一種浮動核電站的安全殼冷卻系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種浮動核電站的安全保護系統(tǒng)，尤其涉及一種安全殼冷卻系統(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。對于海上浮動核電站而言，海水是取之不竭，用之不盡的。海上浮動核電站可以以海水作為冷卻水，若能設(shè)計一種具有長期冷卻功能的安全殼冷卻系統(tǒng)，使熱量排入大氣，將使浮動核電站的安全保護系統(tǒng)更加安全可靠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種利用虹吸現(xiàn)象將海水引入冷卻腔室對安全殼進行冷卻的安全殼冷卻系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明提供的浮動核電站的安全殼冷卻系統(tǒng)包括安全殼、設(shè)置于所述安全殼外部的包殼，以及在所述包殼和所述安全殼之間構(gòu)成的冷卻腔室，所述冷卻系統(tǒng)利用虹吸現(xiàn)象將海水引入所述冷卻腔室對所述安全殼進行冷卻；其中，在海水和所述冷卻腔室之間設(shè)置虹吸管道;其中，在所述冷卻腔室與大氣之間設(shè)置排氣管線;所述冷卻腔室內(nèi)還設(shè)置有冷卻水集管、冷卻水注水管以及抽真空裝置;當(dāng)發(fā)生事故且需要所述安全殼作為最終熱阱時，通過所述抽真空裝置中的真空噴射器驅(qū)動海水流入所述虹吸管道并通過所述冷卻水集管分配到所述冷卻水注水管中，使得海水流到所述安全殼表面并使所述安全殼保持淹沒深度，通過換熱使海水轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝麕ё咚霭踩珰ぶ械臒崃浚罱K通過所述排汽管線將熱量排向大氣；其中，所述冷卻水集管設(shè)置在所述真空噴射器出口處，并且，所述冷卻水注水管圍繞所述安全殼周向布置，以使得海水流到所述安全殼表面并使所述安全殼保持淹沒深度;其中，所述排汽管線設(shè)置在所述冷卻腔室的頂部;其中，所述冷卻系統(tǒng)還包括疏水管線和疏水栗，其設(shè)置在所述冷卻腔室底部，用于當(dāng)無需安全殼冷卻系統(tǒng)運行時排出冷卻腔室中的海水;其中，所述抽真空裝置還包括高壓氣瓶作為驅(qū)動氣體。
[0006]優(yōu)選地，所述冷卻系統(tǒng)還包括:虹吸破壞閥門，其設(shè)置在與所述虹吸管道相連的虹吸破壞管線上;驅(qū)動氣體隔離閥，其設(shè)置在與所述高壓氣瓶相連的驅(qū)動氣體管線上；以及疏水管線隔離閥，其設(shè)置在所述疏水管線上。
[0007]優(yōu)選地，所述疏水管線包括疏水進口管線和疏水出口管線，所述疏水進口管線、所述疏水管線隔離閥、所述疏水栗和所述疏水出口管線依次連接。
[0008]優(yōu)選地，所述高壓氣瓶、驅(qū)動氣體止回閥、所述驅(qū)動氣體隔離閥、所述驅(qū)動氣體管線與所述真空噴射器依次連接。
[0009]優(yōu)選地，在所述虹吸管道入口處設(shè)置濾網(wǎng)。
[0010]優(yōu)選地，所述冷卻系統(tǒng)包括至少兩個虹吸環(huán)路。
[0011 ]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0012]1.本發(fā)明在安全殼外設(shè)計了包殼，包殼和安全殼之間構(gòu)成冷卻腔室，通過冷卻腔室的設(shè)置，以海水作為冷卻水，以大氣為最終熱阱，利用虹吸現(xiàn)象將海水引入冷卻腔室對安全殼進行冷卻，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。
[0013]2.在海水和冷卻腔室之間設(shè)置了虹吸管道并通過抽真空裝置驅(qū)動海水流入虹吸管，可避免在海平面液位以下開孔引起海水泄漏。
[0014]3.設(shè)置了冷卻水集管和圍繞安全殼周向布置的冷卻水注水管，通過冷卻水集管分配到周向布置的冷卻水注水管中，使得冷卻水流到安全殼表面并使安全殼保持的一定的淹沒深度。
[0015]4.基于冗余性考慮，設(shè)置了兩個虹吸環(huán)路，用于保證系統(tǒng)的可用性。
【附圖說明】
[0016]圖1為浮動核電站的安全殼冷卻系統(tǒng)流程簡圖的主視圖。
[0017]圖2為浮動核電站的安全殼冷卻系統(tǒng)流程簡圖的局部俯視圖。
【具體實施方式】
[0018]為使本發(fā)明的上述目的、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】對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的說明。
[0019]為了更清晰的理解本發(fā)明，下面以安全殼系統(tǒng)運行為例，結(jié)合圖1和圖2對本發(fā)明的浮動核電站的安全殼冷卻系統(tǒng)作進一步說明。
[0020]如圖1和圖2所不，本發(fā)明的實施例的浮動核電站的安全殼冷卻系統(tǒng)，包括安全殼
1、設(shè)置于安全殼外部的包殼2，以及在包殼1和安全殼2之間構(gòu)成的冷卻腔室3，所述冷卻系統(tǒng)利用虹吸現(xiàn)象將海水引入冷卻腔室3對安全殼1進行冷卻。本發(fā)明以海水作為冷卻水，以大氣為最終熱阱，利用虹吸現(xiàn)象將海水引入冷卻腔室對安全殼進行冷卻，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。
[0021]如圖1所示，在海水和所述冷卻腔室之間設(shè)置虹吸管道5，避免在海平面液位以下開孔引起海水泄漏。在冷卻腔室3與大氣之間設(shè)置排氣管線15;冷卻腔室3內(nèi)還設(shè)置有冷卻水集管9、冷卻水注水管10以及抽真空裝置。當(dāng)發(fā)生事故且需要所述安全殼作為最終熱阱時，通過所述抽真空裝置中的真空噴射器8驅(qū)動海水流入虹吸管道5并通過所述冷卻水集管9分配到冷卻水注水管10中，使得海水流到安全殼1表面并使安全殼1保持淹沒深度，通過換熱使海水轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝麕ё咚霭踩珰ぶ械臒崃?，最終通過排汽管線15將熱量排向大氣。
[0022]如圖1和圖2所示，冷卻水集管9設(shè)置在所述真空噴射器出口處;其中，冷卻水注水管10圍繞安全殼1周向布置，以使得海水流到安全殼1表面并使安全殼1保持淹沒深度。例如，冷卻水集管9圍繞安全殼1周向布置，冷卻水注水管10分布在冷卻水集管9上周向均勻布置，以達到向安全殼1注入冷卻水。
[0023]如圖1所示，所述排汽管線設(shè)置在所述冷卻腔室的頂部;所述冷卻系統(tǒng)還包括疏水管線和疏水栗18，其設(shè)置在冷卻腔室3底部，用于當(dāng)無需安全殼冷卻系統(tǒng)運行時排出冷卻腔室3中的海水。
[0024]如圖1所示，所述抽真空裝置還包括高壓氣瓶14作為驅(qū)動氣體。
[0025]優(yōu)選地，如圖1所示，所述冷卻系統(tǒng)