连通管线420均断开。

本实施例中，通过控制每条独立管线上的供水隔离阀和回水隔离阀的断开和导通，能够在反应堆正常工况下无需对独立管线供水，不影响反应堆的正常运行，并且在出现事故时对独立管线供水，能够及时排出余热，保证核安全。

在一个实施例中，当供水隔离阀故障时，同一条独立管线中的回水隔离阀断开，另一条独立管线中的供水隔离阀和回水隔离阀导通。当回水隔离阀故障时，同一条独立管线中的供水隔离阀断开，另一条独立管线中的供水隔离阀和回水隔离阀导通。

具体地，在两条独立管线上的冷却设备均能正常工作的情况下，当一条独立管线上的供水隔离阀或者回水隔离阀发生故障而无法开启时，同一条独立管线中的回水隔离阀或者供水隔离阀断开，另一条独立管线中的供水隔离阀和回水隔离阀导通。同时，连通管线上的供水连通管线和回水连通管线导通。另一条设备冷却管线通过导通的连通管线同时为两条独立管线上的冷却设备供水。

示例性地，继续参考图3，当第一供水隔离阀3101或第一回水隔离阀3103故障而无法开启时，第一回水隔离阀3103或第一供水隔离阀3101断开，此时，第二供水隔离阀3206和第二回水隔离阀3208导通。同时，连通管线上的供水连通管线410和回水连通管线420导通。第二设备冷却管线12的供水经过第二供水管线321到达第二冷却设备322，同时经过供水连通管线410和第一供水管线311到达第一冷却设备312，并经过回水连通管线420形成循环。

本实施例中，通过控制两条独立管线上的供水隔离阀和回水隔离阀，能够在其中一条独立管线的供水或回水隔离阀发生故障时，另一条独立管线能够为该独立管线上的冷却设备及时供水，保证热量排出。

在一个实施例中，该核电厂设备冷却水***还包括两个阀门控制电源，与两条独立管线一一对应，并与对应的独立管线中的供水隔离阀和回水隔离阀连接。

具体地，两个阀门控制电源包括第一阀门控制电源和第二阀门控制电源。第一阀门控制电源控制第一独立管线上的第一供水隔离阀和第一回水隔离阀的断开和导通，第二阀门控制电源控制第二独立管线上的第二供水隔离阀和第二回水隔离阀的断开和导通。

在一个实施例中，每条独立管线还包括止回阀和非对应隔离阀，止回阀与同一条独立管线中的供水隔离阀串联在供水管线上，非对应隔离阀与同一条独立管线中的回水隔离阀串联在回水管线上，且非对应隔离阀与另一条独立管线中的阀门控制电源连接。其中，当阀门控制电源故障时，同一条独立管线中的非对应隔离阀断开。

其中，止回阀根据阀门出入口流体的压差自动连通或断开，无需电源控制。

具体地，如图4所示，第一独立管线31上还包括第一止回阀3102和第一非对应隔离阀3104。第一止回阀3102与第一供水隔离阀3101共同串联在第一供水管线311上，第一非对应隔离阀3104与第一回水隔离阀3103共同串联在第一回水管线313上。第一非对应隔离阀3104与第一回水隔离阀3103属于同一种阀门类型，而第一非对应隔离阀3104由第二阀门控制电源控制。

同样地，第二独立管线32上还包括第二止回阀3205和第二非对应隔离阀3207。第二止回阀3205与第二供水隔离阀3206共同串联在第二供水管线321上，第二非对应隔离阀3207与第二回水隔离阀3208共同串联在第二回水管线323上。第二非对应隔离阀3207与第二回水隔离阀3208属于同一种阀门类型，而第二非对应隔离阀3207由第一阀门控制电源控制。

示例性地，在两条独立管线上的冷却设备均能正常工作的情况下，当发生事故并且第一阀门控制电源故障而无法保证正常供电时，第一设备冷却管线11的供水无法到达第一冷却设备312，第二阀门控制电源控制第一独立管线31上的第一非对应隔离阀3104断开。此时，连通管线上的供水连通管线410和回水连通管线420导通，第二设备冷却管线12的供水经过第二供水管线321到达第二冷却设备322，同时经过供水连通管线410和第一供水管线311到达第一冷却设备312，并经过回水连通管线420形成循环。

