核电站被动辅助给水系统的充水装置

摘要

本发明涉及核电站被动辅助给水系统的充水装置，在具备被动冷凝罐的被动辅助给水系统中，进一步包括在事故时向所述被动冷凝罐提供冷却水的原水系统，其中，所述被动冷凝罐包括冷凝水以及对于与该冷凝水热交换的蒸汽发生器的蒸汽进行冷凝而提供给核反应堆的冷凝器。根据本发明可使用多样的充水源，具有能够延长被动辅助给水系统的工作时间的效果。

权利要求

1.一种核电站被动辅助给水系统的充水装置，在具备被动冷凝罐的被动辅助给水系统中，进一步包括在事故时向所述被动冷凝罐提供冷却水的原水系统，其中，所述被动冷凝罐包括冷凝水以及对于与该冷凝水热交换的蒸汽发生器的蒸汽进行冷凝而提供给核反应堆的冷凝器，所述原水系统包括：净水存储罐，存储净水；

原水存储罐，存储原水；

泵，将所述净水存储罐的净水或所述原水存储罐的原水提供给所述被动冷凝罐。

2.根据权利要求1所述的核电站被动辅助给水系统的充水装置，其特征在于，还包括向所述被动冷凝罐提供冷却水的废水系统的废水罐和补充水脱盐系统的脱盐水存储罐，所述废水罐和脱盐水存储罐中存储的水直接被供应到所述被动冷凝罐或通过所述净水存储罐被供应到所述被动冷凝罐。

说明书

核电站被动辅助给水系统的充水装置

技术领域

[0001] 本发明涉及核电站被动辅助给水系统的充水装置，尤其涉及能够向被动冷凝罐提供原水系统的原水的核电站被动辅助给水系统的充水装置。

背景技术

[0002] 核电站是利用通过燃料的核分裂产生的热能向经过蒸汽发生器的水传递热而产生蒸汽，并根据所产生的蒸汽驱动涡轮机和发电机而获得电能的设备。

[0003] 核电站需要配备保存核燃料的反应堆芯和通过使核反应堆中产生的热能传递给二次侧的核反应堆冷却剂系统在设计标准范围之内安全运行，从而维持核电站的安全状态，并防止放射能物质的扩散的设备。

[0004] 为了实现安全运行，核电站配备有在发生事故时能够安全地停止电站的运行的工程安全设备系统。工程安全设备系统包括安全壳系统(containment system)、堆芯应急冷却系统(emergency core cooling system)、被动辅助给水系统(passive auxiliary feed water system)。

[0005] 作为所述被动辅助给水系统的一例，图1为韩国授权专利第10-1022164号中公开的轻水反应堆的被动二次侧冷凝系统，参照图1可知，以往的轻水反应堆的被动二次侧冷凝系统公开了如下构成：蒸汽发生器10，借助于核反应堆的热产生蒸汽；主蒸汽管11，将所述蒸汽发生器10的热供应到涡轮机侧；主给水管12，向蒸汽发生器10回收经过涡轮机的蒸汽通过与冷却水热交换而冷凝的水，并且构成为在核反应堆中断运行时，阻断向涡轮机侧的蒸汽供应，使通过由主蒸汽管11分支的蒸汽供应管13流入的蒸汽与被动冷凝罐30内部的冷凝器20进行热交换而冷凝成水之后，通过连接到冷凝器20出口的冷凝水回收管14将冷凝的水合流到主给水管12，且冷凝水回收管14上设置有防止被冷凝的水的逆流的逆流防止部40。

[0006] 根据这样的被动二次侧冷凝系统，没有配备泵之类的专门的主动设备而通过自然对流方式将蒸汽发生器10中产生的蒸汽在冷凝器20冷凝之后，使冷凝的水返回到蒸汽发生器10而冷却核反应堆，据此具有在核电站事故时防止核反应堆的过热的优点。

[0007] 填充到所述被动冷凝罐30的冷却水为50万加仑，确保有至少8小时的冷却功能。产生这种可冷却时间的限制的原因在于，被动冷凝罐30内的冷却水与冷凝器20热交换而其温度逐渐上升，最终甚至发生无法通过冷凝器20进行冷凝的状况。

