安全装置、核电厂系统以及核电厂的安全运行方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种安全装置，包括热交换单元、喷淋机构以及控制机构，所述热交换单元的入口端与核电厂系统中的反应堆冷却剂系统的热段连接，其出口端与所述反应堆冷却剂系统的冷段连接，所述热交换单元的入口端还用于与安全壳中的内置换料水箱连接，所述喷淋机构设于安全壳内，其入口端用于与所述热交换单元的出口端连接，所述控制机构包括用于控制安全装置各连接管线的第一控制组件、第二控制组件和第三控制组件。本发明专利技术还公开一种包含上述安全装置的核电厂系统、以及一种核电厂安全运行的方法。本发明专利技术装置的结构简单高效，实现了对多重安全系统的整合，可以提高设备利用率，降低设备投资成本。

Safety device, nuclear power plant system and safe operation method of nuclear power plant

【技术实现步骤摘要】
安全装置、核电厂系统以及核电厂的安全运行方法
本专利技术属于核
，具体涉及一种安全装置、核电厂系统以及核电厂的安全运行方法。
技术介绍
在发生了福岛核泄漏事件后，核电技术安全性更加受到重视，因此在目前的大部分三代压水堆核电厂中都设置了多重的安全系统列，以防止始发事件叠加单一故障导致的核电厂安全功能失效，进而导致堆芯的损毁。目前这些多重的安全系统都是采用单独布置的方式，即各个安全系统之间一般相互独立关系，各不相干。然而，这种多重、独立的布置方式，导致核电厂系统的整体结构较为繁琐，不仅设备、管道需要求量大，空间占用大，且这些安全系统的成本都比较高，致使核电厂的成本急剧增加，经济性下降，还会增加建设难度，使得压水堆核电厂在与火电、水电、风电的竞争中处于劣势。如在国内、外三代核电的投资过程中，均遇到了成本过高等问题。另外，在核电厂正常运行时，部分安全系统处于未启用状态，其中的设备都在闲置，比如安全壳喷淋系统，在核电厂的正常运行时，整个安全壳喷淋系统的设备都处于闲置状态，可见现有的安全系统的布置方式，还存在设备利用率低，大量设备资源浪费的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是针对现有技术中存在的以上不足，提供一种安全装置、核电厂系统以及核电厂的安全运行方法，其结构简单高效，实现了对多重安全系统的整合，可以大大提高设备利用率，降低设备成本。本专利技术提供的安全装置，其技术方案如下：一种安全装置，包括热交换单元、喷淋机构以及控制机构，所述热交换单元的入口端用于与核电厂系统中的反应堆冷却剂系统的热段通过第一连接管线连接，其出口端用于与所述反应堆冷却剂系统的冷段通过第二连接管线连接，所述热交换单元的入口端还用于与安全壳中的内置换料水箱通过第三连接管线连接，所述喷淋机构设于安全壳内，其入口端用于与所述热交换单元的出口端连接，所述控制机构包括第一控制组件、第二控制组件和第三控制组件，所述第一控制组件设于所述第一连接管线上，用于控制所述第一连接管线的通断，所述第二控制组件设于所述第二连接管线上，用于控制所述第二连接管线的通断，所述第三控制组件设于所述第三连接管线上，用于控制所述第三连接管线的通断。优选的，所述安全装置还包括循环管线，所述循环管线的两端分别与所述热交换单元的入口端和出口端相连。优选的，所述热交换单元包括热交换器和泵，所述泵的入口端与所述第一连接管线连接，其出口端与所述热交换器的入口端连接，所述热交换器的出口端与所述第二连接管线连接，所述循环管线的两端分别与所述泵的入口端和所述热交换器的出口端相连。优选的，所述热交换单元还包括调节管线和加药喷射器，所述调节管线与所述热交换器并联设置，其两端分别与热交换器的入口端和出口端相连，调节管线上设有调节阀，所述加药喷射器与所述泵并联设置。优选的，所述喷淋机构包括喷淋环管，所述喷淋环管设于所述安全壳顶部的内壁上，所述控制机构还包括第四控制组件，所述第四控制组件设于所述热交换单元的出口端上，用于控制喷淋环管的开闭。优选的，所述第一连接管线和第二连接管线上设有多个接口，多个所述接口分别用于与化学和容积控制系统、乏燃料水池冷却系统、安全注入系统和堆腔注水系统相连，所述控制机构还包括控制器，所述控制器与所述第一控制组件、所述第二控制组件、所述第三控制组件分别电连接。