CN217061449U - 核电厂安全壳抑压及喷淋装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及核电厂安全壳抑压及喷淋装置，包括储水构件、喷淋组件以及抑压管线；喷淋组件与储水构件连接且可伸入安全壳设置，用于在事故工况下通过储水构件中水的重力作用向安全壳进行喷淋；储水构件包括第一腔体、第二腔体以及连通管，第一腔体包括储有水的第一储水空间和位于第一储水空间上部的第一气体空间；第二腔体包括储有水的第二储水空间和位于第二储水空间上部的第二气体空间；连通管一端与第一气体空间连通，另一端与第二储水空间连通；抑压管线一端与安全壳连通，另一端伸入第一储水空间的水面之下。该核电厂安全壳抑压及喷淋装置能够有效抑制安全壳压力过快升高，依靠重力等自然动力源，完成非能动操作，结构简单，易于实施。

Description

核电厂安全壳抑压及喷淋装置

技术领域

本实用新型涉及核电领域，更具体地说，涉及一种核电厂安全壳抑压及喷淋装置。

背景技术

当安全壳发生破口类事故时，安全壳中的压力以及温度会升高，从而导致安全壳结构受损，目前，对核电厂的安全壳发生破口类事故的处理方式通常是进行抑压和喷淋，一般需要分别安装抑压系统和喷淋系统，而该抑压系统和喷淋系统为独立的两套系统，且结构复杂，若同时安装抑压系统和喷淋系统，不仅安装繁琐，而且安装成本高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种改进的核电厂安全壳抑压及喷淋装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电厂安全壳抑压及喷淋装置，包括储水构件、喷淋组件以及抑压管线；

所述喷淋组件与所述储水构件连接，且可伸入安全壳设置，用于在事故工况下通过所述储水构件中水的重力作用向安全壳进行喷淋；

所述储水构件包括第一腔体、第二腔体以及连通管，所述第一腔体包括储有水的第一储水空间和位于所述第一储水空间上部的第一气体空间；所述第二腔体包括储有水的第二储水空间和位于所述第二储水空间上部的第二气体空间；所述连通管一端与所述第一气体空间连通，另一端与所述第二储水空间连通；

所述抑压管线一端与所述安全壳连通，另一端伸入所述第一储水空间的水面之下。

优选地，所述储水构件包括箱体、以及设置于所述箱体中将所述箱体分隔为所述第一腔体和所述第二腔体的隔板。

优选地，所述连通管包括第一连通管段和第二连通管段；

所述第一连通管段穿设于所述隔板上，且一端与所述第一气体空间连通；

所述第二连通管段连接于所述第一连通管段的另一端，且另一端伸入所述第二储水空间的水面之下。

优选地，所述第一连通管段高于所述第一储水空间设置，且与所述第二连通管段垂直设置。

优选地，所述第一储水空间和所述第二储水空间的储水高度相当。

优选地，所述抑压管线包括与所述安全壳的气空间连通的第一管段，所述第一管段包括可位于所述安全壳的气空间上部设置的气体入口。

优选地，所述抑压管线还包括与所述第一管段连通的第二管段，所述第二管段伸入所述第一储水空间设置，所述第二管段包括可置于所述第一储水空间液面以下的气体出口。

优选地，所述抑压管线还包括连接所述第一管段和所述第二管段的连接管段。

优选地，所述喷淋组件包括喷淋管线、设置于所述安全壳中且与所述喷淋管线连通的喷头、安装于所述喷淋管线上的控制阀。

优选地，所述喷淋管线与所述第一储水空间连通。

实施本实用新型的核电厂安全壳抑压及喷淋装置，具有以下有益效果：该核电厂安全壳抑压及喷淋装置，通过将喷淋组件与储水构件连接可伸入安全壳中在事故工况下通过储水构件中水的重力作用向安全壳进行喷淋，即可起到喷淋降压作用，并且可避免储水构件中出现热分层现象，无需额外设置泵等部件，简化了结构，节约了成本。再者，该核电厂安全壳抑压及喷淋装置，还通过将抑压管线一端与安全壳连通，另一端伸入该储水构件的第一储水空间的水面之下设置，从而可在发生破口事故时起到抑制安全壳内压力升高的作用。该核电厂安全壳抑压及喷淋装置能够有效抑制安全壳压力过快升高，依靠重力等自然动力源，完全成非能动操作，且具有结构简单，易于实施的优点。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一些实施例中核电厂安全壳抑压及喷淋装置的结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

图1示出了本实用新型核电厂安全壳抑压及喷淋装置的一些优选实施例。该核电厂安全壳抑压及喷淋装置仅使用简单设备，即可实现安全壳100抑压及喷淋降压的作用。该核电厂安全壳100抑压及喷淋装置能够有效抑制安全壳100压力过快升高，依靠重力等自然动力源，完成非能动操作，且具有结构简单，易于实施的优点。

如图1所示，在一些实施例中，该核电厂安全壳抑压及喷淋装置可包括储水构件10、喷淋组件20以及抑压管线30。该储水构件10可安装于该安全壳100上，具体地，其可安装于反应堆安全壳方舱顶部，用于储存水。该喷淋组件20可与该储水构件10连接，且可伸入安全壳100设置，可在事故工况下通过储水构件10中的水的重力作用向该安全壳100进行喷淋，即可起到喷淋降压作用，并且可避免储水构件中出现热分层现象，无需额外设置泵等部件，简化了结构，节约了成本。该抑压管线30的一端可与该储水构件10连接，另一端可伸入该安全壳100中，与该安全壳100连通。该抑压管线30可有效抑制安全壳100压力过快升高。

进一步地，在一些实施例中，该储水构件10可包括箱体11、隔板12。该箱体11可以为长方体箱体，当然，可以理解的，在一些实施例中，该箱体11可不限于为长方体箱体。在一些实施例中，该箱体11可以为钢制的密封容器。该隔板12可设置于该箱体11中，位于该箱体11的中部，其可将该箱体11分隔为第一腔体111和第二腔体112，该第一腔体111和该第二腔体112可以为左右两个腔体。在一些实施例中，该隔板12可以为钢板，该隔板12的两端可与该箱体11的顶壁和底壁焊接固定。通过设置该隔板12可使得该第一腔体111和第二腔体112相互独立，从而使得两者之间的水不能流动。

进一步地，在一些实施例中，该第一腔体111可包括第一储水空间1111和第一气体空间1112。该第一储水空间1111中储有水，该第一气体空间1112可位于该第一储水空间1111的上部，且与该第一储水空间1111连通。该第一气体空间1111和该第一储水空间1111可通过在该第一腔体111中装入水来划分。在一些实施例中，该第一气体空间1112和该第一储水空间1111的体积相当，则该第一腔体111中装入有一半容积的水。

进一步地，在一些实施例中，该第二腔体112可包括第二储水空间1121和第二气体空间1122。该第二储水空间1121中储有水，该第二气体空间1122可位于该第二储水空间1121的上部，且与该第二储水空间1121连通。该第二气体空间1121和该第二储水空间1121可通过在该第二腔体112中装入水来划分。在一些实施例中，该第二气体空间1122和该第二储水空间1121的体积相当，则该第二腔体112中装入有一半容积的水。在一些实施例中，该第二储水空间1121和该第一储水空间1111不连通。在一些实施例中，该第一储水空间1111和该第二储水空间1121的储水高度可相当设置。

进一步地，在一些实施例中，该储水构件10还可包括连通管13，该连通管13可用于将该第一气体空间1112与该第二储水空间1121连通。在一些实施例中，该连通管13的一端可与该第一气体空间1112连通，另一端可与该第二储水空间1121连通。在一些实施例中，该连通管13可包括第一连通管段131和第二连通管段132，该第一连通管段131可穿设于该隔板12上，其可与该隔板12垂直设置，其可高于该第一储水空间1111设置。该第一连通管段131的一端可与该第一气体空间1112连通，另一端可与该第二连通管段132连通。在一些实施例中，该第二连通管段132可垂直于该第二储水空间1121的水面设置，其可与该第一连通管段131垂直，并可与该第一连通管段131连通。在一些实施例中，该第二连通管段132的一端可连接于该第一连通管段131穿设于该第二气体空间1121的一端，该第二连通管段132的另一端可伸入该第二储水空间1121的水面之下。

进一步地，在一些实施例中，该喷淋组件20可设置于该安全壳100的顶部，可包括喷淋管线21、喷头23以及控制阀22。该喷淋管线21的一端位于该箱体11的底部，其可与该第一储水空间1111连通设置；该喷淋管线21的另一端可沿竖直方向穿入该安全壳100设置，进而可使得第一储水空间1111中的水通过第一储水空间1111中的水的重力作用向安全壳100进行喷淋降压，从而可实现非能动操作，即不需要人为主动操作。在一些实施例中，该控制阀22可设置于该喷淋管线21上，当安全壳100压力达到压力高信号后，控制阀可自动开启，从而使得该第一储水空间1111中的水从该喷淋管线21输出。在一些实施例中，喷头23可设置于该安全壳100中，且可与该喷淋管线21连通。具体地，在一些实施例中，该喷头23可位于该安全壳100的顶部，其可用于向该安全壳100进行喷淋操作。在事故工况下，该控制阀开启，该喷淋管线21可从该第一储水空间1111取水然后经过该喷头23喷洒到安全壳100内部起到降温降压的作用。该控制阀可在备用状态时关闭。

进一步地，在一些实施例中，该抑压管线30可包括第一管段31、第二管段32以及连接管段33。在一些实施例中，该第一管段31可以为直管段，其可沿竖直方向伸入从该安全壳100的顶部伸入至该安全壳100的气空间中，与该安全壳100的气空间连通。该第一管段31可包括气体入口，该气体入口可位于该安全壳100的气空间的上部(较高位置)。在一些实施例中，该第二管段32可以为直管段。该第二管段32可沿竖直方向设置于该第一腔体111中，其可伸入该第一储水空间1111设置，该第二管段32可包括气体出口，该气体出口可设置于该第一储水空间1111液面以下，从而可保证在事故工况能起到抑压作用。在一些实施例中，该连接管段33可沿横向设置，其两端可分别与该第一管段31和第二管段32连接，并可从外部穿入该第一气体空间1112设置，进而可将该第一管段31与该第二管段32连通。通过设置该抑压管线可起到双重抑压得作用，使得蒸汽更充分地接触冷凝。

该核电厂安全壳抑压及喷淋装置的使用：

[1]备用状态

反应堆未发生破口事故时，整个核电厂安全壳抑压及喷淋装置处于备用状态。该控制阀22关闭，因此箱体11的水不会流入安全壳100。安全壳100与箱体11保持联通，两者压力保持平衡，抑压管线30中不存在明显的气体流动。

[2]事故状态

当安全壳内发生破口类事故时，安全壳100内压力升高，安全壳100与箱体11之间产生压差使得安全壳100内气体被压入箱体11，高温蒸汽在箱体11的第一气体空间1112中发生接触冷凝，起到抑压的作用。接触冷凝之后的混合气体进入第一气体空间1112，其中仍包含有水蒸气。当第一气体空间1112压力升高到一定值时，第一气体空间1112的混合气体通过连通管13进入第二储水空间1122中。通过再次接触冷凝，可使水蒸气及其他有害气体充分被水吸收过滤。当安全壳100压力达到压力高信号时，喷淋管线21上控制阀22打开，第一储水空间1111中的水通过喷头23喷放到安全壳100，起到喷淋降压的作用。即使第一腔体中抑压管线30因液位下降裸露在第一气体空间中，储水构件10通过第一腔体11以及第二腔体12之间的连通管13依旧可以起到抑压作用。

可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种核电厂安全壳抑压及喷淋装置，其特征在于，包括储水构件(10)、喷淋组件(20)以及抑压管线(30)；

所述喷淋组件(20)与所述储水构件(10)连接，且可伸入安全壳(100)设置，用于在事故工况下通过所述储水构件(10)中水的重力作用向安全壳(100)进行喷淋；

所述储水构件(10)包括第一腔体(111)、第二腔体(112)以及连通管(13)，所述第一腔体(111)包括储有水的第一储水空间(1111)和位于所述第一储水空间(1111)上部的第一气体空间(1112)；所述第二腔体(112)包括储有水的第二储水空间(1121)和位于所述第二储水空间(1121)上部的第二气体空间(1122)；所述连通管(13)一端与所述第一气体空间(1112)连通，另一端与所述第二储水空间(1121)连通；

所述抑压管线(30)一端与所述安全壳(100)连通，另一端伸入所述第一储水空间(1111)的水面之下。

2.根据权利要求1所述的核电厂安全壳抑压及喷淋装置，其特征在于，所述储水构件(10)包括箱体(11)、以及设置于所述箱体(11)中将所述箱体(11)分隔为所述第一腔体(111)和所述第二腔体(112)的隔板(12)。

3.根据权利要求2所述的核电厂安全壳抑压及喷淋装置，其特征在于，所述连通管(13)包括第一连通管段(131)和第二连通管段(132)；

所述第一连通管段(131)穿设于所述隔板(12)上，且一端与所述第一气体空间(1112)连通；

所述第二连通管段(132)连接于所述第一连通管段(131)的另一端，且另一端伸入所述第二储水空间(1121)的水面之下。

4.根据权利要求3所述的核电厂安全壳抑压及喷淋装置，其特征在于，所述第一连通管段(131)高于所述第一储水空间(1111)设置，且与所述第二连通管段(132)垂直设置。

5.根据权利要求1所述的核电厂安全壳抑压及喷淋装置，其特征在于，所述第一储水空间(1111)和所述第二储水空间(1121)的储水高度相当。

6.根据权利要求1所述的核电厂安全壳抑压及喷淋装置，其特征在于，所述抑压管线(30)包括与所述安全壳(100)的气空间连通的第一管段(31)，所述第一管段(31)包括可位于所述安全壳(100)的气空间上部设置的气体入口。

7.根据权利要求6所述的核电厂安全壳抑压及喷淋装置，其特征在于，所述抑压管线(30)还包括与所述第一管段(31)连通的第二管段(32)，所述第二管段(32)伸入所述第一储水空间(1111)设置，所述第二管段(32)包括可置于所述第一储水空间(1111)液面以下的气体出口。

8.根据权利要求7所述的核电厂安全壳抑压及喷淋装置，其特征在于，所述抑压管线(30)还包括连接所述第一管段(31)和所述第二管段(32)的连接管段(33)。

9.根据权利要求1所述的核电厂安全壳抑压及喷淋装置，其特征在于，所述喷淋组件(20)包括喷淋管线(21)、设置于所述安全壳(100)中且与所述喷淋管线(21)连通的喷头(23)、安装于所述喷淋管线(21)上的控制阀(22)。

10.根据权利要求9所述的核电厂安全壳抑压及喷淋装置，其特征在于，所述喷淋管线(21)与所述第一储水空间(1111)连通。

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