本發(fā)明屬于核安全控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種降低核電廠安全殼泄漏物質(zhì)溫度與其中放射性核素含量的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

不同堆型的核電廠為應(yīng)對(duì)嚴(yán)重事故，設(shè)置不同的預(yù)防及緩解措施，保證核電廠的安全可靠，以及電廠工作人員及場(chǎng)外公眾的輻射安全。如果事故后反應(yīng)堆一回路系統(tǒng)處于持續(xù)高壓狀態(tài)，當(dāng)壓力容器下封頭熔穿時(shí)，熔融物可能從壓力容器下封頭噴放到堆腔而發(fā)生高壓熔堆噴射。后續(xù)噴放的飽和水、蒸汽、氫氣可能挾帶堆芯碎片離開(kāi)堆腔，到達(dá)安全殼的不同隔間，擴(kuò)散的高溫堆芯碎片挾帶著熱能和化學(xué)能(碎片氧化)，可能直接迅速地加熱安全殼內(nèi)氣體，甚至破壞安全殼完整性，導(dǎo)致非常嚴(yán)重的放射性釋放后果，發(fā)生“安全殼直接加熱”，并可能引起安全殼的早期失效。因此，采取相應(yīng)的一回路卸壓措施防止高壓熔堆事故的發(fā)生是非常必要的。

目前壓水堆核電廠的穩(wěn)壓器連接有泄壓箱，但是無(wú)法在事故工況下持續(xù)使用。壓水堆核電廠有安全殼噴淋系統(tǒng)和安全殼外冷卻系統(tǒng)，一方面降低安全殼內(nèi)壓力和溫度，另一方面可以去除安全殼內(nèi)釋放的裂變產(chǎn)物。但是該措施應(yīng)對(duì)的放射性核素已經(jīng)釋放到安全殼大氣中，不可避免會(huì)產(chǎn)生環(huán)境釋放(包括但不限于惰性氣體)。因此降低安全殼內(nèi)放射性核素泄漏到大氣的系統(tǒng)設(shè)計(jì)是很有必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的提供一種降低核電廠安全殼泄漏物質(zhì)溫度與其中放射性核素含量的系統(tǒng)，以降低核電廠安全殼泄漏物質(zhì)溫度，并大大減少乃至杜絕其中放射性核素的排放。

為實(shí)現(xiàn)此目的，在基礎(chǔ)的實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一種降低核電廠安全殼泄漏物質(zhì)溫度與其中放射性核素含量的系統(tǒng)，所述的系統(tǒng)包括泄壓管路、泄壓管路換熱器、過(guò)濾水箱、過(guò)濾水箱換熱器、過(guò)濾回路、回氣管路，

所述的泄壓管路一端連接所述的安全殼的泄壓閥，另一端連接所述的過(guò)濾水箱，且在其中間連接有所述的泄壓管路換熱器；

所述的泄壓管路換熱器用于降低從所述的泄壓管路中導(dǎo)出泄漏物質(zhì)的溫度；

所述的過(guò)濾水箱通過(guò)其中或其外設(shè)置的所述的過(guò)濾回路過(guò)濾掉泄漏物質(zhì)中攜帶的裂變產(chǎn)物放射性核素，通過(guò)其中或其外設(shè)置的所述的過(guò)濾水箱換熱器為其中裝盛的水降溫；

