CN116733278A - 一种备用冷却厂房的布置方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种备用冷却厂房的布置方法，通过将备用冷却厂房沿着纵向分隔，形成三个互通的龙门架区、DEC冷链区和DEC柴油机区，且三个区域的底部标高一致，备用冷却厂房与反应堆厂房和燃料厂房设于同一底板上，所述DEC冷链区和所述DEC柴油机区与燃料厂房相邻设置，所述龙门架区与反应堆厂房相邻设置，可有效减少管线的穿行，从而使得位于DEC冷链区内的最终冷却水系统对燃料厂房的余热排出系统进行冷却；龙门架区设有补水池，以对最终冷却水系统提供稳定的冷源，DEC柴油机区适于为所述最终冷却水系统提供动力源；该备用冷却厂房的布置简单，布局合理，既可以满足核电站设计扩展工况下的安全功能，还可以提高核电站的空间利用率。

Description

一种备用冷却厂房的布置方法

技术领域

本发明涉及核电厂设计技术领域，具体涉及一种备用冷却厂房的布置方法。

背景技术

国内外先进的第三代核电堆型包括：AP000、EPR和华龙一号，其中AP1000采用全范围非能动的安全设计理念，EPR采用全范围能动的安全设计理念，华龙一号核电站采用能动+非能动的安全设计理念，即：处理设计基准事故时，以能动安全系统为主，辅以部分非能动的安全手段，处理设计扩展工况(DEC)时，增设非能动的安全设施，在能动手段暂时不可用时投运非能动系统，导出堆芯热量。

华龙一号采用以能动为主的安全系统，会造成能动设备过多，且核岛体量过大，经济性不好。在新型的压水堆设计中，计划采用非能动+能动的安全设计理念，即：处理设计基准事故时，采用非能动安全系统，处理设计扩展工况时，采用能动的安全设施，这样可以减少能动设备数量且降低核岛体量，提高经济性。

堆芯热量通过设置在燃料厂房的余热排出系统导出环境大气中，当余热排出系统的冷源出现故障时，容易导致热量无法导出，容易产生安全隐患。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的当余热排出系统的冷源出现故障导致余热无法排出，容易产生安全隐患的缺陷，从而提供一种备用冷却厂房的布置方法，用于布置应对设计扩展工况下的能动安全系统，实现能动安全系统的功能。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种备用冷却厂房的布置方法，将备用冷却厂房与反应堆厂房和燃料厂房设于同一底板上，所述备用冷却厂房沿着纵向分为龙门架区、DEC冷链区和DEC柴油机区，所述龙门架区、所述DEC冷链区和所述DEC柴油机区相互连通且底标高一致，所述DEC冷链区位于所述龙门架区和所述DEC柴油机区之间，所述DEC冷链区设有通道以连通所述龙门架区和所述DEC柴油机区；

所述DEC冷链区与燃料厂房相邻设置，所述DEC冷链区(2)设有最终冷却水系统和应急设冷水系统，所述最终冷却水系统与应急设冷水系统交换热量；所述应急设冷水系统与所述燃料厂房的余热排出系统交换热量；

所述龙门架区与反应堆厂房相邻设置，所述龙门架区设有补水池，所述补水池用于向最终冷却水系统提供冷源；

所述DEC柴油机区与所述燃料厂房和所述DEC冷链区相邻设置，所述DEC柴油机区适于为所述最终冷却水系统提供动力源。

根据本发明的一些实施例，所述备用冷却厂房至少设有5层，各层楼平面距地面高度分别为－6.00m、±0.00m、+5.00m、+10.00m和+20.00m。

根据本发明的一些实施例，所述DEC冷链区布置有最终冷却水设备间、应急冷却水设备间、冷却塔、电气设备间、仪控设备间和通风设备间。

根据本发明的一些实施例，所述最终冷却水系统包括有所述冷却塔和最终冷却水泵，所述冷却塔跨设－6.00m层和+10.00m层之间，所述最终冷却水泵设置在所述最终冷却水泵间内，所述冷却塔的集水池设置在－6.00m层，所述最终冷却水泵间设置在－6.00m层。

