乏燃料水池的事故缓解系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种乏燃料水池的事故缓解系统，乏燃料水池事故缓解系统设置于燃料厂房，包括：设置于所述燃料厂房顶壁的排风口、排风门和第一电磁锁，所述排风门藉由所述第一电磁锁实现对所述排风口的关闭或开启；以及设置于所述燃料厂房周壁的通风口和通风门，所述通风门关闭或开启所述通风口。本实用新型专利技术提供的乏燃料水池的事故缓解系统，只需在原有燃料厂房的基础上设置排风口、排风门、电磁锁、通风口和通风门即可，结构设计简单且工程改造难度系数低，能有效缓解乏燃料水池丧失冷却事故危机。

Accident mitigation system of spent fuel pool

【技术实现步骤摘要】
乏燃料水池的事故缓解系统
本技术属于核电厂运行安全保护领域，尤其涉及一种乏燃料水池的事故缓解系统。
技术介绍
目前，对于乏燃料水池丧失冷却事故后的处理方法主要有以下几种方法：(1)核电厂乏燃料水池设置由泵驱动的冷却管线对热量进行移除，并增加应急补水管。该方法依靠外部稳定有效的电源或水源，但在核电厂发生极端损伤事故时很难保证可用。(2)回路热管技术：设计回路热管针对乏燃料水池中池水进行冷却，在燃料厂房内外各设置一段换热段，组成闭式回路将热量导出至外界。如中国专利(201220512478.9)公开一种压水核电站乏燃料水池的热管冷却装置，包括至少一个设置在乏燃料水池池壁上的热管散热组件，热管散热件组件设置在乏燃料水池内的为吸热段，穿过乏燃料水池池壁设置在乏燃料水池外的为散热段。由于蒸发段置于乏燃料水池内，假如乏燃料水池发生泄漏失水，蒸发段不能淹没的情况下冷却效果显著降低。(3)开式换热器技术：在燃料厂房内部或外部设置一段换热管段，厂房内部高温气体或外部冷却气体从管内流过将热量导出至外界。但冷却效率相对较低，需增大换热管段的表面积及体积，实施难度大且成本高。(4)通风类：设计一套应对严重事故的乏燃料水池自然通风及水回收系统，在燃料厂房顶部的金属穹顶周向开设若干个通风通道，使厂房内部积聚的高温湿空气流向外界。如中国专利(201210102016.4)公开一种应对严重事故的乏燃料水池自然通风及水回收系统，其结构包括作为燃料厂房屋顶一部分的金属穹顶，金属穹顶周向上具有若干个通风通道，通风通道上方设有自然通风烟囱，通风通道的入口位于乏燃料水池的上方，通风通道的出口与收水器连接。但该专利技术设计的系统对燃料厂房工程改造量较大、工程繁琐、成本高。(5)乏燃料厂房顶部水池：在燃料厂房顶部设置水池，以依靠高度差进行非能动应急补水。该方法对乏燃料厂房现有结构改动很大，且引入了地震等导致的顶部水池倾覆的风险。(6)蒸汽循环技术：利用燃料厂房事故后产生的蒸汽推动凝汽式汽轮机做功，蒸汽经过冷凝器冷凝之后回流入燃料厂房，实现事故后燃料厂房的非能动冷却。这种方法一般在燃料厂房发生事故后蒸汽压力已经较高的情况下投入使用，蒸汽压力较低时无法行使热量导出的功能。上述方法都存在一定的缺陷，因此，亟需一种结构简单、工程改造量小且能有效降低丧失冷却事故危险系数的乏燃料水池的事故缓解系统。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种结构简单、工程改造量小且能有效缓解丧失冷却等事故危机的乏燃料水池的事故缓解系统。为实现上述目的，本技术提供一种乏燃料水池的事故缓解系统，所述乏燃料水池设置于燃料厂房，包括：设置于所述燃料厂房顶壁的排风口、排风门和第一电磁锁，所述排风门藉由所述第一电磁锁实现对所述排风口的关闭或开启；以及设置于所述燃料厂房周壁的通风口和通风门，所述通风门关闭或开启所述通风口。较佳地，所述排风门的一端与所述燃料厂房的顶壁转动连接并设置于所述排风口的一侧，所述排风门的另一端为磁铁端，所述第一电磁锁设置于所述排风口的另一侧，所述磁铁端通过与所述第一电磁锁的贴合或断开实现所述排风门对所述排风口的关闭或开启。电磁锁在通电时产生磁力，断电时磁力消失，乏燃料水池在正常工作时，第一电磁锁正常通电，此时，排风门紧密吸附在第一电磁锁上，为乏燃料电池正常工作提供安全的工作环境。当乏燃料水池发生丧失冷却事故时，第一电磁锁断电，磁力消失，排风门由于重力作用与第一电磁锁断开，排风口打开，乏燃料水池产生的高温蒸汽从排风口排出，降低燃料厂房内的压力，避免厂房超压导致更为严重的安全事故。较佳地，所述第一电磁锁的面积大于所述磁铁端用于与所述第一电磁锁贴合时的接触面积。第一电磁锁的面积大于排风门与电磁锁的接触面积，这样可以加强电磁锁与排风门的贴合强度，以实现对排风口的严格密封。较佳地，所述第一电磁锁连接有单独电源。连接单独电源即使核电厂主电源断电情况下也可以持续性地维持本缓解系统的功能，极大地提高核电厂的安全性。较佳地，还包括设置于所述燃料厂房内的温度控制器，所述温度控制器控制所述第一电磁锁与所述单独电源的导通或断开。当丧失冷却事故发生或乏燃料厂房内产生很高的热量时，燃料厂房内的温度升高，当高过温度控制的设定温度时，连接第一电磁锁的电源断开，此时，第一电磁锁磁力消失，排风口开启。较佳地，所述排风口设置于所述乏燃料水池的正上方。位于正上方的排风口更有利于乏燃料水池中蒸汽的排出。较佳地，所述排风口的个数为多个，且多个所述排风口分布于所述燃料厂房顶壁的不同部位。较佳地，所述排风口呈方形结构。较佳地，所述通风门的一端与所述燃料厂房的周壁转动连接并设置于所述通风口的一侧，所述通风门的另一端为磁铁端，所述第二电磁锁设置于所述通风口的另一侧，所述磁铁端通过与所述第二电磁锁的贴合或断开实现所述通风门对所述通风口的关闭或开启。较佳地，所述通风口的个数为多个，且多个所述通风口分布于所述燃料厂房周壁的不同部位。与现有技术相比，本技术提供的乏燃料水池的事故缓解系统，只需在原有燃料厂房的基础上设置排风口、排风门、电磁锁、通风口和通风门即可，结构设计简单且工程改造难度系数低。当丧失冷却事故发生或乏燃料厂房内产生很高的热量时，排风口用于将燃料水池产生的蒸汽排出，通风口用于冷却通风，可减少燃料厂房内高温蒸汽气体，降低厂房内部压力、缓解乏燃料的升温过程、为后续补水处置争取时间，避免燃料破损、放射性释放等严重后果的发生。本技术提供的乏燃料水池的事故缓解系统结构简单、工程改造量小，能有效缓解丧失冷却事故危机。附图说明图1为本技术乏燃料水池的事故缓解系统一实施例关闭状态示意图；图2为本技术乏燃料水池的事故缓解系统一实施例开启状态示意图；图3为本技术乏燃料水池的事故缓解系统另一实施例关闭状态示意图；图4为本技术乏燃料水池的事故缓解系统另一实施例开启状态示意图。具体实施方式为详细说明本技术的技术方案、构造特征、所实现的技术效果，以下结合具体实施方式并配合附图详予说明。参见图1至图4，乏燃料水池2设置于燃料厂房1，本技术提供的乏燃料水池的事故缓解系统包括：设置于燃料厂房1顶壁的排风口11、排风门12和第一电磁锁13，以及设置于燃料厂房1周壁的通风口14和通风门15，排风门12藉由第一电磁锁13实现对排风口11的关闭或开启，通风门15关闭或开启通风口14，具体可通过人工操作通风门15来关闭或打开通风口14，也可通过设置第二电磁锁17(图3及图4)来实现。乏燃料水池2发生丧失冷却事故时，乏燃料水池2内的硼水等逐渐升温沸腾，当燃料厂房1内的温度升高超过一定值后，第一电磁锁13自动断电，磁力消失，排风门12在重力作用下脱离第一电磁锁13，排风口11开启，蒸汽从排风口11排出，同时，打开通风门15，冷风从通风口14进入燃料厂房1内，在燃料厂房1内形成自然循环冷却。继续参见图1至图4，排风门12的一端与燃料厂房1的顶壁转动连接，如枢接、铰接等。具体地，排风门12的一端与燃料厂房1的顶壁转动连接并设置于排风口11的一侧，排风门12的另一端为磁铁端，第一电磁锁13设置于排风口11的另一侧，磁铁端通过与第一电磁锁13的贴合或断开实现排风门12对排风口11的关闭或开启。在本实施例中，第一电磁锁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种乏燃料水池的事故缓解系统，所述乏燃料水池设置于燃料厂房，其特征在于，包括：设置于所述燃料厂房顶壁的排风口、排风门和第一电磁锁，所述排风门藉由所述第一电磁锁实现对所述排风口的关闭或开启；以及设置于所述燃料厂房周壁的通风口和通风门，所述通风门关闭或开启所述通风口。

