本實(shí)用新型涉及一種核反應(yīng)堆主控制室的可居留系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種海上核能設(shè)施主控制室可居留系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著核電技術(shù)的不斷發(fā)展，核電站嚴(yán)重事故受到全球核安全局和國際原子能機(jī)構(gòu)的廣泛關(guān)注，各國都認(rèn)識到不能完全排除嚴(yán)重事故發(fā)生的可能性，因此，核電安全工作不能僅考慮設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故，還必須考慮緩解和應(yīng)對嚴(yán)重事故。其中，作為核電站監(jiān)控中心的主控室，其主要功能是在各種運(yùn)行狀況下對核電站全廠進(jìn)行正常、異常狀態(tài)的監(jiān)視和控制，保障核電站的有效、安全運(yùn)行，并在遭受事故或超設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故后使核電站回到安全狀態(tài)。因此，在嚴(yán)重事故后，保持主控室的可居留性及主控室設(shè)備安全可靠的運(yùn)行，一直以來是國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)關(guān)注的重點(diǎn)之一。

當(dāng)前，第二代及第二代加核電站，其主控室可居留系統(tǒng)一般采用的是能動(dòng)技術(shù)，其冷卻系統(tǒng)主要由應(yīng)急風(fēng)機(jī)、應(yīng)急制冷機(jī)組和表冷器組成，應(yīng)急電源由蓄電池組和應(yīng)急柴油機(jī)提供。第三代核電機(jī)組EPR堆型采用四套獨(dú)立的空氣冷卻及加熱處理機(jī)組，兩用兩備，并由4個(gè)獨(dú)立的供電系列供電。

而其他一些核電站也可能采用非能動(dòng)設(shè)計(jì)技術(shù)，例如，美國AP1000核電站的主控室就采用非能動(dòng)設(shè)計(jì)理念，當(dāng)全廠電源喪失或主控室通風(fēng)放射性超標(biāo)后，主控室被隔離，由多只（如32只）壓縮空氣儲瓶向主控室供應(yīng)新風(fēng)，對主控室的冷卻功能由非能動(dòng)熱阱實(shí)現(xiàn)。該方案需大量建筑空間用以存放壓縮空氣儲瓶。

同時(shí)，在中國公開的申請?zhí)枮镃N201410725532，名稱為“核電站主控室非能動(dòng)室內(nèi)空氣冷卻和凈化系統(tǒng)”，中其也是采用非能動(dòng)壓縮空氣貯罐，為事故工況下主控制室提供新風(fēng)，并采用非能動(dòng)冰蓄冷降低主控制室溫度。但這種方案需占用較大建筑空間放置蓄冷裝置和壓縮空氣貯罐，不適用于海上環(huán)境，同時(shí)冰蓄冷存在揮發(fā)、相變等缺點(diǎn)。

而在海洋上，以核能為能源的各類用途裝置（如核動(dòng)力破冰船，核潛艇，海上浮動(dòng)核能發(fā)電平臺、海水淡化、供熱等），由于海上核反應(yīng)堆遠(yuǎn)離陸地，與陸上堆相比存在以下缺點(diǎn)：