根据本发明的一些实施例，所述冷却塔的进风冷却区布设在±0.00m层，所述冷却塔的布水管道设置在+5.00m层，所述冷却塔的排风口布置在+10.00m层。

根据本发明的一些实施例，所述DEC冷链区还设有应急冷却水系统，所述应急冷却水系统通过管道与所述最终水系统连通。

根据本发明的一些实施例，所述应急冷却水系统包括有板式热交换器、应急冷却水泵和波动箱，所述应急冷却水换热器设置在所述应急冷却水设备间内，所述应急冷却水设备间位于－6.00m层，所述应急冷却水泵设置于所述应急冷却水泵间内，所述应急冷却水泵间位于±0.00m层，所述波动箱间布置在+10.00m层。

根据本发明的一些实施例，所述补水池的上方设置有运输平台，所述运输平台与所述反应堆厂房的操作平台布置在同一标高上，标高为+20.00m层。

根据本发明的一些实施例，所述DEC柴油机区3内布置了柴油机大厅、通风设备间、储油罐间、风冷散热器间、辅助设备间和第二楼梯间。

根据本发明的一些实施例，所述柴油机大厅布置有DEC柴油机和吊车，所述柴油机大厅布置在±0.00m层至+10.00层之间，所述辅助设备间布置在±0.00m层，所述储油罐间布置在－6.00m层，所述风冷散热器间布置在+10.00m层。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明提供的备用冷却厂房的布置方法，通过将备用冷却厂房沿着纵向分隔，形成三个互通的龙门架区、DEC冷链区和DEC柴油机区，且三个区域的底部标高一致，备用冷却厂房与反应堆厂房和燃料厂房设于同一底板上，所述DEC冷链区和所述DEC柴油机区与燃料厂房相邻设置，所述龙门架区与反应堆厂房相邻设置，可有效减少管线的穿行，从而使得所述最终冷却水系统与应急设冷水系统交换热量；所述应急设冷水系统与所述燃料厂房的余热排出系统交换热量；龙门架区设有补水池，以对最终冷却水系统提供稳定的冷源，DEC柴油机区适于为所述最终冷却水系统提供动力源；该备用冷却厂房的布置简单，布局合理，既可以满足核电站设计工况下的安全功能，还可以提高核电站的空间利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一些实施例中提供的备用冷却厂房布置的结构示意图；

图2为本发明的一些实施例中提供的备用冷却厂房－6.00m层平面布置示意图；

图3为本发明的一些实施例中提供的备用冷却厂房±0.00m层平面布置示意图；

图4为本发明的一些实施例中提供的备用冷却厂房+5.00m层平面布置示意图；

图5为本发明的一些实施例中提供的备用冷却厂房+10.00m层平面布置示意图；

图6为本发明的一些实施例中提供的备用冷却厂房+20.00m层平面布置示意图。

附图标记说明：1、龙门架区；2、DEC冷链区；3、DEC柴油机区；11、补水池；12、第一楼梯间；13、电梯间；14、运输平台；21、冷却塔；22、最终冷却水设备间；23、应急冷却水设备间；24、电气设备间；25、通道；31、第二楼梯间；32、水处理设备间；33、油罐间；34、柴油机大厅；35、辅助设备间；36、风冷散热器间。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

参照图1所示，本发明提出了一种备用冷却厂房的布置方法：将备用冷却厂房与反应堆厂房和燃料厂房设于同一底板上，备用冷却厂房沿着纵向分为龙门架区1、DEC冷链区2和DEC柴油机区3，龙门架区1、DEC冷链区2和DEC柴油机区3相互连通且底标高一致，DEC冷链区2位于龙门架区1和DEC柴油机区3之间，DEC冷链区2设有通道25以连通龙门架区1和DEC柴油机区3；DEC冷链区2与燃料厂房相邻设置，DEC冷链区2设有最终冷却水系统，最终冷却水系统适于与燃料厂房的余热排出系统交换热量；龙门架区1与反应堆厂房相邻设置，龙门架区1设有补水池11，补水池11用于向最终冷却水系统提供冷源；DEC柴油机区3与燃料厂房和DEC冷链区2相邻设置，DEC柴油机区3适于为最终冷却水系统提供动力源。

