安全壳超压保护系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种安全壳超压保护系统，其包括：安全壳；以及盛有液体的密封箱，位于安全壳的上方，密封箱顶部设有入口管线与安全壳连接，密封箱底部设有出口管线与安全壳连接；其中，密封箱顶部设有安全阀，入口管线位于密封箱内的一端置于密封箱的液面以下。相对于现有技术，本实用新型专利技术安全壳超压保护系统具有以下优点：1)事故后通过增设密封箱与安全壳相连通，降低了安全壳的压力，保证了事故后安全壳不会因为超压受损，提高了整个系统的安全可靠性；2)增强了安全壳在严重事故后保持完整性的能力，降低了放射性产物释放到周围环境的可能性。

【技术实现步骤摘要】
安全壳超压保护系统
本技术属于核电
，更具体地说，本技术涉及一种安全壳超压保护系统。
技术介绍
在相关的堆型核电厂中，安全壳作为事故后放射性包容的最后一道实体屏障，对于防止放射性裂变产物进入环境、保护公众和周围环境安全具有重要作用。目前，相关的核电厂中采用非能动安全壳冷却系统应对设计基准事故后的安全壳冷却，维持安全壳压力边界的完整性。但是，严重事故工况下或者安全壳热阱部分丧失等情况下，可能会产生更为严重的安全壳工况，导致安全壳压力超出安全壳的设计压力。因此，除了考虑设计基准事故后的安全壳超压保护外，还需要考虑严重事故工况下的安全壳超压保护。相关技术中，严重事故后安全壳的超压保护措施是采用安全壳放气方法。但是，相关技术采用的安全壳放气方法存在以下问题：1)乏燃料水池在事故后主要通过池水蒸发沸腾的方式来达到冷却目的，但事故后池水液位会降低。由于无法保证事故后有足够的补水手段来提高乏燃料水池的液位，因此安全壳大气释放至乏燃料水池后的水洗效果难以保证；2)乏燃料水池所在房间的承压能力有限，事故后乏燃料水池中的水达到饱和温度后会不断沸腾蒸发，造成厂房压力提升，并最终导致厂房与周围环境直接相通，此时，当安全壳大量排气至乏燃料水池后，虽然放射性物质会部分滞留在池水中，但是，仍会有部分放射性物质随着不凝结气体释放至环境中，对环境造成污染；3)安全壳排气时，安全壳被旁通，而且在排气结束后，存在排气管道无法隔离的可能性，从而导致安全壳被长期旁通。有鉴于此，确有必要提供一种安全可靠的安全壳超压保护系统。
技术实现思路
本技术的目的在于：克服现有技术的缺陷，提供一种安全可靠的安全壳超压保护系统。为了实现上述目的，本技术提供了一种安全壳超压保护系统，其包括：安全壳；以及盛有液体的密封箱，位于安全壳的上方，密封箱顶部设有入口管线与安全壳连接，底部设有出口管线与安全壳连接；其中，密封箱顶部设有安全阀，入口管线位于密封箱内的一端置于密封箱的液面以下。作为本技术安全壳超压保护系统的一种改进，所述入口管线位于密封箱内的一端设有排气喷淋管，排气喷淋管置于密封箱的液面以下。作为本技术安全壳超压保护系统的一种改进，所述出口管线位于安全壳内的一端设有消防喷淋管。作为本技术安全壳超压保护系统的一种改进，所述入口管线和出口管线上均设有隔离阀。作为本技术安全壳超压保护系统的一种改进，所述安全壳内的高温蒸汽经过入口管线进入密封箱内冷凝。作为本技术安全壳超压保护系统的一种改进，所述密封箱内的液体pH值控制在7.0～9.5之间。作为本技术安全壳超压保护系统的一种改进，所述安全阀的整定值不低于安全壳设计压力，并且低于安全壳的破坏压力值。作为本技术安全壳超压保护系统的一种改进，所述密封箱设有工艺管线。作为本技术安全壳超压保护系统的一种改进，所述工艺管线可以连接至安全壳地坑、乏燃料池、消防系统或非能动安全壳冷却系统的一个或几个，并为其提供后备冷却水。相对于现有技术，本技术安全壳超压保护系统具有以下有益效果：1)通过增设密封箱与安全壳相连通，系统投运初期，安全壳内蒸汽在密封箱内冷凝，降低安全壳压力；系统投运后期，密封箱内压力和安全壳内压力达到一致，此时通过设置在高位的密封箱内冷却水提供的喷淋实现安全壳内冷却。通过上述两种不同的方式，降低了安全壳的压力，实现安全壳超压保护，提高了整个系统的安全可靠性；2)增强了安全壳在严重事故后保持完整性的能力，降低了放射性产物释放到周围环境的可能性；3)增强了事故后安全壳大气内放射性裂变产物进入密封箱后的鼓泡清洗能力；4)密封箱在特定工况下也能为非能动安全壳冷却系统、乏燃料池、事故后长期阶段安全壳补水以及消防系统提供后备水源，提高了电厂的安全性。