一種核電站的長期安全殼冷卻系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種核電站的長期安全殼冷卻系統(tǒng)，其包括:包殼；噴淋裝置；排汽管線和空氣冷凝器。本實用新型提供的核電站的長期安全殼冷卻系統(tǒng)，利用高壓注射將水灑到安全殼外表面對安全殼進行冷卻，并通過空氣冷凝器實現(xiàn)自然循環(huán)，保證安全殼不超壓，維持安全殼的完整性，具有簡單和可靠的優(yōu)點。
【專利說明】
一種核電站的長期安全殼冷卻系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及核電站安全保護系統(tǒng)，具體涉及一種核電站的長期安全殼冷卻系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)壓水堆在失水事故或安全殼內(nèi)蒸汽管道破裂事故時，利用安全殼噴淋系統(tǒng)排出安全殼內(nèi)熱量，降低安全殼壓力和溫度，以達到維持安全殼的完整性。在發(fā)生上述事故時，第三代非能動壓水堆核電站利用鋼制安全殼作為一個傳熱表面，蒸汽在安全殼內(nèi)表面冷凝并加熱內(nèi)表面，然后通過導(dǎo)熱將熱量傳遞至鋼殼體。受熱的鋼殼外表面通過對流、輻射和蒸發(fā)等熱傳遞機制，由水和空氣冷卻。水由安全殼頂部水箱提供，熱量以顯熱和水蒸氣的形式通過自然循環(huán)的空氣帶出，來自環(huán)境的空氣通過一個常開流道進入，沿安全殼外壁上升，最終通過一個高位排氣口返回環(huán)境，實現(xiàn)帶走安全殼內(nèi)熱量的目的。
[0003]在傳統(tǒng)壓水堆中，最終熱阱功能的實現(xiàn)需依賴旋轉(zhuǎn)機械，第三代非能動壓水堆核電站的安全殼冷卻系統(tǒng)中，安全殼頂部水箱的容量是有限的。若能設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單的長期安全殼冷卻系統(tǒng)，并以大氣為最終熱阱，將使核電站的安全保護系統(tǒng)更加安全可靠。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種核電站的長期安全殼冷卻系統(tǒng)。
[0005]核電站的長期安全殼冷卻系統(tǒng)包括:
[0006]包殼;所述包殼設(shè)置在安全殼的外部;所述包殼和所述安全殼之間設(shè)有空隙;所述空隙形成冷卻腔室；
[0007]噴淋裝置;所述噴淋裝置經(jīng)配置用以將水均勻灑在安全殼的外表面；
[0008]排汽管線;所述排氣管線設(shè)置在所述冷卻腔室的頂部，經(jīng)配置用以排出蒸汽帶走熱量；
[0009]空氣冷凝器;所述空氣冷凝器設(shè)置在所述冷卻腔室的頂部，經(jīng)配置用以將蒸汽冷凝并返回形成自然循環(huán)以實現(xiàn)長期冷卻。
[0010]優(yōu)選地，所述噴淋裝置包括噴淋集管和噴頭;水經(jīng)所述噴淋集管并通過所述噴頭灑到安全殼外表面。
[0011]優(yōu)選地，還包括注水箱;所述注水箱經(jīng)配置用于存儲高壓氣體和水，并向所述噴淋裝置提供水。
[0012]優(yōu)選地，所述注水箱為高壓注水箱。
[0013]優(yōu)選地，所述注水箱通過注入管線與所述噴淋裝置連接。
[0014]優(yōu)選地，所述注入管線上設(shè)有注入管線隔離閥和止回閥。
[0015]優(yōu)選地，所述排汽管線設(shè)有排汽管線隔離閥。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果:
[0017]1、本實用新型提供的核電站的長期安全殼冷卻系統(tǒng)，利用高壓注射將水灑到安全殼外表面對安全殼進行冷卻，并通過空氣冷凝器實現(xiàn)自然循環(huán)，保證安全殼不超壓，維持安全殼的完整性，具有簡單和可靠的優(yōu)點。
【附圖說明】

[0018]圖1為符合本實用新型優(yōu)選實施例的核電站的長期安全殼冷卻系統(tǒng)的示意圖。
[0019]其中，I一安全殼;2—包殼;3—冷卻腔室;4一高壓注水箱;5—注入管線;6—注入管線隔離閥；7—注入管線止回閥；8—噴淋集管;9一噴頭；10—排汽管線；11一排汽管線隔離閥；12—再循環(huán)管線；13—空氣冷凝器;14一再循環(huán)管線止回閥
【具體實施方式】
[0020]為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0021]如圖1所示，核電站的長期安全殼冷卻系統(tǒng)包括:
[0022]包殼2;所述包殼2設(shè)置在安全殼I的外部；所述包殼2和所述安全殼I之間設(shè)有空隙;所述空隙形成冷卻腔室3;
[0023]噴淋裝置;所述噴淋裝置經(jīng)配置用以將水均勻灑在安全殼I的外表面；
[0024]排汽管線10;所述排氣管線10設(shè)置在所述冷卻腔室3的頂部，經(jīng)配置用以排出蒸汽帶走熱量；
[0025]空氣冷凝器13;所述空氣冷凝器13設(shè)置在所述冷卻腔室3的頂部，經(jīng)配置用以將蒸汽冷凝并返回形成自然循環(huán)以實現(xiàn)長期冷卻。
[0026]優(yōu)選地，所述噴淋裝置包括噴淋集管8和噴頭9;水經(jīng)所述噴淋集管8并通過所述噴頭9灑到安全殼外表面。
[0027]優(yōu)選地，還包括注水箱4;所述注水箱4經(jīng)配置用于存儲高壓氣體和水，并向所述噴淋裝置提供水。
[0028]優(yōu)選地，所述注水箱4為高壓注水箱。
[0029]優(yōu)選地，所述注水箱4通過注入管線5與所述噴淋裝置連接。
[0030]優(yōu)選地，所述注入管線5上設(shè)有注入管線隔離閥6和止回閥7。
[0031]優(yōu)選地，所述排汽管線10設(shè)有排汽管線隔離閥11。
[0032]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實施例具有以下有益效果:
[0033 ] 1、本實施例提供的核電站的長期安全殼冷卻系統(tǒng)，利用高壓注射將水灑到安全殼外表面對安全殼進行冷卻，并通過空氣冷凝器實現(xiàn)自然循環(huán)，保證安全殼不超壓，維持安全殼的完整性，具有簡單和可靠的優(yōu)點。
[0034]本實施例的核電站的長期安全殼冷卻系統(tǒng)的工作原理如下:核電站的長期安全殼冷卻系統(tǒng)設(shè)置在安全殼外，電站正常運行時，安全殼冷卻系統(tǒng)處于備用狀態(tài)，注入管線隔離閥6關(guān)閉，高壓注水箱被隔離，排汽管線隔離閥11處于常開狀態(tài)。
[0035]當發(fā)生事故且需要安全殼冷卻系統(tǒng)作為熱阱時，注入管線隔離閥6打開，高壓注水箱4中水在高壓氣體的作用下，通過注入管線5進入噴淋集管8，并經(jīng)過噴頭9灑到安全殼I的外表面，水在重力的作用下沿著安全殼I外表面向下流動，流動過程中不斷吸熱轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝?，隨后脫離安全殼表面在冷卻腔室3中向上流動，最終經(jīng)過排汽管線10流入大氣，從而將安全殼I的熱量帶出。
[0036]當需要安全殼冷卻系統(tǒng)長期運行時，關(guān)閉排汽管線隔離閥11，蒸汽經(jīng)過再循環(huán)管線12進入空氣冷凝器13，將熱量傳遞給空氣，冷凝后進入噴淋集管8，完成自然循環(huán)。
[0037]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的系統(tǒng)而言，由于與實施例公開的方法相對應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。
[0038]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對每個特定的應(yīng)用來使用不同方法來實現(xiàn)所描述的功能，但是這種實現(xiàn)不應(yīng)認為超出本實用新型的范圍。
[0039]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包括這些改動和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種核電站的長期安全殼冷卻系統(tǒng)，其特征在于，包括: 包殼;所述包殼設(shè)置在安全殼的外部;所述包殼和所述安全殼之間設(shè)有空隙；所述空隙形成冷卻腔室； 噴淋裝置;所述噴淋裝置經(jīng)配置用以將水均勻灑在安全殼的外表面； 排汽管線;所述排氣管線設(shè)置在所述冷卻腔室的頂部，經(jīng)配置用以排出蒸汽帶走熱量； 空氣冷凝器;所述空氣冷凝器設(shè)置在所述冷卻腔室的頂部，經(jīng)配置用以將蒸汽冷凝并返回形成自然循環(huán)以實現(xiàn)長期冷卻。2.如權(quán)利要求1所述的核電站的長期安全殼冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述噴淋裝置包括噴淋集管和噴頭;水經(jīng)所述噴淋集管并通過所述噴頭灑到安全殼外表面。3.如權(quán)利要求1所述的核電站的長期安全殼冷卻系統(tǒng)，其特征在于，還包括注水箱;所述注水箱經(jīng)配置用于存儲高壓氣體和水，并向所述噴淋裝置提供水。4.如權(quán)利要求3所述的核電站的長期安全殼冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述注水箱為高壓注水箱。5.如權(quán)利要求3所述的核電站的長期安全殼冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述注水箱通過注入管線與所述噴淋裝置連接。6.如權(quán)利要求5所述的核電站的長期安全殼冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述注入管線上設(shè)有注入管線隔離閥和止回閥。7.如權(quán)利要求1所述的核電站的長期安全殼冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述排汽管線設(shè)有排汽管線隔離閥。
【文檔編號】G21C15/18GK205722811SQ201620407448
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月6日
【發(fā)明人】武心壯, 夏栓, 邱健, 施偉, 王建平, 劉春麗, 苑景田, 江浩, 黃秀杰
【申請人】上海核工程研究設(shè)計院