本实施例中，通过在每条独立管线上的回水管线上串联两个分别由不同的阀门控制电源控制的隔离阀，能够在发生事故且某一个阀门控制电源出现故障时，可以由另一个阀门控制电源所在的独立管线为已经失电的独立管线上的冷却设备进行供水。

在一个实施例中，供水连通管线上包括两条并联的供水连通子管线，回水连通管线上包括两条并联的回水连通子管线。两条并联的供水连通子管线均包括供水连通隔离阀，两条并联的回水连通子管线均包括回水连通隔离阀。两条并联的供水连通子管线分别与两条独立管线一一对应，两条并联的回水连通子管线分别与两条独立管线一一对应，供水连通隔离阀和回水连通隔离阀与对应的独立管线的阀门控制电源连接。

其中，当一条独立管线中的供水隔离阀和/或回水隔离阀故障时，两条并联的供水连通子管线中的供水连通隔离阀中的至少一个供水连通隔离阀、以及两条并联的回水连通子管线中的回水连通隔离阀中的至少一个回水连通隔离阀导通。当两条独立管线中的冷却设备正常且一条独立管线对应的阀门控制电源故障时，另一条独立管线对应的供水连通子管线中的供水连通隔离阀、以及对应的回水连通子管线中的回水连通隔离阀导通。

具体地，如图5所示，供水连通管线410上包括两条并联的供水连通子管线，回水连通管线420上包括两条并联的回水连通子管线。两条并联的供水连通子管线包括并联的第一供水连通子管线411和第二供水连通子管线412。两条并联的回水连通子管线包括并联的第一回水连通子管线421和第二回水连通子管线422。第一供水连通子管线411包括第一供水连通隔离阀4111，第二供水连通子管线412包括第二供水连通隔离阀4112。第一回水连通子管线421包括第一回水连通隔离阀4209，第二回水连通子管线422包括第二回水连通隔离阀4210。

进一步地，第一供水连通子管线411和第一回水连通子管线421与第一独立管线31对应，第二供水连通子管线412和第二回水连通子管线422与第二独立管线32对应。其中，第一阀门控制电源控制第一供水连通隔离阀4111和第一回水连通隔离阀4209的断开和导通，第二阀门控制电源控制第二供水连通隔离阀4112和第二回水连通隔离阀4210的断开和导通。

示例性地，当发生事故并且第一独立管线上的第一供水隔离阀3101和/或第一回水隔离阀3103故障时，第一供水连通子管线411中的第一供水连通隔离阀4111和第二供水连通子管线412中的第二供水连通隔离阀4112同时导通，第一回水连通子管线421中的第一回水连通隔离阀4209和第二回水连通子管线422中的第二回水连通隔离阀4210同时导通。此时，第二设备冷却管线12通过供水连通管线410和回水连通管线420向第一冷却设备312供水。或者，第一供水连通子管线411中的第一供水连通隔离阀4111导通，第二供水连通子管线412中的第二供水连通隔离阀4112断开，并且第一回水连通子管线421中的第一回水连通隔离阀4209导通，第二回水连通子管线422中的第二回水连通隔离阀4210断开。或者，第一供水连通子管线411中的第一供水连通隔离阀4111断开，并且第二供水连通子管线412中的第二供水连通隔离阀4112导通，并且第一回水连通子管线421中的第一回水连通隔离阀4209断开，第二回水连通子管线422中的第二回水连通隔离阀4210导通。

示例性地，当发生事故时，第一独立管线31对应的第一阀门控制电源故障，从而第一设备冷却管线11无法为第一冷却设备312供水，但两个冷却设备正常而均需要供水时，第二阀门控制电源控制第二供水连通隔离阀4112和第二回水连通隔离阀4210同时导通。此时，第二设备冷却管线12向第二冷却设备322供水时，并通过供水连通管线410和回水连通管线420向第一冷却设备312供水。或者，当发生事故时，第二独立管线32对应的第二阀门控制电源故障，从而第二设备冷却管线12无法为第二冷却设备322供水，但两个冷却设备正常而均需要供水时，第一阀门控制电源控制第一供水连通隔离阀4111和第一回水连通隔离阀4209同时导通。此时，第一设备冷却管线11向第一冷却设备312供水时，并通过供水连通管线410和回水连通管线420向第二冷却设备322供水。