所述的回氣管路一端連接所述的過(guò)濾水箱的出氣口，另一端連接所述的安全殼，用于將經(jīng)過(guò)降溫與過(guò)濾放射性核素的泄漏物質(zhì)輸送回所述的安全殼。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一種降低核電廠安全殼泄漏物質(zhì)溫度與其中放射性核素含量的系統(tǒng)，其中所述的系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述的泄壓管路上，位于所述的泄壓管路換熱器之前的泄壓管路隔離閥和/或設(shè)置在所述的回氣管路上的回氣管路隔離閥。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一種降低核電廠安全殼泄漏物質(zhì)溫度與其中放射性核素含量的系統(tǒng)，其中所述的泄壓管路隔離閥和/或所述的回氣管路隔離閥上設(shè)置有遠(yuǎn)距離操作手輪和限位開(kāi)關(guān)，所述的遠(yuǎn)距離操作手輪設(shè)置在所述的泄壓管路隔離閥和/或所述的回氣管路隔離閥所在廠房的屏蔽墻后面，用于保證事故后人員的可接近性；所述的限位開(kāi)關(guān)用于向主控制室提供隔離閥的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一種降低核電廠安全殼泄漏物質(zhì)溫度與其中放射性核素含量的系統(tǒng)，其中所述的系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述的泄壓管路上，位于所述的泄壓管路隔離閥之后，所述的泄壓管路換熱器之前的孔板，用于穩(wěn)定泄漏物質(zhì)的流速，減少流速隨壓力變化的波動(dòng)。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一種降低核電廠安全殼泄漏物質(zhì)溫度與其中放射性核素含量的系統(tǒng)，其中所述的泄壓管路換熱器為管殼式換熱器。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一種降低核電廠安全殼泄漏物質(zhì)溫度與其中放射性核素含量的系統(tǒng)，其中所述的過(guò)濾回路為多組并聯(lián)，設(shè)置在所述的過(guò)濾水箱的側(cè)壁上，每組所述的過(guò)濾回路上至少設(shè)置一個(gè)過(guò)濾器。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一種降低核電廠安全殼泄漏物質(zhì)溫度與其中放射性核素含量的系統(tǒng)，其中每組所述的過(guò)濾回路上設(shè)置有報(bào)警監(jiān)測(cè)儀，用于當(dāng)該組過(guò)濾回路上設(shè)置的過(guò)濾器達(dá)到閾值報(bào)警時(shí)關(guān)閉該組過(guò)濾回路兩端的閥門(mén)，隔離該組過(guò)濾回路中的過(guò)濾器，并開(kāi)啟新的一組或多組過(guò)濾回路。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一種降低核電廠安全殼泄漏物質(zhì)溫度與其中放射性核素含量的系統(tǒng)，其中所述的系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述的過(guò)濾水箱上的液位計(jì)，用于監(jiān)測(cè)所述的過(guò)濾水箱中的液位。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一種降低核電廠安全殼泄漏物質(zhì)溫度與其中放射性核素含量的系統(tǒng)，其中所述的系統(tǒng)還包括換熱水箱，用于給所述的泄壓管路換熱器、過(guò)濾水箱換熱器提供冷卻用水和補(bǔ)充所述的過(guò)濾水箱中的水使達(dá)到所需的液位。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一種降低核電廠安全殼泄漏物質(zhì)溫度與其中放射性核素含量的系統(tǒng)，其中所述的換熱水箱給所述的泄壓管路換熱器、過(guò)濾水箱換熱器提供冷卻用水和補(bǔ)充所述的過(guò)濾水箱中的水使達(dá)到所需的液位通過(guò)能動(dòng)系統(tǒng)和/或非能動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，所述的能動(dòng)系統(tǒng)包括泵。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一種降低核電廠安全殼泄漏物質(zhì)溫度與其中放射性核素含量的系統(tǒng)，其中所述的系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述的換熱水箱內(nèi)部或外部的泵，用于將所述的換熱水箱中儲(chǔ)存的水導(dǎo)入所述的泄壓管路換熱器、過(guò)濾水箱換熱器和/或過(guò)濾水箱。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一種降低核電廠安全殼泄漏物質(zhì)溫度與其中放射性核素含量的系統(tǒng)，其中設(shè)置在所述的換熱水箱內(nèi)部的泵為潛水泵。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一種降低核電廠安全殼泄漏物質(zhì)溫度與其中放射性核素含量的系統(tǒng)，其中所述的換熱水箱儲(chǔ)存的水為由從外界導(dǎo)入的淡水和/或海水。