【技术特征摘要】
1.一种乏燃料水池的事故缓解系统，所述乏燃料水池设置于燃料厂房，其特征在于，包括：设置于所述燃料厂房顶壁的排风口、排风门和第一电磁锁，所述排风门藉由所述第一电磁锁实现对所述排风口的关闭或开启；以及设置于所述燃料厂房周壁的通风口和通风门，所述通风门关闭或开启所述通风口。2.如权利要求1所述的乏燃料水池的事故缓解系统，其中，所述排风门的一端与所述燃料厂房的顶壁转动连接并设置于所述排风口的一侧，所述排风门的另一端为磁铁端，所述第一电磁锁设置于所述排风口的另一侧，所述磁铁端通过与所述第一电磁锁的贴合或断开实现所述排风门对所述排风口的关闭或开启。3.如权利要求2所述的乏燃料水池的事故缓解系统，其中，所述第一电磁锁的面积大于所述磁铁端用于与所述第一电磁锁贴合时的接触面积。4.如权利要求1所述的乏燃料水池的事故缓解系统，其中，所述第一电磁锁连接有单独电源。5.如权利要求4所述的乏燃料水池的事故缓解系统，其中，还包括设置于所述燃料厂...

【专利技术属性】
技术研发人员：张诗琪，陆雨洲，贠相羽，张煜晨，张越，张会勇，张世顺，
申请(专利权)人：中广核研究院有限公司，中广核研究院有限公司龙岗分公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44