一種核電廠主廠房群布置方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種核電廠的主廠房群布置方法，涉及核電【技術領域】，解決了現(xiàn)有技術缺乏一種緊湊高效且同時滿足能動與非能動安全設施布置要求的布置方法，使核島廠房中的設備合理布置的問題。本發(fā)明提供的方案為：一種核電廠的主廠房群布置方法，所述主廠房群包括核島和常規(guī)島，核島廠房群包含了采用雙層安全殼的反應堆廠房、電氣廠房、安全廠房、燃料廠房、核輔助廠房、核廢物廠房、運行服務廠房、應急柴油發(fā)電機廠房以及核島消防水廠房。核島廠房群布置方法是一種新型的核電廠單堆布置結構，包容能動與非能動相結合的安全系統(tǒng)，具備更強抵御嚴重外部事件的能力，滿足三代核電技術的要求，有利于提高整個核電廠的安全性，增強民眾對核安全的接受度。
【專利說明】—種核電廠主廠房群布置方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于一種生產(chǎn)廠房的布置方法，尤其涉及一種核電廠主廠房群布置方法。【背景技術】
[0002]目前已建成及在建核電廠主要分為雙堆及單堆兩種布置結構，尤其三代核電機組均為單堆布置。核電廠的主廠房群主要是指核島及常規(guī)島，核島又包括反應堆廠房及周邊廠房，用于包容核反應堆及核輔助設施。受技術路線的限制，現(xiàn)有核電廠的主廠房群布置方法差別很大，有的主要滿足冗余能動安全系統(tǒng)的需求(如EPR)，有的主要滿足非能動安全系統(tǒng)的需求(如AP1000)，而暫時沒有一種能同時滿足能動與非能動安全功能的核電機組。
[0003]隨著社會對核安全的關注度進一步加重，尤其是在發(fā)生福島事故之后，國際社會對核電廠的安全提出了更加苛刻的要求，需要一種更加安全的核電技術，因此需要設計一種更加合理的核電廠主廠房布置結構來滿足新技術的需求。另外福島事故之后，現(xiàn)有核電技術包括三代核電技術抵御嚴重的外部事件的能力(如海嘯、地震)也受到了公眾的質(zhì)疑。
[0004]本發(fā)明針對的核島廠房布置結構是一種根據(jù)反應堆技術及安全技術路線而相應設計的產(chǎn)品，即“什么樣的技術決定什么樣的廠房”，國內(nèi)建設最多的二代改進型核電站多采用緊湊布置的雙堆布置，這一布置結構幾乎無法再做出更進一步改進去達到三代技術對布置空間位置的需求，而三代核電如采用非能動安全設計的AP1000對應的核島廠房即以簡單規(guī)模小為特點，而更加偏重冗余能動安全設計的EPR對應的核島廠房則以多系列安全廠房為特點，均具有明顯的技術傾向性，也導致了核島廠房布置結構的迥異。本發(fā)明對應的是安全性能更高的自主化三代核電技術ACP1000，其技術特點是完全的能動和非能動設計，因此其要求必須同時具備能動設施布置要求和非能動設施布置要求，其最終產(chǎn)品設計必將是具有創(chuàng)造性的，并且可以作為此一類更高安全性核電技術的主廠房群布置方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種有利于提高整個核電廠安全性的核電廠主廠房群布置方法。
[0006]本發(fā)明的技術方案如下:一種核電廠主廠房群布置方法，包括核島和常規(guī)島，其中，常規(guī)島的汽輪機廠房沿核島的反應堆廠房軸線縱向布置，核島以反應堆廠房為中心，在靠近汽輪機廠房一側設置電氣廠房，在與電氣廠房相反方向的一側設置燃料廠房，反應堆廠房的另外兩個對稱方向分別布置安全廠房；在所述燃料廠房和安全廠房外側分別設置核輔助廠房及核廢物廠房，在緊鄰所述電氣廠房和核廢物廠房的位置設置運行服務廠房，兩個柴油機廠房分別位于電氣廠房和燃料廠房外側，核島消防水廠房緊貼運行服務廠房外側設置。
[0007]進一步，如上所述的核電廠主廠房群布置方法，其中，所述的反應堆廠房、電氣廠房及燃料廠房均采用抗商用飛機撞擊的雙層外墻。