本發(fā)明的有益效果在于，利用本發(fā)明的降低核電廠安全殼泄漏物質(zhì)溫度與其中放射性核素含量的系統(tǒng)，可降低核電廠安全殼泄漏物質(zhì)溫度，并大大減少乃至杜絕其中放射性核素的排放，從而提高核電站的安全性，同時(shí)降低大量放射性核素釋放的風(fēng)險(xiǎn)。本發(fā)明的系統(tǒng)與安全殼一回路系統(tǒng)的穩(wěn)壓器的泄壓閥連接，在事故后開(kāi)啟本發(fā)明的系統(tǒng)的隔離閥，高溫高壓蒸汽和液體通過(guò)孔板和管殼式換熱器，進(jìn)入過(guò)濾水箱過(guò)濾后通過(guò)回氣管線返回安全殼。因此，安全殼泄露物質(zhì)在通過(guò)過(guò)濾水箱時(shí)得到凈化和過(guò)濾，同時(shí)過(guò)濾水箱中的過(guò)濾器積累裂變產(chǎn)物，過(guò)濾水箱中的換熱器避免衰變熱加熱過(guò)濾水箱中的水從而降低其過(guò)濾效率。本發(fā)明可對(duì)核電站發(fā)生的嚴(yán)重事故進(jìn)行緩解，防止一回路的高壓熔堆，同時(shí)減少釋放到安全殼中的放射性物質(zhì)，保護(hù)電廠工作人員和場(chǎng)外公眾的安全，大大提高了核電站的安全性。

附圖說(shuō)明

圖1為示例性的本發(fā)明的降低核電廠安全殼泄漏物質(zhì)溫度與其中放射性核素含量的系統(tǒng)的組成示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作出進(jìn)一步的說(shuō)明。

示例性的本發(fā)明的降低核電廠安全殼泄漏物質(zhì)溫度與其中放射性核素含量的系統(tǒng)如圖1所示，包括泄壓管路隔離閥1、泄壓管路換熱器2、換熱水箱3、潛水泵4、淡水或海水5、過(guò)濾水箱換熱器6、過(guò)濾水箱7、液位計(jì)8、過(guò)濾回路9、孔板10、回氣管路隔離閥11、泄壓管路12和回氣管路13。

泄壓管路12一端連接安全殼的泄壓閥，另一端連接過(guò)濾水箱7，且在其中間依次連接泄壓管路隔離閥1、孔板10、泄壓管路換熱器2。

孔板10用于穩(wěn)定泄漏物質(zhì)在泄壓管路12中的流速，減少流速隨壓力變化的波動(dòng)。

泄壓管路換熱器2為管殼式換熱器，用于降低泄壓管路12中導(dǎo)出泄漏物質(zhì)的溫度。

過(guò)濾水箱7通過(guò)其側(cè)壁上設(shè)置的過(guò)濾回路9過(guò)濾掉泄漏物質(zhì)中攜帶的裂變產(chǎn)物放射性核素，通過(guò)其中設(shè)置的過(guò)濾水箱換熱器6為其中裝盛的水降溫。

過(guò)濾回路9為多組并聯(lián)，每組過(guò)濾回路9上設(shè)置一個(gè)過(guò)濾器。每組過(guò)濾回路9上設(shè)置有報(bào)警監(jiān)測(cè)儀，用于當(dāng)該組過(guò)濾回路9上設(shè)置的過(guò)濾器達(dá)到閾值報(bào)警時(shí)關(guān)閉該組過(guò)濾回路9的過(guò)濾器兩端的閥門(mén)，隔離該組過(guò)濾回路9中的過(guò)濾器，并開(kāi)啟新的一組或多組過(guò)濾回路9。這樣一方面可保證過(guò)濾回路9對(duì)裂變產(chǎn)物放射性核素的過(guò)濾效率，另一方面可以防止過(guò)濾水箱7中裂變產(chǎn)物產(chǎn)生的衰變熱導(dǎo)致過(guò)濾水箱7中水沸騰，從而降低過(guò)濾效率。

