核电站乏燃料池非能动补水系统技术方案

本发明专利技术涉及核电站安全壳保护的技术领域，公开了核电站乏燃料池非能动补水系统，包括乏燃料池以及补水管道，补水管道形成与外部水源连接的补水接头；乏燃料池的侧壁有取源口，取源口通过入口管路连接有液位监测机构；液位检测机构包括有将乏燃料池中冷却水的压力信息转换为液位信息的核级压力变送器，核级压力变送器连接有监测乏燃料池中冷却水液位信息且控制补水管道进行补水的仪控箱。乏燃料水池失去强制冷却时，补水管道与外部的水源连接，冷却水对乏燃料进行冷却，避免放射性物质释放；利用核级压力变送器可以将冷却水的压力信息转换为液位信息，利用连接在其上的仪控箱进行监测，仪控箱根据其监测的冷却水液位信息，控制补水管道进行补水。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及核电站乏燃料池的
，尤其涉及核电站乏燃料补水系统。
技术介绍
2013年3月11日，日本宫城县北部发生了里氏9.0级特大地震，并且引发了强烈海嘯，造成了位于地震震中西南方方向的福岛第一核电站1-4号机组发生核泄漏事故。其中，1-3号机组由正常运行工况紧急停堆，而4号机组由于正处于维修停堆，且地震导致核电站失去厂外电力支持，紧接着，因为海嘯导致核电站的应急电源(柴油发电机)失效，从而导致反应堆冷却系统的功能全部丧失，并且引发了核电站事故。地震前，由于4号机组处于维修停堆的工况，核电站中的乏燃料池中装有刚卸下的整个乏燃料，这样，整个乏燃料池中的热负荷比较大，而此时，核电站由于失电后，其失去了全部冷却手段以及补水手段，从而难以给乏燃料池中注入冷却水，导致乏燃料中的池水持续升温，乃至沸腾。根据福岛核电站事故的经验反馈，核电站在全厂失电，以及丧失最终热阱等超设计基准的情况下，如果没有有效的冷却水注入乏燃料池中，乏燃料池将失去正常的冷却功能，乏燃料的余热则将加热冷却水，直至冷却水沸腾，并且，持续没有有效的冷却水补充注入，乏燃料池中的水位将随着冷却水的蒸发而不断下降，最后，导致乏燃料裸露在外，并且因丧失冷却，而导致乏燃料的包壳破损，从而引起放射性物质向环境大量释放，导致非常严重的核污染后果。现有技术中，核电站的乏燃料池内的冷却水水位要求保持高于乏燃料且进行强制循环冷却，通过冷却水循环，将乏燃料池内的热量带出。但是，当核电站处于失电的状态时，乏燃料水池的冷却水强制循环冷却将丧失，乏燃料释放的热量会加热乏燃料池内的冷却水并使其蒸发，这样，乏燃料池内的冷却水会不断蒸发从而会导致凡燃料池内的水位下降，如果不能及时向乏燃料池内补充冷却水，就会造成由于乏燃料池内水位过低引发乏燃料组件裸露和熔毁的后果发生；并且，乏燃料池中现有的液位监测装置在失电事故工况下，将无法正常显示，乏燃料厂房由于通风丧失，环境恶化，也将造成人员无法靠近测量液位，从而难以在地震等全厂断电事故状态下，对乏燃料池中的液位做出准确检测。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供核电站乏燃料池补水系统，旨在解决现有技术中，核电站处于失电状态下，难以向乏燃料池中补入冷却水，导致乏燃料失去冷却并造成乏燃料熔毁的严重事故，且解决核电站失电状态下，监测乏燃料池中冷却水液位无法监测的问题。本专利技术是这样实现的，核电站乏燃料池非能动补水系统，包括乏燃料池以及补水管道，所述补水管道的一端连接于所述乏燃料池，另一端朝外延伸，形成与外部水源连接的补水接头；所述乏燃料池的侧壁有取源口，所述取源口的高度低于所述乏燃料池中冷却水的高度，所述取源口通过入口管路连接有液位监测机构；所述液位检测机构包括有将所述乏燃料池中冷却水的压力信息转换为液位信息的核级压力变送器，所述核级压力变送器连接有监测乏燃料池中冷却水液位信息且控制所述补水管道进行补水的仪控箱。进一步地，所述补水管道包括母管道及多个支管道，所述母管道的一端连接于所述乏燃料池，另一端朝外延伸，并连接于多个所述支管道，各所述支管道的末端形成所述补水接口。进一步地，各所述支管道中连接有隔离阀。进一步地，所述母管道连接于所述乏燃料池的上方，其管道口位于所述乏燃料池的上方。