[发明专利]核电厂最终热阱系统

说明书

技术领域

本发明属于核电技术领域，更具体地说，本发明涉及一种核电厂最终热阱系统。

背景技术

目前为止，国际上已有因外部突发气象水文条件如地震、海啸等导致核电站机组失去厂外电，此时若应急电源(柴油发电机)失效，必将导致反应堆冷却系统的功能全部丧失并引发事故，发生核泄漏事故。这类事件引发了关于最终热阱系统设计的思考。除了全厂断电事故之外，类似强地震引发的海啸可能将大量杂物堆向海边，使得厂用水系统取水口堵塞，从而发生丧失最终热阱事故。

在核电厂设计过程中发现，若核电厂地处位置冬季海水温度极低，有较长的冰冻期；上游用户数量多，投运状态千差万别，使得热负荷和流量变化范围大，最终热阱系统难以控制；尽管通过系统级改进，使得最终热阱系统可以正常运行，但增加的大量设备和控制、运行要求使得最终热阱系统复杂化。

请参照图1所示，现有最终热阱系统包括用于上游安全级用户10的第一安全系列和第二安全系列、一个用于非安全级用户20的公共非安全系列，安全系列和非安全系列包括设备冷却水系统(CCWS)和厂用水系统(SWS)，厂用水系统包括冷却泵组50、过滤器组60和换热器组40，冷却泵组50通过水管直接与大海70连通，冷却水经过滤器组60和换热器组40排至大海70，设备冷却水系统包括CCWS循环泵组30和管路，经用户后的热水在管路中通过换热器组40降温后继续对用户进行冷却，此系统中厂用水系统与循环水系统共用取排水的设计。

这种最终热阱系统当其中一个独立安全系列失效时，另一个独立安全系列可以将热量排出到环境中，虽然考虑到了第二代(包括二代加)核电厂技术设计基准范围内的事故工况设计要求，但是依然存在超出第二代(包括二代加)核电厂技术设计基准的外部事件序列的可能性。在全场断电事故叠加丧失最终热阱的事故下，这种最终热阱系统将完全失效，在大规模赤潮出现或台风导致大量泥沙涌入的情况下，取水构筑物被壅塞，即便配置了过滤器组，也仍然可能迅速被堵塞，同样造成最终热阱系统完全失效。

在极端寒冷或极端炎热地区的厂址，由于SWS系统与CWS系统共用取排水的设计，并且CWS系统流量远超过SWS系统、运行周期与SWS系统存在明显差异，因此作为非安全级的CWS系统反而对最终热阱系统造成直接影响；而且由于用户数量繁多，启停规律不统一，造成工况繁多，热负荷和流量变化范围巨大，难以实施简单的控制方案，造成最终热阱系统设计包络范围过大，运行方案复杂，提高了核电厂运行成本，对核电厂安全性有负面影响。

有鉴于此，确有必要提供一种高度可靠且足够简化的核电厂最终热阱系统。

发明内容

本发明的发明目的在于：提供一种高度可靠且足够简化的核电厂最终热阱系统。

为了实现上述发明目的，本发明提供一种核电厂最终热阱系统，包括至少一个用于非安全级用户的非安全系列，以及至少一个用于安全级用户的安全系列，所述非安全系列和安全系列包括设备冷却水系统和厂用水系统，所述厂用水系统包括冷却泵组和换热器组，其中，每个系列的厂用水系统均成组配置冷却水池和冷却塔组，所述冷却水池位于冷却泵组上游，冷却塔组分别与换热器组出水口和冷却水池连接；冷却水池上游设有与外部水域连通的补水池，每个系列的冷却水池分别与补水池连通。

作为本发明核电厂最终热阱系统的一种改进，所述厂用水系统还包括分别与补水池和外部水域连通的沉淀水池。

作为本发明核电厂最终热阱系统的一种改进，所述沉淀水池与外部水域之间设有过滤装置。

作为本发明核电厂最终热阱系统的一种改进，所述沉淀水池通过至少一个补水渠与补水池连通。

作为本发明核电厂最终热阱系统的一种改进，所述冷却水池与补水池连通的管道，以及补水渠与补水池连通的管道上设有闸门。

作为本发明核电厂最终热阱系统的一种改进，所述安全系列还包括一与换热器组出水口连接并直接通向外部水域的应急排水通道。

作为本发明核电厂最终热阱系统的一种改进，所述最终热阱系统包括一个用于冷却非安全级用户的非安全系列以及两个用于冷却安全级用户的安全系列。

作为本发明核电厂最终热阱系统的一种改进，所述最终热阱系统包括两个用于冷却非安全级用户的非安全系列以及四个用于冷却安全级用户的安全系列，用于热负荷大的机组。

作为本发明核电厂最终热阱系统的一种改进，所述安全系列中将安全级用户分为事故缓解组、正常停堆组和乏燃料冷却组，所述安全系列可单独为事故缓解组、正常停堆组和乏燃料冷却组提供冷却。