CN206021917U - 地下核电站低压安全注射*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及核电站安全保护技术领域，具体公开了一种地下核电站低压安全注射***，包括存储安全注射水源的安全水箱、位于安全壳内的反应堆压力容器，所述安全水箱的顶面高于地面且安全水箱的标高高于反应堆压力容器，所述安全水箱直接通过安全注射管线连接到反应堆压力容器，所述安全注射管线上设置有安注启动阀。本实用新型为地下核电站提供了一种非能动的低压安全注射***，安全水箱中的水依靠重力进入安全壳注入反应堆压力容器，***结构简单、使用的设备少、便于控制和维护，规避了现有能动低压安全注射******设备多、维护复杂的问题，保证堆芯完整，有效提高了核电厂的安全性和经济性。

Description

地下核电站低压安全注射***

技术领域

本实用新型涉及核电站安全保护技术领域，具体地，涉及一种地下核电站低压安全注射***。

背景技术

地下核电站是将若干座核反应堆及其控制***、乏燃料贮存设施与处置库共同置于地下或部分掩埋于地下的核能联合体。

地下核电站相比地面核电站在应对严重事故导致的放射性大量泄漏方面具有天然的固有优势。由于安全壳与反应堆厂房洞室之间的环形自由空间与安全壳内自由空间相当，在严重事故工矿下，即使安全壳失效，地下反应堆厂房洞室仍然能对泄漏出的放射性气体起到包容和卸压的作用，为事故的后续处理争取时间，从设计上实现消除大量放射性物质释放的可能性。因此，目前地下核电站成为研究的热点。

安全注射***是反应堆安全保护的一个重要措施，在失水事故情况下，安全注射***向反应堆压力容器内的堆芯注入冷却水，防止燃料包壳熔化，保持堆芯几何形状和完整性。根据事故的进展，传统的地面核电厂安全注射***采用高压安全注射***、低压安全注射***配合中压安全注射***。其中，低压安全注射***利用连接在换料水池（或地坑水）与反应堆压力容器之间的安全注入泵抽取换料水池或地坑水注入反应堆压力容器内，设备种类多，对电源要求较高，***维护复杂。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种专用于地下核电站的低压安全注射***，该低压安全注射***结构简单、使用设备少，***的控制和维护简单。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：

地下核电站低压安全注射***，包括存储安全注射水源的安全水箱、位于安全壳内的反应堆压力容器，所述安全水箱的顶面高于地面且安全水箱的标高高于反应堆压力容器，所述安全水箱直接通过安全注射管线连接反应堆压力容器，所述安全注射管线上设置有安注启动阀。前述安全水箱直接通过安全注射管线连接到反应堆压力容器是指安全水箱与反应堆压力容器之间不设置安全注入泵，使安全水箱中的安全注射水源通过自身重力进入反应堆压力容器内向堆芯注射，保持堆芯处于淹没状态，保证失水事故下堆芯的完整，从而保证地下核电厂的安全。失水事故工况下，安全水箱中的安全注射水源在重力作用下被引入安全壳并注入反应堆压力容器，该过程不需要安全注入泵等能动设备参与，完全是一个非能动***，该***结构简单、使用的设备少，***的控制和维护简单，简化了低压安全***的设计，规避了现有能动低压安全注射***设备多、维护复杂的问题，***有效提高了核电厂的安全性和经济性。

作为本实用新型的进一步改进，为了便于安全水箱及时补充安全注入水源，所述安全水箱上设有外部水源接口。

进一步，所述安全水箱的数量至少为2个，相邻两个安全水箱之间通过旁通阀相连接，两端的两个安全水箱均通过安全注射管线连接反应堆压力容器时，能够构成两列安全注射管线，从而能在其中一列安全注射管线失效后，扩展完好一列安全注射管线的安全水箱容量。

作为本实用新型的又一改进，上述地下核电站低压安全注射***还包括连接在安全水箱与安全壳之间的注水管廊，所述安全注射管线设置在注水管廊内，注水管廊能避免地震等对安全注射管线的影响，即使安全注射管线的管道破裂，也能保证安全注射水源注入反应堆。

