本發(fā)明涉及核電技術技術領域，具體地指一種地下核電站氣載放射性防擴散系統(tǒng)。
背景技術：
現(xiàn)有地面核電站在嚴重事故中，安全殼作為最后一道屏障，起到放射性包容的作用。但是一旦安全殼完整性喪失，將造成放射性向環(huán)境的大量釋放，特別是氣載放射性會隨大氣遷移和擴散，不斷擴大放射性的污染范圍，極大的增加事故后清理的難度。如日本福島核事故中，氣載放射性隨大氣運動發(fā)生漂移，之后隨降雨、自然沉降等過程污染周邊大范圍地區(qū)，造成了嚴重的輻射污染和公眾恐慌。地下核電站將核島等帶放射性的輔助廠房置于地下，在防止氣載放射性外泄和提高安全性方面，有著天然的優(yōu)勢。地下巖體和地下洞室空間可作為嚴重事故中泄漏的氣載放射性的暫存和緩沖空間。嚴重事故中，即使安全殼破損，還可以利用地下洞室的包容性，保障氣載放射性物質始終受控并進行后續(xù)放射性污染的處理，避免放射性向環(huán)境的大量釋放。為充分利用地下核電站的優(yōu)勢，原有地面核電站的通風排風系統(tǒng)以及排放過濾系統(tǒng)不能有效地控制放射性的釋放(福島核事故、切爾諾貝利核事故)。本發(fā)明地下核電站氣載放射性防擴散系統(tǒng)利用地下核電站的優(yōu)勢，實現(xiàn)國家《核安全規(guī)劃》提出的“從設計上實際消除大量放射性物質釋放的可能性”。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服上述背景技術中地面核電站的不足之處，結合地下核電站的特點，提出一種地下核電站氣載放射性防擴散系統(tǒng)，該系統(tǒng)根據(jù)地下核電站地下洞室的放射性水平不同，設置不同的負壓系統(tǒng)以保障地下洞室的負壓環(huán)境，同時根據(jù)各地下洞室的放射性泄漏量，分層次過濾處理氣載放射性，從而達到地下核電站地下洞室氣載放射性的可隔離和可處理的目的。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的地下核電站氣載放射性防擴散系統(tǒng)，包括深埋在地下的反應堆廠房洞室，核燃料廠房洞室，核輔助廠房洞室，以及煙囪，其特征在于：還包括進風管主管和卸壓洞室；所述反應堆廠房洞室的進風口，核燃料廠房洞室進風口，核輔助廠房洞室進風口分別通過第一進風管道、第二進風管道、第三進風管道與風管主管連接；所述第一進風管道上依次設有第一遠程數(shù)控風機，第一逆止閥和第一進風截止閥；所述第二進風管道上依次設有第二遠程數(shù)控風機，第二逆止閥和第二進風截止閥；所述第三進風管道上依次設有第三遠程數(shù)控風機，第三逆止閥和第三進風截止閥；所述反應堆廠房洞室的排風口，核燃料廠房洞室排風口，核輔助廠房洞室排風口分別設有第一排風管道、第二排風管道、第三排風管道；所述第一排風管道上依次設有第一排風截止閥、第一在線輻射監(jiān)測儀器、第一截止閥、第一遠程數(shù)控風機和第一數(shù)控多路轉向閥，所述第一在線輻射監(jiān)測儀器監(jiān)測信號接至第一數(shù)控多路轉向閥，根據(jù)監(jiān)測到的放射性水平控制第一遠程數(shù)控風機的排風流向；所述第二排風管道上依次設有第二排風截止閥、第二在線輻射監(jiān)測儀器、第二截止閥、第二遠程數(shù)控風機和第一數(shù)控多路轉向閥，所述第二在線輻射監(jiān)測儀器監(jiān)測信號接至第二數(shù)控多路轉向閥，根據(jù)監(jiān)測到的放射性水