本發(fā)明涉及一種系統(tǒng)，尤其是涉及一種能夠提高核能發(fā)電時安全系數(shù)的系統(tǒng)。

背景技術：

世界上一切物質(zhì)都是由原子構成的，原子又是由原子核和它周圍的電子構成的。輕原子核的融合和重原子核的分裂都能產(chǎn)生大量的能量，分別稱為核聚變能和核裂變能，簡稱核能。核電廠的燃料是鈾。鈾是一種重金屬元素，天然鈾由三種同位素組成：鈾-235含量0.71%，鈾-238 含量99.28%，鈾-234 含量0.0058%。鈾-235是自然界存在的易于發(fā)生裂變的唯一核素。當一個中子轟擊鈾-235原子核時，這個原子核能分裂成兩個較輕的原子核，同時產(chǎn)生2到3個中子和射線，并放出能量。如果新產(chǎn)生的中子又打中另一個鈾-235原子核，能引起新的裂變。在鏈式反應中，能量會源源不斷地釋放出來。1千克鈾-235全部裂變放出的能量相當于2700噸標準煤燃燒放出的能量。因此，利用核能發(fā)電是一種能夠快速實現(xiàn)能源利用的技術，在現(xiàn)有的核能發(fā)電結(jié)構中，由于結(jié)構設計不合理，使得發(fā)電時存在核能利用率低，安全保護措施不到位，在發(fā)電時存在很大的安全隱患。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有核能發(fā)電結(jié)構中，由于結(jié)構設計不合理，使得發(fā)電時存在核能利用率低，安全保護措施不到位，在發(fā)電時存在很大的安全隱患的問題，設計了一種能夠提高核能發(fā)電時安全系數(shù)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)在利用核能發(fā)電時能夠采取了多重安全措施，提高了安全系數(shù)，使得發(fā)電過程更加安全，運行更加持久，對于核能的利用率更高，解決了現(xiàn)有核能發(fā)電結(jié)構中，由于結(jié)構設計不合理，使得發(fā)電時存在核能利用率低，安全保護措施不到位，在發(fā)電時存在很大的安全隱患的問題。

本發(fā)明的目的通過下述技術方案實現(xiàn)：一種能夠提高核能發(fā)電時安全系數(shù)的系統(tǒng)，包括反應堆廠房、汽輪機廠房和冷卻塔，所述反應堆廠房中設置有安全殼，安全殼中設置有壓力容器，壓力容器中設置有汽水分離器和堆芯燃料棒，且堆芯燃料棒設置在汽水分離器的正下方且與汽水分離器連接，在壓力容器的底部安裝有控制棒，控制棒設置在安全殼中，安全殼中還設置有循環(huán)管，循環(huán)管的兩端均與壓力容器連通，并且連通處位于汽水分離器下方，在循環(huán)管上設置有循環(huán)泵，在反應堆廠房中設置有抑壓水池，抑壓水池連通有排氣管，且排氣管同時與抑壓水池和安全殼內(nèi)部連通，抑壓水池中設置有液位傳感器，在抑壓水池下方設置有加水管，加水管與抑壓水池的底部連通，并且加水管上設置有開閉閥和水泵，開閉閥能夠完全切斷加水管，開閉閥設置在水泵和抑壓水池之間，且液位傳感器通過數(shù)據(jù)線同時與開閉閥和水泵連接；所述汽輪機廠房中設置有汽輪機高壓缸、汽輪機和發(fā)電機，汽輪機高壓缸上設置有連接軸，汽輪機安裝在連接軸上，并且連接軸與發(fā)電機連接，汽輪機高壓缸連接有蒸汽管道一，蒸汽管道一同時與汽輪機高壓缸和壓力容器連接，并且蒸汽管道一上設置有控制閥一，控制閥一能夠完全切斷蒸汽管道一，且控制閥一設置在反應堆廠房中；在汽輪機下方設置有凝汽器，凝汽器上設置有蒸汽管道二，蒸汽管道二與汽輪機連通后再與汽輪機高壓缸連接，凝汽器中設置有冷卻管，冷卻管的兩端均與冷卻塔連通，在冷卻管上設置有冷卻水泵、控制閥二和控制閥三，冷卻水泵、控制閥二和控制閥三均設置在汽輪機廠房中，控制閥二設置在冷卻水泵和凝汽器之間，控制閥三設置在凝汽器和冷卻塔之間，在凝汽器上設置有給水管，給水管與壓力容器連通，給水管和壓力容器的連通處位于蒸汽管道一和壓力容器的連通處的下方，在給水管上設置有凝結(jié)水泵、給水加熱器、給水泵、控制閥四和控制閥五，凝結(jié)水泵設置在給水加熱器和凝汽器之間，控制閥四設置在凝結(jié)水泵和和給水加熱器之間，給水泵設置在壓力容器和給水加熱器之間，控制閥五設置在壓力容器和給水泵之間。

所述汽輪機的數(shù)量為三個，三個汽輪機依次安裝在連接軸上，蒸汽管道二分別與三個汽輪機連通。

所述抑壓水池的數(shù)量為兩個，且均設置在安全殼的下方，兩個抑壓水池沿著安全殼的中心線對稱設置，兩個抑壓水池均通過排氣管與安全殼內(nèi)部連通，加水管同時與兩個抑壓水池連接，在每個抑壓水池中均設置有液位傳感器。