附图说明下面结合附图和具体实施方式，对本技术安全壳超压保护系统及其技术效果进行详细说明，其中：图1为本技术安全壳超压保护系统的示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本技术，并非是为了限定本技术。请参阅图1所示，本技术安全壳超压保护系统包括：安全壳20；以及盛有液体的密封箱30，位于安全壳20的上方，密封箱30顶部设有入口管线302与安全壳20连接，底部设有出口管线304与安全壳20连接；其中，密封箱30顶部设有安全阀306，入口管线302位于密封箱30内的一端置于密封箱30的液面以下。根据本技术的一个实施方式，安全阀306的整定值应不低于安全壳20的设计压力，并且略低于安全壳20的破坏压力值。入口管线302位于密封箱30内的一端设有排气喷淋管308，排气喷淋管308置于密封箱30的液面以下，出口管线304位于安全壳20内的一端设有消防喷淋管310。在图示实施方式中，入口管线302上设有两个隔离阀312，314，出口管线304上设有两个隔离阀316，318。电厂正常运行期间阀门都处于关闭状态，严重事故后预期发生安全壳20超压工况，需要操作人员手动开启隔离阀312,314,316,318，从而将安全壳20和密封箱30连通。为了增强事故后安全壳大气内放射性裂变产物进入密封箱30后的鼓泡清洗效应，同时考虑密封箱30内的液体喷淋至安全壳20内不会对安全壳20的设备造成损坏，密封箱30中的液体应满足事故后安全壳20内的水化学要求，因此，密封箱30内液体的pH值控制在7.0～9.5之间。请参阅图1所示，本技术安全壳超压保护系统的工作原理为：电厂正常运行期间，阀门都处于关闭状态，严重事故后预期发生安全壳20超压工况，需要操作人员手动开启隔离阀312,314,316,318，从而将安全壳20和密封箱30连通。正常工况下，排气喷淋管308淹没在密封箱30中，事故后，操作人员手动开启隔离阀312,314,316,318后，安全壳大气中的高温蒸汽会在温度相对较低的密封箱30中冷凝，从而降低安全壳20内高温蒸汽导致的高压，不凝结气体则会在密封箱30上部聚集，同时，随安全壳大气进入到密封箱30中的放射性裂变产物会被部分溶解在密封箱30的液体中。随着安全壳大气不断进入到密封箱30中，密封箱30的压力不断提升，最终与安全壳大气的压力达到平衡，此时，密封箱30内的液体利用重力作用，通过消防喷淋管310将冷却液体喷淋到安全壳20，进一步降低安全壳20的压力。需要说明的是，考虑到现有的布置方案，可以加大现有非能动安全壳冷却水箱的容积，并将其中一部分隔离成一个相对密闭的空间作为密封箱30与安全壳20连接，以实现安全壳超压保护的功能。此外，可以理解的是，密封箱30上可设有工艺管线(未图示)以执行其他功能：1)密封箱30通过工艺管线与安全壳地坑相连，实现事故后长期阶段安全壳补水功能；2)密封箱30通过工艺管线与乏燃料池相连，给乏燃料池提供冷却水；3)密封箱30通过工艺管线与消防系统相连，提供消防水；4)密封箱30通过工艺管线与非能动安全壳冷却系统的分水斗相连，提供额外的非能动安全壳冷却水源。严重事故后，当操作人员判断存在安全壳压力达到压力破坏值的风险时，操作人员可以手动开启隔离阀3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种安全壳超压保护系统，其特征在于，包括：安全壳；以及盛有液体的密封箱，位于安全壳的上方，密封箱顶部设有入口管线与安全壳连接，密封箱底部设有出口管线与安全壳连接；其中，密封箱顶部设有安全阀，入口管线位于密封箱内的一端置于密封箱的液面以下。

【技术特征摘要】
1.一种安全壳超压保护系统，其特征在于，包括：安全壳；以及盛有液体的密封箱，位于安全壳的上方，密封箱顶部设有入口管线与安全壳连接，密封箱底部设有出口管线与安全壳连接；其中，密封箱顶部设有安全阀，入口管线位于密封箱内的一端置于密封箱的液面以下。2.根据权利要求1所述的安全壳超压保护系统，其特征在于，所述入口管线位于密封箱内的一端设有排气喷淋管，排气喷淋管置于密封箱的液面以下。3.根据权利要求1所述的安全壳超压保护系统，其特征在于，所述出口管线位于安全壳内的一端设有消防喷淋管。4.根据权利要求1所述的安全壳超压保护系统，其特征在于，所述入口管线和出口管线上均...

【专利技术属性】
技术研发人员：张恒明，李澍，秦娟，刘喜超，
申请(专利权)人：中广核工程有限公司，深圳中广核工程设计有限公司，中国广核集团有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44