本發(fā)明屬于核電廠鋼制安全殼非能動(dòng)導(dǎo)熱領(lǐng)域，具體涉及一種核電廠鋼制安全殼導(dǎo)熱裝置。

背景技術(shù)：
核電廠設(shè)計(jì)考慮縱深防御原則，設(shè)計(jì)多重屏障以有效地防止放射性物質(zhì)外逸，以保護(hù)電廠勞動(dòng)者和公眾的安全。安全殼作為最后一道屏障，對(duì)于包容泄露的放射性物質(zhì)具有重要作用。一旦反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)壓力邊界出現(xiàn)破口，泄漏的放射性物質(zhì)進(jìn)入安全殼內(nèi)。事故后安全殼的溫度和壓力迅速升高，為保障安全殼的完整性，需實(shí)現(xiàn)安全殼的快速降溫降壓。如圖1所示，目前的主流解決方案分為能動(dòng)型系統(tǒng)和非能動(dòng)系統(tǒng)，包括噴淋系統(tǒng)11，內(nèi)置換料水箱12，化學(xué)添加劑箱13，噴淋水泵14，噴淋熱交換器15，換熱水箱16，汽水分離器17。傳統(tǒng)的安全殼降溫降壓依賴能動(dòng)的安全殼噴淋系統(tǒng)，通過(guò)電動(dòng)泵將布置于安全殼內(nèi)底部的內(nèi)置換料水箱內(nèi)的冷卻水抽取至布置于安全殼頂部的安全殼噴淋系統(tǒng)，并自上而下向安全殼內(nèi)噴灑冷卻水，該手段降溫降壓響應(yīng)快、效果好，但過(guò)分依賴外部電源，在全廠斷電等超設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故后安全殼噴淋系統(tǒng)不可用，喪失安全殼降溫降壓手段；且能動(dòng)系統(tǒng)設(shè)備和部件較多較復(fù)雜，保養(yǎng)維修難度大。三代核電技術(shù)多采用非能動(dòng)安全殼熱量導(dǎo)出系統(tǒng)，主要包括混凝土安全殼和鋼制安全殼兩種?；炷涟踩珰し悄軇?dòng)熱量導(dǎo)出系統(tǒng)利用布置于安全殼內(nèi)的換熱器與安全殼外的冷卻水箱之間的溫差導(dǎo)致的密度差實(shí)現(xiàn)連續(xù)的自然循環(huán)，不斷帶出安全殼內(nèi)的熱量。鋼制安全殼熱量導(dǎo)出系統(tǒng)利用冷卻水流在鋼殼表面的吸熱導(dǎo)出安全殼內(nèi)的熱量，換熱水箱位于安全殼頂部，事故后由于重力作用在鋼殼表面流動(dòng)。混凝土安全殼非能動(dòng)熱量導(dǎo)出系統(tǒng)相比能動(dòng)的安全殼噴淋系統(tǒng)換熱功率偏低，且非能動(dòng)系統(tǒng)從受熱到開始運(yùn)行再到獲得最大換熱功率需要較長(zhǎng)的時(shí)間，不利于事故早期的安全殼快速排 熱。非能動(dòng)鋼制安全殼導(dǎo)熱系統(tǒng)冷卻水流道設(shè)計(jì)和氣體流動(dòng)組織設(shè)計(jì)困難且仍不能保證導(dǎo)熱效果。非能動(dòng)混凝土安全殼熱量導(dǎo)出系統(tǒng)存在系統(tǒng)自然循環(huán)無(wú)法建立及安全殼貫穿導(dǎo)致的放射性泄露等風(fēng)險(xiǎn)，且存在事故后誤操作導(dǎo)致誤投運(yùn)或無(wú)法正常投運(yùn)的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種核電廠鋼制安全殼導(dǎo)熱裝置。該裝置適用于鋼制安全殼核電廠，能夠更安全、更有效的對(duì)核電廠鋼制安全殼進(jìn)行排熱，徹底解決核電廠事故后安全殼排熱問(wèn)題。為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種核電廠鋼制安全殼導(dǎo)熱裝置，包括鋼制安全殼，在所述的鋼制安全殼外設(shè)置有混凝土水池，在混凝土水池頂部連接有補(bǔ)水管線，在混凝土水池上方設(shè)有蒸汽排熱裝置，所述的鋼制安全殼固定在混凝土水池中，通過(guò)補(bǔ)水管線向混凝土水池注入冷卻水調(diào)來(lái)整混凝土水池中的水位高度，并通過(guò)蒸汽排放裝置排出冷卻水吸熱后產(chǎn)生的蒸汽。進(jìn)一步，所述的鋼制安全殼外表面包覆抗腐蝕導(dǎo)熱涂層。進(jìn)一步，所述的混凝土水池中布置攪渾機(jī)械設(shè)施。進(jìn)一步，所述的混凝土水池的底部設(shè)置水位監(jiān)測(cè)裝置。進(jìn)一步，所述的混凝土水池的上方的蒸汽排放裝置設(shè)置為U型管。進(jìn)一步，所述的冷卻水是除鹽水。