优选的，所述安全水箱呈圆筒型，有效降低安全水箱制造、安装、维护成本。

进一步，所述安全水箱由内层箱体和外层箱体构成，其内层箱体为不锈钢箱体，外层箱体为混凝土箱体，能够有效降低安全水箱的安全风险。

综上，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型为地下核电站提供了一种低压安全注射***，防止堆芯损伤，保障地下核电站的安全；

2、本实用新型将安全水箱部分或全部布置在地面上，且高于反应堆压力容器。失水事故工况下，安全水箱中的安全注射水源在重力作用下被引入安全壳并注入反应堆压力容器，该过程不需要安全注入泵等能动设备参与，因此***不必设置安全注入泵等能动设备，完全是一个非能动***，该***结构简单、使用的设备少，***的控制和维护简单，简化了低压安全***的设计，规避了现有能动低压安全注射***设备多、维护复杂的问题，***有效提高了核电厂的安全性和经济性；

3、本实用新型的安全水箱部分或全部设置在地面上，能够利用地面外部充足水源的优势根据使用需要向安全水箱中补充安全注射水源；

4、本实用新型的安全注射***安全性高、可靠性好。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

附图中标记及相应的零部件名称：1.安全壳；2.反应堆压力容器；3.安全水箱；4.安注启动阀；5.外部水源接口；6.注水管廊；7.旁通阀。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：

如图1所示，地下核电站低压安全注射***，包括反应堆压力容器2、安全水箱3、注水管廊6、安注启动阀4，其安装方式如下:

反应堆压力容器2, 位于地下核电站的安全壳1内，反应堆压力容器2内设置堆芯；

安全水箱3,存储安全注射水源，部分或全部安装在地面上，安全水箱3的顶面高于地面，本实施例中安全水箱3为圆筒型，混凝土结构，内衬不锈钢，也即所述安全水箱3由内层箱体和外层箱体构成，其内层箱体为不锈钢箱体（箱体采用不锈钢制成），外层箱体为混凝土箱体（箱体采用混凝土制成）；安全水箱3的标高高于反应堆压力容器2（即安全水箱3所在位置高于反应堆压力容器2），且安全水箱3直接通过安全注射管线连接到反应堆压力容器2；安全水箱3的前述结构能够有效降低安全水箱3的制造、安装、维护成本及安全风险；

注水管廊6，连接在安全壳1与安全水箱3之间，上述安全注射管线设置在注水管廊6内；管廊即管道的走廊，将安全注射管线布置在注水管廊6内能避免地震等对安全注射管线的影响，即使安全注射管线破裂，也能保证安注水注入反应堆；

安注启动阀4，为一个启动阀门，设置在上述反应堆压力容器2与安全水箱3之间的安全注射管线上，事故情况下开启，该低压安全注射***投入使用，安全水箱3中的安全注射水源通过自身重力进入反应堆压力容器2内向堆芯注射。

上述安全水箱3直接通过安全注射管线连接到反应堆压力容器2是指：安全水箱3与反应堆压力容器2之间不设置安全注入泵等能动设备，使安全水箱3中的安全注射水源通过自身重力进入反应堆压力容器2内向堆芯注射，保持堆芯处于淹没状态。

本实用新型将安全水箱3布置在地面上，而地下核电站位于地下，安全水箱3与地下核电站具有一定的高度差，失水事故工况下，高压安全注射***、卸压***、中压安全注射***先后投入，反应堆冷却剂***压力降低至低压安全注射***可投入的水平后，开启安全水箱3与反应堆压力容器2之间的安注启动阀4，利用地下核电厂置于地下带来的高差优势，位于地面的安全水箱3中的安全注射水源在重力作用下被引入安全壳1并注入反应堆压力容器2，保持堆芯处于被淹没状态。

