[发明专利]钢制安全壳能量控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及核电站安全设备领域，尤其涉及一种非能动的钢制安全壳能量控制系统。

背景技术

核电的使用是人类在能源利用史上的一个重大突破，利用原子核的裂变反应，能够产生其他所有传统化石能源所无法比拟的高能量输出，并且这些高能量输出往往只需要耗费少量的核燃料，这种低投入高产出的特性，使得人类日益重视对核能的利用，并不断加大在核能领域的研究开发，时至今日，核能已成为世界上许多国家的重要能源组成部分。然而，核电具有极高利用价值的同时，也可能带来很大的危害，在利用核电的过程中，如果保护不当而致使出现核泄漏等重大事故，将会对核电厂周边的环境乃至全人类带来极其严重的核污染灾害。

其中，安全壳是核电站反应堆的重要安全设施，是防止放射性产物释放到大气环境中的最后一道屏障。在现役的压水堆核电站中，为导出安全壳内的热量，有的采用能动系统来实现，能动系统在全场断电等事故工况下，需要操纵员的干预及采用昂贵的应急柴油机，这一方面增大了操纵人员失误的风险，另一方面大大增加了设备数量，由此增加设备购买、安装、运行和维修等的费用，相应增加核电厂的建造成本和运维费用。为此，在新一代反应堆中，提出安全壳非能动冷却方法，其中一种是采用钢制安全壳，在钢制安全壳的外部设置水箱及喷淋系统，在反应堆事故发生后，通过开启喷淋系统的阀门，使水箱内的水布洒到钢制安全壳的外部，通过蒸发或对流带走安全壳内的热量，因此，安全壳外部钢制壁面的水膜对其换热能力至关重要，但水膜能否有效的形成一定规模在业内一直倍受质疑。而且钢制安全壳需要非常大的自由容积，安全壳的结构尺寸要求非常大，这相应增加了建造成本。

因此，有必要提供一种安全壳尺寸要求小、能在事故工况下非能动地导出安全壳内的热量的钢制安全壳能量控制系统，以解决上述现有技术的不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种安全壳尺寸要求小、能在事故工况下非能动地导出安全壳内的热量的钢制安全壳能量控制系统。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：提供一种钢制安全壳能量控制系统，其包括抑压水池、淹没水池及至少一个高位水箱，所述抑压水池设于安全壳内并沿压力容器设置，所述抑压水池内具有冷却水并连通所述安全壳的内部空间，所述抑压水池用于抑制所述安全壳内压力的上升，所述安全壳容置于所述淹没水池内，所述高位水箱设于所述淹没水池的上方并连通所述淹没水池，所述高位水箱用于向所述淹没水池注入冷却水，所述淹没水池用于将所述安全壳内的热量导出至大气空间。

较佳地，所述抑压水池被分隔成相互连通的排气通道及贮水空间，所述排气通道连通所述安全壳的内部空间。

较佳地，所述抑压水池具有相间隔的内壁及外壁，所述内壁与所述外壁之间设有隔板，且所述隔板与所述抑压水池的底部之间具有间隙，所述隔板与所述内壁之间形成所述排气通道，所述隔板与所述外壁之间形成所述贮水空间。

较佳地，所述隔板的底部与所述抑压水池的底部之间的间隙形成连通所述排气通道与所述贮水空间的流通通道。

较佳地，所述隔板的底部与所述抑压水池的底部之间设有多个相间隔的连通所述排气通道与所述贮水空间的流通通道。

较佳地，所述抑压水池内的冷却水淹没所述流通通道。

较佳地，所述抑压水池沿所述压力容器呈环形设置，且所述排气通道靠近所述压力容器。

较佳地，所述淹没水池连通大气空间，所述安全壳内的热量通过所述安全壳的壁面导出至所述淹没水池内的冷却水中，所述淹没水池内的冷却水将热量导出至大气空间。

较佳地，所述淹没水池采用混凝土或金属制成。

较佳地，每一所述高位水箱通过至少一个注水管线连通所述淹没水池。

较佳地，每一所述注水管线上均设置阀门。