過(guò)濾水箱7上設(shè)置有液位計(jì)8，用于監(jiān)測(cè)過(guò)濾水箱7中的液位。

回氣管路13一端連接過(guò)濾水箱7的出氣口，另一端連接安全殼。泄漏物質(zhì)通過(guò)過(guò)濾水箱7、過(guò)濾回路9的過(guò)濾與降溫，主要是排除裂變產(chǎn)物放射性核素后的氣體通過(guò)回氣管路13返回安全殼內(nèi)進(jìn)行衰變?；貧夤苈?3上設(shè)置有回氣管路隔離閥11。

通過(guò)能動(dòng)系統(tǒng)和非能動(dòng)系統(tǒng)將換熱水箱3中儲(chǔ)存的淡水或海水5提供給泄壓管路換熱器2、過(guò)濾水箱換熱器6作為冷卻用水，并提供給過(guò)濾水箱7使補(bǔ)充其中的水達(dá)到所需的液位(過(guò)濾水箱7中的液位會(huì)因過(guò)濾水箱7中溫度升高而降低)。其中能動(dòng)系統(tǒng)包括設(shè)置在換熱水箱3內(nèi)部的潛水泵4。淡水或海水5可從外界導(dǎo)入，尤其可從廠外移動(dòng)水源導(dǎo)入。

泄壓管路隔離閥1和回氣管路隔離閥11上設(shè)置有遠(yuǎn)距離操作手輪和限位開(kāi)關(guān)。遠(yuǎn)距離操作手輪設(shè)置在泄壓管路隔離閥1和回氣管路隔離閥11所在廠房的屏蔽墻后面(反應(yīng)堆廠房外)，用于保證事故后人員的可接近性。限位開(kāi)關(guān)用于向主控制室提供隔離閥的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。

此外，該示例性的本發(fā)明的系統(tǒng)還可以將液位測(cè)量和劑量率的測(cè)量結(jié)果送到機(jī)組的主控制室和應(yīng)急指揮中心內(nèi)。

本發(fā)明的系統(tǒng)與安全殼一回路系統(tǒng)的穩(wěn)壓器的泄壓閥連接，在事故后開(kāi)啟本發(fā)明的系統(tǒng)的隔離閥，高溫高壓蒸汽和液體通過(guò)孔板和管殼式換熱器，進(jìn)入過(guò)濾水箱過(guò)濾后通過(guò)回氣管線返回安全殼。因此，安全殼泄漏物質(zhì)在通過(guò)過(guò)濾水箱時(shí)得到凈化和過(guò)濾，同時(shí)過(guò)濾水箱中的過(guò)濾器積累裂變產(chǎn)物，過(guò)濾水箱中的換熱器避免衰變熱加熱過(guò)濾水箱中的水從而降低其過(guò)濾效率。本發(fā)明可對(duì)核電站發(fā)生的嚴(yán)重事故進(jìn)行緩解，防止一回路的高壓熔堆，同時(shí)減少釋放到安全殼中的放射性物質(zhì)，保護(hù)電廠工作人員和場(chǎng)外公眾的安全，大大提高了核電站的安全性。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若對(duì)本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其同等技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。上述實(shí)施例或?qū)嵤┓绞街皇菍?duì)本發(fā)明的舉例說(shuō)明，本發(fā)明也可以以其它的特定方式或其它的特定形式實(shí)施，而不偏離本發(fā)明的要旨或本質(zhì)特征。因此，描述的實(shí)施方式從任何方面來(lái)看均應(yīng)視為說(shuō)明性而非限定性的。本發(fā)明的范圍應(yīng)由附加的權(quán)利要求說(shuō)明，任何與權(quán)利要求的意圖和范圍等效的變化也應(yīng)包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。