[0008]進一步，如上所述的核電廠主廠房群布置方法，其中，所述的反應堆廠房、電氣廠房、安全廠房、燃料廠房位于一個整體大底板上。
[0009]進一步，如上所述的核電廠主廠房群布置方法，其中，所述的核島消防水廠房在核島廠房群中單獨設置。
[0010]進一步，如上所述的核電廠主廠房群布置方法，其中，所述的反應堆廠房外壁上設有用于非能動二次側余熱導出及安全殼熱量導出的水箱。
[0011 ] 進一步，如上所述的核電廠主廠房群布置方法，其中，在所述反應堆廠房內(nèi)設有內(nèi)置換料水箱和非能動堆腔注水箱。
[0012]進一步，如上所述的核電廠主廠房群布置方法，其中，在所述的燃料廠房外側設有龍門架，燃料廠房內(nèi)設置用于將反應堆主設備引入安全殼內(nèi)的通道。
[0013]進一步，如上所述的核電廠主廠房群布置方法，其中，核廢物廠房在多堆廠址作為共用廠房。
[0014]本發(fā)明的有益效果如下:本發(fā)明所提供的廠房布置結構能夠完全滿足更高的安全要求，反應堆廠房采用雙層安全殼且與電氣廠房及燃料廠房共同采用可抗商用大飛機撞擊的雙層外墻設計，非能動安全系統(tǒng)的高位水箱和位于反應堆廠房底層的內(nèi)置換料水箱滿足了最先進的非能動安全功能的實現(xiàn)需求，冗余系列的安全系統(tǒng)設施按不同系列分布于反應堆廠房相反兩側的安全廠房內(nèi)，核島廠房防水淹及抗震能力有很大提升。另外獨立設置的核廢物廠房能夠滿足先進三廢工藝的布置要求，對于消除公眾對核泄漏造成環(huán)境影響的疑慮有很大的幫助，在多堆廠址也有利于降低整體投資。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明布置結構的平面示意圖；
[0016]圖2為本發(fā)明布置結構的三維示意圖。
[0017]圖中，1.反應堆廠房2.燃料廠房3.電氣廠房4.安全廠房(SR) 5.安全廠房(SL) 6.核輔助廠房7.核廢物廠房8.柴油機廠房(A) 9.柴油機廠房(B)I0.運行服務廠房
11.核島消防水廠房12.應急空壓機廠房13.汽輪機廠房
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細的描述。
[0019]一種核電廠主廠房群布置方法，其核心是對核電站系統(tǒng)相互關系的梳理，確定合適的廠房布局，從而能給設備在廠房內(nèi)的布置提供正確的設計，最終更好的實現(xiàn)核電站的安全運行。
[0020]核島廠房的總體布置方法包含以下原則:
[0021]——整個核島廠房以反應堆廠房為核心進行布局，安全系統(tǒng)的設備盡量靠近反應堆廠房布置；
[0022]——反應堆廠房的布置需滿足非能動安全設施的功能實現(xiàn)要求，主要體現(xiàn)在安全殼內(nèi)高位水箱，以及外層安全殼外壁上設有用于非能動二次側余熱導出及安全殼熱量導出的水箱；
[0023]——安全廠房與電氣廠房應緊挨反應堆廠房以便管道及電纜的敷設。能動安全系統(tǒng)分兩個系列，這兩個系列需實現(xiàn)地理上的完全隔離，因此一共有兩個安全廠房分別對稱布局在反應堆廠房的兩側，而電氣廠房由于蒸汽管道、主給水管道以及常規(guī)島電儀控制系統(tǒng)的關系，布局在如圖1所示反應堆廠房與汽輪機廠房之間的位置；
[0024]——燃料廠房的位置以燃料轉(zhuǎn)運通道軸線為基準，轉(zhuǎn)運通道的定位是根據(jù)反應堆廠房內(nèi)換料水池來決定，因此燃料廠房的布局定位就如圖1所示位于緊挨反應堆廠房一側，燃料操作及貯存系統(tǒng)再依據(jù)轉(zhuǎn)運通道向一側鋪開；
[0025]—核輔助廠房由于包含了部分重要核輔助系統(tǒng)，與主回路系統(tǒng)、安全系統(tǒng)等存在密切聯(lián)系，因此也需要盡量靠近反應堆廠房，因此布局在燃料廠房與安全廠房夾角方向，以方便管道及通道的設置；
