CN102519108B - 核电站主控室通风系统改进结构 - Google Patents

Abstract

本发明属于核电站系统设计技术，具体涉及一种核电站主控室通风系统的改进结构设计。该主控室通风系统包括两个各自拥有独立的空气处理设备机房和管线的通风子系统，第一通风子系统为主控室及A系列保护组及仪控设备通风，第二通风子系统为B系列保护组及仪控设备通风。本发明可以避免因过滤器、加湿器没有冗余所导致的DVC系统的失效，从而影响其安全相关功能的执行，以及由DVC系统A、B系列风管管网的共用可能导致的A、B系列各两个保护组火灾共模失效风险。

Description

核电站主控室通风系统改进结构

技术领域

本发明属于核电站系统设计技术，具体涉及一种核电站主控室通风系统的改进结构设计。

背景技术

主控室通风系统(DVC)是为主控室和保护组在内的电气设备间，计算机房，技术支持中心等提供通风空调服务，保证主控室等区域在正常及事故工况下的可居留性。

DVC系统为实现其功能，系统设计为在正常工况和事故工况下皆连续运行。系统由正常管路和应急过滤管路组成，分别对应两种运行工况：

1)正常工况：DVC系统以新风加回风的方式连续运行，应急过滤管路风机停运。主风机将经过空气处理设备(过滤器、加热器、冷却器、加湿器)处理后的空气送至系统中去。

2)事故工况：在厂区污染情况下，DVC以循环方式连续运行，应急过滤管路由KRT系统自动启动，完成由正常管路到应急过滤管路的切换(通过设在应急和正常进风管线的安全级气动隔离阀实现的，它门互为100％冗余)。此时正常新风口关闭，事故新风口取风，应急过滤管路设有去除放射性气溶胶和放射性碘(分子碘和甲基碘)的高效粒子过滤器和碘吸附器以及保证碘吸附器除碘效率的电加热器。

事故时继续供应新风一是为了人员可居留的呼吸要求，二是为了保证主控室应急区域的微正压，避免外界污染空间向内渗透。

目前核电站主控室通风系统主要存在的问题如下：

1)空气处理主设备没有冗余

现有核电站主控室通风系统空气处理的主设备如冷却器、加热器、加湿器等未设冗余，当这些设备故障或正常的维护检修时，系统就得停运，因此影响了其安全功能的实施。

2)风机没有实体或空间隔离

执行安全功能的能动设备，DVC两台分由A、B列安全级电源供电的两台核级风机布置在同一土建小室(W704/W744)里，既没有实体隔离，也没空间隔离，违背单一故障准则。遇风机着火时可能会导致A、B列电源同时断电，这对电站的安全构成严重威胁。

3)A、B列仪控房间共用一条通风管网

现有核电站的一些B列保护组房间与A列保护组房间及其它A列房间共用一条DVC系统的通风管线。作为在某运行工况达到限值时自动动作，使反应堆停堆，对电站安全起保护作用，并在需要时启动专设安全设施的保护组，存在着因DVC风管的串接连通有火灾或DVC主设备故障等共模失效的风险。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的缺陷，提供一种核电站主控室通风系统的改进结构，使主控室通风系统的结构设计更加优化，提高核电站运行的安全性。

本发明的技术方案如下：一种核电站主控室通风系统的改进结构，包括两个各自拥有独立的空气处理设备机房和管线的通风子系统，第一通风子系统为主控室及A系列保护组及仪控设备通风，第二通风子系统为B系列保护组及仪控设备通风。

进一步，如上所述的核电站主控室通风系统的改进结构，其中，所述的第一通风子系统包括正常工况下的新风过滤管路和事故工况下的应急新风过滤管路。

更进一步，如上所述的核电站主控室通风系统的改进结构，其中，所述的第一通风子系统的正常工况下的新风过滤管路包括并联设置的两套空调处理机组，每套空调处理机组包括依次连接的过滤器、冷却器、加热器、加湿器和送风机；每套空调处理机组总装在一台空调箱体内，两台空调箱体的间距应满足《压水堆核电站防火设计和建造规则》(RCC-I)中的防火要求。