本实施例中，通过由不同阀门控制电源控制的阀门并联连接在供水连通管线和回水连通管线上，能够在某一个阀门控制电源故障的情况下，仍可以通过另一个阀门控制电源保证供水连通管线和回水连通管线的断开和导通。

在一个实施例中，当一条独立管线中的冷却设备故障且同一条独立管线对应的阀门控制电源故障时，另一条独立管线对应的供水连通子管线中的供水连通隔离阀、以及对应的回水连通子管线中的回水连通隔离阀断开；当一条独立管线中的冷却设备故障且同一条独立管线中的供水隔离阀和/或回水隔离阀故障时，两条并联的供水连通子管线中的供水连通隔离阀、以及两条并联的回水连通子管线中的回水连通隔离阀断开。

其中，冷却设备故障包括冷却设备中的冷却器发生故障或者冷却器对应的SG发生故障而无法进行余热排除。

示例性地，继续参考图5，当第一独立管线31中的第一冷却设备312故障时，第一冷却设备312无需进行供水，并且第一独立管线31对应的第一阀门控制电源故障，此时，第一供水连通隔离阀4111和第一回水连通隔离阀4209处于断开状态。第二独立管线32对应的第二阀门控制电源控制第二供水连通隔离阀4112和第二回水连通隔离阀4210断开。此时，供水连通管线410和回水连通管线420均处于断开状态，第二设备冷却管线12只向第二冷却设备322供水。

示例性地，当第一独立管线31中的第一冷却设备312故障时，第一冷却设备312无需进行供水，并且第一独立管线31中的第一供水隔离阀3101和/或第一回水隔离阀3103故障时，第一独立管线31对应的第一阀门控制电源控制第一供水连通隔离阀4111和第一回水连通隔离阀4209断开。第二独立管线32对应的第二阀门控制电源控制第二供水连通隔离阀4112和第二回水连通隔离阀4210断开。此时，供水连通管线410和回水连通管线420均处于断开状态，第二设备冷却管线12只向第二冷却设备322供水。

在一个实施例中，用户管线包括两条专用用户管线和公共用户管线。两条专用用户管线与两条设备冷却管线一一对应，进水端与对应的设备冷却管线的出水端连通，出水端与水箱连通。公共用户管线的进水端分别与两条设备冷却管线的出水端连通，出水端与水箱连通。

具体地，如图6所示，用户管线20包括第一专用用户管线21、第二专用用户管线22和公共用户管线23。第一专用用户管线21包括第一专用用户进水管线211、第一专用用户210和第一专用用户出水管线212。第一专用用户进水管线211与第一设备冷却出水管线113连通，第一专用用户出水管线212与第一水箱110连通。同样地，第二专用用户管线22包括第二专用用户进水管线221、第二专用用户220和第二专用用户出水管线222。第二专用用户进水管线221与第二设备冷却出水管线123连通，第二专用用户出水管线222与第二水箱120连通。

公共用户管线23包括公共用户进水管线231、公共用户230和公共用户出水管线232。公共用户进水管线231分别与第一设备冷却出水管线113和第二设备冷却出水管线123连通，公共用户出水管线232分别与第一水箱110和第二水箱120连通。

其中，第一专用用户210和第二专用用户220在反应堆正常运行以及发生事故时均需要供水冷却，公共用户230仅在反应堆正常运行时供水冷却，发生事故时无需供水冷却。

在一个实施例中，核电厂设备冷却水***还包括公共用户管线对应的进水隔离阀和出水隔离阀。每条进水隔离阀设置在对应的公共用户管线和设备冷却管线之间，每条出水隔离阀设置在对应的公共用户管线和水箱之间。

具体地，如图7所示，公共用户进水管线231上设置第一公共用户进水隔离阀2311和第二公共用户进水隔离阀2312，公共用户出水管线232上设置第一公共用户出水隔离阀2321和第二公共用户出水隔离阀2322。其中，第一公共用户进水隔离阀2311和第一公共用户出水隔离阀2321由第一阀门控制电压控制，第二公共用户进水隔离阀2312和第二公共用户出水隔离阀2322由第二阀门控制电源控制。

本实施例中，通过在公共用户进水管线和公共用户出水管线上分别设置两个由不同阀门控制电源控制的阀门，能够在其中一个阀门控制电源发生故障时，另一个阀门控制电源能够在发生事故时停止对公共用户供水，保证管线中有足够冷却水为冷却设备进行供水。

在一个实施例中，核电厂设备冷却水***在反应堆正常工作下，其中一个设备冷却管线为用户进行供水，同时无需向该设备冷却管线对应连接的冷却设备进行供水。第一阀门控制电源和第二阀门控制电源通过控制相应的阀门，断开供水连通管线和回水连通管线，断开两条独立管线上的供水管线和回水管线，导通公共用户管线。

示例性地，如图8所示，第一设备冷却管线11中的第一核电设备111进行冷却和加压供水，并通过第一专用用户进水管线211向第一专用用户210供水。第一阀门控制电源控制第一供水隔离阀3101和第一回水隔离阀3103断开，此时第一冷却设备312无需供水。第一阀门控制电源控制第一公共用户进水隔离阀2311和第一公共用户出水隔离阀2321连通，第二阀门控制电源控制控制第二公共用户进水隔离阀2312和第二公共用户出水隔离阀2322导通，从而向公共用户230供水。

在一个实施例中，核电厂设备冷却水***在反应堆出现非SG损坏导致的事故时，停止向公共用户供水。此时，冷却设备均能正常工作，可以使用两列设备冷却管线分别为专用用户以及冷却设备供水。

其中，非SG损坏导致的事故包括稳压器波动管破裂导致的事故。

示例性地，如图9所示，第一设备冷却管线11向第一专用用户管线21和第一独立管线31供水，停止向公共用户管线23供水。第二设备冷却管线12向第二专用用户管线22和第二独立管线32供水。其中，第一阀门控制电源控制第一供水隔离阀3101、第一回水隔离阀3103和第二非对应隔离阀3207连通，控制第一供水连通隔离阀4111、第一回水连通隔离阀4209、第一公共用户进水隔离阀2311和第一公共用户出水隔离阀2321断开。第二阀门控制电源控制第二供水隔离阀3206、第二回水隔离阀3208和第一非对应隔离阀3104导通，控制第二供水连通隔离阀4112、第二回水连通隔离阀4210、第二公共用户进水隔离阀2312和第二公共用户出水隔离阀2322断开。

当反应堆出现事故需要向冷却设备进行供水时，均需停止向公共用户管线供水，此时第一阀门控制电源和第二阀门控制电源控制相应阀门，断开公共用户管线，以下不再赘述。

在一个实施例中，核电厂设备冷却水***在反应堆出现非SG损坏导致的事故，并且两列独立管线中的其中一列出现阀门故障时，停止向公共用户供水。此时，冷却设备均能正常工作，因此由阀门处于正常状态所对应的独立管线向阀门故障所对应的独立管线供水。

示例性地，如图10所示，当第一独立管线31的第一供水隔离阀3101或者第一回水隔离阀3103故障时，第二设备冷却管线12向第二专用用户管线22、第二独立管线32、连通管线40以及第一独立管线31供水。其中，第一阀门控制电源控制第一回水隔离阀3103或者第一供水隔离阀3101断开，控制第二非对应隔离阀3207、第一供水连通隔离阀4111和第一回水连通隔离阀4209导通。第二阀门控制电源控制第二供水隔离阀3206、第二回水隔离阀3208、第二供水连通隔离阀4112和第二回水连通隔离阀4210导通。

在一个实施例中，核电厂设备冷却水***在反应堆出现非SG损坏导致的事故，并且两列独立管线中的其中一列对应的阀门控制电源故障时，停止向公共用户供水。此时，冷却设备均能正常工作，因此由阀门控制电源正常供电所对应的独立管线向阀门控制电源故障所对应的独立管线供水。

示例性地，如图11所示，当第一独立管线31的第一阀门控制电源故障时，第二设备冷却管线12向第二专用用户管线22、第二独立管线32、连通管线40以及第一独立管线31供水。其中，第一供水隔离阀3101、第一回水隔离阀3103、第一供水连通隔离阀4111和第一回水连通隔离阀4209在反应堆正常运行时处于断开状态，因此第一阀门控制电源故障后，上述隔离阀均处于断开状态。此外，第二非对应隔离阀3207在反应堆正常运行时处于导通状态，因此第一阀门控制电源故障后，该隔离阀处于导通状态，从而保证第二回水管线323的导通。第二阀门控制电源控制第二供水隔离阀3206、第二回水隔离阀3208、第二供水连通隔离阀4112和第二回水连通隔离阀4110导通。