[0026]—核廢物廠房與主回路及安全系統(tǒng)直接關系不密切，因此可以根據(jù)其他廠房的布局選擇合適的位置及結構形式；
[0027]——設置獨立的衛(wèi)生出入口，極大的改善運行人員的工作環(huán)境，運行服務廠房的位置需要能方便的進出控制區(qū)，因此布局在核廢物廠房旁邊，而在安全廠房內(nèi)設置通道聯(lián)通反應堆廠房與衛(wèi)生出入口；
[0028]—為消除共模故障，將兩個柴油機廠房設置在區(qū)域間隔較大的區(qū)域；
[0029]——考慮福島事故后改進，設置單獨的消防水廠房提高應對外部災害能力。
[0030]本發(fā)明所述核電廠主廠房群主要由核島及常規(guī)島組成，核島由下述廠房結構構成:反應堆廠房、電氣廠房、安全廠房、燃料廠房、核輔助廠房、核廢物廠房、運行服務廠房、應急柴油發(fā)電機廠房以及核島消防水廠房。其中反應堆廠房、電氣廠房、安全廠房、燃料廠房位于一個整體大底板上。
[0031]反應堆廠房主要用于布置反應堆、一回路系統(tǒng)設備以及其它相關的系統(tǒng)和設備，由雙層安全殼和內(nèi)部結構組成，用于阻止主回路管道泄漏所逸出的放射性物質(zhì)對環(huán)境產(chǎn)生污染，并在正常工況和事故工況下，對現(xiàn)場人員提供輻射防護，同時保護反應堆廠房內(nèi)部各系統(tǒng)免受外部災害的影響。
[0032]安全廠房主要布置了兩個系列的安全系統(tǒng)設施、相關的設備及管道、電氣設備、蓄電池、儀控設施及通風設施等，實現(xiàn)了專設安全設施的實體隔離。
[0033]燃料廠房主要用于燃料裝卸、運輸、貯存系統(tǒng)的設備布置及操作。
[0034]電氣廠房主要用于來布置部分電力配電設備、主給水流量控制系統(tǒng)、主蒸汽系統(tǒng)、汽機旁路系統(tǒng)、電氣廠房冷凍水系統(tǒng)、安全廠房冷凍水系統(tǒng)等。
[0035]核輔助廠房主要用于核輔助系統(tǒng)設備及管道布置，公共放射性廢物貯存、處理及裝卸等。
[0036]運行服務廠房內(nèi)設置衛(wèi)生出入口以控制人員進出放射性控制區(qū)，在正常運行和停堆檢修期間都為人員出入服務。
[0037]應急柴油發(fā)電機廠房內(nèi)主要布置有應急柴油發(fā)電機組及其輔助系統(tǒng)、通風系統(tǒng)和相關電氣系統(tǒng)等設備。
[0038]核島消防水廠房內(nèi)主要布置核島消防水系統(tǒng)的水池和泵等設備。
[0039]如圖1、圖2所示，本發(fā)明核電廠主廠房群布置方法中，常規(guī)島的汽輪機廠房13沿核島的反應堆廠房I軸線縱向布置，核島以反應堆廠房I為中心，靠近汽輪機廠房13 —側為電氣廠房3，相反方向為燃料廠房2，其他兩個對稱方向布置兩個安全廠房4、5，在燃料廠房2和安全廠房(SR)4外側是核輔助廠房6及核廢物廠房7，運行服務廠房10緊鄰電氣廠房3與核廢物廠房7，兩個柴油機廠房8、9分別位于電氣廠房3和燃料廠房2外側，核島消防水廠房11緊靠運行服務廠房10外側布置。
[0040]本發(fā)明中，反應堆廠房1、電氣廠房3及燃料廠房2均采用抗商用飛機撞擊的雙層外墻設計，兩個安全廠房4、5分別容納不同系列的安全系統(tǒng)，分別布置于反應堆廠房I相反方向的兩側。反應堆廠房I外壁上設置用于安全殼熱量導出的水箱結構，輔助給水箱(非能動堆腔注水箱)及換料水箱均內(nèi)置于反應堆廠房I內(nèi)部，核島廠房同時容納能動與非能動的安全系統(tǒng)。廠房的抗震設計標準為極限安全地震震動加速度峰值采用0.3g，燃料廠房外側設置永久龍門架，反應堆主設備經(jīng)由燃料廠房設置通道弓I入安全殼內(nèi)。
[0041]本發(fā)明所提供的主廠房群布置方法有如下優(yōu)點:
