用于核设施的反应堆外壳的通风系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于核设施(2)的反应堆外壳(4)的泄压系统(18)，带有引导穿过反应堆外壳(4)的、能够借助闭锁附件(30，32)关闭的泄压管路(16)，其中在泄压管路(16)的位于反应堆外壳(4)外部的区段中连接有湿式洗涤器(36)用于在泄压运行中在打开闭锁附件(30，32)时形成的泄压气流。基于此要在特别是关于要准备的洗涤液(52)的量方面紧凑的结构方式下，同时实现湿式洗涤器(36)的有效和可靠的运行。根据本发明专利技术，这通过以下实现：储存装置(67)，其布置在反应堆外壳(4)中或者按照流通地与反应堆外壳连接，使得在反应堆外壳(4)中存在的相对于外部环境的超压至少部分地、优选大部分地或者完全地传递给储存装置(67)，以及从储存装置(67)向湿式洗涤器(36)引导的、能够借助闭锁附件(72)关闭的供给管路(68)，用于从储存装置(67)为湿式洗涤器(36)供给用作洗涤液(52)的液体(14)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】用于核设施的反应堆外壳的通风系统 本专利技术涉及一种用于核设施的反应堆外壳、尤其是用于沸水反应堆的也称为通风 系统的泄压系统，其带有集成的过滤器。此外，本专利技术涉及一种相关的操作方法。 在核电站中的具有堆芯熔化的严重事故情况下，在也称为反应堆外壳的安全包体 内出现非常高的空气携带的放射量，其在存在高的不密封性和不允许的过压情况下会以明 显的量释放到环境中。在这种情况中，尤其是由于所包含的不同的放射性核素（特别是碘 同位素和铯同位素）的长半衰期，这些空气携带的放射性会导致核电站环境中的极为不希 望的长期土壤污染。 在许多核电站中已经安装了不同的系统用于限制过压和用于在故障情况下对反 应堆外壳泄压。这些设备能实现抑制气溶胶以及部分地还抑制元素碘以及有机碘化合物 (Organojod)，并且通常包含用于也称为通风流的泄压流的湿式清洁系统或洗涤系统（英 语：Scrubber)，其带有罐和其他储存容器构型的体积巨大的储水装置。 这些大的储水装置是需要的，以便限制来自所保留的放射性气溶胶和碘的衰变热 的不期望的影响，亦即温度升高直至水蒸发，并且在通风运行中能实现将热气体冷却到饱 和水温度。洗涤设备的变干将威胁到抑制功能并且附加地引起所抑制的放射性的再释放。 此外对于现有设施的反应堆外壳性能的研究表明：在确定的事故场景中可能释放 显著提高的放射性并因此释放显著提高的气溶胶余热和碘余热。因此在这样的情况下，在 通风系统的洗涤设备中的水需求是显著的并且导致相应大容积的设备，这些设备大多不再 可以安置于存在的建筑中。这意味着新的搭建建筑，其导致巨大的成本。 已经改造的设备例如洗涤器或砂床过滤器以及相应的组合部分成功地解决了有 机碘抑制的问题（该问题在近期基于相应的研究成果还要重新评估）。然而这样的设备必 然还需要保护免受外部影响，由此这样的设备在构造上是非常昂贵的并因此导致巨大的成 本。 本专利技术基于如下任务，即对此实现补救并且提供一种用于核设施的反应堆外壳的 通风系统，该通风系统能在同时紧凑的结构方式下（特别是关于要准备的洗涤液的量方 面）实现用于通风流的湿式洗涤器的有效和可靠的运行。此外应提供一种对于这样的通风 系统特别有利的操作方法。 涉及装置的任务根据本专利技术通过权利要求1的特征解决。关于方法方面，通过权 利要求10的特征解决该任务。 本专利技术有利的扩展方案是从属权利要求以及以下详细描述的主题。 本专利技术基于如下认识，即通过被动地开发存在的储水装置，在已经存在的设备中 也可以实现已知通风系统和相关洗涤设备的改进，以达到较高的安全标准。这能实现反应 堆外壳以及相关安全系统的简化设计以及因此明显降低成本。 根据本专利技术的方法和设备优选用于：在具有堆芯熔化的破损状态下，通过释放的 余热产生的气体或蒸汽（包括泄漏物）在超压情况下被完全吸出，并且在放出到环境之前 几乎完全将空气携带的放射性清除。在过滤/洗涤中保留的放射性有利地直接回送到反应 堆外壳中。由此可以阻止相关的放射性泄漏并且因此产生的在发电站环境中的土地污染。 在根据本专利技术的方案中成功实现的是，通过利用事故引起的压力梯度来被动产生 驱动压力，优选结合被动的液位调节，将洗涤设备中的水位（更一般地：洗涤液水平）分别 在通风过程开始前或开始时填满和/或恒定地保持在期望的范围中。在此优选的是，总归 存在的或由于事故而形成的液体收集装置用作洗涤液储存装置，使得借助尺寸非常小的外 部或附加的储存容器也确保可靠的运行。 洗涤设备的填充，一方面可以在启动通风系统时、尤其是还在实际通风之前以最 大驱动的、静态的压力差进行。 