專利名稱:包容體負(fù)壓排風(fēng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及反應(yīng)堆負(fù)壓通風(fēng)技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種球床模塊式高溫氣冷堆一回路包容體多個(gè)隔離部分共用一套負(fù)壓排風(fēng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
高溫堆氣冷堆具有固有安全性，因此它不同于水堆，不設(shè)置安全殼，而代之以包容體。與安全殼不同，包容體不承受高壓，無噴淋冷卻、無可燃?xì)怏w控制等功能要求。包容體的概念首先由德國(guó)核工程師提出，它們將反應(yīng)堆廠房設(shè)計(jì)成一個(gè)包容體，壓力殼和蒸氣發(fā)生器放置在廠房中的混凝土密封艙室內(nèi)；混凝土艙室與反應(yīng)堆廠房有一通道，通道上用爆破膜裝置隔離，當(dāng)發(fā)生一回路安全級(jí)大破管事故時(shí)，為保護(hù)混凝土艙室完整性，通過爆破膜裝置卸壓到反應(yīng)堆廠房進(jìn)行擴(kuò)容降壓；反應(yīng)堆廠房與大氣環(huán)境設(shè)置有一卸壓閥裝置，通過二次卸壓直接排向大氣環(huán)境，當(dāng)降壓接近大氣壓時(shí)卸壓閥裝置自動(dòng)關(guān)閉。
中國(guó)設(shè)計(jì)方案不同于德國(guó)，一回路包容體分為多個(gè)相互隔離的部分(子包容體)，而反應(yīng)堆廠房不作為包容體，當(dāng)發(fā)生一回路安全級(jí)大破管事故時(shí)，一旦包容體內(nèi)氦氣壓力超過達(dá)到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)壓力，子包容體上的爆破膜破裂，通過卸壓管道和豎井直接向大氣環(huán)境卸壓，當(dāng)降壓接近大氣壓時(shí)，關(guān)閉泄壓管道上常開的電動(dòng)閥門，使包容體又恢復(fù)與大氣環(huán)境的隔離狀態(tài)。
由此可見，中國(guó)和德國(guó)在包容體概念設(shè)計(jì)方面的不同，與之配套的負(fù)壓排風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)則有更大區(qū)別，在中國(guó)方案中，放棄了二次卸壓的概念，提出了多個(gè)子包容體共用一套負(fù)壓排風(fēng)系統(tǒng)的新思路，較之德國(guó)方案更加經(jīng)濟(jì)和安全，更加適合中國(guó)建設(shè)先進(jìn)高溫氣冷堆電站的能源發(fā)展方向。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題
本發(fā)明的目的是提供一種一回路包容體多個(gè)隔離部分(子包容體)共用一套負(fù)壓排風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，該方案滿足中國(guó)球床模塊式高溫氣冷堆設(shè)計(jì)和建造的要求，適合先進(jìn)核電站的能源發(fā)展方向。
(二)技術(shù)方案
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種包容體負(fù)壓排風(fēng)系統(tǒng)，包括正常負(fù)壓排風(fēng)子系統(tǒng)、進(jìn)人排風(fēng)子系統(tǒng)、事故負(fù)壓排風(fēng)子系統(tǒng)、以及事故卸壓子系統(tǒng)。
優(yōu)選地，所述正常負(fù)壓排風(fēng)子系統(tǒng)包括離心風(fēng)機(jī)、空氣凈化箱、電動(dòng)閥門、流量測(cè)量裝置、以及風(fēng)管。
優(yōu)選地，所述正常負(fù)壓排風(fēng)子系統(tǒng)用于當(dāng)反應(yīng)堆處于正常運(yùn)行工況時(shí)，啟動(dòng)正常負(fù)壓排風(fēng)子系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)連續(xù)抽取艙室內(nèi)經(jīng)門、蓋板等縫處泄漏入的空氣，以保持包容體內(nèi)20 200Pa的負(fù)壓，防止包容體內(nèi)放射性物質(zhì)的外泄。
優(yōu)選地，所述進(jìn)人排風(fēng)子系統(tǒng)包括離心風(fēng)機(jī)、空氣凈化箱、電動(dòng)閥門、流量測(cè)量裝置、以及風(fēng)管。
優(yōu)選地，所述進(jìn)人排風(fēng)子系統(tǒng)用于當(dāng)包容體中的有關(guān)場(chǎng)所內(nèi)需進(jìn)人檢修時(shí)，啟動(dòng)進(jìn)人排風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行通風(fēng)換氣，使得檢修人員在此場(chǎng)所內(nèi)安全工作。
