一种两级抑压的安全壳及其抑压水池系统

1.一种两级抑压的安全壳抑压水池系统，用以采用非能动方式抑制安全壳压力快速升高，其特征在于，包括：
第一湿井，所述第一湿井具有第一气空间，分别与所述第一气空间相接的第一水空间和第三水空间；所述第一湿井中设有用以隔离所述第一水空间和所述第三水空间的隔板；
抑压管，所述抑压管具有用以与安全壳干井相连通的抑压管进口和用以与所述第一湿井的所述第一水空间相连通的抑压管出口；
第二湿井，所述第二湿井具有第二气空间，与所述第二气空间相接的第二水空间，所述第二水空间与所述第一湿井的所述第三水空间保持液体流通，所述第二湿井设有排放口，所述排放口设置在所述第二水空间的底部，其中：
当安全壳干井中压力急速升高时，安全壳干井中的混合气体通过所述抑压管进入所述第一水空间进行冷凝，未冷凝的混合气体可分别进入所述第三水空间和所述第二水空间进行持续冷凝。
2.如权利要求1所述的两级抑压的安全壳抑压水池系统，其特征在于，所述抑压管出口设置在所述第一水空间的底部。
3.如权利要求1所述的两级抑压的安全壳抑压水池系统，其特征在于，所述第一水空间、所述第二水空间以及所述第三水空间中池水的液面高度相等。
4.一种两级抑压的安全壳，能够以非能动方式抑制安全壳压力快速升高，其特征在于，包括：安全壳干井，设置在所述安全壳干井底部的反应堆压力容器以及如上述权利要求1-3任一项所述的两级抑压的安全壳抑压水池系统，其中，所述的两级抑压的安全壳抑压水池系统环绕设置在所述安全壳干井底部的所述反应堆压力容器的四周。
5.如权利要求4所述的两级抑压的安全壳，其特征在于，所述第一湿井和所述第二湿井分别位于所述安全壳干井的底部。
6.如权利要求4所述的两级抑压的安全壳，其特征在于，所述安全壳干井中充满常压气体。
7.如权利要求4所述的两级抑压的安全壳，其特征在于，所述安全壳干井中布置有其它用以在3～200万千瓦电功率级别的压水堆或沸水堆核电厂中的核岛系统及装置。

一种两级抑压的安全壳及其抑压水池系统\n技术领域\n[0001] 本发明涉及核电领域，尤其涉及一种在3～200万千瓦电功率级别的压水堆或沸水堆核电厂中应用的两级抑压的安全壳及其抑压水池系统。\n背景技术\n[0002] 在压水堆或者沸水堆中，当出现高能管道破裂时，通过破口释放的流体质量和能量将会造成安全壳压力快速升高。为抑制压力快速升高，在安全壳内设置了抑压水池，当高能流体进入安全壳干井造成干井压力升高时，由于压差混合气体进入抑压水池，进入抑压水池的蒸汽发生冷凝，不可凝气体进入抑压水池气空间，抑压水池对安全壳内压力升高有明显的抑制效果。\n[0003] 现有的具有抑压功能的安全壳主要存在如下技术问题：\n[0004] 1、传统的处理设备，当混合气体进入抑压水池后，尽管大量的蒸汽发生了冷凝，但仍有部分蒸汽进入到湿井的气空间，降低了抑压效果。\n[0005] 2、对于自由空间较小的安全壳，现有的抑压水池系统设计不合理，事故下安全壳压力控制效果不尽如人意。\n发明内容\n[0006] 本发明所要解决的技术问题在于，提供一种两级抑压的安全壳及其抑压水池系统，实现完全非动能的方式进行运转，能够有效提高蒸汽的冷凝效率，提高抑压效果，增强核电厂的安全性；能够有效实现事故下的安全壳压力控制，且能够进一步降低安全壳的设计要求。