更进一步，如上所述的核电站主控室通风系统的改进结构，其中，用于设置空调处理机组的机房内设有地漏，机房门口设有挡水台。

更进一步，如上所述的核电站主控室通风系统的改进结构，其中，所述的第一通风子系统在事故工况下的应急新风过滤管路包括依次设置的预过滤器、气动隔离阀、加热器、粒子过滤器、碘过滤器和应急事故风机。

进一步，如上所述的核电站主控室通风系统的改进结构，其中，所述的第二通风子系统包括并联设置的两台空调处理机组，每套空调处理机组包括依次连接的过滤器、冷却器、加热器、加湿器和送风机。

进一步，如上所述的核电站主控室通风系统的改进结构，其中，所述的A系列的仪控设备和B系列的仪控设备分别包括位于电气厂房+11.5m的仪控房间的设备。

本发明的有益效果如下：

1)本发明满足设计基准事故和RCC-P单一故障准则，满足安全要求；

2)两个通风子系统分别为A系列仪控设备和B系列仪控设备通风，系统划分更加清晰，有效地防止共模失效；

3)空气处理主设备布置在空调机组内，空调机组一用一备冗余设置，提高了系统的安全性、可靠性；

4)两台空调机组之间的距离满足RCC-I中PFL火灾≥4m要求。

本发明可以避免因过滤器、加湿器没有冗余所导致的DVC系统的失效，从而影响其安全相关功能的执行，以及由DVC系统A、B系列风管管网的共用可能导致的A、B系列各两个保护组火灾共模失效风险。

附图说明

图1为本发明改进后的主控室第一通风子系统的流程示意图；

图2为本发明改进后的第二通风子系统的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

本发明将电站主控室通风系统(DVC)按A、B系列房间的不同对应拆分为两个各自拥有独立的空气处理设备机房和管线的通风子系统DVC1、DVC2。拆分后的DVC1保持原DVC系统的功能，为主控室及A系列保护组及仪控设备通风，维持主控室控制区域的人员可居留环境和设备间正常工作条件的核安全相关功能；DVC2为B系列保护组及仪控设备通风。由于B系列设备功能与A系列类同，故DVC2也设计为核安全相关系统。

如图1所示，第一通风子系统DVC1包括正常工况下的新风过滤管路1和事故工况下的应急新风过滤管路2。正常工况下的新风过滤管路1包括并联设置的两套空调处理机组3、4，空调处理机组前侧设有预过滤器13和气动隔离阀14，空调处理机组3包括依次连接的过滤器31、冷却器32、加热器33、加湿器34和送风机35，空调处理机组4包括依次连接的过滤器41、冷却器42、加热器43、加湿器44和送风机45。供风的房间包括主控室、技术支持中心、计算机室、办公室、A系列仪控机柜间、厨房和卫生间等，系统后侧通过排风机15排风。电气厂房+11.5m有许多仪控房间，其中A列的部分房间纳入DVC1。对于DVC1，增设空气处理主设备：过滤器41、冷却器42、加热器43、加湿器44、送风机45各一台，形成了与原有设备的100％冗余设置，电源与末端水源独立供应。每套空调处理机组总装在一台空调箱体内，实现了空间隔离，一台的故障或维修不影响另一机组的运行；同时，机房内增设地漏，门口增设150mm的挡水台，共同防止JPL消防喷洒或DEL水阀泄漏时的机房内、外部水淹，满足了RCC-P单一故障准则。两台空调机组箱体的中心距为6.01m，满足PFL火灾≥4m要求。

第一通风子系统DVC1在事故工况下的应急新风过滤管路2依次包括依次设置的预过滤器7、气动隔离阀8、加热器9、高效粒子过滤器10、碘过滤器11和应急事故风机12。应急新风过滤管路2与正常工况下的新风过滤管路1的两套空调处理机组连接。事故工况下，关闭正常工况的新风过滤管路取风口，从应急新风过滤管路的取风口取风，并经应急新风过滤管路过滤处理后，送入主控室和设备间。