平控制第二遠程數(shù)控風機的排風流向；所述第三排風管道上依次設有第三排風截止閥、第三在線輻射監(jiān)測儀器、第三截止閥、第三遠程數(shù)控風機和第三數(shù)控多路轉向閥，所述第三在線輻射監(jiān)測儀器監(jiān)測信號接至第三數(shù)控多路轉向閥，根據(jù)監(jiān)測到的放射性水平控制第三遠程數(shù)控風機的排風流向；所述反應堆廠房洞室與核燃料廠房洞室之間通過第一廊道連接，核燃料廠房洞室與核輔助廠房洞室之間通過第二廊道連接；還包括正常工況排風主管和事故排風主管；所述卸壓洞室內設有碘吸附器、預過濾器、高效粒子過濾器和與煙囪連接的排氣管；所述正常工況排風主管的一端通過碘吸附器與排氣管連接，正常工況排風主管的另一端分別與第一數(shù)控多路轉向閥、第二數(shù)控多路轉向閥和第三數(shù)控多路轉向閥連接；所述事故排風主管的一端依次通過預過濾器、高效粒子過濾器與排氣管連接，事故排風主管的另一端分別與第一數(shù)控多路轉向閥、第二數(shù)控多路轉向閥和第三數(shù)控多路轉向閥連接。作為優(yōu)選方案，還包括事故排風備用主管，所述卸壓洞室內還設有文丘里水洗器和金屬纖維過濾器；所述事故排風備用主管的一端分別與第一數(shù)控多路轉向閥、第二數(shù)控多路轉向閥和第三數(shù)控多路轉向閥連接，事故排風備用主管的另一端依次通過文丘里水洗器、金屬纖維過濾器和排氣管連接。進一步地，所述反應堆廠房洞室內設有第一壓力監(jiān)測傳感器，第一壓力監(jiān)測傳感器的壓力監(jiān)測信號分別接至第一遠程數(shù)控風機和第一遠程數(shù)控風機，控制反應堆廠房洞室的進風、排風量。進一步地，所述核燃料廠房洞室內設有第二壓力監(jiān)測傳感器，第二壓力監(jiān)測傳感器的壓力監(jiān)測信號分別接至第二遠程數(shù)控風機和第二遠程數(shù)控風機，控制核燃料廠房洞室的進風、排風量。進一步地，所述核輔助廠房洞室內設有第三壓力監(jiān)測傳感器，第三壓力監(jiān)測傳感器的壓力監(jiān)測信號分別接至第三遠程數(shù)控風機和第三遠程數(shù)控風機，控制核輔助廠房洞室的進風、排風量。本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明的地下核電站氣載放射性防擴散系統(tǒng)通過地下洞室的壓力反饋信號控制地下洞室的進排風，從而保證地下洞室的負壓環(huán)境，避免放射性向環(huán)境的泄漏。同時，通過地下洞室內的負壓力梯度設計，避免了氣載放射性由高污染區(qū)向低污染區(qū)擴散。地下核電站嚴重事故中，通過上述措施保證地下洞室負壓環(huán)境的同時，通過數(shù)控多路轉向閥按放射性水平將放射性氣載物分類并過濾排放，防止氣載放射性向環(huán)境的擴散。本發(fā)明既能滿足地下核電站日常運行中氣載放射性的控制，又能保障地下核電站嚴重事故中氣載放射性的擴散防護，從而從設計上實現(xiàn)實質消除嚴重事故中氣載放射性的目的，增加了核電站的安全性。附圖說明圖1為本發(fā)明地下核電站氣載放射性防擴散系統(tǒng)的結構示意圖；圖中：1.反應堆廠房洞室，2.核燃料廠房洞室，3.核輔助廠房洞室，4.卸壓洞室，5.第一進風遠程數(shù)控風機，6.第二進風遠程數(shù)控風機，7.第三進風遠程數(shù)控風機，8.第一逆止閥，9.第二逆止閥，10.第三逆止閥，11.第一進風截止閥，12.第二進風截止閥，13.