在一个实施例中，核电厂设备冷却水***在反应堆出现其中一个SG损坏导致的事故，并且无其他单一故障发生或者故障独立管线的供水/回水阀门故障时，停止向公共用户供水。此时，仅有正常SG对应的冷却设备能够正常工作，并由正常SG对应的冷却设备所在独立管线对正常冷却设备进行供水。

示例性地，如图12所示，当第二冷却设备对应的SG损坏时，并且此时无其他单一故障发生或者第二独立管线的第二供水/回水隔离阀故障，仅有第一冷却设备312能够正常工作。第一设备冷却管线11向第一专用用户21和第一独立管线31供水。其中，第一阀门控制电源控制第一供水隔离阀3101和第一回水隔离阀3103导通，控制第一供水连通隔离阀4111和第一回水连通隔离阀4209断开。第二阀门控制电源控制第一非对应隔离阀3104、第二供水连通隔离阀4112和第二回水连通隔离阀4210断开。

在一个实施例中，核电厂设备冷却水***在反应堆出现其中一个SG损坏导致的事故，并且损坏SG对应的冷却设备所在独立管线对应的阀门控制电源故障时，停止向公共用户供水，并由正常SG对应的冷却设备所在独立管线对正常冷却设备进行供水。

示例性地，继续参考图12，当第二冷却设备对应的SG损坏时，并且此时第二独立管线的第二阀门控制电源故障，第一设备冷却管线11向第一专用用户21和第一独立管线31供水。第一阀门控制电源控制第一供水隔离阀3101和第一回水隔离阀3103导通，控制第一供水连通隔离阀4111和第一回水连通隔离阀4209断开。第一非对应隔离阀3104在反应堆正常运行时处于导通状态，因此第二阀门控制电源故障后，上述隔离阀均处于导通状态，从而保证第一回水管线313的导通。

在一个实施例中，核电厂设备冷却水***在反应堆出现其中一个SG损坏导致的事故，并且正常独立管线出现阀门故障时，停止向公共用户供水，并由故障独立管线对正常SG对应的冷却设备进行供水。

示例性地，继续参考图10，当第二冷却设备对应的SG损坏时，并且此时第一独立管线31的第一供水/回水隔离阀故障，具体供水方式与上述其中一个实施例“反应堆出现非SG损坏导致的事故，并且第一独立管线31的第一供水隔离阀3101或者第一回水隔离阀3103故障时”的具体供水方式一致，在此不再赘述。

在一个实施例中，核电厂设备冷却水***在反应堆出现其中一个SG损坏导致的事故，并且正常独立管线出现阀门控制电源故障时，停止向公共用户供水，并由故障独立管线对正常SG对应的冷却设备进行供水。

示例性地，继续参考图11，当第二冷却设备对应的SG损坏时，并且此时第一独立管线31的第一阀门控制电源故障，具体供水方式与上述其中一个实施例“反应堆出现非SG损坏导致的事故，并且第一独立管线31的第一阀门控制电源故障”的具体供水方式一致，在此不再赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种核电厂设备冷却水***，其特征在于，所述***包括：

两条设备冷却管线，进水端用于与水箱连通，每条所述设备冷却管线中设有用于冷却和加压供水的核电设备；

用户管线，进水端与所述两条设备冷却管线中的至少一条的出水端连通，出水端与所述水箱连通；所述用户管线用于在未发生事故时为用户提供冷却水；

两条独立管线，与所述两条设备冷却管线一一对应，进水端与对应的设备冷却管线的出水端连通，出水端与所述水箱连通；每条所述独立管线中设有在发生事故时进行应急冷却的冷却设备；

连通管线，分别与所述两条独立管线连通，用于在设定条件下导通，以使一条所述设备冷却管线为非对应的独立管线中的冷却设备提供冷却水。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，每条所述独立管线包括供水管线、冷却设备和回水管线，所述冷却设备分别与同一条所述独立管线中的供水管线和回水管线连通，所述供水管线与对应的设备冷却管线连通，所述回水管线与所述水箱连通；