本發(fā)明的效果在于：采用本發(fā)明所述的核電廠鋼制安全殼導(dǎo)熱裝置，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的非能動(dòng)安全殼導(dǎo)熱，相比能動(dòng)的安全殼噴淋系統(tǒng)，大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)和管路設(shè)計(jì)，減少了能動(dòng)部件的數(shù)量，避免了能動(dòng)部件失效 的風(fēng)險(xiǎn)，且簡(jiǎn)化了系統(tǒng)相關(guān)控制系統(tǒng)和支持系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)相比于目前的非能動(dòng)安全殼熱量導(dǎo)出系統(tǒng)，無(wú)需較長(zhǎng)時(shí)間的系統(tǒng)啟動(dòng)過(guò)程，該安全殼導(dǎo)熱裝置保證在事故后零時(shí)刻響應(yīng)，且減少了管路熱阻，冷熱介質(zhì)直接接觸，換熱效率更高。該方案取消了閥門動(dòng)作，避免了誤操作或事故后閥門故障導(dǎo)致無(wú)法實(shí)現(xiàn)安全殼換熱的風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)該設(shè)計(jì)無(wú)需設(shè)計(jì)事故規(guī)程和啟動(dòng)策略，能夠覆蓋正常運(yùn)行到預(yù)計(jì)運(yùn)行事件、再到設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故和超設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故等全部工況。附圖說(shuō)明圖1是現(xiàn)有技術(shù)中安全殼導(dǎo)熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明所述核電廠鋼制安全殼導(dǎo)熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖1中：11噴淋系統(tǒng)，12內(nèi)置換料水箱，13化學(xué)添加劑箱，14噴淋水泵，15噴淋熱交換器，16換熱水箱，17汽水分離器；圖2中：1混凝土水池，2鋼制安全殼，3抗腐蝕導(dǎo)熱涂層，4補(bǔ)水管線，5攪渾機(jī)械設(shè)施，6蒸汽排放裝置，7水位監(jiān)測(cè)裝置，8冷卻水。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。如圖2所示，一種核電廠鋼制安全殼導(dǎo)熱裝置，包括混凝土水池1，固定在混凝土水池1中的鋼制安全殼2，設(shè)置在混凝土水池頂部的補(bǔ)水管線4，及設(shè)置在混凝土水池1上方的蒸汽排熱裝置6，通過(guò)設(shè)置在混凝土水池頂部的補(bǔ)水管線4向混凝土水池1注入冷卻水8來(lái)調(diào)整混凝土水池1中的水位高度，并通過(guò)混凝土水池1上方的蒸汽排放裝置6派出冷卻水8吸熱后產(chǎn)生的蒸汽。本實(shí)施例中，所述的鋼制安全殼2外表面包覆抗腐蝕導(dǎo)熱涂層3?；炷了?中布置攪渾機(jī)械設(shè)施5?；炷了?的底部設(shè)置水位監(jiān)測(cè)裝置7?；炷了?的上方的蒸汽排放裝置6設(shè)置為U型管。所述的冷卻水8是除鹽水。通過(guò)上述實(shí)施例可以看出，本發(fā)明的有益效果如下：反應(yīng)堆運(yùn)行過(guò)程中的釋熱及傳熱管破口等事故均會(huì)使安全殼內(nèi)部的溫度和壓力升高，將鋼制安全殼全部或部分浸沒(méi)在冷卻水中，利用制安全殼外表面的抗腐蝕導(dǎo)熱涂層，將鋼制安全殼內(nèi)的熱量通過(guò)鋼殼導(dǎo)出到冷卻水中。在冷卻水池的四周設(shè)置攪渾機(jī)械設(shè)施，一方面增強(qiáng)冷卻水的流動(dòng)，提高鋼制安全殼外表面的對(duì)流換熱系數(shù)；其次，促進(jìn)冷熱流體的摻混，減少鋼制安全殼的局部熱應(yīng)力；另外，利于冷卻水吸熱后產(chǎn)生的蒸汽的排放。冷卻水采用除鹽水，以防止鋼制安全殼和混凝土水池表面腐蝕。并在混凝土水池底部設(shè)置水位監(jiān)測(cè)裝置，在混凝土水池頂部設(shè)置補(bǔ)水管線，當(dāng)混凝土水池水位低于報(bào)警值后觸發(fā)補(bǔ)水信號(hào)，通過(guò)補(bǔ)水管線為混凝土水池補(bǔ)充除鹽水，以保證混凝土水池始終保持足夠的冷卻水裝量。在混凝土水池上方設(shè)置U型管蒸汽排放裝置，通過(guò)合理的U型管設(shè)計(jì)，使混凝土水池內(nèi)的水蒸汽正常排放，且長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中保證水質(zhì)。本發(fā)明所述的裝置并不限于具體實(shí)施方式中所述的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出其他的實(shí)施方式，同樣屬于本發(fā)明的技術(shù)創(chuàng)新范圍。