[发明专利]安全装置、核电厂系统以及核电厂的安全运行方法

说明书

本发明公开一种安全装置，包括热交换单元、喷淋机构以及控制机构，所述热交换单元的入口端与核电厂系统中的反应堆冷却剂系统的热段连接，其出口端与所述反应堆冷却剂系统的冷段连接，所述热交换单元的入口端还用于与安全壳中的内置换料水箱连接，所述喷淋机构设于安全壳内，其入口端用于与所述热交换单元的出口端连接，所述控制机构包括用于控制安全装置各连接管线的第一控制组件、第二控制组件和第三控制组件。本发明还公开一种包含上述安全装置的核电厂系统、以及一种核电厂安全运行的方法。本发明装置的结构简单高效，实现了对多重安全系统的整合，可以提高设备利用率，降低设备投资成本。

技术领域

本发明属于核技术领域，具体涉及一种安全装置、核电厂系统以及核电厂的安全运行方法。

背景技术

在发生了福岛核泄漏事件后，核电技术安全性更加受到重视，因此在目前的大部分三代压水堆核电厂中都设置了多重的安全系统列，以防止始发事件叠加单一故障导致的核电厂安全功能失效，进而导致堆芯的损毁。

目前这些多重的安全系统都是采用单独布置的方式，即各个安全系统之间一般相互独立关系，各不相干。然而，这种多重、独立的布置方式，导致核电厂系统的整体结构较为繁琐，不仅设备、管道需要求量大，空间占用大，且这些安全系统的成本都比较高，致使核电厂的成本急剧增加，经济性下降，还会增加建设难度，使得压水堆核电厂在与火电、水电、风电的竞争中处于劣势。如在国内、外三代核电的投资过程中，均遇到了成本过高等问题。

另外，在核电厂正常运行时，部分安全系统处于未启用状态，其中的设备都在闲置，比如安全壳喷淋系统，在核电厂的正常运行时，整个安全壳喷淋系统的设备都处于闲置状态，可见现有的安全系统的布置方式，还存在设备利用率低，大量设备资源浪费的问题。

发明内容

本发明要解决的问题是针对现有技术中存在的以上不足，提供一种安全装置、核电厂系统以及核电厂的安全运行方法，其结构简单高效，实现了对多重安全系统的整合，可以大大提高设备利用率，降低设备成本。

本发明提供的安全装置，其技术方案如下：

一种安全装置，包括热交换单元、喷淋机构以及控制机构，所述热交换单元的入口端用于与核电厂系统中的反应堆冷却剂系统的热段通过第一连接管线连接，其出口端用于与所述反应堆冷却剂系统的冷段通过第二连接管线连接，所述热交换单元的入口端还用于与安全壳中的内置换料水箱通过第三连接管线连接，所述喷淋机构设于安全壳内，其入口端用于与所述热交换单元的出口端连接，所述控制机构包括第一控制组件、第二控制组件和第三控制组件，所述第一控制组件设于所述第一连接管线上，用于控制所述第一连接管线的通断，所述第二控制组件设于所述第二连接管线上，用于控制所述第二连接管线的通断，所述第三控制组件设于所述第三连接管线上，用于控制所述第三连接管线的通断。

优选的，所述安全装置还包括循环管线，所述循环管线的两端分别与所述热交换单元的入口端和出口端相连。

优选的，所述热交换单元包括热交换器和泵，所述泵的入口端与所述第一连接管线连接，其出口端与所述热交换器的入口端连接，所述热交换器的出口端与所述第二连接管线连接，所述循环管线的两端分别与所述泵的入口端和所述热交换器的出口端相连。

优选的，所述热交换单元还包括调节管线和加药喷射器，所述调节管线与所述热交换器并联设置，其两端分别与热交换器的入口端和出口端相连，调节管线上设有调节阀，所述加药喷射器与所述泵并联设置。

优选的，所述喷淋机构包括喷淋环管，所述喷淋环管设于所述安全壳顶部的内壁上，所述控制机构还包括第四控制组件，所述第四控制组件设于所述热交换单元的出口端上，用于控制喷淋环管的开闭。

优选的，所述第一连接管线和第二连接管线上设有多个接口，多个所述接口分别用于与化学和容积控制系统、乏燃料水池冷却系统、安全注入系统和堆腔注水系统相连，所述控制机构还包括控制器，所述控制器与所述第一控制组件、所述第二控制组件、所述第三控制组件分别电连接。