进一步地，所述母管道穿过所述乏燃料池的外墙，沿所述外墙下行布置。进一步地，所述液位监测机构包括冷却循环管路、冷却泵以及所述核级压力变送器，所述入口管路的一端连接于所述取源口，另一端连接于所述冷却泵的入口，所述冷却泵及所述核级压力变送器连接于所述冷却循环管路中。进一步地，所述冷却循环管路中连接有压力表，所述压力表设于所述冷却泵入口的上游。进一步地，所述核级压力变送器及所述压力表设于所述冷却泵入口上游的同一位置。进一步地，所述冷却循环管路中设有三通阀，所述压力表的引压管线连接于所述三通阀，且所述三通阀引出有取压管线，所述核级压力变送器连接于所述取压管线。进一步地，所述仪控箱中设有用于显示所述乏燃料池中冷却水液位信息的显示屏。进一步地，所述仪控箱连接有蓄电池，所述核级压力变送器和显示屏均由所述蓄电池供电。进一步地，所述仪控箱上设有当冷却水低于设定液位时则报警的低液位报警结构及当冷却水高于设定液位时则报警的高液位报警结构。进一步地，所述冷却循环管路连通有乏燃料池注入管路，所述乏燃料池注入管路连通至乏燃料池。进一步地，所述低液位报警结构设置为所述乏燃料池内标高16.5m的高度位置，所述高液位报警结构设置为所述乏燃料池内标高19.5m的高度位置。进一步地，所述取源口于所述乏燃料池的高度范围为15.5m。与现有技术相比，当核电站处于事故状况下，整个核电站处于失电状态，此时，可以将补水管道连接在乏燃料池上，并与外部的水源连接，使得外部的冷却水进入乏燃料池中，对乏燃料进行冷却，避免燃料熔毁和放射性物质释放，造成环境污染；且取源口上通过入口管路连接有安全级别的液位监测机构，其在地震等环境状况下，利用其中核级压力变送器可以将冷却水的压力信息转换为液位信息，并且利用连接在其上的仪控箱进行监测，仪控箱根据其监测的冷却水液位信息，对补水管道进行控制，控制补水管道进行补水。【附图说明】图1是本专利技术实施例提供的核电站乏燃料池补水系统的主视示意图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，为本专利技术提供的较佳实施例。以下结合具体附图对本专利技术的实现进行详细的描述。本实施例提供的核电站乏燃料池补水系统1，其运用在如下工况中，即当核电站全厂停电，无法正常给乏燃料池101中补充冷却水。本实施例中，乏燃料池非能动补水系统I包括乏燃料池101以及补水管道，其中，乏燃料池101中设置有容腔1011，乏燃料组件则放置在容腔1011中，其一般会低于容腔1011的上端，这样，注入乏燃料池101中的冷却水达到一定的液位后，则可以将乏燃料组件完全淹没，从而达到乏燃料冷却的效果；当然，乏燃料在向外散热的同时，使得冷却水被加热沸腾，从而导致容腔1011中冷却水的液位不断下降，从而，为了实现对乏燃料的持续冷却，当容腔1011中的冷却水的液位下降时，外部则需要想乏燃料池101的容腔1011中补注冷却水。补水管道的一端连接在乏燃料池101上，且连通乏燃料池101的容腔1011，其另一端延伸之外，且形成有补水接头116，这样，当需当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
核电站乏燃料池非能动补水系统，其特征在于，包括乏燃料池以及补水管道，所述补水管道的一端连接于所述乏燃料池，另一端朝外延伸，形成与外部水源连接的补水接头；所述乏燃料池的侧壁有取源口，所述取源口的高度低于所述乏燃料池中冷却水的高度，所述取源口通过入口管路连接有液位监测机构；所述液位检测机构包括有将所述乏燃料池中冷却水的压力信息转换为液位信息的核级压力变送器，所述核级压力变送器连接有监测乏燃料池中冷却水液位信息且控制所述补水管道进行补水的仪控箱。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蒲江，张士朋，林鸿江，陈士强，何孝园，
申请(专利权)人：中国广核集团有限公司，大亚湾核电运营管理有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44