所述连通管线包括供水连通管线和回水连通管线，所述供水连通管线分别与所述两条独立管线中的供水管线连通，所述回水连通管线分别与所述两条独立管线中的回水管线连通。

3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，每条所述独立管线包括供水隔离阀和回水隔离阀，所述供水隔离阀设置在同一条所述独立管线中的供水管线上，所述回水隔离阀设置在同一条所述独立管线中的回水管线上；

其中，当未发生事故时，每条所述独立管线中的供水隔离阀和回水隔离阀中的至少一个断开；当发生事故时，至少一条所述独立管线中的供水隔离阀和回水隔离阀导通。

4.根据权利要求3所述的***，其特征在于，当所述供水隔离阀故障时，同一条所述独立管线中的回水隔离阀断开，另一条所述独立管线中的供水隔离阀和回水隔离阀导通；当所述回水隔离阀故障时，同一条所述独立管线中的供水隔离阀断开，另一条所述独立管线中的供水隔离阀和回水隔离阀导通。

5.根据权利要求3所述的***，其特征在于，所述***还包括：

两个阀门控制电源，与所述两条独立管线一一对应，并与对应的独立管线中的供水隔离阀和回水隔离阀连接。

6.根据权利要求5所述的***，其特征在于，每条所述独立管线还包括止回阀和非对应隔离阀，所述止回阀与同一条所述独立管线中的供水隔离阀串联在所述供水管线上，所述非对应隔离阀与同一条所述独立管线中的回水隔离阀串联在所述回水管线上，且所述非对应隔离阀与另一条所述独立管线中的阀门控制电源连接；

其中，当所述阀门控制电源故障时，同一条所述独立管线中的非对应隔离阀断开。

7.根据权利要求5所述的***，其特征在于，所述供水连通管线上包括两条并联的供水连通子管线，所述回水连通管线上包括两条并联的回水连通子管线，所述两条并联的供水连通子管线均包括供水连通隔离阀，所述两条并联的回水连通子管线均包括回水连通隔离阀，所述两条并联的供水连通子管线分别与所述两条独立管线一一对应，所述两条并联的回水连通子管线分别与所述两条独立管线一一对应，所述供水连通隔离阀和所述回水连通隔离阀与对应的所述独立管线的阀门控制电源连接；

其中，当一条所述独立管线中的供水隔离阀和/或回水隔离阀故障时，所述两条并联的供水连通子管线中的供水连通隔离阀中的至少一个供水连通隔离阀、以及所述两条并联的回水连通子管线中的回水连通隔离阀中的至少一个回水连通隔离阀导通；当所述两条独立管线中的冷却设备正常且一条所述独立管线对应的阀门控制电源故障时，另一条所述独立管线对应的所述供水连通子管线中的供水连通隔离阀、以及对应的所述回水连通子管线中的回水连通隔离阀导通。

8.根据权利要求7所述的***，其特征在于，当一条所述独立管线中的冷却设备故障且同一条所述独立管线对应的阀门控制电源故障时，另一条所述独立管线对应的所述供水连通子管线中的所述供水连通隔离阀、以及对应的所述回水连通子管线中的所述回水连通隔离阀断开；当一条所述独立管线中的冷却设备故障且同一条所述独立管线中的供水隔离阀和/或回水隔离阀故障时，所述两条并联的供水连通子管线中的所述供水连通隔离阀、以及所述两条并联的回水连通子管线中的所述回水连通隔离阀断开。

9.根据权利要求1-8任一项所述的***，其特征在于，所述用户管线包括：

两条专用用户管线，与所述两条设备冷却管线一一对应，进水端与对应的设备冷却管线的出水端连通，出水端与所述水箱连通；

公共用户管线，进水端分别与所述两条设备冷却管线的出水端连通，出水端与所述水箱连通。

10.根据权利要求9所述的***，其特征在于，所述***还包括所述公共用户管线对应的进水隔离阀和出水隔离阀，每条所述进水隔离阀设置在对应的公共用户管线和设备冷却管线之间，每条所述出水隔离阀设置在对应的公共用户管线和水箱之间。

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