本专利技术还提供一种核电厂系统，其技术方案如下：一种核电厂系统，包括安全壳和安全厂房，所述安全壳内设有反应堆冷却剂系统，所述核电厂系统还包括以上所述的安全装置。优选的，所述热交换单元设于核电厂系统的安全厂房内，所述安全厂房的数量为多个，所述热交换单元的数量与安全厂房的数量相同，多个热交换单元分设于多个安全厂房内。优选的，所述第一控制组件包括多个隔离阀，多个所述隔离阀依次设置在所述第一连接管线上，其中的若干个隔离阀处于所述安全壳内，其它隔离阀处于所述安全厂房内，所述第二控制组件包括多个阀门，多个所述阀门依次设于所述第二连接管线上，第二控制组件中的若干个阀门处于所述安全厂房内，其它阀门处于所述安全壳内，所述第三控制组件包括一个或多个隔离阀，第三控制组件中的隔离阀处于所述安全厂房内；所述控制机构还包括控制器和检测器，所述控制器采用核电厂系统的总控单元，所述总控单元内设有温度阈值和/或压力阈值，总控单元与所述第一控制组件、所述第二控制组件、所述第三控制组件分别电连接，所述检测器与所述总控单元电连接，用于检测核电厂系统的不同位置的温度信息和/或压力信息，并将检测到的温度信息和/或压力信息传送给总控单元，总控单元用于将接收到的温度信息和/或压力信息与其内的温度阈值和/或压力阈值比较，并根据比较结果控制第一控制组件、第二控制组件和第三控制组件。优选的，所述第一控制组件还包括泄压阀，在所述第一控制组件中，处于安全壳内的隔离阀的数量为两个以上，所述泄压阀设于其中任意相邻的两个隔离阀之间。本专利技术还提供一种核电厂安全运行方法，其技术方案如下：一种核电厂的安全运行方法，包括，在核电厂正常停堆工况时，将安全壳中的反应堆冷却剂系统的介质水导出并对其进行冷却，再将冷却的介质水导入反应堆冷却剂系统中，以导出反应堆堆芯余热；在核电厂压力异常情况下，从所述安全壳的内置换料水箱中取水对安全壳内部进行喷淋，以对安全壳进行降压降温。本专利技术的有益效果如下：本专利技术的安全装置是基于更高的系统设置层次，将不同工况、不同运行阶段下的不同安全系统的功能需求相结合，并且能与核电厂系统中的主运行系统(反应堆冷却剂系统)之间连通，使其能够在充分利用现有设备的前提下，再增设部分相对简单的器件，来实现多个安全系统的相应功能，使其同时具有反应堆余热导出功能和安全壳降压喷淋功能，与现有技术相比，采用该安全装置的核电厂系统既可以在每个停堆换料周期下执行停堆导热以及升温启堆的工作，又可以在较低概率的事故情况下执行安全壳压力控制以及事故后中长期带热的功能，在保证核电厂原有的安全性的前提下，可以大大提高设备利用率，降低设备投资成本。本专利技术的核电厂安全运行方法，操作简单，对设备损伤小，安全可靠。附图说明图1为本专利技术实施例1中安全装置的结构示意图；图中：10-安全壳；11-内置换料水箱；12-热交换器；13-泵；14-加药喷射器；15-喷淋环管；16-调节管线；160-调节阀；17-循环管线；18-第一连接管线；19-第二联接管线；20-第三连接管线；100-第二环路热段；101-第一隔离阀；102-第二隔离阀；103-第三隔离阀；104-第四隔离阀；105-第五隔离阀；106-第六隔离阀；107-第七隔离阀；108-第八隔离阀；109-第一止回阀；110-第二止回阀；111-泄压阀；112-第一环路冷段；113-第一RCV接口；114-第一RFT接口；115-第二RCV接口；116-第一RSI接口；117-第二RFT接口；22-热交换器；23-泵；24-加药喷射器；25-喷淋环管；26-调节管线；260-调节本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种安全装置，其特征在于，包括热交换单元、喷淋机构以及控制机构，/n所述热交换单元的入口端用于与核电厂系统中的反应堆冷却剂系统的热段通过第一连接管线连接，其出口端用于与所述反应堆冷却剂系统的冷段通过第二连接管线连接，/n所述热交换单元的入口端还用于与安全壳中的内置换料水箱通过第三连接管线连接，/n所述喷淋机构设于安全壳内，其入口端用于与所述热交换单元的出口端连接，/n所述控制机构包括第一控制组件、第二控制组件和第三控制组件，/n所述第一控制组件设于所述第一连接管线上，用于控制所述第一连接管线的通断，/n所述第二控制组件设于所述第二连接管线上，用于控制所述第二连接管线的通断，/n所述第三控制组件设于所述第三连接管线上，用于控制所述第三连接管线的通断。/n