優(yōu)選地，所述事故負(fù)壓排風(fēng)子系統(tǒng)包括離心風(fēng)機(jī)、空氣凈化箱、電動(dòng)閥門、流量測(cè)量裝置、以及風(fēng)管。
優(yōu)選地，所述事故負(fù)壓排風(fēng)子系統(tǒng)用于當(dāng)反應(yīng)堆發(fā)生較小泄漏事故時(shí)，啟動(dòng)事故負(fù)壓排風(fēng)系統(tǒng)，使得包容體能維持負(fù)壓狀態(tài)。
優(yōu)選地，所述事故卸壓子系統(tǒng)包括爆破膜裝置、電 動(dòng)密封隔離閥、以及風(fēng)道。
優(yōu)選地，所述事故卸壓子系統(tǒng)用于當(dāng)一回路出現(xiàn)嚴(yán)重失壓事故時(shí)，大量氦氣瞬時(shí)進(jìn)入包容體艙室，風(fēng)道阻壓閥自動(dòng)關(guān)閉，使排風(fēng)系統(tǒng)與包容體隔離，正常負(fù)壓排風(fēng)、進(jìn)人排風(fēng)和事故負(fù)壓排風(fēng)三個(gè)子系統(tǒng)停止運(yùn)行；當(dāng)包容體內(nèi)壓力達(dá)到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)值時(shí)，該包容體上的爆破膜破裂，包容體通過卸壓管道和豎井向大氣環(huán)境卸壓，包容體內(nèi)的氣體直接排向大氣環(huán)境；當(dāng)包容體內(nèi)降壓接近大氣壓力時(shí)，關(guān)閉泄壓管道上常開的電動(dòng)閥門，使包容體又恢復(fù)與大氣環(huán)境的隔離狀態(tài)；這時(shí)重新啟動(dòng)事故負(fù)壓排風(fēng)系統(tǒng)，使艙室內(nèi)空氣恢復(fù)凈化后有序排放狀態(tài)。
優(yōu)選地，所述負(fù)壓排風(fēng)系統(tǒng)與包容體連接口處設(shè)置風(fēng)道阻壓閥。
(三)有益效果
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)德國(guó)大包容體(反應(yīng)堆廠房)的設(shè)計(jì)方案造價(jià)成本高、技術(shù)要求高，而中國(guó)子包容體(多個(gè)相互隔離的部分)的設(shè)計(jì)方案造價(jià)成本低，對(duì)建造施工的技術(shù)要求較低，而本發(fā)明描述的包容體負(fù)壓排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案針對(duì)中國(guó)子包容體的設(shè)計(jì)思路，提出了適合中國(guó)國(guó)情的技術(shù)方法和技術(shù)實(shí)施路線，本發(fā)明思路明確，維護(hù)方便，投入和維修成本較低。


下面參照附圖并結(jié)合實(shí)例來進(jìn)一步描述本發(fā)明。其中
圖I為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的球床模塊式高溫氣冷堆一回路包容體負(fù)壓排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
如圖I所示，本發(fā)明所提供的球床模塊式高溫氣冷堆一回路包容體負(fù)壓排風(fēng)系統(tǒng)包括四個(gè)(不限于四個(gè))子包容體1#反應(yīng)堆和蒸發(fā)器艙室、2#反應(yīng)堆和蒸發(fā)器艙室、燃料循環(huán)系統(tǒng)艙室、氦凈化系統(tǒng)艙室，四個(gè)包容體負(fù)壓排風(fēng)子系統(tǒng)正常負(fù)壓排風(fēng)子系統(tǒng)、進(jìn)人排風(fēng)子系統(tǒng)、事故負(fù)壓排風(fēng)子系統(tǒng)、事故卸壓子系統(tǒng)，以及電動(dòng)閥、爆破膜、風(fēng)道阻壓閥、中效過濾器、碘吸附器、高效過濾器和風(fēng)機(jī)。
其中，正常負(fù)壓排風(fēng)子系統(tǒng)包括離心風(fēng)機(jī)、空氣凈化箱(內(nèi)含預(yù)過濾器和HEPA過濾器)、電動(dòng)閥門、流量測(cè)量裝置及風(fēng)管等設(shè)備與部件。該子系統(tǒng)為核安全級(jí)系統(tǒng)。風(fēng)機(jī)及凈化箱等主要設(shè)備設(shè)置為一用一備。[0026]進(jìn)人排風(fēng)子系統(tǒng)包括離心風(fēng)機(jī)、空氣凈化箱(內(nèi)含預(yù)過濾器和HEPA過濾器)、電動(dòng)閥門、流量測(cè)量裝置及風(fēng)管等設(shè)備與部件。該子系統(tǒng)為非核安全級(jí)系統(tǒng)。風(fēng)機(jī)及凈化箱等主要設(shè)備設(shè)置為兩套，可以一備一用，需要時(shí)也可以兩臺(tái)同時(shí)運(yùn)行。
事故負(fù)壓排風(fēng)子系統(tǒng)包括離心風(fēng)機(jī)、空氣凈化箱(內(nèi)含預(yù)過濾器、HEPA過濾器、除碘器和后置過濾器)、電動(dòng)閥、流量測(cè)量裝置及風(fēng)管等設(shè)備與部件。該子系統(tǒng)為核安全級(jí)系統(tǒng)。風(fēng)機(jī)設(shè)置為一用一備。