如图2所示，第二通风子系统DVC2的设计安全等级与DVC1一样，为LS级，为保证其安全相关系统的实现，设计时就必须满足RCC-P、RCC-I等系列标准。因此，DVC2设计由互为冗余的两个100％冗余系列组成，包括并联设置的两套空调处理机组5、6，空调处理机组前侧设有预过滤器16和气动隔离阀17。空调处理机组5包括依次连接的过滤器51、冷却器52、加热器53、加湿器54和送风机55；空调处理机组6包括依次连接的过滤器61、冷却器62、加热器63、加湿器64和送风机65。供风的房间包括电气厂房+11.5m仪控房间中的L509B系列仪控机柜房间、L510B系列仪控机柜房间、W602B系列保护组房间、W607B系列保护组房间等，系统后侧通过排风机18排风。两个空调处理机组构成的空调机组箱体通过热工及水力学的理论计算，大致需要15m²的布置空间。在参考电站(岭澳一期)原建筑框架的约束下，经方案的多次比较，最终将其布置在原DEL系统的冷水罐间。

下面以参考电站(岭澳一期)为例，对本发明的具体设计形式进行举例说明。

实施例

系统由余度为2×100％(一用一备)并联的空调处理机组(DVC1系统)及余度为2×100％(一用一备)并联的空调处理机组(DVC2系统)来实现其功能。DVC系统分为DVC1和DVC2两个子系统，分别对应于电气设备的A系列及B系列。

DVC1子系统：该子系统包括正常工况下的主送风管路及事故工况下的应急新风过滤管路。

DVC2子系统：该子系统只有主送风管路。

对于M310堆型压水堆核电站，1号机组主控室空调系统DVC1的空调机组2台(一用一备)布置在19.44m层W705，W706房间内，DVC2空调机组2台(一用一备)布置在11.50m的W501房间内，应急过滤管路主要设备布置在W707房间内；2号机组主控室空调系统DVC1的空调机组布置2台(一用一备)布置在19.44m层W705，W706房间内，DVC2空调机组2台(一用一备)布置在L544房间内，应急过滤管路主要设备布置在W747房间内。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种核电站主控室通风系统的改进结构，其特征在于：包括两个各自拥有独立的空气处理设备机房和管线的通风子系统，第一通风子系统为主控室及A系列保护组及仪控设备通风，第二通风子系统为B系列保护组及仪控设备通风。

2.如权利要求1所述的核电站主控室通风系统的改进结构，其特征在于：所述的第一通风子系统包括正常工况下的新风过滤管路和事故工况下的应急新风过滤管路。

3.如权利要求2所述的核电站主控室通风系统的改进结构，其特征在于：所述的第一通风子系统的正常工况下的新风过滤管路包括并联设置的两套空调处理机组，每套空调处理机组包括依次连接的过滤器、冷却器、加热器、加湿器和送风机。

4.如权利要求3所述的核电站主控室通风系统的改进结构，其特征在于：每套空调处理机组总装在一台空调箱体内，两台空调箱体的间距应满足《压水堆核电站防火设计和建造规则》中的防火要求。

5.如权利要求4所述的核电站主控室通风系统的改进结构，其特征在于：用于设置空调处理机组的机房内设有地漏，机房门口设有挡水台。

6.如权利要求2所述的核电站主控室通风系统的改进结构，其特征在于：所述的第一通风子系统在事故工况下的应急新风过滤管路包括依次设置的预过滤器、气动隔离阀、加热器、高效粒子过滤器、碘过滤器和应急事故风机。

7.如权利要求1所述的核电站主控室通风系统的改进结构，其特征在于：所述的第二通风子系统包括并联设置的两套空调处理机组，每套空调处理机组包括依次连接的过滤器、冷却器、加热器、加湿器和送风机。

8.如权利要求1所述的核电站主控室通风系统的改进结构，其特征在于：所述的A系列的仪控设备和B系列的仪控设备分别包括位于电气厂房地上11.5m的仪控房间的设备。

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