[发明专利]核电站乏燃料池非能动补水系统

说明书

本发明涉及核电站安全壳保护的技术领域，公开了核电站乏燃料池非能动补水系统，包括乏燃料池以及补水管道，补水管道形成与外部水源连接的补水接头；乏燃料池的侧壁有取源口，取源口通过入口管路连接有液位监测机构；液位监测机构包括有将乏燃料池中冷却水的压力信息转换为液位信息的核级压力变送器，核级压力变送器连接有监测乏燃料池中冷却水液位信息且控制补水管道进行补水的仪控箱。乏燃料水池失去强制冷却时，补水管道与外部的水源连接，冷却水对乏燃料进行冷却，避免放射性物质释放；利用核级压力变送器可以将冷却水的压力信息转换为液位信息，利用连接在其上的仪控箱进行监测，仪控箱根据其监测的冷却水液位信息，控制补水管道进行补水。

技术领域

本发明涉及核电站乏燃料池的技术领域，尤其涉及核电站乏燃料补水系统。

背景技术

2013年3月11日，日本宫城县北部发生了里氏9.0级特大地震，并且引发了强烈海啸，造成了位于地震震中西南方方向的福岛第一核电站1-4号机组发生核泄漏事故。其中，1-3号机组由正常运行工况紧急停堆，而4号机组由于正处于维修停堆，且地震导致核电站失去厂外电力支持，紧接着，因为海啸导致核电站的应急电源(柴油发电机)失效，从而导致反应堆冷却系统的功能全部丧失，并且引发了核电站事故。

地震前，由于4号机组处于维修停堆的工况，核电站中的乏燃料池中装有刚卸下的整个乏燃料，这样，整个乏燃料池中的热负荷比较大，而此时，核电站由于失电后，其失去了全部冷却手段以及补水手段，从而难以给乏燃料池中注入冷却水，导致乏燃料中的池水持续升温，乃至沸腾。

根据福岛核电站事故的经验反馈，核电站在全厂失电，以及丧失最终热阱等超设计基准的情况下，如果没有有效的冷却水注入乏燃料池中，乏燃料池将失去正常的冷却功能，乏燃料的余热则将加热冷却水，直至冷却水沸腾，并且，持续没有有效的冷却水补充注入，乏燃料池中的水位将随着冷却水的蒸发而不断下降，最后，导致乏燃料裸露在外，并且因丧失冷却，而导致乏燃料的包壳破损，从而引起放射性物质向环境大量释放，导致非常严重的核污染后果。

现有技术中，核电站的乏燃料池内的冷却水水位要求保持高于乏燃料且进行强制循环冷却，通过冷却水循环，将乏燃料池内的热量带出。但是，当核电站处于失电的状态时，乏燃料水池的冷却水强制循环冷却将丧失，乏燃料释放的热量会加热乏燃料池内的冷却水并使其蒸发，这样，乏燃料池内的冷却水会不断蒸发从而会导致凡燃料池内的水位下降，如果不能及时向乏燃料池内补充冷却水，就会造成由于乏燃料池内水位过低引发乏燃料组件裸露和熔毁的后果发生；并且，乏燃料池中现有的液位监测装置在失电事故工况下，将无法正常显示，乏燃料厂房由于通风丧失，环境恶化，也将造成人员无法靠近测量液位，从而难以在地震等全厂断电事故状态下，对乏燃料池中的液位做出准确检测。

发明内容

本发明的目的在于提供核电站乏燃料池补水系统，旨在解决现有技术中，核电站处于失电状态下，难以向乏燃料池中补入冷却水，导致乏燃料失去冷却并造成乏燃料熔毁的严重事故，且解决核电站失电状态下，监测乏燃料池中冷却水液位无法监测的问题。

本发明是这样实现的，核电站乏燃料池非能动补水系统，用于核电站停电且所述乏燃料池原有的冷却系统无法正常工作时保证继续给所述乏燃料池补充冷却水，包括乏燃料池、蓄电池以及补水管道，所述补水管道的一端连接于所述乏燃料池，另一端朝外延伸，形成与外部水源连接的补水接头；

所述乏燃料池的侧壁有取源口，所述取源口的高度低于所述乏燃料池中冷却水的高度，所述取源口通过入口管路连接有能用于各种突发环境的液位监测机构；

所述液位监测机构包括有将所述乏燃料池中冷却水的压力信息转换为液位信息的核级压力变送器，所述核级压力变送器连接有监测乏燃料池中冷却水液位信息且控制所述补水管道进行补水的仪控箱；所述核级压力变送器和所述仪控箱均电连接于所述蓄电池。