具体说明，通过将备用冷却厂房沿着纵向分隔，形成三个互通的龙门架区1、DEC冷链区2和DEC柴油机区3，且三个区域的底部标高一致，备用冷却厂房与反应堆厂房和燃料厂房设于同一底板上，DEC冷链区2和DEC柴油机区3与燃料厂房相邻设置，龙门架区1与反应堆厂房相邻设置，可有效减少管线的穿行，从而使得位于DEC冷链区2内的最终冷却水系统对燃料厂房的余热排出系统进行冷却；龙门架区1设有补水池11，以对最终冷却水系统提供稳定的冷源，DEC柴油机区3适于为最终冷却水系统提供动力源；该备用冷却厂房的布置简单，布局合理，既可以满足核电站设计工况下的安全功能，还可以提高核电站的空间利用率。

可以理解的是，龙门架区1、DEC冷链区2和DEC柴油机区3三个区域之间可通过通道25和门洞连通。在本发明的一些实施例中，该备用冷却厂房设置了第一楼梯间12、第二楼梯间31和电梯间13，以便于工作人员的通行和消防的需求，其中第一楼梯间12和第二楼梯间31分别设在龙门架区1和DEC柴油机区3，电梯间13设置在龙门架区1，在DEC冷链区2设置连通龙门架区1和DEC柴油机区3的通道25。

可以理解的是，补水池11中需要容纳400m₃的水，以满足最终冷却水系统的补水需求。

在本发明的一些实施例中，补水池11的上方设置有运输平台14，运输平台14与反应堆厂房的操作平台布置在同一标高上，标高为+20.00m层。

具体说明，龙门架区1的主要功能在于，满足在役期间，需要进出反应堆厂房的设备的运输需求。根据进出反应厂房的最大设备的尺寸和重量确定龙门架区1吊装洞和运输平台14的尺寸和吊车的规格。运输平台14与反应堆厂房操作平台布置在同一标高，为+20.00m层，运输平台14上方设置吊车，地面上设置轨道，满足设备吊装和人运输的需求。

在本发明的一些实施例中，备用冷却厂房至少设有5层，各层楼平面距地面高度分别为－6.00m、±0.00m、+5.00m、+10.00m和+20.00m。

在本发明的一些实施例中，DEC冷链区2布置有最终冷却水设备间22、应急冷却水设备间23、冷却塔21、电气设备间24、仪控设备间和通风设备间。

在本发明的一些实施例中，最终冷却水系统包括有冷却塔21和最终冷却水泵，冷却塔21跨设－6.00m层和+10.00m层之间，最终冷却水泵设置在最终冷却水泵间内，冷却塔21的集水池设置在－6.00m层，最终冷却水泵间设置在－6.00m层。

具体说明，最终冷却水系统需要执行的主要功能包括：冷却换热、杂质过滤和补水；最终冷却水系统用于设计扩展工况下通过冷却急设备冷却水系统将安全壳内堆芯余热通过最终冷却水系统传递至环境大气。

在本发明的一些实施例中，冷却塔21的进风冷却区布设在±0.00m层，冷却塔21的布水管道设置在+5.00m层，冷却塔21的排风口布置在+10.00m层。

在本发明的一些实施例中，DEC冷链区2设有最终冷却水系统和应急设冷水系统，所述最终冷却水系统与应急设冷水系统交换热量；所述应急设冷水系统与所述燃料厂房的余热排出系统交换热量。