事故卸壓子系統(tǒng)包括爆破膜裝置、電動(dòng)密封隔離閥及風(fēng)道等設(shè)備和部件，四個(gè)包容體各有一套獨(dú)立的卸壓排放通道。該子系統(tǒng)為核安全級(jí)。電動(dòng)密封隔離閥設(shè)置為兩臺(tái)串聯(lián)以提高運(yùn)行的安全性，正常運(yùn)行時(shí)處于開啟狀態(tài)。只有在事故卸壓釋放后才關(guān)閉，最不利情況下還可就地手動(dòng)關(guān)閉。
本發(fā)明的包容體負(fù)壓排風(fēng)各子系統(tǒng)的作用和工作方式 如下
正常負(fù)壓排風(fēng)子系當(dāng)反應(yīng)堆處于正常運(yùn)行工況時(shí)，啟動(dòng)正常負(fù)壓排風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)連續(xù)抽取艙室內(nèi)經(jīng)門、蓋板等縫處泄漏入的空氣，以保持包容體內(nèi)20 200Pa的負(fù)壓，防止包容體內(nèi)放射性物質(zhì)(例如放射性氣溶膠)的外泄；
進(jìn)人排風(fēng)系統(tǒng)當(dāng)包容體中的有關(guān)場(chǎng)所內(nèi)需進(jìn)人檢修時(shí)，啟動(dòng)進(jìn)人排風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行通風(fēng)換氣，保證檢修人員在此場(chǎng)所內(nèi)安全工作；
事故負(fù)壓排風(fēng)子系統(tǒng)當(dāng)反應(yīng)堆發(fā)生較小泄漏事故時(shí)，啟動(dòng)事故負(fù)壓排風(fēng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以保證包容體仍能維持負(fù)壓狀態(tài)；
事故卸壓子系統(tǒng)當(dāng)一回路出現(xiàn)嚴(yán)重失壓事故時(shí)，大量氦氣瞬時(shí)進(jìn)入包容體艙室，風(fēng)道阻壓閥自動(dòng)關(guān)閉，使排風(fēng)系統(tǒng)與包容體隔離，正常負(fù)壓排風(fēng)、進(jìn)人排風(fēng)和事故負(fù)壓排風(fēng)三個(gè)子系統(tǒng)停止運(yùn)行；當(dāng)包容體內(nèi)壓力達(dá)到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)值時(shí)，該包容體上的爆破膜破裂，包容體通過卸壓管道和豎井向大氣環(huán)境卸壓，包容體內(nèi)的氣體直接排向大氣環(huán)境；當(dāng)包容體內(nèi)降壓接近大氣壓力時(shí)，關(guān)閉泄壓管道上常開的電動(dòng)閥門，使包容體又恢復(fù)與大氣環(huán)境的隔離狀態(tài)；這時(shí)重新啟動(dòng)事故負(fù)壓排風(fēng)系統(tǒng)，使艙室內(nèi)空氣恢復(fù)凈化后有序排放狀態(tài)。
本發(fā)明所提供的負(fù)壓排風(fēng)系統(tǒng)與包容體連接口處設(shè)置風(fēng)道阻壓閥，該閥門在沖擊壓力超過1500Pa 3500Pa時(shí)能夠迅速自動(dòng)關(guān)閉，從而保護(hù)負(fù)壓排風(fēng)系統(tǒng)的完好性。
本發(fā)明的描述是為了示例和描述起見而給出的，而并不是無遺漏的或者將本發(fā)明限于所公開的形式。很多修改和變化對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯然的。選擇和描述實(shí)施例是為了更好說明本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明從而設(shè)計(jì)適于特定用途的帶有各種修改的各種實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種包容體負(fù)壓排風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于，包括 正常負(fù)壓排風(fēng)子系統(tǒng)、進(jìn)人排風(fēng)子系統(tǒng)、事故負(fù)壓排風(fēng)子系統(tǒng)、以及事故卸壓子系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求
I所述的包容體負(fù)壓排風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于，所述正常負(fù)壓排風(fēng)子系統(tǒng)包括 離心風(fēng)機(jī)、空氣凈化箱、電動(dòng)閥門、流量測(cè)量裝置、以及風(fēng)管。
3.如權(quán)利要求
