CN104737236A - 核电站被动辅助给水系统的充水装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种核电站被动辅助给水系统的充水装置,包括:第一被动冷凝箱和第二被动冷凝箱,包含冷却水和冷凝器,该冷凝器用于通过与该冷却水进行热交换而使蒸汽发生器的蒸汽冷凝而供应到反应堆;第一脱气器箱和第二脱气器箱,配备于用于对核电站内使用的给水进行脱气的脱气器,用于存储给水,并将所存储的给水供应到第一被动冷凝箱和第二被动冷凝箱;第一蒸汽冷凝器箱和第二蒸汽冷凝器箱,配备于用于使用于涡轮驱动的蒸汽冷凝而回收冷凝水的蒸汽冷凝器,用于存储冷凝水,并将所存储的冷凝水供应到第一脱气器箱和第二脱气器箱。本发明可将脱气器箱和蒸汽冷凝器箱使用为充水源,从而具有可延长被动辅助给水系统的运行时间的技术效果。

Description

核电站被动辅助给水系统的充水装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种核电站被动辅助给水系统的充水装置,尤其涉及一种可通过多样的充水源而将冷却水供应到被动冷凝箱的核电站被动辅助给水系统的充水装置。
背景技术
[0002] 核电站是这样的一种设备:利用由燃料的核裂变生成的热能而将热能传递给经过蒸汽发生器的水而产生蒸汽,并通过产生的蒸汽启动涡轮和发电机而获得电能。
[0003] 核电站应当具有:反应堆堆芯,持有核燃料;一种设备,让用于将反应堆中产生的热能传递给二次侧的反应堆冷却料系统在设计标准范围内安全运行,从而维持核电站的安全状态,且用于防止放射性物质的扩散。
[0004] 为了达到这一目的,核电站具有工程安全设备系统,以在发生事故时使发电站安全停止。工程安全设备系统包括围护容器系统(Containment System)、异常堆芯冷却系统(Emergency Core Cooling System)、被动辅助给水系统(Passive Auxiliary FeedwaterSystem)。
[0005] 作为所述被动辅助给水系统的一例,图1示出韩国授权专利第10-1022164号所公开的轻水堆的被动二次侧冷凝系统。参考图1,现有技术中的轻水堆的被动二次侧冷凝系统包括:蒸汽发生器10,通过反应堆的热量而产生蒸汽;主蒸汽管11,将所述蒸汽发生器10的热量供应到涡轮侧;主供水管12,用于使通过经过涡轮的蒸汽与冷却水之间的热交换而冷凝的水被回收到蒸汽发生器10,且所述冷凝系统如下构成:当反应堆的运行中断时,阻断朝向涡轮侧的蒸汽供应,并使通过从主蒸汽管11分岔的蒸汽供应管13而流入的蒸汽在盛放于被动冷凝箱30内部的冷凝器20中进行热交换而被冷凝为水,之后通过连接于冷凝器20的出口的冷凝水回收管14而使冷凝的水合流到主供水管12,冷凝水回收管14设置有用于防止冷凝的水的倒流的防倒流部40。
[0006] 根据这样的被动二次侧冷凝系统,不配备泵之类的专门的能动单元,而在通过自然对流方式使产生于蒸汽发生器10中的蒸汽在冷凝器20中冷凝之后回收到蒸汽发生器10而冷却反应堆,从而具有可在核电站发生事故时防止反应堆过热的优点。
[0007] 充入到所述被动冷凝箱30中的冷却水为50万加仑,并确保至少8小时的冷却功能。这种冷却可行时间的局限性源于被动冷凝箱30内的冷却水与冷凝器20进行热交换而使其温度逐渐上升,结果发展到无法通过冷凝器20而进行冷凝的状况。
[0008] 因此,通过被动冷凝箱30,虽然可在面对8小时左右的事故时通过顺利运行被动辅助给水系统而执行冷却,但如同近来的日本福岛核事故,在事故长期持续的情况下,存在被动辅助给水系统无法起到作用的问题。
发明内容
[0009] 技术问题
[0010] 为了解决如上所述的技术问题,本发明的目的在于提供一种通过将多样的充水源附加于被动辅助给水系统的被动冷凝箱(tank)而即使在事故长期持续的情况下也能够顺利运行被动辅助给水系统的核电站被动辅助给水系统的充水装置。
[0011] 技术方案
[0012] 为了解决如上所述的技术问题,本发明的核电站被动辅助给水系统的充水装置包括:第一被动冷凝箱和第二被动冷凝箱,包含冷却水和冷凝器,该冷凝器用于通过与该冷却水进行热交换而使蒸汽发生器的蒸汽冷凝而供应到反应堆;第一脱气器箱和第二脱气器箱,配备于用于对核电站内使用的给水(feedwater)进行脱气的脱气器(deaerator),用于存储所述给水,并将所存储的所述给水供应到所述第一被动冷凝箱和第二被动冷凝箱;第一蒸汽冷凝器箱和第二蒸汽冷凝器箱,配备于用于使使用于涡轮驱动的蒸汽冷凝而回收冷凝水的蒸汽冷凝器,用于存储所述冷凝水,并将所存储的所述冷凝水供应到所述第一脱气器箱和第二脱气器箱。
[0013] 有益效果
[0014] 本发明可将脱气器箱和蒸汽冷凝器箱使用为充水源,从而具有可延长被动辅助给水系统的运行时间的技术效果。
[0015] 此外,本发明构成为可从外部直接将消防泵车等冷却水供应单元的冷却水充入到被动冷凝箱,从而具有即使在长期的核电站事故中也能够顺利运行被动辅助给水系统的技术效果。
附图说明
[0016]图1为现有技术中的核电站的被动辅助给水系统的构成图。
[0017]图2为根据本发明的一个实施例的核电站被动辅助给水系统的充水装置的构成图。
[0018]图3为根据本发明的另一实施例的核电站被动辅助给水系统的充水装置的构成图。
[0019] 符号说明
[0020] 110:第一被动冷凝箱 120:第二被动冷凝箱
[0021] 210:第一脱气器箱 220:第二脱气器箱
[0022] 310:第一蒸汽冷凝器箱 320:第二蒸汽冷凝器箱
[0023] 400:蒸汽冷凝器泵 410:第一充水泵
[0024] 420:第二充水泵 430:作动给水泵
[0025] 500:消防泵车 510:第一供应管
[0026] 520:第二供应管
具体实施方式
[0027] 以下,参考附图说明根据本发明的优选实施例的核电站被动辅助给水系统的充水
目.ο
[0028]图2为根据本发明的优选实施例的核电站被动辅助给水系统的充水装置构成图。
[0029] 参考图2,根据本发明的优选实施例的核电站被动辅助给水系统的充水装置包括:第一被动冷凝箱110和第二被动冷凝箱120,包含冷却水和冷凝器,该冷凝器用于通过与该冷却水进行热交换而使蒸汽发生器的蒸汽冷凝而供应到反应堆;第一脱气器箱210和第二脱气器箱220,配备于用于对核电站内使用的冷却水进行脱气的脱气器;第一蒸汽冷凝器箱310和第二蒸汽冷凝器箱320,配备于用于回收使用于涡轮驱动的蒸汽的蒸汽冷凝器(steam condenser),其中,通过蒸汽冷凝器泵400而将存储于所述第一蒸汽冷凝器箱310和第二蒸汽冷凝器箱320的水供应到所述第一脱气器箱210和第二脱气器箱220,并通过第一充水泵410和第二充水泵420而将存储于所述第一脱气器箱210和第二脱气器箱220的水充入到所述第一被动冷凝箱110和第二被动冷凝箱120。
[0030] 此外,配备直接连接于所述第一被动冷凝箱110和第二被动冷凝箱120的第一供应管510和第二供应管520,从而使消防泵车500能够从外部将冷却水直接供应到第一被动冷凝箱110和第二被动冷凝箱120。
[0031] 以下,对如上所述地构成的根据本发明的优选实施例的核电站被动辅助给水系统的充水装置的构造和作用进行更加详细的说明。
[0032] 首先,第一蒸汽冷凝器箱310和第二蒸汽冷凝器箱320配备于蒸汽冷凝器,该蒸汽冷凝器用于让使用于涡轮的驱动的蒸汽得到冷凝而被再次使用,通常,所述第一蒸汽冷凝器箱310和第二蒸汽冷凝器箱320各自的容量为23万加仑左右。
[0033] 另外,第一脱气器箱210和第二脱气器箱220配备于脱气器,该脱气器用于去除溶解在供应到发电站厂房设备的给水中的溶氧和二氧化碳,从而起到防止厂房腐蚀的作用,所述第一脱气器箱210和第二脱气器箱220中始终存储有用于脱气的给水。
[0034] 所述第一脱气器箱210和第二脱气器箱220的容量约为27万加仑。
[0035]当发生事故时,通过充入到所述第一被动冷凝箱110和第二被动冷凝箱120中的冷却水而使蒸汽发生器的蒸汽冷凝,并将其再次供应到反应堆,从而启动实质性地冷却反应堆的被动辅助给水系统。
[0036] 如前所述,虽然利用所述第一被动冷凝箱110和第二被动冷凝箱120的冷却水可使被动辅助给水系统的冷却操作维持8小时左右,但如果经过这一时间,则通过第一充水泵410和第二充水泵420而将存储于所述第一脱气器箱210和第二脱气器箱220中的水分别供应到第一被动冷凝箱110和第二被动冷凝箱120。