第三進風截止閥，14.進風管主管，15.第一壓力監(jiān)測傳感器，16.第二壓力監(jiān)測傳感器，17.第三壓力監(jiān)測傳感器，18.第一排風截止閥，19.第二排風截止閥，20.第三排風截止閥，21.第一截止閥，22.第二截止閥，23.第三截止閥，24.第一在線輻射監(jiān)測儀器，25.第二在線輻射監(jiān)測儀器，26.第三在線輻射監(jiān)測儀器，27.第一排風遠程數(shù)控風機，28.第二排風遠程數(shù)控風機，29.第三排風遠程數(shù)控風機，30.第一數(shù)控多路轉向閥，31.第二數(shù)控多路轉向閥，32.第三數(shù)控多路轉向閥，33.碘吸附器，34.預過濾器，35.高效粒子過濾器，36.文丘里水洗器，37.金屬纖維過濾器，38.第一廊道，39.第二廊道，40.煙囪，41.正常工況排風主管，42.事故排風主管，43.事故排風備用主管。具體實施方式下面結合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述，但它們并不是對本發(fā)明的限制，僅作舉例而已。同時通過說明本發(fā)明的優(yōu)點將變得更加清楚和容易理解。如圖所示，本發(fā)明地下核電站氣載放射性防擴散系統(tǒng)，包括反應堆廠房洞室1，核燃料廠房洞室2，核輔助廠房洞室3，卸壓洞室4以及與其相連的管路，設備等。其中，地下洞室共用一條進風管主管14，并通過各進風管支管經過閥門等設備與各洞室相連。各洞室排風按所排風的放射性水平匯集后排向卸壓洞室4，經過濾處理后由煙囪40排向大氣。進入卸壓洞室4的排風主管按所處理的放射性水平分為三路，正常工況排風主管41經過碘吸附器33后由煙囪40排出，事故排風主管42依次經過預過濾器34和高效粒子過濾器35后排出，事故排風備用主管43依次經文丘里水洗器36和金屬纖維過濾器37后排出。反應堆廠房洞室1進風由第一進風管道依次經過第一進風遠程數(shù)控風機5，第一逆止閥8和第一進風截止閥11后進入，其排風由第一排風管道依次經過第一排風截止閥18，第一在線輻射監(jiān)測儀器24，第一截止閥21，第一排風遠程數(shù)控風機27和第一數(shù)控多路轉向閥30匯集到排風主管后送到卸壓洞室4內進行過濾處理。反應堆廠房洞室1內設置第一壓力監(jiān)測傳感器15，其監(jiān)測信號引出控制第一進風遠程數(shù)控風機5和第一排風遠程數(shù)控風機27，控制風機運行。第一在線輻射監(jiān)測儀器24監(jiān)控信號引出至第一數(shù)控多路轉向閥30，控制排風氣流走向。核燃料廠房洞室2進風由第二進風管道依次經過第二進風遠程數(shù)控風機6，第二逆止閥9和第二截止閥12后進入，其排風由第二排風管道依次經過第二排風截止閥19，第二在線輻射監(jiān)測儀器25，第二截止閥22，第二排風遠程數(shù)控風機28和第二數(shù)控多路轉向閥31匯集到排風主管后送到卸壓洞室4內進行過濾處理。核燃料廠房洞室2內設置第二壓力監(jiān)測傳感器16，其監(jiān)測信號引出控制第二進風遠程數(shù)控風機6和第二排風遠程數(shù)控風機28，控制風機運行。第二在線輻射監(jiān)測儀器25監(jiān)控信號引出至第二數(shù)控多路轉向閥31，控制排風氣流走向。核輔助廠房洞室3進風由第三進風管道依次經過第三進風遠程數(shù)控風機7，逆止閥10和截止閥13后進入，其排風由排風支管依次經過截止閥20，第三在線輻射監(jiān)測儀器26，截止閥23，遠程數(shù)控風機29和第三數(shù)控多路轉向閥32匯集到排風主管后送到卸壓洞室4內進行過濾處理。