CN204189460U - 一种适用于沉箱式海上核电站紧急情况下的进水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于沉箱式海上核电站紧急情况下的进水系统。它包括控制机构和执行机构；控制机构包括依次电连接的感温元件、控制电路和电磁阀Ⅰ；感温元件用于监测核电站的沉箱中的温度，当温度高于设定值时，控制控制电路连通，进而控制电磁阀Ⅰ开启；执行机构包括进水阀驱动管路和与之相连接的至少一个进水阀，进水阀设于沉箱上；电磁阀Ⅰ与进水阀驱动管路相连接并控制其连通。本实用新型具有以下优点：(1)采用感温元件，能够快速直接地触发紧急进水系统，避免系统响应慢。(2)电源备有海水电池，主电源失效后，保证了系统的可靠性。(3)进水阀通过气压或液压驱动，进一步规避电驱动可能失效的问题，进一步提高了系统运行的稳定性。

Description

一种适用于沉箱式海上核电站紧急情况下的进水系统

技术领域

本实用新型涉及一种适用于沉箱式海上核电站紧急情况下的进水系统，属于海上核电安全技术领域。

背景技术

核电站不能及时冷却往往会产生灾难性后果，下面以福岛核电站泄漏事故为例，来了解其事故发生的过程，以便针对性地规避核事故发生的原因，提供核安全性。

由于地震强度超出福岛核电站的抗震极限。地震后反应堆内控制棒插入，自动停堆。但停堆后剩余热量需要继续转移释放，但外部供电电网因地震损毁无法供电，此时应急备用柴油发电机开始工作，但随后遭到海啸摧毁，不得不启用第二套备用的应急电池动力，继续泵水冷却，但电池只能维持八小时。电力不能稳定供应，水泵不能很好工作，被蒸发并排出的水远多于注入反应堆内的水，水越来越少，有一部分燃料棒就开始裸露在水位之上，温度迅速上升，温度超过1200摄氏度，这么高温度下，燃料包壳的锆与水发生化学反应，产生氧化锆和氢气，氢气积累到一定浓度，与空气中氧气反应，因此发生了外层建筑的爆炸。为防止安全壳的温度继续升高而损毁，最后不得不注入海水冷却。

从福岛核电站事故发生的过程能够看出其应急进水系统的不足：应急备用柴油发电机很容易因地震及其他原因损毁；备用电池维持时间短；海水冷却不及时，调节过程迟滞等。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种适用于沉箱式海上核电站紧急情况下的进水系统，该进水系统包括控制机构和执行机构，控制机构中感温元件能够在核事故工况下感知周围温度，并快速、直接触发执行机构中进水阀紧急进水；且电源配备辅助电源能可靠、持续的提供动力，使进水系统稳定运行，从而使核电站温度降低，以保证核电站甚至周围环境的安全。

本实用新型提供的适用于沉箱式海上核电站紧急情况下的进水系统，它包括控制机构和执行机构；

所述控制机构包括依次电连接的感温元件、控制电路和电磁阀Ⅰ；所述感温元件用于监测沉箱式海上核电站的沉箱中的温度，当所述沉箱中的温度高于设定值时，所述感温元件控制所述控制电路连通，进而控制所述电磁阀Ⅰ开启；

所述执行机构包括进水阀驱动管路和与之相连接的至少一个进水阀，所述进水阀设于所述沉箱上；

所述电磁阀Ⅰ与所述进水阀驱动管路相连接，用于控制所述进水阀驱动管路的连通。

上述的进水系统，所述进水阀的驱动源采用气压驱动源或液压驱动源。

上述的进水系统，所述电磁阀Ⅰ由蓄电池、应急发电机或海水电池供电；所述蓄电池和/或所述应急发电机作为主电源，所述海水电池作为辅助电源，所述海水电池在海水进入破坏主电源后最大限度提供电力，以延长进水系统运行时间。

上述的进水系统，所述进水系统还包括与所述感温元件和所述控制电路相连接的电磁阀Ⅱ；所述感温元件的材料选用熔点高于核电站可释放的最高温度，防止感温元件熔化失效，材料可为铜合金、钛合金或镍合金；

所述感温元件是所述控制电路的关键元件，所述感温元件实质上是一个温度开关，其随外接温度增高而产生的热量传递到其内部设置的金属片上，达到动作温度设定时迅速动作，通过机构作用使出点断开或闭合，进而实现对所述控制电路通断状态的控制；

所述电磁阀Ⅱ与冷却剂注入泵相连接，所述控制电路控制所述电磁阀Ⅱ的开启，进而控制所述冷却剂注入泵的开启；

所述冷却剂注入泵与所述冷却剂储罐相连接，所述冷却剂储罐用来提供冷却剂硼酸，所述冷却剂注入泵将硼酸吸入所述沉箱中，用来吸收剩余中子及一部分碘。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)本实用新型中采用感温元件，通过直接感受核事故工况下的温度变化，能够快速直接地触发紧急进水系统，避免系统响应慢的弊端。