[0008] 因此，针对8小时左右的事故，被动辅助给水系统可借助被动冷凝罐30顺畅地运行而执行冷却，但如最近福岛核电事故等事故持续较长时间时，存在被动辅助给水系统无法起作用的问题。

发明内容

[0009] 技术问题

[0010] 用于解决上述问题的本发明的目的在于，提供一种核电站被动辅助给水系统的充水装置，其在被动辅助给水系统的被动冷凝罐上添加作为净水存储罐和原水存储罐的多种充水源，从而在事故持续较长时间时也能够使被动辅助给水系统顺畅地工作。

[0011] 技术方案

[0012] 为了实现上述目的的本发明的核电站被动辅助给水系统的充水装置涉及核电站被动辅助给水系统的充水装置，在具备被动冷凝罐的被动辅助给水系统中，进一步包括在事故时向所述被动冷凝罐提供冷却水的原水系统，其中，所述被动冷凝罐包括冷凝水以及对于与该冷凝水热交换的蒸汽发生器的蒸汽进行冷凝而提供给核反应堆的冷凝器。

[0013] 技术效果

[0014] 本发明构成为将存储于原水系统的净水存储罐和原水存储罐中的水补充到被动冷凝罐中，由此具有能够延长被动辅助给水系统的工作时间的效果。

附图说明

[0015] 图1为现有的核电站的被动辅助给水系统的构成图。

[0016] 图2为根据本发明一实施例的核电站被动辅助给水系统的充水装置的构成图。

[0017] 图3为根据本发明另一实施例的核电站被动辅助给水系统的充水装置的构成图。

[0018] 对附图中主要部分的符号的说明

[0019] 100：被动型二次侧冷凝系统       110：蒸汽发生器

[0020] 111：主蒸汽管          112、112-1、112-2：主给水管

[0021] 112a：节水喷嘴         112b：下水喷嘴

[0022] 113：蒸汽供应管        114：冷凝水回收管

[0023] 120：冷凝器            130：冷凝水槽

[0024] 200：原水系统          210：净水存储罐

[0025] 220：原水存储罐        300：废水罐

[0026] 400：脱盐水存储罐

具体实施方式

[0027] 以下，参照附图对于本发明优选实施例的核电站被动辅助给水系统的充水装置进行说明。

[0028] 图2为根据本发明优选实施例的核电站被动辅助给水系统的充水装置的构成图。

[0029] 参照图2，根据本发明的核电站被动辅助给水系统的充水装置在收纳容器内具备通过与循环于核反应堆的制冷剂进行热交换而产生蒸汽的蒸汽发生器110一次侧，配备于收纳容器的外部的蒸汽发生器110的二次侧连接有将产生于蒸汽发生器110的蒸汽供应给涡轮机(未图示)侧的主蒸汽管111，并配备经过涡轮机的蒸汽通过与冷却水进行热交换而被冷凝，从而回收到蒸汽发生器110的主给水管(112)112-1、112-2。附图标记W表示收纳容器的外壁。

[0030] 所述主蒸汽管111上设置有用于控制向涡轮机侧供应的蒸汽的流动的主蒸汽切断阀V1、V2、V3、V4，从而构成为，在核反应堆正常运行时，所述主蒸汽切断阀V1、V2、V3、V4被开放而使得蒸汽供应向涡轮机侧，而在核反应堆运行中断时，所述主蒸汽切断阀V1、V2、V3、V4被关闭而切断向涡轮机侧的蒸汽供应。

[0031] 所述主给水管(112)112-1、112-2被分支为连接到配备于蒸汽发生器110下部的节水喷嘴112a的支管112-1和连接到配备于蒸汽发生器110上部的下水喷嘴112b的支管112-2，在所述主给水管(112)112-1、112-2上设置有用于控制从涡轮机向蒸汽发生器110侧回收的水的流动的主给水切断阀V5、V8和用于主给水的防逆流的止回阀V6、V7、V9。

