CN205047734U - 一种核岛布置结构 - Google Patents

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李达然
徐秀萍
郭有
王勇奉
赵福强
肖长歌
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Abstract

本实用新型公开了一种核岛布置结构,属于核能发电领域。所述核岛布置结构包括:第一罐体、第二罐体和核岛,第一罐体为混凝土罐体或者钢筋混凝土罐体,第二罐体为钢筋混凝土罐体;所述第一罐体固定在土层中,所述第二罐体位于所述第一罐体中,所述第一罐体和所述第二罐体之间充满液体;所述第一罐体与所述第二罐体通过多个侧面支架连接,所述第一罐体与所述第二罐体通过多个底部支架连接;所述核岛密封固定在所述第二罐体中。本实用新型通过液体和设置在侧面支架与底部支架上的减震器减缓地震波的能量,使得地震时核岛保持更好的稳定性,很好的解决了地震波对核岛的影响,使得核电厂可以在更多的地区进行建设。

Description

_种核岛布置结构
技术领域
[0001] 本实用新型涉及核能发电领域,特别涉及一种核岛布置结构。
背景技术
[0002] 核能发电厂是利用核裂变或核聚变反应所释放的能量产生电能的发电厂。核能发电厂一般分为两部分:分别为核岛和常规岛,核岛利用原子核裂变生产蒸汽,常规岛利用蒸汽发电。核岛为核反应堆及与反应堆有关的各个系统的统称,其位于核能发电厂的安全壳内。
[0003]由于核能发电厂是利用核裂变或核聚变反应所释放的能量产生电能,所以防止核辐射泄露是非常重要的。当核能发电厂遭遇地震时,很可能会出现核岛和安全壳受力过大而损坏,造成核辐射泄露的情况,所以目前的核能发电厂都在地震活动性相对较低的地区选址。
[0004] 在实现本实用新型的过程中,发明人发现现有技术至少存在以下问题:
[0005] 由于核能发电厂只能在地震活动性相对较低的地区选址,所以有一大部分地区不能建设核能发电厂,导致核能发电厂的备选厂址严重稀缺,影响了核能发电的发展。
实用新型内容
[0006] 为了解决现有技术的问题,本实用新型实施例提供了一种核岛布置结构,所述核岛布置结构包括:
[0007] 第一罐体、第二罐体和核岛,所述第一罐体为混凝土罐体或者钢筋混凝土罐体,所述第二罐体为钢筋混凝土罐体;
[0008] 所述第一罐体固定在土层中,所述第二罐体位于所述第一罐体中,所述第一罐体和所述第二罐体之间充满液体;
[0009] 所述第一罐体的内侧表面与所述第二罐体的外侧表面通过多个侧面支架连接,所述第一罐体的内底面与所述第二罐体的外底面通过多个底部支架连接;
[0010] 所述核岛密封固定在所述第二罐体中。
[0011] 可选地,所述第二罐体的底部厚度相同或者厚度不同;
[0012]当所述核岛的重量均匀分布在所述第二罐体的底部上时,所述第二罐体的底部厚度相同;
[0013]当所述核岛的重量不均匀分布在所述第二罐体的底部上时,所述第二罐体的底部上所述核岛的重量分布越轻的位置,厚度越厚。
[0014] 可选地,所述核岛布置结构还包括散热装置,所述散热装置嵌入在所述第二罐体的罐壁中;
[0015] 所述散热装置的分布位置根据所述核岛的布置位置和所述第二罐体的结构强度进行布置。
[0016] 可选地,所述散热装置为热管。
[0017] 可选地,所述核岛布置结构还包括所述多个侧面支架中的每个侧面支架对应的第一减震装置和所述多个底部支架中的每个底部支架对应的第二减震装置;
[0018] 所述每个侧面支架对应的第一减震装置分别安装在所述每个侧面支架与所述第二罐体的外侧面之间,所述每个底部支架对应的第二减震装置分别安装在所述每个底部支架与所述第二罐体的外底面之间。
[0019] 可选地,所述第一减震装置为气压减震器、油压减震器或者高阻尼橡胶球。
[0020] 可选地,所述第二减震装置为高阻尼橡胶球。
[0021] 可选地,所述底部支架的端面上设有凹槽,所述高阻尼橡胶球位于所述凹槽内且与所述第二罐体的外底面紧密接触。
[0022] 可选地,所述核岛布置结构还包括罐体顶盖;所述罐体顶盖盖在所述第二罐体上,并且将所述第二罐体密封。
[0023] 可选地,所述核岛布置结构还包括安全壳,所述核岛置于所述安全壳内,所述安全壳固定在所述第二罐体中。
[0024] 本实用新型中的核岛布置结构将核岛密封在第二罐体中,通过改变第二罐体的底部厚度来保持第二罐体本体的平衡,第二罐体位于第一罐体中,并在第一罐体和第二罐体之间充满液体,利用液体来吸收大部分的地震能量,同时第一罐体和第二罐体之间采用侧面支架和底部支架互相连接,侧面支架和底部支架与第二罐体之间还设有第一减震器和第二减震器,起到缓冲地震波的作用,使得地震时核岛保持更好的稳定性,根据核电厂的不同容量可以设计相应的核岛布置结构,很好的解决了地震波对核岛的影响,使得核电厂可以在更多的地区进行建设。
附图说明
[0025] 为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,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。
[0026]图1是本实用新型实施例提供的一种核岛布置结构的结构示意图;
[0027]图2是本实用新型实施例提供的第二罐体的一种结构示意图;
[0028]图3是本实用新型实施例提供的第二罐体的另一种结构示意图;
[0029] 图4是本实用新型实施例提供的一种第一减震装置示意图;
[0030] 图5是本实用新型实施例提供的一种第二减震装置示意图;
[0031]图6是本实用新型实施例提供的一种核岛布置结构的第二罐体漂浮于第一罐体的结构示意图;
[0032]图7是本实用新型实施例提供的一种核岛布置结构的第二罐体悬浮于第一罐体的结构示意图;
[0033]图8是本实用新型实施例提供的另一种核岛布置结构的结构示意图;
[0034]图9是本实用新型实施例提供的另一种核岛布置结构的第二罐体漂浮于第一罐体的示意图;
[0035]图10是本实用新型实施例提供的另一种核岛布置结构的第二罐体悬浮于第一罐体的示意图。
[0036]其中,
[0037] 1第一罐体;2第二罐体;3 土层;4液体;5侧面支架;6底部支架;7核岛;8钢柱;9散热装置;
[0038] 10第一减震装置,101第一弹簧,102第二弹簧,103缸体,104第三弹簧;
[0039] 11第二减震装置;12罐体顶盖;13安全壳。
具体实施方式
[0040] 为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
[0041] 如图1所示,本实施例提供了一种核岛布置结构,该核岛布置结构包括:第一罐体1、第二罐体2和核岛7,第一罐体1为混凝土罐体或者钢筋混凝土罐体,第二罐体2为钢筋混凝土罐体;
[0042] 第一罐体1固定在土层3中,第二罐体2位于第一罐体1中,第一罐体1和第二罐体2之间充满液体4 ;
[0043] 第一罐体1的内侧表面与第二罐体2的外侧表面通过多个侧面支架5连接,第一罐体1的内底面与第二罐体2的外底面通过多个底部支架6连接;
[0044] 核岛7密封固定在第二罐体2中。
[0045] 本实施例中,核岛7密封固定在第二罐体2中,第一罐体1与第二罐体2之间注满液体4,第二罐体2漂浮于第一罐体1中,且第一罐体1与第二罐体2通过侧面支架5和底部支架6互相连接,第一罐体1通过钢柱8固定在土层3中。其中,第一罐体1和第二罐体2可以为圆形、方形或者其他形状。
[0046] 第一罐体1和第二罐体2应满足结构力学要求,第一罐体1在正常状态下可以承受液体4的压力等作用力,第二罐体2可以承受液体4的浮力和核岛7的重力等作用力。其中,第二罐体2和核岛7受到的液体4的浮力等于第二罐体2和核岛7的重力,底部支架6不受来自于第二罐体2和核岛7的压力,发生地震时,液体4会吸收大部分地震能量,当遭遇较严重地震时,若第一罐体1出现较大裂缝,造成液体4的液位高度在短时间内剧烈下降,底部支架6可以起到支撑第二罐体2的作用,同时,底部支架6还可以有效吸收地震中起主要危害作用的地震纵波的能量,纵波即上下波动的波,减缓第二罐体2的上下振动,侧面支架5可以吸收地震横波的能量,横波即左右波动的波,减缓第二罐体2的左右振动。该核岛布置结构可以消耗地震能量,保证核岛7的安全性,避免核泄漏事故的发生。
[0047] 液体4可以为水或者其他液体。
[0048] 第二罐体2的底部厚度相同或者厚度不同;
[0049]当核岛7的重量均匀分布在第二罐体2的底部上时,第二罐体2的底部厚度相同;
[0050]当核岛7的重量不均匀分布在第二罐体2的底部上时,第二罐体2的底部上核岛7的重量分布越轻的位置,厚度越厚。
[0051] 如图1所示,核岛7固定在第二罐体2内,核岛7的布置可能会造成第二罐体2倾斜,影响核岛7的正常运行。
[0052] 如图2所示,若核岛7的重量均匀分布在第二罐体2的底部上时,第二罐体2的底部厚度相同;
[0053] 如图3所示,若第二罐体2的底部上的左边的核岛7的重量分布较轻,可以在第二罐体2浇注成型时增加此处的厚度,进而增加此处的重量,来使第二罐体2保持平衡状态。
[0054]当为了保持第二罐体2的平衡而将第二罐体2的底部不均匀浇注时,可根据实际情况改变与第二罐体2的外底面相连接的底部支架6的高度。
[0055] 可选地,也可通过改变第二罐体2的侧壁的配重保持第二罐体2的平衡,当核岛7的重量不均匀分布在第二罐体2的底部上时,第二罐体2会向重量分布较重的位置倾斜,此时我们可以选择增加重量分布较轻的位置所对应的第二罐体2的侧壁的重量来使第二罐体2保持平衡。例如可以通过在第二罐体2的侧壁中嵌入铁块来保证第二罐体2的平衡。
[0056] 如图3所示,且参见图1,核岛布置结构还包括散热装置9,散热装置9嵌入在第二罐体2的罐壁中;
[0057] 散热装置9的分布位置根据核岛7的布置位置和第二罐体2的结构强度进行布置。
[0058] 散热装置9嵌入在第二罐体2的罐壁中,核岛7正常工作情况下所产生的热量不会散发到第二罐体2中,当发生严重地震时,核岛7的反应热会泄露到第二罐体2中,此时,散热装置9会自动将第二罐体2中的热量传递到水中,有效的保护核电厂的安全。一般情况下,热量会集中在第二罐体2的底部,散热装置9的分布位置根据核岛7的布置位置、第二罐体2的结构强度和传热特性合理布置。
[0059] 可选地,散热装置9为热管,热管可以将发热物体的热量迅速传递到热源外。
[0060] 如图1所示,核岛布置结构还包括多个侧面支架5中的每个侧面支架5对应的第一减震装置10和多个底部支架6中的每个底部支架6对应的第二减震装置11 ;
[0061] 每个侧面支架5对应的第一减震装置10分别安装在每个侧面支架5与第二罐体2的外侧面之间,每个底部支架6对应的第二减震装置11分别安装在每个底部支架6与第二罐体2的外底面之间。
[0062] 对于每个侧面支架5,该侧面支架5的一端固定在第一罐体1的内侧面,该侧面支架5对应一个第一减震装置10安装在该侧面支架5的另一端上,该第一减震装置10也固定在第二罐体2的外侧面上;对于每个底部支架6,该底部支架6的一端固定在第一罐体1的内底面,该底部支架6对应一个第二减震装置11安装在该底部支架6的另一端上,该第二减震装置11也固定在第二罐体2的外底面上;
[0063] 第二罐体2的外侧面和外底面分别通过第一减震装置10和第二减震装置11与侧面支架5和底部支架6连接,地震发生时,第一减震装置10和第二减震装置11可以起到缓冲地震波的作用,减缓第二罐体2的振动,使第二罐体2保持稳定,进而保护第二罐体2内的核岛7的安全。
[0064] 可选地,第一减震装置10为气压减震器、油压减震器或者高阻尼橡胶球。
[0065] 如图4所示,且参见图1,第一减震装置10为气压减震器或油压减震器,气压减震器或油压减震器的第一弹簧101固定在第二罐体2的外侧面上,第二弹簧102固定在侧面支架5上,缸体103内部有具有一定压力的气体或者一定压力的油,当第二罐体2左右振动时,利用气压减震器或油压减震器的缸体103与第四弹簧104的压缩与反弹,有效地减缓第二罐体2的左右振动,保持第二罐体2及核岛7的稳定性。
[0066] 第一减震装置10也可以为高阻尼橡胶球,高阻尼橡胶球位于侧面支架5上且与第二罐体2的外侧面紧密接触。在地震时,高阻尼橡胶球可以减缓第二罐体2的振动,保持第二罐体2及核岛7的稳定性。
[0067] 第二减震装置11为高阻尼橡胶球。
[0068] 如图5所示,且参见图1,底部支架6的端面上设有凹槽,高阻尼橡胶球位于凹槽内且与第二罐体2的外底面紧密接触。
[0069] 当遭遇严重地震时,若第一罐体1出现较大裂缝,造成液体4的液位高度在短时间内剧烈下降时,底部支架6可以起到支撑第二罐体2的作用,高阻尼橡胶球可以在底部支架6的凹槽内来回摩擦滚动,缓减地震波的能量,减缓第二罐体2在地震波的作用下发生位移。
[0070] 如图6所示,核岛布置结构还包括罐体顶盖12 ;罐体顶盖12盖在第二罐体2上,并且将第二罐体2密封。
[0071] 罐体顶盖12将第二罐体2密封,防止核辐射泄露,罐体顶盖12上还设有连接管道,连接管道与罐体顶盖12连接的位置也需要严密密封,该连接管道未在图6中标示。
[0072] 如图7所示,第二罐体2的顶部也可以低于液体4的液位高度,此时要对罐体盖体12进行严密密封,保证液体4不会进入到第二罐体2中。
[0073] 如图8所示,可选地,核岛布置结构还包括安全壳13,核岛7置于安全壳13内,安全壳13固定在第二罐体2中。
[0074] 将核岛7先固定在安全壳13内,再将安全壳13固定在第二罐体2中,由于安全壳13可以防止核辐射泄露,所以第二罐体2可以不满足防辐射要求,不用密封;
[0075] 如图9所示,可以将第二罐体2密封,通过安全壳13和密封的第二罐体2对核岛7起到双重保护的作用,更好的防止核辐射泄露。
[0076] 如图10所示,第二罐体2的顶部也可以低于液体4的液位高度,此时要对罐体盖体12进行严密密封,保证液体4不会进入到第二罐体2中。
[0077] 本实用新型中的核岛布置结构将核岛7密封在第二罐体2中,通过改变第二罐体2的底部厚度来保持第二罐体2本体的平衡,第二罐体2位于第一罐体1中,并在第一罐体1和第二罐体2之间充满液体4,利用液体4来吸收大部分的地震能量,同时第一罐体1和第二罐体2之间采用侧面支架5和底部支架6互相连接,侧面支架5和底部支架6与第二罐体2之间还设有第一减震器10和第二减震器11,起到缓冲地震波的作用,使得地震时核岛7保持更好的稳定性;也可以先将核岛7固定在安全壳13内,再将安全壳13固定在密封的第二罐体2中,对核岛7起到双重保护的作用。本实用新型根据核电厂的不同容量可以设计相应的核岛布置结构,很好的解决了地震波对核岛7的影响,使得核电厂可以在更多的地区进行建设。
[0078] 上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
[0079] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种核岛布置结构,其特征在于,所述核岛布置结构包括:第一罐体、第二罐体和核岛,所述第一罐体为混凝土罐体或者钢筋混凝土罐体,所述第二罐体为钢筋混凝土罐体; 所述第一罐体固定在土层中,所述第二罐体位于所述第一罐体中,所述第一罐体和所述第二罐体之间充满液体; 所述第一罐体的内侧表面与所述第二罐体的外侧表面通过多个侧面支架连接,所述第一罐体的内底面与所述第二罐体的外底面通过多个底部支架连接; 所述核岛密封固定在所述第二罐体中。
2.根据权利要求1所述的核岛布置结构,其特征在于,所述第二罐体的底部厚度相同或者厚度不同; 当所述核岛的重量均匀分布在所述第二罐体的底部上时,所述第二罐体的底部厚度相同; 当所述核岛的重量不均匀分布在所述第二罐体的底部上时,所述第二罐体的底部上所述核岛的重量分布越轻的位置,厚度越厚。
3.根据权利要求1所述的核岛布置结构,其特征在于,所述核岛布置结构还包括散热装置,所述散热装置嵌入在所述第二罐体的罐壁中; 所述散热装置的分布位置根据所述核岛的布置位置和所述第二罐体的结构强度进行布置。
4.根据权利要求3所述的核岛布置结构,其特征在于,所述散热装置为热管。
5.根据权利要求1所述的核岛布置结构,其特征在于,所述核岛布置结构还包括所述多个侧面支架中的每个侧面支架对应的第一减震装置和所述多个底部支架中的每个底部支架对应的第二减震装置; 所述每个侧面支架对应的第一减震装置分别安装在所述每个侧面支架与所述第二罐体的外侧面之间,所述每个底部支架对应的第二减震装置分别安装在所述每个底部支架与所述第二罐体的外底面之间。
6.根据权利要求5所述的核岛布置结构,其特征在于,所述第一减震装置为气压减震器、油压减震器或者高阻尼橡胶球。
7.根据权利要求5所述的核岛布置结构,其特征在于,所述第二减震装置为高阻尼橡胶球。
8.根据权利要求7所述的核岛布置结构,其特征在于,所述底部支架的端面上设有凹槽,所述高阻尼橡胶球位于所述凹槽内且与所述第二罐体的外底面紧密接触。
9.根据权利要求1-8任一项所述的核岛布置结构,其特征在于,所述核岛布置结构还包括罐体顶盖;所述罐体顶盖盖在所述第二罐体上,并且将所述第二罐体密封。
10.根据权利要求1-8任一项所述的核岛布置结构,其特征在于,所述核岛布置结构还包括安全壳,所述核岛置于所述安全壳内,所述安全壳固定在所述第二罐体中。
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