(2)本实用新型中电源备有海水电池，使主电源在自然灾害或严重事故下失效后，能够通过海水电池提供，保证了系统的可靠性。

(3)本实用新型中进水阀通过气压或液压驱动，进一步规避电驱动可能失效的问题，进一步提高了系统运行的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型中适用于沉箱式海上核电站紧急情况下的进水系统的结构示意图。

图2为本实用新型中适用于沉箱式海上核电站紧急情况下的进水系统的结构示意图。

图中标记如下：

1控制电路，2电源，3感温元件，4电磁阀Ⅰ，5进水阀驱动管路，6驱动源，7进水阀，8电磁阀Ⅱ，9冷却剂注入泵，10冷却剂储罐。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明，但本实用新型并不局限于以下实施例。

如图1所示，为本实用新型适用于沉箱式海上核电站紧急情况下的进水系统的结构示意图，它包括控制机构和执行机构；控制电路1、感温元件3(采用记忆合金制成)和电磁阀Ⅰ4依次电连接形成控制机构，且电磁阀Ⅰ4由电源2供电。感温元件3是控制电路1的关键元件，感温元件3实质上是一个温度开关，其随外接温度增高而产生的热量传递到其内部设置的金属片上，达到动作温度设定时迅速动作，通过机构作用使出点断开或闭合，进而实现对控制电路1通断状态的控制；感温元件3用于监测海上核电站中沉箱的温度，当监测到温度高于设定值时，感温元件3控制控制电路1连通，进而控制电磁阀Ⅰ4开启。进水阀7通过进水阀驱动管路5连接一个驱动源6组成执行机构，其中进水阀7设于沉箱上，电磁阀Ⅰ4与进水阀驱动管路5相连接，当电磁阀Ⅰ4开启时，即使进水阀驱动管路5连通，此时，在驱动源6的作用下，进水阀7即被打开，海水就能从进水阀7中注入至沉箱中进行冷却降温。

如图2所示，为了提高对核电站沉箱的降温效果，最大限度降低可能发生的核事故，本实用新型进水系统还设置与感温元件3和控制电路1相连接的电磁阀Ⅱ8，该电磁阀Ⅱ8与冷却剂注入泵9相连接，控制电路1根据感温元件3的所监测到环境温度进行连通，进而控制电路1控制电磁阀Ⅱ8的开启，进一步控制冷却剂注入泵9的开启，此时冷却剂注入泵9即可将与其相连接的冷却剂储罐10中的冷却剂注入至沉箱中。

使用本实用新型进水系统的工作过程如下：

如图1所示的进水系统，在紧急情况下，随着沉箱内温度升高到设定值时，感温元件3动作，使得控制电路1接通(电源2提供电能)，此时电磁阀Ⅰ4打开，即使进水阀驱动管路5连通；同时驱动源6(气压或液压驱动源)打开，由于驱动源6始终维持在工作压力状态，在驱动源6的作用下进水阀7被打开；沉箱式海上核电站设有通道与外部环境相连通，因此沉箱内部为常压，当进水阀7开启后，海水在自身压力下通过进水阀7进入沉箱中对核岛进行冷却，达到缓解反应堆事故的目的，以避免更大的损失。若本实用新型进水系统设置冷却剂注入部分，如图2所示，在电磁阀Ⅰ4打开的同时，电磁阀Ⅱ8被打开，冷却剂储罐10通过冷却剂注入泵9将冷却剂吸入沉箱中，用来吸收剩余的中子和一部分碘，最大限度减低可能发生的核事故。

Claims (4)

1.一种适用于沉箱式海上核电站紧急情况下的进水系统，其特征在于：它包括控制机构和执行机构；

所述控制机构包括依次电连接的感温元件、控制电路和电磁阀Ⅰ；所述感温元件用于监测沉箱式海上核电站的沉箱中的温度，当所述沉箱中的温度高于设定值时，所述感温元件控制所述控制电路连通，进而控制所述电磁阀Ⅰ开启；

所述执行机构包括进水阀驱动管路和与之相连接的至少一个进水阀，所述进水阀设于所述沉箱上；

所述电磁阀Ⅰ与所述进水阀驱动管路相连接，用于控制所述进水阀驱动管路的连通。

2.根据权利要求1所述的进水系统，其特征在于：所述进水阀的驱动源采用气压驱动源或液压驱动源。

3.根据权利要求1或2所述的进水系统，其特征在于：所述电磁阀Ⅰ由蓄电池、应急发电机或海水电池供电。

4.根据权利要求3所述的进水系统，其特征在于：所述进水系统还包括与所述感温元件和所述控制电路相连接的电磁阀Ⅱ；

所述电磁阀Ⅱ与冷却剂注入泵相连接，所述控制电路控制所述电磁阀Ⅱ的开启，进而控制所述冷却剂注入泵的开启；

所述冷却剂注入泵与所述冷却剂储罐相连接。