[0032] 在所述收纳容器的外部设置有冷凝器120，该冷凝器120对于在核反应堆停止运行时产生于蒸汽发生器110的蒸汽进行冷凝并使冷凝水返回到蒸汽发生器110。所述冷凝器120以浸泡在内部填充有冷却水的被动冷凝罐130之内的状态设置，经过冷凝器120的蒸汽通过与填充于被动冷凝罐130内的冷却水热交换而被冷凝成水。在所述冷凝器120的一侧设置有用于将非冷凝性气体排出到被动冷凝罐130的排出阀V13。

[0033] 所述主蒸汽管111上分支有蒸汽供应管113，所述蒸汽供应管113的另一端连接于冷凝器120的入口侧。在所述蒸汽供应管113上设置有蒸汽切断阀V10、V11。所述蒸汽切断阀V10、V11在核反应堆正常运行时处于被关闭的状态而切断向冷凝器120的蒸汽流入，而在核反应堆中断运行时被开放，由此在蒸汽发生器110上产生的蒸汽通过从主蒸汽管111分支的蒸汽供应管113流入到冷凝器120。而且，所述蒸汽供应管113上设置有排水阀V12，据此当蒸汽中包含的水蒸汽中的一部分因温度和压力变化被冷凝时通过排水阀V12进行排出。

[0034] 所述冷凝器120的出口和主给水管112之间连接有将经过冷凝器120而被冷凝的水供应给主给水管112侧的冷凝水回收管114。所述冷凝水回收管114上分别并联连接有给水控制阀V14、V15以及作为防逆流单元的止回阀V16、V17。因此，当给水控制阀V14、V15中的其中一个或者止回阀V16、V17中的其中一个发生故障时，可通过并联连接的剩余的阀门顺畅地供应冷凝水。

[0035] 根据上述构成，在核电站处于非常事故而核反应堆的运行中断时，蒸汽发生器110中产生的蒸汽由从主蒸汽管111分支的蒸汽供应管113通过自然对流而被供应至冷凝器120侧，而在冷凝器120被冷凝的水因自身的重量而下落，并经过冷凝水回收管114由主给水管112被供应至蒸汽发生器120，由此对核反应堆进行冷却。

[0036] 这样的作用并不依赖泵之类的专门的主动性元件，而借助于利用自然对流和重力之类的自然现象的被动元件向蒸汽发生器110供水。

[0037] 在上述作用下，当被动辅助给水系统持续发挥作用时，通过与所述冷凝器120的热交换，所述被动冷凝罐130的冷却水其水温上升，被动辅助给水系统的工作变得不顺畅。

[0038] 如前所述，所述被动冷凝罐130的冷却水可以起到大约8小时左右的冷却作用，超过了这个期间之后，分别使用泵211、221将存储在原水系统200的净水存储罐210和原水存储罐220中的净水和原水供应到所述被动冷凝罐130中。

[0039] 如此，当原水系统200的净水和原水分别供应到被动冷凝罐130时，可以降低被动冷凝罐130内的冷却水温度，可以延长被动辅助给水系统的顺畅的工作时间。

[0040] 图3为根据本发明另一实施例的核电站被动辅助给水系统的充水装置的构成图。

[0041] 参照图3，根据本发明另一实施例的核电站被动辅助给水系统的充水装置在参照图2说明的结构上进一步包括向所述被动冷凝罐130分别提供冷却水的废水系统的废水罐300和补充水脱盐系统的脱盐水存储罐400而构成。

[0042] 存储于所述废水系统的废水罐300的废水和存储于脱盐水存储罐400的脱盐水既可被直接供应到所述被动冷凝罐130中，也可先行供应到所述净水存储罐210之后，再供应到被动冷凝罐130中。

[0043] 如此，本发明可以使用多样的充水源将冷却水供应到被动冷凝罐中，据此能够延长被动辅助给水系统的顺畅的工作时间。

[0044] 本发明并不局限于上述实施例，在不脱离本发明的技术要旨的范围之内，可进行多种修改、变形而实施，这对于本发明所属技术领域中具有通常知识的技术人员来说是显而易见的。