[0042]—對核島內(nèi)主回路系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、燃料操作系統(tǒng)及廢物處理系統(tǒng)合理規(guī)劃，各廠房合理布局，滿足各個系統(tǒng)設備的布置要求；
[0043]—保證各廠房通道的合理設置及對外接口，從而在建設安裝及運行維修期間都能盡量提高工作效率；
[0044]——能動與非能動安全系統(tǒng)與設施的布置要求得到完整實現(xiàn)；
[0045]——反應堆廠房及周邊四個廠房坐落在整體底板上，有效提高核島抗震能力；
[0046]——放射性控制區(qū)與非控制區(qū)實現(xiàn)規(guī)劃隔離，有效提高核島廠房內(nèi)的輻射防護水平;
[0047]—設置獨立的衛(wèi)生出入口，極大的改善運行人員的工作環(huán)境；
[0048]——設置專門的核島消防水廠房進一步提升核島安全性；
[0049]—為消除共模故障，將柴油機廠房設置在區(qū)域間隔較大的區(qū)域。
[0050]顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若對本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其同等技術的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【權利要求】
1.一種核電廠主廠房群布置方法，其特征在于:常規(guī)島的汽輪機廠房(13)沿核島的反應堆廠房(I)軸線縱向布置，核島以反應堆廠房(I)為中心，在靠近汽輪機廠房(13)—側設置電氣廠房(3)，在與電氣廠房(3)相反方向的一側設置燃料廠房(2)，反應堆廠房(I)的另外兩個對稱方向分別布置安全廠房(4、5);在所述燃料廠房(2)和一個安全廠房(4)外側分別設置核輔助廠房(6)及核廢物廠房(7)，在緊鄰所述電氣廠房(3)和核廢物廠房(7)的位置設置運行服務廠房(10)，兩個柴油機廠房(8、9)分別位于電氣廠房(3)和燃料廠房(2)夕卜偵牝核島消防水廠房(11)緊靠運行服務廠房(10)外側設置。
2.如權利要求1所述的核電廠主廠房群布置方法，其特征在于:所述的反應堆廠房(I)、電氣廠房(3 )及燃料廠房(2 )均采用抗商用飛機撞擊的雙層外墻。
3.如權利要求1或2所述的核電廠主廠房群布置方法，其特征在于:所述的反應堆廠房(I)、電氣廠房(3)、安全廠房(4)、燃料廠房(2)位于一個整體大底板上。
4.如權利要求1或2所述的核電廠主廠房群布置方法，其特征在于:所述的核島消防水廠房(11)在核島廠房群中單獨設置。
5.如權利要求1或2所述的核電廠主廠房群布置方法，其特征在于:所述的反應堆廠房(I)外壁上設有用于非能動二次側余熱導出及安全殼熱量導出的水箱。
6.如權利要求1或2所述的核電廠主廠房群布置方法，其特征在于:在所述反應堆廠房(I)內(nèi)設有內(nèi)置換料水箱和非能動堆腔注水箱。
7.如權利要求1或2所述的核電廠主廠房群布置方法，其特征在于:在所述的燃料廠房(2 )外側設有龍門架，燃料廠房(2 )內(nèi)設置用于將反應堆主設備引入安全殼內(nèi)的通道。
8.如權利要求1或2所述的核電廠主廠房群布置方法，其特征在于:所述的核廢物廠房(7)在多堆廠址作為共用廠房。
【文檔編號】E04H5/02GK103850483SQ201410050631
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年2月14日 優(yōu)先權日:2013年4月2日
【發(fā)明者】劉偉, 邢繼, 劉文學, 吳巧英, 王振中, 薛靜, 鄧濤, 張艷紅, 王晨, 魏石璞, 王曉江, 于勇, 王宏杰, 于鳳云, 齊增輝 申請人:中國核電工程有限公司