安全注射水源注入反应堆压力容器2的过程不需要安全注入泵等能动设备参与，该***也不必设置安全注入泵等能动设备，完全是一个非能动***，该***结构简单、使用的设备少，简化了低压安全***的设计，规避了现有能动低压安全注射***设备多、维护复杂的问题，有效提高了核电厂的安全性和经济性。

实施例2：

为了尽可能扩大安全水箱3的储水量，在实施例1的基础上，本实施例中安全水箱3的数量至少为2个，相邻两个安全水箱3之间通过旁通阀7连接；位于两端的两个安全水箱3均各通过一根安全注射管线连接到反应堆压力容器2，即具有两列安全注射管线。这样，能在其中一列安全注射管线失效后，扩展完好一列安全注射管线的安全水箱3容量。

实施例3：

在实施例1或实施例2 的基础上，为了降低安全水箱3的安全风险，本实施例中，安全水箱3下半部分设置在地面下，上半部分设置在地面上。此外，为了使安全水箱3能够连接外部水源，根据需要随时补充安全注入水源，本实施例中，安全水箱3上高于地面的位置处（可以是安全水箱3的上半部分任意位置）设置有外部水源接口5。该外部水源接口5可以为阀门、盲法兰、临时软管接口等，用于连接外部水源，该外部水源可以为江水、河水等自然水源，也可以为人为蓄水（例如消防水）以及临时水车的水，通过管道和外部水源接口5接入安全水箱3。

本实施例中将安全水箱3部分设置在地面上，相较于设置在核电厂中的换料水池和地坑水，本实施例更能充分利用地面外部充足水源的优势根据使用需要向安全水箱3中补充安全注射水源。即使安全水箱3全部设置在地面上时，也具有前述利用地面外部充足水源的优势补充安全注射水源的优点。

实施例4：

在实施例1至3任一实施例的基础上，本实施例中以下阶地平埋型的地下核电站为例，说明本实用新型的安装方式。

核电站采用阶地平埋方式时，地下核电站的安全壳位于山体内，常规岛位于低标高平地，地下核电站低压安全注射***的安全水箱3安装在山体上部，安全水箱3上部高于山体顶部地面，且安全水箱3的标高高于反应堆压力容器2。

安全水箱3为了尽可能扩大水箱的储水量，有效降低安全水箱制造、安装、维护成本及安全风险，安全水箱3直接设置于山体中，每个安全水箱3为圆筒型，混凝土结构，内衬不锈钢，且安全水箱3之间通过旁通阀7连接。外部水源接口5设置在安全水箱3高于山体顶面的位置上；所述注水管廊6位于山体内部，其内部布置安全注射管线，该外部水源可以为消防水、临时水车等水源形式。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.地下核电站低压安全注射***，包括存储安全注射水源的安全水箱（3）、位于安全壳（1）内的反应堆压力容器（2），其特征在于，所述安全水箱（3）的顶面高于地面且安全水箱（3）的标高高于反应堆压力容器（2），所述安全水箱（3）直接通过安全注射管线连接反应堆压力容器（2），所述安全注射管线上设置有安注启动阀（4）。

2.根据权利要求1所述的地下核电站低压安全注射***，其特征在于，所述安全水箱（3）上设有外部水源接口（5）。

3.根据权利要求1所述的地下核电站低压安全注射***，其特征在于，所述安全水箱（3）的数量至少为2个，相邻两个安全水箱（3）之间通过旁通阀（7）相连接。

4.根据权利要求1至3任一所述的地下核电站低压安全注射***，其特征在于，还包括连接在安全水箱（3）与安全壳（1）之间的注水管廊（6），所述安全注射管线设置在注水管廊（6）内。

5.根据权利要求1至3任一所述的地下核电站低压安全注射***，其特征在于，所述安全水箱（3）呈圆筒型。

6.根据权利要求1至3任一所述的地下核电站低压安全注射***，其特征在于，所述安全水箱（3）由内层箱体和外层箱体构成，其内层箱体为不锈钢箱体，外层箱体为混凝土箱体。