I或2所述的包容體負(fù)壓排風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于 所述正常負(fù)壓排風(fēng)子系統(tǒng)用于當(dāng)反應(yīng)堆處于正常運(yùn)行工況時(shí)，啟動(dòng)正常負(fù)壓排風(fēng)子系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)連續(xù)抽取艙室內(nèi)經(jīng)門、蓋板等縫處泄漏入的空氣，以保持包容體內(nèi)20 200Pa的負(fù)壓，防止包容體內(nèi)放射性物質(zhì)的外泄。
4.如權(quán)利要求
I所述的包容體負(fù)壓排風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于，所述進(jìn)人排風(fēng)子系統(tǒng)包括 離心風(fēng)機(jī)、空氣凈化箱、電動(dòng)閥門、流量測(cè)量裝置、以及風(fēng)管。
5.如權(quán)利要求
I或4所述的包容體負(fù)壓排風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于 所述進(jìn)人排風(fēng)子系統(tǒng)用于當(dāng)包容體中的有關(guān)場(chǎng)所內(nèi)需進(jìn)人檢修時(shí)，啟動(dòng)進(jìn)人排風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行通風(fēng)換氣，使得檢修人員在此場(chǎng)所內(nèi)安全工作。
6.如權(quán)利要求
I所述的包容體負(fù)壓排風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于，所述事故負(fù)壓排風(fēng)子系統(tǒng)包括 離心風(fēng)機(jī)、空氣凈化箱、電動(dòng)閥門、流量測(cè)量裝置、以及風(fēng)管。
7.如權(quán)利要求
I或6所述的包容體負(fù)壓排風(fēng)系統(tǒng)置，其特征在于 所述事故負(fù)壓排風(fēng)子系統(tǒng)用于當(dāng)反應(yīng)堆發(fā)生較小泄漏事故時(shí)，啟動(dòng)事故負(fù)壓排風(fēng)系統(tǒng)，使得包容體能維持負(fù)壓狀態(tài)。
8.如權(quán)利要求
I所述的包容體負(fù)壓排風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于，所述事故卸壓子系統(tǒng)包括 爆破膜裝置、電動(dòng)密封隔離閥、以及風(fēng)道。
9.如權(quán)利要求
I或8所述的包容體負(fù)壓排風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于 所述事故卸壓子系統(tǒng)用于當(dāng)一回路出現(xiàn)嚴(yán)重失壓事故時(shí)，大量氦氣瞬時(shí)進(jìn)入包容體艙室，風(fēng)道阻壓閥自動(dòng)關(guān)閉，使排風(fēng)系統(tǒng)與包容體隔離，正常負(fù)壓排風(fēng)、進(jìn)人排風(fēng)和事故負(fù)壓排風(fēng)三個(gè)子系統(tǒng)停止運(yùn)行；當(dāng)包容體內(nèi)壓力達(dá)到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)值時(shí)，該包容體上的爆破膜破裂，包容體通過卸壓管道和豎井向大氣環(huán)境卸壓，包容體內(nèi)的氣體直接排向大氣環(huán)境；當(dāng)包容體內(nèi)降壓接近大氣壓力時(shí)，關(guān)閉泄壓管道上常開的電動(dòng)閥門，使包容體又恢復(fù)與大氣環(huán)境的隔離狀態(tài)；這時(shí)重新啟動(dòng)事故負(fù)壓排風(fēng)系統(tǒng)，使艙室內(nèi)空氣恢復(fù)凈化后有序排放狀態(tài)。
10.如權(quán)利要求
I所述的包容體負(fù)壓排風(fēng)系統(tǒng)置，其特征在于，所述負(fù)壓排風(fēng)系統(tǒng)與包容體連接口處設(shè)置風(fēng)道阻壓閥。
專利摘要
本發(fā)明提供了一種包容體負(fù)壓排風(fēng)系統(tǒng)，包括正常負(fù)壓排風(fēng)子系統(tǒng)、進(jìn)人排風(fēng)子系統(tǒng)、事故負(fù)壓排風(fēng)子系統(tǒng)、以及事故卸壓子系統(tǒng)。本發(fā)明提供的包容體負(fù)壓排風(fēng)系統(tǒng)維護(hù)方便，投入和維修成本較低。
文檔編號(hào)G21C13/02GKCN102768866SQ201210246420
公開日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年7月16日
發(fā)明者任凱, 葉璲生, 張振中, 江鋒 申請(qǐng)人:清華大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan