本發(fā)明涉及核電技術(shù)，特別涉及一種核反應(yīng)堆應(yīng)急冷卻系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
隨著技術(shù)的成熟核電站的安全性的不斷提高，在相關(guān)技術(shù)的核電站中，當發(fā)生失水事故和/或二回路主蒸汽管道破裂事故時，采取的措施包括：（1）安全注射系統(tǒng)的安注泵從安全殼外高于地面高度的換料水箱內(nèi)抽取冷卻流體注入壓力容器，從冷管段注入通過熱管段或者冷管段排出到安全殼內(nèi)的地坑；（2）噴淋系統(tǒng)的噴淋泵從安全殼內(nèi)高于地面高度的換料水箱內(nèi)抽取冷卻流體對安全殼進行噴淋冷卻，冷卻流體最后進入安全殼內(nèi)的地坑。當安全殼內(nèi)外高于地面高度的換料水箱中的冷卻劑被安注泵和噴淋泵抽空時，安注泵和噴淋泵就要切換到安全殼內(nèi)的地坑抽水再次對堆芯進行冷卻和對安全殼進行繼續(xù)噴淋冷卻。然而，當安注泵和噴淋泵在從安全殼外高于地面高度的換料水箱抽水切換到安全殼內(nèi)地坑抽水時可能會發(fā)生切換失效，導致堆芯失去冷卻和安全殼失去噴淋，造成堆芯損壞和安全殼壓力超過設(shè)計值。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種核反應(yīng)堆安全殼外低置換料水箱應(yīng)急冷卻系統(tǒng)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種核反應(yīng)堆安全殼外低置換料水箱應(yīng)急冷卻系統(tǒng)，用于為核反應(yīng)堆的壓力容器和/或安全殼提供冷卻流體，該應(yīng)急冷卻系統(tǒng)包括用于存儲冷卻流體的換料水箱，所述換料水箱包括位于所述安全殼外部的第一部分，所述第一部分與所述安全殼底部相連通，并使得匯集于所述安全殼底部的冷卻流體能夠流入所述第一部分。優(yōu)選地，所述換料水箱包括位于所述安全殼內(nèi)的第二部分，所述第二部分用于收集來自噴淋系統(tǒng)和熱管段或者冷管段排出的流體，并分別與所述安全殼內(nèi)部以及所述第一部分相連通。優(yōu)選地，所述換料水箱包括將所述第一部分與所述第二部分相隔離的隔離裝置，所述隔離裝置包括將所述第一部分與所述第二部分之間通斷的閥門。優(yōu)選地，所述換料水箱包括底壁和與所述底壁相連的側(cè)壁，所述隔離裝置由所述安全殼的側(cè)壁延伸至所述底壁。優(yōu)選地，所述換料水箱包括底壁、與所述底壁相連的側(cè)壁以及覆蓋于所述第二部分上的頂壁。優(yōu)選地，所述換料水箱具備與所述安全殼相當?shù)某袎耗芰?。?yōu)選地，所述應(yīng)急冷卻系統(tǒng)包括安全注射單元和/或安全殼噴淋單元。優(yōu)選地，所述安全殼噴淋單元包括設(shè)置于所述安全殼內(nèi)的噴淋裝置、將所述噴淋裝置與所述換料水箱相連的噴淋管道以及連接于所述噴淋管道中的噴淋泵和噴淋閥。優(yōu)選地，所述安全注射單元包括將所述換料水箱與所述壓力容器相連的安注管道以及設(shè)置于所述安注管道上的安注動力裝置和安注閥。優(yōu)選地，所述換料水箱位于所述安全殼的底面所在的平面以下，所述第二部分的容積遠小于所述第一部分的容積，所述第二部分的開口在所述安全殼底面所占據(jù)的面積遠小于所述安全殼底面的面積。本發(fā)明的有益效果是：與相關(guān)技術(shù)相比，當發(fā)生失水事故和/或二回路主蒸汽管道破裂事故時，本發(fā)明提供的所述換料水箱位于安全殼外部的第一部分與所述安全殼底部相連通，使得來自噴淋系統(tǒng)和熱管或者冷管段排出的流體匯集于所述安全殼底部后，能夠流入所述第一部分，從而可以實現(xiàn)應(yīng)急冷卻連續(xù)運行不切換。附圖說明下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中：圖1是本發(fā)明一些實施例中的核反應(yīng)堆安全殼外低置換料水箱應(yīng)急冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明另一些實施例中的核反應(yīng)堆安全殼外低置換料水箱應(yīng)急冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式以下結(jié)合具體實施例和說明書附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明。