[0037] 此时,可以使因在第一被动冷凝箱110和第二被动冷凝箱120中进行热交换而温度上升的冷却水溢出,并随着所述第一脱气器箱210和第二脱气器箱220中的水供应到第一被动冷凝箱110和第二被动冷凝箱120,第一被动冷凝箱110和第二被动冷凝箱120内的冷却水温度将会下降,并可维持通过其内部的冷凝器而使蒸汽发生器的蒸汽冷凝并供应到反应堆的操作。
[0038] 此外,所述第一蒸汽冷凝器箱310和第二蒸汽冷凝器箱320中的水通过蒸汽冷凝器泵400而被供应到所述第一脱气器箱210和第二脱气器箱220,从而可以持续地将冷却水充入到第一被动冷凝箱110和第二被动冷凝箱120。
[0039] 通过这样的操作,可延长被动辅助给水系统的运行时间,而且即使在事故长期持续的情况下也能够保障被动辅助给水系统的运行。
[0040] 当所述第一脱气器箱210、第二脱气器箱220以及第一蒸汽冷凝器箱310、第二蒸汽冷凝器箱320中的水全部用尽时,通过分别从所述第一被动冷凝箱110和第二被动冷凝箱120延伸至反应堆建筑物外部的第一供应管510和第二供应管520而将消防泵车500中的水直接充入到第一蒸汽冷凝器箱310、第二蒸汽冷凝器箱320。
[0041]图3为根据本发明的另一实施例的核电站被动辅助给水系统的充水装置的构成图。
[0042] 参考图3,根据本发明的另一实施例的核电站被动辅助给水系统的充水装置并不使用所述图2的构造中的第一充水泵410和第二充水泵420,而是使用了用于将第一脱气器箱210和第二脱气器箱220中的水供应到第一被动冷凝箱110和第二被动冷凝箱120的作动给水泵430。
[0043] 现有的发电站设备并不配备有所述第一充水泵410和第二充水泵420,作动给水泵430在直接使用包含于现有的发电站设备中的泵的方面存在差异。
[0044] S卩,对于使用作动给水泵430的情形而言,不用附加新的设备,可以直接使用现有的核电站设备。
[0045] 其他构造和作用与上述实施例相同,由于已在上述实施例中充分说明与之相关的详细内容,故予以省略。
[0046] 如此,本发明可使用多样的充水源而将冷却水供应到被动冷凝箱,因此可以延长被动辅助给水系统顺利运行的时间。
[0047] 本发明并不局限于所述的实施例,对本发明所属的技术领域中具有普通知识的人员来说能够在不脱离本发明的技术主旨的范围内加以多样的修改、变形而实施乃是不言而喻的。
[0048] 产业上的可利用性
[0049] 本发明可将冷却水持续地供应到核电站的被动辅助给水系统的被动冷凝箱,从而可在核电站发生事故时延长被动辅助给水系统的正常运行时间,其具有产业上的可利用性。

Claims (3)

1.一种核电站被动辅助给水系统的充水装置,包括: 第一被动冷凝箱(110)和第二被动冷凝箱(120),包含冷却水和冷凝器,该冷凝器用于通过与该冷却水进行热交换而使蒸汽发生器的蒸汽冷凝而供应到反应堆; 第一脱气器箱(210)和第二脱气器箱(220),配备于用于对核电站内使用的给水进行脱气的脱气器,用于存储所述给水,并将所存储的所述给水供应到所述第一被动冷凝箱(110)和第二被动冷凝箱(120); 第一蒸汽冷凝器箱(310)和第二蒸汽冷凝器箱(320),配备于用于使使用于涡轮驱动的蒸汽冷凝而回收冷凝水的蒸汽冷凝器,用于存储所述冷凝水,并将所存储的所述冷凝水供应到所述第一脱气器箱(210)和第二脱气器箱(220)。
2.如权利要求1所述的核电站被动辅助给水系统的充水装置,其特征在于,所述第一脱气器箱(210)和第二脱气器箱(220)的所述给水通过第一充水泵(410)和第二充水泵(420)而得到供应,或者通过作动给水泵(430)而得到供应。
3.如权利要求1或2所述的核电站被动辅助给水系统的充水装置,其特征在于,还包括分别直接连接于所述第一被动冷凝箱(I1)和第二被动冷凝箱(120)的第一供应管(510)和第二供应管(520),从而能够从反应堆建筑物外部将消防泵车(500)中的水直接供应到所述第一被动冷凝箱(110)和第二被动冷凝箱(120)。
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