\n[0007] 为了解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种两级抑压的安全壳抑压水池系统，用以采用非能动方式抑制安全壳压力快速升高，包括：第一湿井，第一湿井具有第一气空间、分别与第一气空间相接的第一水空间和第三水空间，第一湿井中设有用以隔离第一水空间和第三水空间的隔板；抑压管，抑压管具有用以与安全壳干井相连通的抑压管进口和用以与第一湿井的第一水空间相连通的抑压管出口；第二湿井，第二湿井具有第二气空间、与第二气空间相接的第二水空间，第二水空间与第一湿井的第三水空间保持液体流通，第二湿井设有排放口，排放口设置在第二水空间的底部，其中：当安全壳干井中压力急速升高时，安全壳干井中的混合气体通过抑压管进入第一水空间进行冷凝，未冷凝的混合气体可分别进入第三水空间和第二水空间进行持续冷凝。\n[0008] 其中，抑压管出口设置在第一水空间的底部。\n[0009] 其中，第一水空间、第二水空间以及第三水空间中池水的液面高度相等。\n[0010] 为解决上述技术问题，本发明还提供了一种两级抑压的安全壳，能够以非能动方式抑制安全壳压力快速升高，其特征在于，包括：安全壳干井，设置在安全壳干井底部的反应堆压力容器以及如上述的两级抑压的安全壳抑压水池系统，其中，的两级抑压的安全壳抑压水池系统环绕设置在安全壳干井底部的反应堆压力容器的四周。\n[0011] 其中，第一湿井和第二湿井分别位于安全壳干井的底部。\n[0012] 其中，安全壳干井中充满常压空气。\n[0013] 其中，安全壳干井中布置有其它用以在3～200万千瓦电功率级别的压水堆或沸水堆核电厂中的核岛系统及装置。\n[0014] 本发明所提供的两级抑压的安全壳及其抑压水池系统，具有如下有益效果：\n[0015] 第一、当安全壳干井中压力急速升高时，安全壳干井中的混合气体通过抑压管进入第一水空间进行冷凝，未冷凝的混合气体分别进入第三水空间和第二水空间进行持续冷凝。其实现了完全非动能的方式进行运转。\n[0016] 第二，设有第一湿井和第二湿井，采用两级冷凝，能够有效提高蒸汽的冷凝效率，提高抑压效果，增强核电厂的安全性。\n[0017] 第三、两级抑压能够优化使用安全壳空间，对于自由空间较小的安全壳，能够有效实现事故下安全壳压力控制。能够降低安全壳的设计要求，具有较大的经济价值。\n附图说明\n[0018] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。\n[0019] 图1是本发明实施例两级抑压安全壳的结构示意图。\n具体实施方式\n[0020] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。\n[0021] 参见图1，为本发明两级抑压的安全壳的实施例一。\n[0022] 本实施例中的两级抑压的安全壳，能够以非能动方式抑制安全壳压力快速升高，包括：安全壳干井1，设置在安全壳干井1底部的反应堆压力容器2以及两级抑压的安全壳抑压水池系统3，其中，两级抑压的安全壳抑压水池系统3环绕设置在安全壳干井1底部的反应堆压力容器2的周围。\n[0023] 具体实施时，安全壳干井1是一相对密闭的空间，其是充满常压气体的自由容积。\n本实施例中，填充的为常压空气。此外，安全壳干井也可以填充常压的其他气体，如氮气或者真空。安全壳干井1中布置有其它用以在3～200万千瓦电功率级别的压水堆或沸水堆核电厂中的核岛系统及装置。\n[0024] 反应堆压力容器2设置在安全壳干井1底部的中心位置。本实施例中，两级抑压的安全壳抑压水池系统3设置在安全壳干井1的底部，且环绕设置在反应堆压力容器2的四周，其能够在事故情况下快速抑制安全壳压力升高，从而降低安全壳壳体的设计压力，同时，其能够对事故后安全壳及壳内系统起到非常显著的保护作用。以下说明抑压安全壳抑压水池系统的结构和工作原理。\n[0025] 本实施例中的两级抑压的安全壳抑压水池系统3，用以采用非能动方式抑制安全壳压力快速升高，包括：\n[0026] 第一湿井31，第一湿井31具有第一气空间311、分别与第一气空间311相接的第一水空间312和第三水空间313。具体实施时，第一湿井31位于安全壳干井1的底部，第一气空间311位于其内部的顶部区域，而第一水空间312和第三水空间313分别位于其内部的底部区域，第一湿井31中设有用以隔离第一水空间312和第三水空间313的隔板314，其作用是防止第一湿井31和第二湿井33之间的水空间直接连通，从而影响抑压效果。\n[0027] 抑压管32是当安全壳干井1中发生事故使其中产生的高温高压的蒸汽进入两级抑压的安全壳抑压水池系统3的通道，其具有用以与安全壳干井1相连通的抑压管进口321和用以与第一湿井31的第一水空间312相连通的抑压管出口322。可以理解的是，抑压管32中的液体与第一水空间312中的液体连通，两区域属于同一水空间。其中，抑压管进口321位于安全壳抑压水池系统3的顶部区域可与安全壳干井1的内部空间连通，抑压管出口322位于安全壳抑压水池系统3的相对底部位置，也就是第一水空间312的底部位置，用以与第一湿井31的第一水空间312相连通，以形成两级抑压的气液通道。\n[0028] 第二湿井33，第二湿井33具有第二气空间331、与第二气空间331相接的第二水空间332。具体实施时，第二湿井33位于安全壳干井1的底部，第二气空间331位于其内部的顶部区域，而第二水空间332位于其内部的底部区域，进一步的，第二湿井33设有排放口333，其设置在第二水空间33的底部，用以使第二水空间332与第一湿井31的第三水空间313保持液体流通，以形成两级抑压的气液通道。也就是说，抑压管32中的液体与第一水空间312中的液体连通，两区域属于同一水空间。\n[0029] 优选的，第一水空间312、第二水空间332以及第三水空间313中池水的液面高度相等，用以形成气液冷凝时较佳的空间比，提升冷凝效率。\n[0030] 本实施例中的两级抑压的安全壳抑压水池系统在具体实施时，当安全壳干井1中压力急速升高时，安全壳干井1中的混合气体通过抑压管32进入第一水空间312进行冷凝，未冷凝的混合气体分别通过第一气空间311、第三水空间313和第二水空间332进入第二气空间331进行持续冷凝。\n[0031] 具体地，当安全壳干井1核岛系统的一次侧管道或者二次侧管道发生破裂时，高温高压的蒸汽从破口快速释放到安全壳干井1的空间中，安全壳干井1的空间内压力快速升高从而在安全壳干井1与第一湿井31之间产生一定的压差。由于压差效应，安全壳干井1中的混合气体，例如蒸汽及不可凝气体便通过抑压管32的抑压管进口321和抑压管出口322快速进入第一湿井31的第一水空间312，进而使得蒸汽与水接触，蒸汽快速冷凝为水从而降低安全壳干井1中的压力。同时，由于第一湿井31中的压力升高，未完全冷凝的蒸汽及不可凝气体进入第三水空间313和第二水空间332进行继续冷凝。该两级抑压的安全壳抑压水池系统能在事故情况下快速抑制安全壳压力升高，从而降低安全壳壳体的设计压力及对事故后安全壳及壳内系统起到非常显著的保护作用。\n[0032] 实施本发明的两级抑压的安全壳及其抑压水池系统，具有如下有益效果：\n[0033] 第一、当安全壳干井中压力急速升高时，安全壳干井中的混合气体通过抑压管进入第一水空间进行冷凝，未冷凝的混合气体分别进入第三水空间和第二水空间进行持续冷凝，其实现了完全非动能的方式进行运转。\n[0034] 第二，设有第一湿井和第二湿井，采用两级冷凝，能够有效提高蒸汽的冷凝效率，提高抑压效果，增强核电厂的安全性。\n[0035] 第三、两级抑压能够优化使用安全壳空间，对于自由空间较小的安全壳，能够有效实现事故下安全壳压力控制。能够降低安全壳的设计要求，具有较大的经济价值。