圖1示出了本發(fā)明一些實施例中的核島1，其包括壓力容器10、容納壓力容器10的安全殼20以及核反應(yīng)堆安全殼外低置換料水箱應(yīng)急冷卻系統(tǒng)。壓力容器10用于容納反應(yīng)堆堆芯（未圖示），并承受堆芯巨大運行壓力。安全殼20用于在反應(yīng)堆發(fā)生失水事故和/或二回路主蒸汽管道破裂事故時，承受內(nèi)壓，容納噴射出的汽水混合物，防止或減少放射性物質(zhì)向環(huán)境釋放。應(yīng)急冷卻系統(tǒng)用于在反應(yīng)堆發(fā)生失水事故和/或二回路主蒸汽管道破裂事故時，緩解事故后果，限制事故蔓延。安全殼20在一些實施例中可采用鋼筋混凝土制成，其包括基礎(chǔ)21以及設(shè)置于基礎(chǔ)21上的側(cè)壁22和頂壁23，側(cè)壁22和頂壁23的厚度在一些實施例中可為0.9～2.0米。在一些實施例中，為了提高強度，還可以在安全殼20的里面形成一層9mm厚的鋼襯（未圖示），如此，可以使安全殼20足以抵擋外來物體的撞擊。核反應(yīng)堆安全殼外低置換料水箱應(yīng)急冷卻系統(tǒng)在一些實施例中可包括換料水箱30以及與換料水箱30相連的安全注射單元40和安全殼噴淋單元50。換料水箱30用于儲存冷卻流體，安全注射單元40在反應(yīng)堆發(fā)生失水事故或二回路主蒸汽管道破裂事故時，用于向堆芯緊急注入冷卻流體，防止堆芯因失水而造成燒毀；噴淋單元50用于噴淋冷卻流體，使安全殼20內(nèi)水蒸汽凝結(jié)下來，降低安全殼20內(nèi)壓力和溫度。換料水箱30在一些實施例中可設(shè)置于安全殼20的基礎(chǔ)21的上表面（即安全殼20的底面）所在的平面以下，其包括位于安全殼20以外的第一部分31以及位于安全殼20以內(nèi)與第一部分31相連通的第二部分32，第二部分32還與安全殼20的底部相連通。在一些實施例中，第一部分31的容積遠大于第二部分32的容積（例如，第一部分31的容積為第二部分32的容積的兩倍以上），以主要用于存儲冷卻流體。該第二部分32的開口在安全殼20底面所占據(jù)的面積遠小于安全殼20底面的面積，其主要用來收集失水事故或二回路主蒸汽管道破裂事故中從破口流出的冷卻流體和噴淋的冷卻流體，以保證換料水箱30內(nèi)有足夠的冷卻劑供給安注泵和噴淋泵連續(xù)不斷的使用。如此，一個方面可以提高核電廠的可靠性和安全性，另一個方面可以節(jié)省安全殼20內(nèi)設(shè)備布置空間，再一個方面建造成本低，經(jīng)濟性好?？梢岳斫獾兀瑩Q料水箱30在一些實施例中也可以不包括第二部分32，而是通過管道與安全殼20的底部相連通。再可以理解地，安全設(shè)備1的換料水箱30的數(shù)量可以兩個或兩個以上，且該兩個或兩個以上的換料水箱30之間由管道相互連通，每個換料水箱30均對應(yīng)設(shè)置一個應(yīng)急冷卻系統(tǒng)。換料水箱30在一些實施例中可包括底壁33、與底壁33相連的側(cè)壁34以及與側(cè)壁34相連的頂壁35。其中，側(cè)壁34位于安全殼20內(nèi)的部分與安全殼20的基礎(chǔ)21相連，頂壁35覆蓋于第一部分31上，并將側(cè)壁34位于安全殼20外的部分與安全殼20的側(cè)壁22相連。底壁33、側(cè)壁34以及頂壁35均可采用鋼筋混凝土制成，并具備相當?shù)暮穸?，以使得換料水箱30具備與安全殼20相當?shù)某袎耗芰?。該第二部?2未被覆蓋，而直接與安全殼20底部相連通。安全注射單元40在一些實施例中可包括將換料水箱30與壓力容器10相連通的高壓安全注射管道41和低壓安全注射管道42，以及分別設(shè)置于高壓安全注射管道41和低壓安全注射管道42上的高壓安注泵411和低壓按住泵421，以及。在一些實施例中，該高壓安全注射管道41與該低壓安全注射管道42共用進水口，該進水口從換料水箱30的第一部分31的底壁33或者側(cè)壁34穿入，以引出冷卻流體。進一步地，該進水口上還可以設(shè)置過濾裝置43，以過濾進入管道的冷卻流體中的雜質(zhì)，防止管道的堵塞等。高壓安全注射管道41和低壓安全注射管道42還可分別設(shè)置安注閥AG1和AD1，以分別控制相應(yīng)的管道的開閉。安全殼噴淋單元50在一些實施例中可包括設(shè)置于安全殼20內(nèi)的噴淋裝置51、將噴淋裝置51和換料水箱30相連通的噴淋管道52以及設(shè)置于噴淋管道52上的噴淋泵53和噴淋閥P1、P2。噴淋管道52的進水口從換料水箱30的第二部分32的側(cè)壁34或者底壁33穿入，以引出冷卻流體。以下結(jié)合工作過程對本發(fā)明做進一步地闡述。安全設(shè)備1對安全殼20進行噴淋作業(yè)時，首先打開噴淋閥P1和P2，然后啟動噴淋泵53。噴淋泵53從換料水箱30吸水，冷卻流體經(jīng)噴淋管道52送入安全殼20內(nèi)的噴淋裝置51。經(jīng)噴淋裝置51噴出的冷卻流體對安全殼20內(nèi)蒸汽進行冷卻以后，匯集到安全殼20底部，然后再回流到換料水箱30的第二部分32中，進而再進入到第一部分31中，從而可實現(xiàn)噴淋作業(yè)連續(xù)噴淋不切換。安全設(shè)備1進行高壓安注作業(yè)時，首先打開安注閥A1和AG1，然后啟動高壓安注泵411。高壓安注泵411從換料水箱30吸水，冷卻流體經(jīng)管道送入壓力容器10。冷卻流體對壓力容器10內(nèi)的堆芯進行冷卻以后，匯集到安全殼20的底部，然后再回流到換料水箱30的第二部分32中，進而再進入到第一部分31中，實現(xiàn)高壓安注作業(yè)連續(xù)安注不切換。安全設(shè)備1進行低壓安注作業(yè)時，首先打開安注閥A1和AD1，然后啟動高壓安注泵421。高壓安注泵421從換料水箱30吸水，冷卻流體經(jīng)管道送入壓力容器10。冷卻流體對壓力容器10內(nèi)的堆芯進行冷卻以后，匯集到安全殼20的底部，然后再回流到換料水箱30的第二部分32中，進而再進入到第一部分31中，實現(xiàn)高壓安注作業(yè)連續(xù)安注不切換。圖2示出了本發(fā)明一些實施例中的核反應(yīng)堆安全殼外低置換料水箱應(yīng)急冷卻系統(tǒng)2，該安全設(shè)備2與上述安全設(shè)備1的結(jié)構(gòu)類似，兩者主要區(qū)別在于：（1）安全設(shè)備2的換料水箱30的第一部分31和第二部分32之間設(shè)置隔離裝置36，該隔離裝置36上設(shè)置有閥門360以控制第一部分31和第二部分32之間的連通與否；（2）安全設(shè)備2的換料水箱30的第一部分31不具備或具備上述安全設(shè)備1的頂壁35；（3）安注泵的進水口可以安裝在換料水箱30的第一部分的底壁33或者第二部分的底壁33，或者側(cè)壁34；（4）噴淋泵的進水口可以安裝在換料水箱30的第一部分的底壁33或者第二部分的底壁33，或者側(cè)壁34。隔離裝置36在一些實施例中可采用鋼筋混凝土或者鋼板制成，其從安全殼20的側(cè)壁22一直延伸至換料水箱30的底部33上，且具備相當?shù)暮穸龋允沟脫Q料水箱30具備與安全殼20相當?shù)某袎耗芰?。閥門360在一些實施例中可為爆破閥門或電動閥等。安全設(shè)備2對安全殼20進行噴淋作業(yè)時，首先打開閥門360、噴淋閥P1和P2，然后啟動噴淋泵53。噴淋泵53從換料水箱30吸水，冷卻流體經(jīng)噴淋管道52送入安全殼20內(nèi)的噴淋裝置51。經(jīng)噴淋裝置51噴出的冷卻流體對安全殼20內(nèi)蒸汽進行冷卻以后匯集到安全殼20底部，然后再回流到換料水箱30的第二部分32中，進而再進入到第一部分31中，從而可實現(xiàn)噴淋作業(yè)連續(xù)噴淋不切換。安全設(shè)備2進行高壓安注作業(yè)時，首先打開閥門360、安注閥A1和AG1，然后啟動高壓安注泵411。高壓安注泵411從換料水箱30吸水，冷卻流體經(jīng)管道送入壓力容器10。冷卻流體對壓力容器10內(nèi)的堆芯進行冷卻以后，匯集到安全殼20的底部，然后再回流到換料水箱30的第二部分32中，進而再進入到第一部分31中，實現(xiàn)高壓安注作業(yè)連續(xù)安注不切換。安全設(shè)備2進行低壓安注作業(yè)時，首先打開閥門360、安注閥A1和AD1，然后啟動高壓安注泵421。高壓安注泵421從換料水箱30吸水，冷卻流體經(jīng)管道送入壓力容器10。冷卻流體對壓力容器10內(nèi)的堆芯進行冷卻以后，匯集到安全殼20的底部，然后再回流到換料水箱30的第二部分32中，進而再進入到第一部分31中，實現(xiàn)高壓安注作業(yè)連續(xù)安注不切換。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。