[发明专利]地下核电站非能动过滤排放系统

说明书

技术领域

本发明涉及核电站安全壳设计技术，具体地指一种地下核电站非能动过滤排放系统。 

背景技术

日本福岛核电站事故以后，对核电安全重要性的认识得到进一步深化。特别是在严重事故方面，尽管发生的概率极其低，但一旦发生会造成难以估量的政治、经济后果。在严重事故工况下，堆芯熔化，安全壳内的空气弥漫高放射性的堆芯熔融物碎片、不可凝放射性气体、放射性气溶胶等；同时，安全壳内升温升压，一旦安全壳失效，会造成放射性大量泄漏，对环境造成严重破坏。 

地下核电站相比地面核电站在应对严重事故导致的放射性大量泄露方面具有天然的固有优势。由于安全壳与反应堆厂房洞室之间的环形自由空间与安全壳内自由空间相当，在严重事故工况下，即使安全壳失效，地下反应堆厂房洞室仍然能对泄漏出的放射性气载物起到包容和泄压的作用，为事故的后续处理赢得时间，从设计上实现消除大量放射性物质释放的可能性。 

现有地面核电站对严重事故下安全壳内空气的处理主要采用安全壳喷淋或者主动式空气过滤排放的方式。安全壳喷淋的方式是在安全壳顶部采用氢氧化钠溶液喷淋的方式，将放射性气溶胶、放射性堆芯熔融物碎片等混入溶液喷雾中然后收集。这种方式会对安全壳内设备造成二次放射性污染，并且喷淋溶液对设备具有腐蚀作用。主动式空气过滤排放主要是将安全壳内的放射性空气抽出，通过风机加压使空气通过砂床过滤器或高效粒子过滤器过滤。这种方式会消耗大量电能，同时由于该过滤过程是属于机械过滤去除的方式，随着系统运行，系统过滤效率会降低，过滤器容易产生堵塞，需要不断更换过滤器，产生大量放射性废物。 

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种在严重事故下，能自动过滤排放安全壳及反应堆厂房洞室内的放射性气体的地下核电站非能动过滤排放系统。 

为实现上述目的，本发明所设计的地下核电站非能动过滤排放系统，包括管道和阀门，其特殊之处在与：所述管道包括与安全壳联通的第一支路和与反应堆厂房联通的第二支路，所述安全壳位于反应堆厂房内，所述第一支路和第二支路汇合后形成第三支路，所述第三支路穿过气体过滤排放洞室后与外界烟囱相连，其中： 

所述第一支路上依次串联设置有第一爆破阀、第二隔离阀和第一隔离阀，所述第一隔离阀和第二隔离阀分别位于安全壳的内外两侧，所述第一爆破阀上并联设置有第三隔离阀； 

所述第二支路上依次串联设置有第一逆止阀和第二爆破阀，所述第二爆破阀上并联设置有第四隔离阀； 

所述气体过滤排放洞室内的第三支路上依次串联设置有第五隔离阀、文丘里组过滤器系统、放射性气体排放装置，所述放射性气体排放装置的出口与外界烟囱相连，所述文丘里组过滤系统由安装有放射性及温度检测器的文丘里过滤器组成，所述放射性气体排放装置上安装有第二逆止阀，所述第二逆止阀的出口连接到文丘里过滤器上。 

优选地，所述文丘里组过滤器由不锈钢罐制成，所述钢罐内部设有浸泡在硫代硫酸钠溶液内的文丘里管组和金属纤维过滤组件。 

进一步地，所述第五隔离阀上并联设置有风机，所述风机上串联设置有第六隔离阀，风机可以对安全壳和反应堆厂房洞室进行换气和空气过滤。 

本发明的优点在于：本发明为非能动自启动式系统，布置该系统以后，地下核电站若发生严重事故，安全壳内不断升高的压力顶开第一爆破阀，在压力差的作用下，本系统自动投入运行，过滤安全壳内的含放射性气载物；如严重事故致安全壳失效，则安全壳高温高压气体首先会释放到反应堆厂房洞室以卸压，当反应堆厂房洞室内不断升高的压力顶开第二爆破阀，在压力 差的作用下，本系统会继续自动投入运行，过滤反应堆厂房洞室内的含放射性气载物。本系统的使用，能极大的避免地下核电站严重事故下放射性大规模释放的可能，从设计上实现消除大量放射性物质释放的可能性，减缓严重事故后果，提高地下核电站的安全性。 

附图说明

图1为地下核电站非能动过滤排放系统结构示意图。 

图中：1.第一隔离阀，2.第二隔离阀，3.第五隔离阀，4.第三隔离阀，5.第四隔离阀，6.第二爆破阀，7.第一爆破阀，8.第一逆止阀，9.第二逆止阀，10.放射性气体排放装置，11.文丘里组过滤器，12.第六隔离阀，13.风机，14.放射性及温度检测器，15.气体过滤排放洞室，16.安全壳，17.反应堆厂房，18.地面，19.烟囱。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述：