[发明专利]用于冷却核电站的供水装置，以及包括这种装置的核电站

说明书

本发明涉及一个用于至少一个基于热交换器的冷却回路的取水装置，包括一个进水的抽水池，该站的至少一个泵站从抽水池抽水以将其在所述冷却回路内循环，而且进一步包括至少一个抽水隧道，与至少一个沉在某种水体例如海洋，湖泊或河流中的主进水口连接，所述抽水隧道为抽水池提供水以便维持抽水池的水位，足够用于泵站的运行。

基于热交换器的冷却回路被代表性地设计为冷却从一个核电站反应器的二次回路中的水轮发电机中出来的蒸汽以凝结该蒸汽，以便返回到液体状态的水被反馈到二次回路的蒸汽发生器中。蒸汽发生器通过初级回路与二次回路之间的热交换从一个密封的初级回路中吸取热量以冷却反应器。初级与二次回路时液体型封闭系统，而基于热交换器的冷却回路是打开的而且与二次回路完全隔离，二次回路反过来与初级回路完全隔离。从一热交换器中退出的水因此是非放射性的，而且可以被排尽，例如以返回到供应回路的水体中。

已知如上述定义的取水装置，特别是西布鲁克核电站，建造在南新罕布什尔(美国)的海岸线附近而且1990年被委托修建。装置包括一个几千米长的单独抽水隧道，连接到三个吸水竖井上。每个吸水竖井刚好在海床以上大约平均水位以下15米处开口，而且包括一个构成所述水下进水口之一的上部。

同样，从1985年6月17日出版的编号JP60111089A日本专利申请书，已知一种取水装置，包括一抽水池，通过一个地下抽水隧道被供水，隧道连接在一个潜入海洋相当浅的深度处的进水口上。进水口可能在海啸浪之前暴露在外。

这些取水装置并非设置用于处理抽水隧道中临界崩溃的公认不可能情形，该情形可能导致隧道的完全阻塞，结果是几乎完全中断向抽水池的供水以及供给核电站泵站的备用泵的水不足的风险。备用泵是典型的辅助泵，用于补充在电力生产过程中使用的泵站的泵(“生产水泵”)，而且当生产水泵关闭时用于为以热交换器为基础的冷却回路提供缩减流量。这些备用泵用于在核反应器关闭很长时间或持续一段时间时对其进行冷却。

即使有两个抽水隧道，我们也不能忽略在抽水隧道中发生临界坍塌的可能性，几乎会完全切断向抽水池的供水，从而切断向泵站的供水，特别是在相对高地震危险性区域。此外，通过一个与沉在海中的进水口连接的隧道向抽水池供水的优势是显著降低了与海平面上的水的最高温度相比的抽水池中水的最高温度，这一低温主要与进水口被放置在平均海平面之下的深度相关。用以补充第一抽水隧道从而限制在第一隧道中发生临界坍塌时抽水池供水的中断风险，第二抽水隧道的添加涉及将新的进水口至少放置在与第一进水口实质上相同的深度处以避免抽水池中的水被明显加热。

将抽水池中的水加温实际上会导致核电站二次回路的效率η的增加。效率取决于冷源的温度Tf，即位于热交换器入口处的水的温度，而且定义如下：

η＝(Tc–Tf)/Tc

Tc为热源的温度，即从热交换器中出来的水的温度。效率η因此随着冷源温度Tf的下降而上升。

根据水下地志学，抽水隧道的必要长度通常随进水口设置处的深度而增加。此外，除了建造一额外隧道的成本，隧道临界坍塌的风险也通常随隧道长度增加，特别是在处于主要地震事件危险的区域。添加抽水隧道以便为抽水池提供更安全供水的解决方案因此并不尽如人意，或者由于附加进水口不够深时核电站二次回路的较低效率，或者根据附加进水口更深时的成本和/或安全性。

本发明的目的是提供一种取水装置，其中当在为抽水池供水的抽水隧道中发生临界坍塌时，由于至少核电站泵站的备用泵而向抽水池持续供水；该装置没有在核电站的正常运行期间影响核电站二次回路的效率，即当水通过一个抽水隧道或多个抽水隧道以正常方式向抽水池供应时。

为此，本发明涉及一种如上述前言中定义的取水装置，特点在于其进一步包括一个用于供应补给水的系统，与所述至少一个抽水隧道不同而且能够从至少一个应急储水池向抽水池供水，所述用于供应补给水的系统包括是找一个将抽水池连接到所述应急储水池的输水管以及一个封锁所述输水管的阻隔装置，如果抽水池的水位像之前定义的反常方式下降的话，阻隔装置能够至少部分打开所述输水管，这样如果通过所述至少一个抽水隧道所供应的水不足的话，则抽水池通过所述用于供应补给水的系统被供水。