在本发明的一些实施例中，应急冷却水系统包括有板式热交换器、应急冷却水泵和波动箱，应急冷却水换热器设置在应急冷却水设备间23内，应急冷却水设备间23位于－6.00m层，应急冷却水泵设置于应急冷却水泵间内，应急冷却水泵间位于±0.00m层，波动箱间布置在+10.00m层。

具体说明，应急设备冷却水系统的主要功能为屏障和DEC(设计扩展)工况下提供备用热阱。屏障功能通过应急冷却水换热器和隔离阀来实现；DEC冷却功能通过由应急冷却水换热器，应急冷却水泵和波动箱组成的冷却回路，确保应急设备冷却水系统能在DEC工况下为余热排出系统的换热器和电机提供冷却，应急设备冷却水系统的容量能保证在失去外接水源补给的情况下，可以满足72小时无补水运行。因此将应急设备冷却水系统靠近余热排出系统的换热器布置，且应急冷却水泵的布置高度不高于余热排出系统的换热器的标高。

冷却塔21是最终冷却水系统的重要组成部分，用于将热量传递到热阱大气。冷却塔21的集水池布置在－6.00m层，用于收集冷却后的最终冷却水。最终冷却水泵间布置在－6.00m层，用于将经过冷却塔21冷却后的最终冷却水输送到应急冷却水换热器。应急冷却水换热器间也布置在－6.00m层，靠近最终冷却水泵间。应急冷却水泵用于将冷却后的应急冷却水输送到余热排出系统的换热器，因此应急冷却水泵间需靠近应急冷却水换热器间。冷却塔21的进风冷却区布置在±0.00m层，通过两台风机对最终冷却水进行强制风冷。冷却塔21的布水管道布置在+5.00m层的布水管道间内，用于将被应急冷却水换热器加热后的最终冷却水进入冷却区冷却，波动箱间布置在+10.00m层，满足系统功能。冷却塔21的排风区布置在+10.00m层，用于将换热后的热风排出。

在本发明的一些实施例中，DEC柴油机区3内布置了柴油机大厅34、通风设备间、储油罐间33、风冷散热器间36、辅助设备间35和第二楼梯间31。

可以理解的是，DEC柴油机区3与燃料厂房相邻，且设置在DEC冷链区2的一侧，以便于DEC柴油机区3内的设备与DEC冷链区2内的设备实现连接，为DEC冷链区2的设备提供动力源。DEC柴油机区3设有柴油发电机组，该柴油发电机组为中压柴油发电组。

在本发明的一些实施例中，柴油机大厅34布置有DEC柴油机和吊车，柴油机大厅34布置在±0.00m层至+10.00层之间，辅助设备间35布置在±0.00m层，储油罐间33布置在－6.00m层，风冷散热器间36布置在+10.00m层。

具体说明，柴油机大厅34内主要布置了DEC柴油机，辅助设备间35间布置了辅助设备，柴油机大厅34布置在±0.00m层，便于设备运输和更换。在柴油机大厅34内设置了吊车，满足柴油机的吊装需求，柴油机大厅34层高为10.00m层。储油罐用于储存柴油机所需的燃料，并且储油罐重量较大，因此将其布置在－6.00m层，燃油泵用于将储油罐中的燃料输送到日用油罐内，因此也将其布置在－6.00m层。水处理系统设备用于处理柴油机冷却水，需要布置在柴油机下方，因此布置在－6.00m层，柴油机中的冷却水可以靠重力流入水处理系统设备间进行处理。