【技术特征摘要】
1.一种安全装置，其特征在于，包括热交换单元、喷淋机构以及控制机构，
所述热交换单元的入口端用于与核电厂系统中的反应堆冷却剂系统的热段通过第一连接管线连接，其出口端用于与所述反应堆冷却剂系统的冷段通过第二连接管线连接，
所述热交换单元的入口端还用于与安全壳中的内置换料水箱通过第三连接管线连接，
所述喷淋机构设于安全壳内，其入口端用于与所述热交换单元的出口端连接，
所述控制机构包括第一控制组件、第二控制组件和第三控制组件，
所述第一控制组件设于所述第一连接管线上，用于控制所述第一连接管线的通断，
所述第二控制组件设于所述第二连接管线上，用于控制所述第二连接管线的通断，
所述第三控制组件设于所述第三连接管线上，用于控制所述第三连接管线的通断。


2.根据权利要求1所述的安全装置，其特征在于，还包括循环管线(17)，所述循环管线的两端分别与所述热交换单元的入口端和出口端相连。


3.根据权利要求2所述的安全装置，其特征在于，所述热交换单元包括热交换器(12)和泵(13)，
所述泵的入口端与所述第一连接管线连接，其出口端与所述热交换器的入口端连接，所述热交换器的出口端与所述第二连接管线连接，
所述循环管线的两端分别与所述泵的入口端和所述热交换器的出口端相连。


4.根据权利要求3所述的安全装置，其特征在于，所述热交换单元还包括调节管线(16)和加药喷射器(14)，
所述调节管线与所述热交换器并联设置，其两端分别与热交换器的入口端和出口端相连，调节管线上设有调节阀(160)，
所述加药喷射器与所述泵并联设置。


5.根据权利要求1所述的安全装置，其特征在于，
所述喷淋机构包括喷淋环管(15)，所述喷淋环管设于所述安全壳顶部的内壁上，
所述控制机构还包括第四控制组件，所述第四控制组件设于所述热交换单元的出口端上，用于控制喷淋环管的开闭。


6.根据权利要求1-5任一项所述的安全装置，其特征在于，所述第一连接管线和第二连接管线上设有多个接口，多个所述接口分别用于与化学和容积控制系统、乏燃料水池冷却系统、安全注入系统和堆腔注水系统相连，
所述控制机构还包括控制器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：皮月，赵斌，于沛，李博，王广飞，姚亦珺，侯婷，赵嘉明，
申请(专利权)人：中国核电工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11