核輔助廠房洞室3內設置壓力監(jiān)測傳感器17，其監(jiān)測信號引出控制第三進風遠程數(shù)控風機7和第三排風遠程數(shù)控風機29，控制風機運行。第三在線輻射監(jiān)測儀器26監(jiān)控信號引出至第三數(shù)控多路轉向閥32，控制排風氣流走向。為防止地下洞室可能出現(xiàn)的放射性泄漏及其向外界環(huán)境的擴散，必須維持地下洞室的負壓環(huán)境。通過各地下洞室內設置的第一壓力監(jiān)測傳感器15、第二壓力監(jiān)測傳感器16、第三壓力監(jiān)測傳感器17對地下洞室的壓力進行實施監(jiān)測，并通過監(jiān)測信號控制各洞室的第一進風遠程數(shù)控風機5，第二進風遠程數(shù)控風機6，第三進風遠程數(shù)控風機7，和第一排風遠程數(shù)控風機27，第二排風遠程數(shù)控風機28，第三排風遠程數(shù)控風機29，通過控制各洞室的進風量和排風量，維持各洞室的負壓環(huán)境，即各洞室內的壓力均低于外界氣壓，同時在連接各洞室的第一廊道38、第二廊道39內設置氣密隔離門，保持各洞室相對獨立的壓力環(huán)境。通過對各洞室遠程數(shù)控風機的控制，使各洞室的相對壓力按放射性水平形成壓力梯度，即反應堆廠房洞室1內壓力小于核燃料廠房洞室2，核燃料廠房洞室2內壓力小于核輔助廠房洞室3內壓力。通過壓力梯度設置，防止?jié)撛诘姆派湫晕廴緩母呶廴緟^(qū)向低污染區(qū)擴散。各洞室排風管路上，第一在線輻射監(jiān)測儀器24、第二在線輻射監(jiān)測儀器25、第三在線輻射監(jiān)測儀器26監(jiān)測信號分別接至各管路的第一數(shù)控多路轉向閥30、第二數(shù)控多路轉向閥31、第三數(shù)控多路轉向閥32，根據(jù)所測放射性水平，控制排風氣流走向。地下核電站正常運行時，放射性物質被限制在地下核電站壓力邊界內，不會造成放射性物質向外界釋放，此時，洞室排風經過第一數(shù)控多路轉向閥30、第二數(shù)控多路轉向閥31、第三數(shù)控多路轉向閥32，排向正常工況排風主管41，經過卸壓洞室4內的碘吸附器33處理后由煙囪40排出。事故工況中，若地下核電站系統(tǒng)及設備發(fā)生放射性泄漏，氣載放射性泄漏至地下洞室內，數(shù)控多路轉向閥根據(jù)所監(jiān)測的放射性水平將洞室排風排向事故排風主管42，經卸壓洞室4內的預過濾器34和高效粒子過濾器35由煙囪40排出，嚴重事故工況下，若氣載放射性泄漏量大，事故排風備用主管43啟動，由文丘里水洗器36和金屬纖維過濾器37過濾后排放。本發(fā)明根據(jù)地下核電站地下洞室的放射性水平不同，設置不同的負壓系統(tǒng)以保障各地下洞室獨立的負壓環(huán)境，并根據(jù)各地下洞室的放射性泄漏量，分層次過濾處理氣載放射性。通過該系統(tǒng)設置，實現(xiàn)了地下洞室的負壓環(huán)境，防止?jié)撛跉廨d放射性向外界環(huán)境的泄漏，以及洞室間放射性由高污染區(qū)向低污染區(qū)的擴散。正常運行及事故情況下，該系統(tǒng)都能自動選擇排風路線，過濾排放潛在氣載放射性，防止氣載放射性排向環(huán)境，實現(xiàn)氣載放射性的可控處理。其它未詳細說明的部分均屬于現(xiàn)有技術。