CN205025144U - 一种山体深埋式环绕型核岛厂房 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的是一种山体深埋式环绕型核岛厂房。本实用新型包括涉核厂房和非涉核厂房；所述涉核厂房包括反应堆厂房，核废物厂房，以反应堆厂房为中心环绕布置的核辅助厂房、燃料厂房、连接厂房、安全厂房和电气厂房，以及设置在涉核厂房中各个厂房之间的通道；其特征在于：所述涉核厂房设置在山体内，该非涉核厂房则设置在山体外；所述电气厂房为用于布置山体内相应仪控机柜和配电机柜的地下电气厂房；所述非涉核厂房包括用于布置主控室和应急控制室的地面电气厂房。本实用新型具有满足核岛各厂房洞室稳定性、抗震性的要求，同时有利于山体深埋式核电站的可建造性、经济性和安全性等优点。

Description

一种山体深埋式环绕型核岛厂房

技术领域

本实用新型涉及一种压水堆核电站的核岛厂房领域，具体涉及的是一种山体深埋式环绕型核岛厂房。

背景技术

日本福岛核事故引发了全球核能发展步伐放缓的多米诺效应，为核能发展蒙上了一层阴影。已进入快车道的我国核电建设也是“紧急刹车”，特别是内陆核电项目被全面暂停。对地震、海啸等大自然灾害的巨大威胁需重新认识和评估，核能发展将实施更高、更严格的安全标准，以提高核电站抵御极端事故的能力。我国制定了新的核安全规划《核安全与放射性污染防治“十二五”规划及2020年远景目标》（简称核安全规划）。其中强调核安全与放射性污染防治遵循预防为主、纵深防御的原则；采取所有合理可行的技术和管理手段，确保核设施各种防御措施的有效性和多道屏障的完整性，防止发生核事故，并在一旦发生事故时减轻其后果。

随着我国中西部地区经济的迅速发展，能源消耗越来越大，但是，大部分内陆地区煤炭资源匮乏，燃煤的铁路运输困难，环境污染日渐严重等综合因素限制了内陆地区燃煤电厂的发展，迫于环境保护和经济发展的压力，内陆地区对于核电这种清洁、高效的主力能源的呼声愈来愈强烈。为此，探索一种具有固有安全性、永不熔堆、更高公众接受度的核电发展新途径，成为发展内陆核电的关键；业界参考三峡水电地下厂房工程经验，提出一种山体深埋式核电站的思路。

这种山体深埋式核电站的核岛厂房置于山体深埋洞室中，具有天然的坚固实体屏障保护，对于外部自然灾害（飓风、海啸、洪水等）、人为灾害（恐怖袭击、武器攻击等）的防御能力远远优于传统地面核电站；地震破坏的风险也大大降低；核电站退役处理也更为经济，加深了纵深防御层次，从设计上实际消除大量放射性物质释放的可能性。

然而，山体深埋式核岛并不是单纯地把传统地面核岛一成不变地移置于山体洞室中，需要根据山体洞室稳定性，洞室成洞规模、洞室防震抗震要求、地下水防控及洞室施工技术等地下工程特点并结合各核岛厂房的功能进行重新合理化布局，才能使山体深埋式核电站具有工程可实施性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种核岛厂房的“环绕型”总体布置形式，确保核岛深埋山体后，满足核岛各厂房洞室稳定性、抗震性的要求，同时有利于山体深埋式核电站的可建造性、经济性和安全性，为山体深埋式核电站的工程化实施提供了一种可行性方案。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种山体深埋式环绕型核岛厂房，包括涉核厂房和非涉核厂房；所述涉核厂房包括反应堆厂房，核废物厂房，以反应堆厂房为中心环绕布置的核辅助厂房、燃料厂房、连接厂房、安全厂房和电气厂房，以及设置在涉核厂房中各个厂房之间的通道。

所述涉核厂房设置在山体内，该非涉核厂房则设置在山体外；所述电气厂房为用于布置山体内相应仪控机柜和配电机柜的地下电气厂房；所述非涉核厂房包括用于布置主控室和应急控制室的地面电气厂房。

本实用新型将常规地面核电站中的电气厂房划分为地面电气厂房和地下电气厂房两部分。考虑到事故情况下人员疏散、通风、应急操作的要求，将主控室和应急控制室布置在地面电气厂房。为避免远距离传输带来的电压损失、信号衰减以及增长电缆长度带来成本的增加，相应的仪控机柜、配电机柜等置于山体洞室中的地下电气厂房内。

为尽量减少山体洞室的挖掘工程量，本实用新型仅把传统地面核岛中涉核厂房移置深埋在山体洞室中；其余非涉核厂房布置在山体外或地面；本实用新型通过将核岛中涉核厂房布置在山体内，进而可利用山体洞室围岩的防护作用及封闭条件来提高核电厂的核安全性及应急防护能力。