首先，孤立無援、缺乏外部能源，一旦發(fā)生核事故，對蓄電池組和柴油發(fā)電機(jī)依賴性增大，使得蓄電池容量和柴油發(fā)電機(jī)需求容量增大。

其次，建筑空間有限，無論是浮動(dòng)平臺還是船舶，其在海上的空間非常緊張，可謂是寸土寸金。

如果在海上核反應(yīng)堆采用上述提及主控室可居留系統(tǒng)的技術(shù)，無疑存在如下的不足之處：

首先，需要單獨(dú)預(yù)留較大空間用來存儲空氣壓縮罐；

其次，采用冰蓄冷，冰容易熔化為水，且采用集中蓄冷模式，蓄能裝置需要占用一定的建筑空間。

另外，通過壓縮空氣難以讓使得主控制室內(nèi)空氣循環(huán)，達(dá)到去除主控制室環(huán)境空氣中可能的污染物的目的。

所以，海上核反應(yīng)堆主控制室的可居留系統(tǒng)設(shè)計(jì)既不可能參照陸上核電站一樣通過大量蓄電池容量或柴油發(fā)電機(jī)數(shù)量的能動(dòng)技術(shù)，也不可能參照AP1000采用壓縮氣瓶的非能動(dòng)設(shè)計(jì)理念，因此海上核反應(yīng)堆主控制室的可居留設(shè)計(jì)急需突破當(dāng)前禁錮。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種海上核能設(shè)施主控制室可居留系統(tǒng)，其可以為海上核能提供安全且低成本的可居留空間。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型實(shí)施例的一方面，提供一種海上核能設(shè)施主控制室可居留系統(tǒng)，為主控制室人員提供呼吸用的清潔空氣，防止放射性空氣進(jìn)入主控制室，維持主控制室內(nèi)溫度保持在可接受限值范圍內(nèi)，包括：

設(shè)置于所述主控制室內(nèi)的回風(fēng)閥、送風(fēng)閥，兩者之間通過循環(huán)風(fēng)管連通；

在所述循環(huán)風(fēng)管上依次設(shè)置有至少一臺循環(huán)風(fēng)機(jī)、用以去除放射性氣溶膠污染物質(zhì)的除碘凈化裝置、第一蓄冷裝置；

多個(gè)分布式蓄冷裝置，間隔設(shè)置于所述主控制室內(nèi)部；

分體式制冷裝置，通過分配式冷卻劑管線與所述第一蓄冷裝置和多個(gè)分布式蓄冷裝置連通；

氧氣貯罐，其具有第一輸氧管線通過第一輸氧閥與所述循環(huán)風(fēng)管連接，其具有第二輸氧管線直接連接至所述主控制室內(nèi)部，在所述第二輸氧管線上設(shè)置有第二輸氧閥。

其中，所述每一分布式蓄冷裝置均設(shè)置有可打開的密封蓋。

其中，所述除碘凈化裝置設(shè)置于所述循環(huán)風(fēng)機(jī)的出口側(cè)。

其中，所述循環(huán)風(fēng)機(jī)、除碘凈化裝置、第一蓄冷裝置、分體式制冷裝置以及所述氧氣貯罐，均設(shè)置于所述主控制室外部。

其中，所述循環(huán)風(fēng)機(jī)為至少兩臺，并由應(yīng)急電源進(jìn)行供電，所述應(yīng)急電源為蓄電池或應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)。

其中，所述第一蓄冷裝置和所述分布式蓄冷裝置采用高分子蓄冷劑。

本實(shí)用新型，具有如下的有益效果：

本實(shí)用新型采用能動(dòng)加非能動(dòng)方式，綜合考慮海上環(huán)境因素，在確保主控制室可居留條件的前提下，提高系統(tǒng)的可靠性，降低設(shè)計(jì)成本；

本實(shí)用新型設(shè)置應(yīng)急循環(huán)風(fēng)機(jī)和除碘凈化裝置，用以在事故起初階段濾除事故工況下主控制室可能存在的放射性物質(zhì)，通過非能動(dòng)氧氣貯存罐及非能動(dòng)冷卻來滿足主控室事故時(shí)的可居留要求，避免主控人員呼吸的內(nèi)照射和主控室環(huán)境外照射的危害，滿足主控制室職業(yè)輻照安全要求，避免了現(xiàn)有技術(shù)中壓縮空氣難以促使控制室內(nèi)空氣循環(huán)缺點(diǎn)；

本實(shí)用新型采用非能動(dòng)氧氣貯罐向主控制室工作人員提供氧氣，比壓縮空氣貯存方式可以減少更多的體積，從而可降低對建筑空間要求，為海上環(huán)境節(jié)省大量資金；

本實(shí)用新型的蓄冷設(shè)備采用分布式布置方式，利用主控制室閑散空間進(jìn)行安裝，無需大型貯罐即可以實(shí)現(xiàn)非能動(dòng)（采用空氣對流）冷卻主控制室環(huán)境溫度，降低冰蓄冷模式中集中蓄冷對建筑空間的需求；同時(shí)，采用非能動(dòng)冷卻方式，可以減少可居留系統(tǒng)對應(yīng)急電源的依賴，提高主控制室可居留系統(tǒng)可靠性；

同時(shí)，本實(shí)用新型采用高分子蓄冷劑，其具有形狀可塑性和不化解成水等特點(diǎn)，可以長期保存，并重復(fù)利用，損耗小甚至沒有損耗；可以避免現(xiàn)有技術(shù)中通過冰蓄冷出現(xiàn)易化水等不足之處。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實(shí)用新型提供的一種海上核能設(shè)施主控制室可居留系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

如圖1所示，示出了本實(shí)用新型提供的一種海上核能設(shè)施主控制室可居留系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。在該實(shí)施例中，該系統(tǒng)為主控制室人員提供呼吸用的清潔空氣，防止放射性空氣進(jìn)入主控制室，維持主控制室內(nèi)溫度保持在可接受限值范圍內(nèi)，其包括：

設(shè)置于所述主控制室內(nèi)的回風(fēng)閥6、送風(fēng)閥7，兩者之間通過循環(huán)風(fēng)管8連通；

在所述循環(huán)風(fēng)管8上依次設(shè)置有至少一臺循環(huán)風(fēng)機(jī)1、用以去除放射性氣溶膠污染物質(zhì)的除碘凈化裝置2、第一蓄冷裝置4；其中，所述除碘凈化裝置2設(shè)置于所述循環(huán)風(fēng)機(jī)1的出口側(cè)；

多個(gè)分布式蓄冷裝置9，間隔設(shè)置于所述主控制室內(nèi)部，具體地，可以設(shè)置于主控制室內(nèi)部的閑余空間上（如墻角落、機(jī)柜側(cè)邊等）；

分體式制冷裝置3，通過分配式冷卻劑管線10與所述第一蓄冷裝置4和多個(gè)分布式蓄冷裝置9連通；

氧氣貯罐5，用以向主控制室提供呼吸用的氧氣，其具有第一輸氧管線11通過第一輸氧閥V1與所述循環(huán)風(fēng)管8連接，其具有第二輸氧管線12直接連接至所述主控制室內(nèi)部，在所述第二輸氧管線12上設(shè)置有第二輸氧閥V2；通過第一輸氧管線和第二輸氧管線的冗余設(shè)計(jì)，可以確保氧氣貯罐5內(nèi)的氧氣安全輸送到主控制室；

其中，所述每一分布式蓄冷裝置9均設(shè)置有可打開的密封蓋，打開該密封蓋后，該分布式蓄冷裝置9中的蓄冷劑可以和主控制室內(nèi)的空氣進(jìn)行熱量交換，以對主控制室進(jìn)行降溫。

其中，所述循環(huán)風(fēng)機(jī)1、除碘凈化裝置2、第一蓄冷裝置4、分體式制冷裝置3以及所述氧氣貯罐5，均設(shè)置于所述主控制室外部。

其中，所述第一蓄冷裝置4和所述分布式蓄冷裝置9僅為了描述的方便進(jìn)行區(qū)別，在實(shí)際的應(yīng)用中，所述第一蓄冷裝置4和所述分布式蓄冷裝置9可以統(tǒng)稱為分布式蓄冷裝置。另外，所述第一蓄冷裝置4和所述分布式蓄冷裝置9采用高分子蓄冷劑，其中，所述高分子蓄冷劑利用聚乙烯醇、聚苯乙烯樹脂、乙醇、硼砂、四硼酸鈉及水制作而成，其具有如下特性：其在0℃時(shí)也可以像海綿一樣柔軟，而在常溫下不會融化，故其可以長期保存，并重復(fù)利用，損耗小甚至沒有損耗; 在本實(shí)用新型中，利用高分子蓄冷劑形狀可塑性和不化解成水的特點(diǎn)，在主控制室內(nèi)閑余空間（如墻角落、機(jī)柜側(cè)邊等）處安裝高分子蓄冷劑，利用主控制室內(nèi)空氣自然熱交換，降低非能動(dòng)冷卻主控制室環(huán)境溫度。

其中，在一個(gè)實(shí)施例中，所述循環(huán)風(fēng)機(jī)1為至少兩臺，并由應(yīng)急電源進(jìn)行供電，所述應(yīng)急電源為蓄電池或應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)。

實(shí)用新型本實(shí)用新型海上核能設(shè)施主控制室可居留系統(tǒng)的工作過程如下：

在事故起初階段，關(guān)閉所有主控制室新風(fēng)閥，確保室外污染物質(zhì)不再繼續(xù)進(jìn)入主控制室環(huán)境，啟動(dòng)循環(huán)風(fēng)機(jī)，使主控制室內(nèi)空氣循環(huán)濾除主控制室內(nèi)可能進(jìn)入的污染物質(zhì)；同時(shí)開啟安裝于所述循環(huán)風(fēng)管上的第一蓄冷裝置，并開啟氧氣貯罐第一輸氧管線的第一輸氧閥V1；為確保事故工況下循環(huán)風(fēng)機(jī)的可靠運(yùn)行，循環(huán)風(fēng)機(jī)采取冗余設(shè)計(jì)，并由應(yīng)急電源供電；

在事故后續(xù)階段，當(dāng)循環(huán)風(fēng)管上的第一蓄冷裝置中的冷源用盡，打開位于主控制室內(nèi)部的分布式蓄冷裝置的密封蓋，使其通過自然散熱方式對主控制室進(jìn)行降溫；同時(shí)關(guān)閉循環(huán)風(fēng)機(jī)和第一輸氧閥，打開開啟氧氣貯罐第二輸氧管線的第二輸氧閥V2，直接向主控制室內(nèi)供氧。這樣，可減少對后備電源的需求，降低蓄電池或應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)容量。

實(shí)施本實(shí)用新型實(shí)施例，具有如下有益效果：

本實(shí)用新型設(shè)置應(yīng)急循環(huán)風(fēng)機(jī)和除碘凈化裝置，用以在事故起初階段濾除事故工況下主控制室可能存在的放射性物質(zhì)，通過非能動(dòng)氧氣存罐及非能動(dòng)冷卻來滿足主控室事故時(shí)的可居留要求，避免主控人員呼吸的內(nèi)照射和主控室環(huán)境外照射的危害，滿足主控制室職業(yè)輻照安全要求，避免了現(xiàn)有技術(shù)中壓縮空氣難以促使控制室內(nèi)空氣循環(huán)缺點(diǎn)；

本實(shí)用新型采用非能動(dòng)氧氣貯罐向主控制室工作人員提供呼吸用氧氣，相比壓縮空氣貯存方式可以減少約4/5體積，從而可降低對建筑空間要求，可節(jié)省一定成本；

本實(shí)用新型的蓄冷設(shè)備采用分布式布置方式，利用主控制室閑散空間進(jìn)行安裝，無需大型貯罐即可以實(shí)現(xiàn)非能動(dòng)（采用空氣對流）冷卻主控制室環(huán)境溫度，降低冰蓄冷模式中集中蓄冷對建筑空間的需求；同時(shí)，采用非能動(dòng)冷卻方式，可以減少可居留系統(tǒng)對應(yīng)急電源的依賴，提高主控制室可居留系統(tǒng)可靠性；

同時(shí)，本實(shí)用新型采用高分子蓄冷劑，其具有形狀可塑性和不化解成水等特點(diǎn)，可以長期保存，并重復(fù)利用，損耗小甚至沒有損耗；可以避免現(xiàn)有技術(shù)中通過冰蓄冷出現(xiàn)易化水等不足之處。

以上所揭露的僅為本實(shí)用新型一種較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本實(shí)用新型之權(quán)利范圍，因此依本實(shí)用新型權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本實(shí)用新型所涵蓋的范圍。