可以理解的是，柴油机采用风冷的形式进行散热，因此需将风冷散热器布置在柴油机大厅34上方满足换热系统的要求，风冷散热器间36布置在+10.00m层。将整个备用冷却厂房的排风机房布置在风冷散热器房间左边，满足整个厂房的排风需求，排风机房布置在+10.00m层。厂房排风小室和冷风散热器排风小室都布置在+20.00m层。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种备用冷却厂房的布置方法，其特征在于，将备用冷却厂房与反应堆厂房和燃料厂房设于同一底板上，所述备用冷却厂房沿着纵向分为龙门架区(1)、DEC冷链区(2)和DEC柴油机区(3)，所述龙门架区(1)、所述DEC冷链区(2)和所述DEC柴油机区(3)相互连通且底标高一致，所述DEC冷链区(2)位于所述龙门架区(1)和所述DEC柴油机区(3)之间，所述DEC冷链区(2)设有通道(25)以连通所述龙门架区(1)和所述DEC柴油机区(3)；

所述DEC冷链区(2)与燃料厂房相邻设置，所述DEC冷链区(2)设有最终冷却水系统和应急设冷水系统，所述最终冷却水系统与应急设冷水系统交换热量；所述应急设冷水系统与所述燃料厂房的余热排出系统交换热量；

所述龙门架区(1)与反应堆厂房相邻设置，所述龙门架区(1)设有补水池(11)，所述补水池(11)用于向最终冷却水系统提供冷源；

所述DEC柴油机区(3)与所述燃料厂房和所述DEC冷链区(2)相邻设置，所述DEC柴油机区(3)适于为所述最终冷却水系统提供动力源。

2.根据权利要求1所述的备用冷却厂房的布置方法，其特征在于，所述备用冷却厂房至少设有5层，各层楼平面距地面高度分别为－6.00m、±0.00m、+5.00m、+10.00m和+20.00m。

3.根据权利要求2所述的备用冷却厂房的布置方法，其特征在于，所述DEC冷链区(2)布置有最终冷却水设备间(22)、应急冷却水设备间(23)、冷却塔(21)、电气设备间(24)和通风设备间。

4.根据权利要求3所述的备用冷却厂房的布置方法，其特征在于，所述最终冷却水系统包括有所述冷却塔(21)和最终冷却水泵，所述冷却塔(21)跨设－6.00m层和+10.00m层之间，所述最终冷却水泵设置在所述最终冷却水泵间内，所述冷却塔(21)的集水池设置在－6.00m层，所述最终冷却水泵间设置在－6.00m层。

5.根据权利要求3所述的备用冷却厂房的布置方法，其特征在于，所述冷却塔(21)的进风冷却区布设在±0.00m层，所述冷却塔(21)的布水管道设置在+5.00m层，所述冷却塔(21)的排风口布置在+10.00m层。

6.根据权利要求3所述的备用冷却厂房的布置方法，其特征在于，所述DEC冷链区(2)还设有应急冷却水系统，所述应急冷却水系统通过管道与所述最终水系统连通。

7.根据权利要求6所述的备用冷却厂房的布置方法，其特征在于，所述应急冷却水系统包括有板式热交换器、应急冷却水泵和波动箱，所述应急冷却水换热器设置在所述应急冷却水设备间(23)内，所述应急冷却水设备间(23)位于－6.00m层，所述应急冷却水泵设置于所述应急冷却水泵间内，所述应急冷却水泵间位于±0.00m层，所述波动箱间布置在+10.00m层。

8.根据权利要求2所述的备用冷却厂房的布置方法，其特征在于，所述补水池(11)的上方设置有运输平台(14)，所述运输平台(14)与所述反应堆厂房的操作平台布置在同一标高上，标高为+20.00m层。

9.根据权利要求2所述的备用冷却厂房的布置方法，其特征在于，所述DEC柴油机区(3)3内布置了柴油机大厅(34)、通风设备间、储油罐间(33)、风冷散热器间(36)、柴油机辅助设备间(35)和第二楼梯间(31)。

10.根据权利要求9所述的备用冷却厂房的布置方法，其特征在于，所述柴油机大厅(34)布置有DEC柴油机和吊车，所述柴油机大厅(34)布置在±0.00m层至+10.00层之间，所述辅助设备间(35)布置在±0.00m层，所述储油罐间(33)布置在－6.00m层，所述风冷散热器间(36)布置在+10.00m层。