本实用新型可以充分利用常规地面核电站的成熟厂房布置，无须对电气厂房以外的涉核厂房以及非涉核厂房的结构进行重新设计，缩短了设计周期，利于最终设计批准的申请。

所述核辅助厂房、燃料厂房、连接厂房、安全厂房和电气厂房分别布置在山体内的独立洞室中。通过上述设置可以将各个厂房分别布置在各自独立的洞室中，结合地下工程的特点，各洞室之间的距离满足洞室的稳定性要求，有效阻止了灾害的蔓延。

进一步，所述连接厂房和核辅助厂房的顶部均布置竖井，该竖井与地面烟囱相接。

更进一步，所述核辅助厂房、燃料厂房、连接厂房、安全厂房和电气厂房以反应堆厂房为中心“环绕型”布置；即，该核辅助厂房与连接厂房分别位于反应堆厂房的南北两侧，安全厂房和燃料厂房则分别位于反应堆厂房的东西两侧，且安全厂房位于反应堆厂房与电气厂房之间。

由于连接厂房与地面联系较大，因此所述连接厂房位于山体内靠外侧；所述核废物厂房位于山体内的任意位置处。

考虑洞室群的稳定性，山体内的建筑物不能像地面建筑物一样紧靠布置，而应隔有一定距离分散布置；因此，所述环绕反应堆厂房布置的核辅助厂房、燃料厂房、连接厂房和安全厂房，其与反应堆厂房的间距设置为50m。

作为一种优选，所述安全厂房与电气厂房之间的间距为31m。

作为最优地设置方式，所述通道包括布置人员通道、电缆道、通风道和工艺管廊通道。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

1、本实用新型通过将常规地面核电站中的电气厂房划分为地面电气厂房和地下电气厂房两部分，可有效达到同时兼顾人员疏散、通风、应急操作的要求，以及远距离传输带来的电压损失、信号衰减以及增长电缆长度带来成本的增加等问题，效果十分显著；

2、本实用新型通过将核岛中涉核厂房布置在山体内，进而可利用山体洞室围岩的防护作用及封闭条件来提高核电厂的核安全性及应急防护能力，有效满足山体深埋洞室稳定性、抗震性等及相关核安全法规准则的要求，从而利于山体深埋式核电站的工程可实施性、经济性和安全性；

3、本实用新型充分利用常规地面核电站的成熟厂房布置，无须对各厂房结构重新设计，缩短了设计周期，利于最终设计批准的申请。

附图说明

图1为本实用新型中涉核厂房的结构示意图。

其中，图中附图标记对应的零部件名称为：

1－反应堆厂房，2－核辅助厂房，3－燃料厂房，4－连接厂房，5－安全厂房，6－电气厂房，7－核废物厂房。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图，对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1

一种山体深埋式环绕型核岛厂房，如图1所示，包括涉核厂房和非涉核厂房；所述涉核厂房包括反应堆厂房，核废物厂房，以反应堆厂房为中心环绕布置的核辅助厂房、燃料厂房、连接厂房、安全厂房和电气厂房，以及设置在涉核厂房中各个厂房之间的通道；所述涉核厂房设置在山体内，该非涉核厂房则设置在山体外。

所述非涉核厂房主要包括：运行服务厂房、应急柴油机厂房、核岛消防泵房、地面电气厂房、应急空压机房。所述涉核厂房中的电气厂房为用于布置山体内相应仪控机柜和配电机柜的地下电气厂房。

地面电气厂房用于布置主控室和应急控制室；地下电气厂房则用于布置控制山体内仪器设备的仪控机柜、配电机柜。

本实用新型的非涉核厂房中，该运行服务厂房、应急柴油机厂房、核岛消防泵房、应急空压机房之间的连接关系和各厂房的具体结构为现有技术，因而不再赘述。

为了能有效阻止了灾害的蔓延，所述反应堆厂房、核辅助厂房、燃料厂房、连接厂房、安全厂房、核废物厂房和电气厂房分别布置在山体内的独立洞室中。

其中，该反应堆厂房是由一个带有准球形的圆柱形预应力钢筋混凝土结构及其内部结构组成，其用于阻止主回路管道泄漏所逸出的放射性物质对环境产生污染，并在正常工况和事故工况下，对现场人员提供辐射防护，同时保护反应堆厂房内部各系统免受外部灾害的影响。反应堆厂房为单层安全壳，将其置于山体洞室后，洞室的围岩可作为放射性防护屏障为厂房内的放射性提供更有效的屏蔽。

核辅助厂房为尺寸较大的厂房，为减少连接厂房洞室一侧岩体的挖空率，将核辅助厂房布置在山体内靠里侧，核辅助厂房顶部布置竖井，与地表烟囱相接。核辅助厂房主要用于核辅助系统设备及管道布置，公共放射性废物贮存、处理及装卸等。

燃料厂房整体布置于山体洞室中，位于反应堆厂房西侧，主要用于燃料装卸、运输、贮存系统的设备布置及操作。

连接厂房整体均位于山体洞室中，主要用于反应堆厂房和地面非涉核厂房的连接；连接厂房同时提供反应堆厂房卸压空间和核岛设备检修场地；主蒸汽管道和主给水管道也穿过该厂房，通过特定通道与地面汽轮机厂房相接；此外，厂房顶部布置竖井，与地面烟囱相接，用于热试期间和事故工况下向地面排汽。

安全厂房整体位于山体洞室中，在反应堆厂房东侧相邻布置。厂房内主要布置了安全相关的设备及管道、电气设备、蓄电池、仪控设施及通风设施等。

将常规地面核电站中的电气厂房划分为地面厂房和地下厂房两部分，考虑到事故情况下人员疏散、通风、应急操作的要求，将主控室和应急控制室布置在地面厂房。为避免远距离传输带来的电压损失、信号衰减以及增长电缆长度带来成本的增加，相应的仪控机柜、配电机柜等置于山体洞室中的厂房内。电气厂房（地下部分）布置在安全厂房东侧，与安全厂房间距31m。核废物厂房为中低放固体废物处置场地，电厂产生的放射性废物，通过地面处理厂处理固化后，通过汽车等设备运输至核废物厂房进行处置封存。

本实施例中所述通道包括布置人员通道、电缆道、通风道和工艺管廊通道。所述涉核厂房中各厂房的具体结构，布置在涉核厂房之间的通道，以及涉核厂房与通道之间的连接关系，其通过现有技术人员基于各厂房之间的作用无需创造性劳动即可获得，而且，本实用新型中涉核厂房中各厂房与非涉核厂房之间的连接关系也为现有技术，因此，本实施例中不再对各个涉核厂房、各个非涉核厂房以及之间的连接关系进行赘述。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于限制了涉核厂房中各厂房的位置关系，具体设置如下：

连接厂房位于反应堆厂房北侧，核辅助厂房位于反应堆厂房南侧，燃料厂房西侧，安全厂房位于反应堆厂房东侧，地下电气厂房位于安全厂房东侧。该核辅助厂房、燃料厂房、连接厂房、安全厂房与反应堆厂房之间的距离为50m，地下电气厂房与安全厂房之间的间距为31m。

因连接厂房与地面联系较大，因此布置于山体内靠外侧，本实施例中该反应堆厂房北侧即为山体内靠外侧。由于核废物厂房与涉核厂房中的其他厂房间的相对位置无特殊要求，布置相对较灵活，可依据厂址地质条件，布置在山体洞室群附近合适的山体内，如果将核废物厂房设计为两个机组共同使用，则可布置在两个机组之间的山体内。

实施例3

本实施例与实施例2的区别在于：所述连接厂房和核辅助厂房的顶部均布置竖井，该竖井与地面烟囱相接。

通过竖井和地面烟囱相接的设置，有效便于热试期间和事故工况下向地面排汽，提高安全性。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非对本实用新型保护范围的限制，但凡采用本实用新型的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种山体深埋式环绕型核岛厂房，包括涉核厂房和非涉核厂房；所述涉核厂房包括反应堆厂房，核废物厂房，以反应堆厂房为中心环绕布置的核辅助厂房、燃料厂房、连接厂房、安全厂房和电气厂房，以及设置在涉核厂房中各个厂房之间的通道；其特征在于：

所述涉核厂房设置在挖掘的山体洞室内，该非涉核厂房则设置在山体外；所述电气厂房为用于布置山体内相应仪控机柜和配电机柜的地下电气厂房；所述非涉核厂房包括用于布置主控室和应急控制室的地面电气厂房。

2.根据权利要求1所述的一种山体深埋式环绕型核岛厂房，其特征在于：所述核辅助厂房、燃料厂房、连接厂房、安全厂房和电气厂房分别布置在山体内的独立洞室中。

3.根据权利要求2所述的一种山体深埋式环绕型核岛厂房，其特征在于：所述连接厂房和核辅助厂房的顶部均布置竖井，该竖井与地面烟囱相接。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种山体深埋式环绕型核岛厂房，其特征在于：所述连接厂房位于山体内靠外侧；该核辅助厂房与连接厂房分别位于反应堆厂房的南北两侧，安全厂房和燃料厂房则分别位于反应堆厂房的东西两侧，且安全厂房位于反应堆厂房与电气厂房之间。

5.根据权利要求4所述的一种山体深埋式环绕型核岛厂房，其特征在于：所述环绕反应堆厂房布置的核辅助厂房、燃料厂房、连接厂房和安全厂房，其与反应堆厂房的间距为50m。

6.根据权利要求5所述的一种山体深埋式环绕型核岛厂房，其特征在于：所述安全厂房与电气厂房之间的间距为31m。

7.根据权利要求4所述的一种山体深埋式环绕型核岛厂房，其特征在于：所述通道包括布置人员通道、电缆道、通风道和工艺管廊通道。