另一方面，特别是可以通过在洗涤设备的气体入口区域中通风流的有目的的节流 通过使用流体动力关系被动地产生驱动压力，该驱动压力将洗涤液有目的地吸入到洗涤设 备中。必要的抽吸负压可以自动地产生，例如通过文氏洗涤器的文氏管中的有目的的节流 和压力降低产生。 在此，在洗涤设备的气体入口区域中例如通过喷嘴特别是文氏喷嘴、孔式喷嘴或 类似的变型，相对于供给的储水装置而言产生大于〇. 1巴的负驱动压差，优选在高压的情 况下在通风开始时大于1巴，所述供给的储水装置例如是在沸水反应堆情况下的冷凝室或 者在压水反应堆情况下的建筑槽。 水抽吸管路此外可以如下设计尺寸：使得在沸腾的具有气泡形成的池的情况下， 在抽吸管路中也能实现有效的凝块输送（Pfropfenf5rderung )，特别是通过足够小的、小 于25毫米、有利地小于15毫米的直径。 通过不同预定宽度的抽吸管路的组合，也可以分别单独地优化初始的快速填充和 随后的液位补充（也连同沸腾的池）。 通过所述措施，也可以克服在储水装置（更一般地：洗涤液储存装置）与洗涤单元 之间比较大的高度差（例如5至30米或者更大）。 在洗涤器中的液位设置和调整优选通过浮动液位控制装置优选借助于污物不灵 敏的滚球锁闭装置或旋转滑阀实施。通过相继连接两个机构，可以实现用于充满的较高 可靠性。在此，例如可以在水出口处使用滚球锁闭装置并且预连接地一一集成到填充管路 中--使用旋转滑阀。 特别是现在在通风运行和出现的蒸汽的情况中，例如通过进入的过热气体和/或 通过洗涤器中的衰变热，被动地从储存装置再供给分别被蒸发的水量。 在另一有利的扩展方案中成功实现的是，在没有通过量的再通风运行中，在小的 例如10至小于50千瓦的小的衰变热产生的情况下，通过经由洗涤设备表面的蒸发和对 流热输出的组合，导出积累的热量并因此也在长期运行中实现设备的完全被动性和自给自 足。 最大的再供给速率（Nachspeiserate)通过填充管路中的节流装置有利地限制 为：使得在具有非常高的、例如500kW至1000 kW的衰变热的变型方案中一方面可以供给最 大蒸发的水量（等同于蒸发功率），并且在连接到用作储存装置的冷凝室的情况下同时实 现作为冷凝室的流出限制的限制装置。通过这种方式，实现了在这种管路故障的情况下不 会出现短期的冷凝室故障，并且防止了泄露的溢出。 通过在冷凝室中将填充管路的入口尽可能低地定位，在液位下降并且相应地暴露 冷凝管的情况下，冷凝室中的剩余的液体量也可以用于填充洗涤装置并且由此用于有效地 在洗涤装置中进行气体净化。特别是现在产生的优点是，例如在由于事故导致的、通常覆盖 冷凝管的出口的水蒸发的情况下（在其他情况下在冷凝室中进行的气体过滤在这种情况 下发生故障），至少洗涤装置中的气体净化得到保留，而不必短期和中期主动地移动另外的 水量（例如在严重的全厂断电情况下，栗不可用）。通过这种方式，实现了设施的可靠运行 并且极大地提高了在严重故障情况下的安全性。 此外，为了填充或再填充洗涤设备，使用附加的储水装置，例如以平地构型布置的 储存水罐和诸如此类的形式。在此，例如通过自给自足的栗单元建立到洗涤装置的水输送， 该栗单元借助于电池模块或通过压缩空气瓶运行。 通过例如借助于冷凝室水的填充和/或通过上述其他储水装置的填充的组合，确 保可靠的长期散热，在洗涤器中产生非常高的衰变热功率的情况下也是如此。 在文氏洗涤器中的文氏部分有利地通过长形文氏管构建，该长形文氏管的洗涤液 抽吸区域位于池深处并且主要在洗涤液水平之上吹出。 该文氏单元优选以由德国专利文献DE 103 28 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于核设施(2)的反应堆外壳(4)的泄压系统(18)，带有引导穿过反应堆外壳(4)的、能够借助闭锁附件(30，32)关闭的泄压管路(16)，其中在泄压管路(16)的位于反应堆外壳(4)外部的区段中连接有湿式洗涤器(36)用于在泄压运行中在打开闭锁附件(30，32)时形成的泄压气流，其特征在于，具有储存装置(67)，其布置在反应堆外壳(4)中或者按照流通地与反应堆外壳连接，使得在反应堆外壳(4)中存在的相对于外部环境的超压至少部分地、优选大部分地或者完全地传递给储存装置(67)，以及从储存装置(67)向湿式洗涤器(36)引导的、能够借助闭锁附件(72)关闭的供给管路(68)，用于从储存装置(67)为湿式洗涤器(36)供给用作洗涤液(52)的液体(14)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：贝恩德·埃卡特，诺伯特·洛施，弗兰克·策和，
申请(专利权)人：阿海珐有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE