[发明专利]一种核电厂应急供水系统及应急供水方法

说明书

技术领域

本发明属于核电厂设计技术，具体涉及一种核电厂应急供水系统及应急供水方法。

背景技术

日本福岛第一核电厂在地震、海啸发生后多台机组陆续出现严重事故造成大量放射性物质外泄。在事故期间控制放射外泄的主要手段是通过应急供水（正常供水系统因地震、全厂失电而无法使用）向受损反应堆和乏池进行冷却，但由于应急供水不完善，在很多环节出现了问题，是致使严重事故的发展未能得到及时控制的原因之一。

目前世界先进的第三代压水堆核电厂，如美国AP1000和欧洲EPR对重要安全系统考虑了一定的应急供水措施，但这些措施仅考虑单一故障准则。

如针对全厂断电事故，EPR堆型利用常规岛除盐分配系统水箱可以向辅助给水系统提供重力补水，但常规岛除盐分配系统水箱和补水管线为非抗震设计地震工况将无法使用。

针对全厂断电工况EPR堆型利用抗震设计的消防水生产系统向辅助给水系统和乏燃料水池补水，但消防泵采用电动泵设计在全厂断电时无法使用。

AP1000消防水生产系统可提供重要安全系统的应急供水，采用柴油驱动泵和电动消防泵互为备用的设计方案，保证全厂断电事故时的应急供水。但消防水生产系统为非抗震设计地震工况将无法使用。

吸取福岛事故经验，需要开发更为完善的应急供水系统保证极端条件下（地震叠加全厂断电）核电厂重要安全系统的补水，避免因无法得到补水而导致安全功能丧失以及乏燃料的裸露。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在极端条件下（地震叠加全厂断电）用于核电厂重要安全系统应急供水的系统及应急供水方法，避免因无法及时得到补水而导致安全功能丧失以及乏燃料的裸露。

本发明的技术方案如下：一种核电厂应急供水系统，包括水源和应急供水系列，其中，所述的水源包括厂内水源和厂外水源，所述的应急供水系列包括采用抗震设计的固定供水系列和移动供水系列，所述的固定供水系列包括应急供水电动泵、布置在厂房内的应急供水管道和安装在管道上执行功能的阀门，使用时通过管道连接件与重要安全系统连接；所述的移动供水系列包括消防车、消防水带、用于连接安全系统接口的管件以及消防车取水管件。

进一步，如上所述的核电厂应急供水系统，其中，所述的厂内水源包括应急供水专设水源和厂内其它淡水水源，所述的厂外水源包括厂址附近的地表淡水和海水；所述的固定供水系列为应急供水专设水源向重要安全系统的应急供水路径，所述的移动供水系列从厂内其它淡水水源或厂外水源取水向重要安全系统应急供水。

进一步，如上所述的核电厂应急供水系统，其中，所述的固定供水系列包括2×100%应急供水电动泵，应急供水电动泵设有2×100%专用移动电源。

进一步，如上所述的核电厂应急供水系统，其中，所述的安装在管道上执行功能的阀门包括止回阀、隔离阀、降压稳压阀。

进一步，如上所述的核电厂应急供水系统，其中，所述的消防车可用自带动力的移动水泵替代，同时消防水带用软管替代。

一种采用上述核电厂应急供水系统的供水方法，包括如下供水措施：

对可以确定的事故工况或事故的发展处于可控状态，使用厂内其它淡水水源（水质好），通过移动供水系列完成应急供水；如果厂内其它淡水水源已不可用，则使用应急供水专设水源，应急供水专设水源通过固定供水系列供水；

如果事故发展情况复杂短期无法确定事故状态，则使用应急供水专设水源，通过固定供水系列向各重要安全系统供应应急补水；应急供水专设水源投入使用后，利用移动供水系列从厂内其它淡水水源为应急供水专设水源补水，以保证固定供水系列的连续供水；

如果电厂内水源即将用尽，将使用厂外水源通过移动供水系列对应急供水专设水源进行补水，以保证应急供水系统运行的连续；

如果重要安全系统需要的补水量超出了固定供水系列的供给能力，利用移动供水系列的设备从厂外水源取水，通过移动供水路径直接向重要安全系统供水。

本发明的有益效果如下：本发明由两个供水系列组成，其中固定供水系列采用抗震设计，有2×100%冗余的电动泵组成并配有2×100%的柴油电源，即使1台水泵和1台柴油电源同时失效仍能保证其应急供水功能。移动供水系列使用消防车（或自带动力的移动泵）通过消防水带（或软管）供水，供水能力按100%最大供水量设计。但通过使用电厂消防用消防车或场外支援的消防车并联供水，移动供水系列的供水能力可进一步提高。

固定供水系列和移动供水系列即可单独供水，又可联合供水，给供水方案带来更多的灵活性。