綜上所述，本發(fā)明的有益效果是：該系統(tǒng)在利用核能發(fā)電時能夠采取了多重安全措施，提高了安全系數(shù)，使得發(fā)電過程更加安全，運行更加持久，對于核能的利用率更高，解決了現(xiàn)有核能發(fā)電結(jié)構中，由于結(jié)構設計不合理，使得發(fā)電時存在核能利用率低，安全保護措施不到位，在發(fā)電時存在很大的安全隱患的問題。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構示意圖。

附圖中標記及相應的零部件名稱：1—壓力容器；2—安全殼；3—反應堆廠房；4—蒸汽管道一；5—控制閥一；6—汽輪機高壓缸；7—汽輪機；8—汽輪機廠房；9—凝汽器；10—發(fā)電機；11—控制閥三；12—冷卻塔；13—冷卻水泵；14—控制閥二；15—凝結(jié)水泵；16—控制閥四；17—給水加熱器；18—給水泵；19—控制閥五；20—給水管；21—排氣管；22—控制棒；23—抑壓水池；24—干井；25—循環(huán)泵；26—循環(huán)管；27—堆芯燃料棒；28—汽水分離器；29—連接軸；30—蒸汽管道二；31—冷卻管；32—水泵；33—加水管；34—開閉閥；35—液位傳感器。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例及附圖，對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不僅限于此。

實施例：

如圖1所示，一種能夠提高核能發(fā)電時安全系數(shù)的系統(tǒng)，包括反應堆廠房3、汽輪機廠房8和冷卻塔12，所述反應堆廠房3中設置有安全殼2，安全殼2中設置有壓力容器1，壓力容器1中設置有汽水分離器28和堆芯燃料棒27，且堆芯燃料棒27設置在汽水分離器28的正下方且與汽水分離器28連接，在壓力容器1的底部安裝有控制棒22，控制棒22設置在安全殼2中，安全殼2中還設置有循環(huán)管26，循環(huán)管26的兩端均與壓力容器1連通，并且連通處位于汽水分離器28下方，在循環(huán)管26上設置有循環(huán)泵25，在反應堆廠房3中設置有抑壓水池23，抑壓水池23連通有排氣管21，且排氣管21同時與抑壓水池23和安全殼2內(nèi)部連通，抑壓水池23中設置有液位傳感器35，在抑壓水池23下方設置有加水管33，加水管33與抑壓水池23的底部連通，并且加水管33上設置有開閉閥34和水泵32，開閉閥34能夠完全切斷加水管33，開閉閥34設置在水泵32和抑壓水池23之間，且液位傳感器35通過數(shù)據(jù)線同時與開閉閥34和水泵32連接；所述汽輪機廠房8中設置有汽輪機高壓缸6、汽輪機7和發(fā)電機10，汽輪機高壓缸6上設置有連接軸29，汽輪機7安裝在連接軸29上，并且連接軸29與發(fā)電機10連接，汽輪機高壓缸6連接有蒸汽管道一4，蒸汽管道一4同時與汽輪機高壓缸6和壓力容器1連接，并且蒸汽管道一4上設置有控制閥一5，控制閥一5能夠完全切斷蒸汽管道一4，且控制閥一5設置在反應堆廠房8中；在汽輪機7下方設置有凝汽器9，凝汽器9上設置有蒸汽管道二30，蒸汽管道二30與汽輪機7連通后再與汽輪機高壓缸6連接，凝汽器9中設置有冷卻管31，冷卻管31的兩端均與冷卻塔12連通，在冷卻管31上設置有冷卻水泵13、控制閥二14和控制閥三11，冷卻水泵13、控制閥二14和控制閥三11均設置在汽輪機廠房8中，控制閥二14設置在冷卻水泵13和凝汽器9之間，控制閥三11設置在凝汽器9和冷卻塔12之間，在凝汽器9上設置有給水管20，給水管20與壓力容器1連通，給水管20和壓力容器1的連通處位于蒸汽管道一4和壓力容器1的連通處的下方，在給水管20上設置有凝結(jié)水泵15、給水加熱器17、給水泵18、控制閥四16和控制閥五19，凝結(jié)水泵15設置在給水加熱器17和凝汽器9之間，控制閥四16設置在凝結(jié)水泵15和和給水加熱器17之間，給水泵18設置在壓力容器1和給水加熱器17之間，控制閥五19設置在壓力容器1和給水泵18之間；所述汽輪機7的數(shù)量為三個，三個汽輪機7依次安裝在連接軸29上，蒸汽管道二30分別與三個汽輪機7連通；所述抑壓水池23的數(shù)量為兩個，且均設置在安全殼2的下方，兩個抑壓水池23沿著安全殼2的中心線對稱設置，兩個抑壓水池23均通過排氣管21與安全殼2內(nèi)部連通，加水管33同時與兩個抑壓水池23連接，在每個抑壓水池23中均設置有液位傳感器35。在本實施例中，安全殼2內(nèi)部的空腔也被稱為干井24，而抑壓水池23也稱為濕井，既然為濕井，則說明在發(fā)電運行時，抑壓水池23中需要保持時刻有水的狀態(tài)，但是在實際使用時，并沒有對抑壓水池23中水位進行監(jiān)測，都是人為經(jīng)驗添加，這存在很大的安全隱患，因此本方案增加了液位傳感器35來對抑壓水池23中的水位進行監(jiān)控，當水位過低時，打開開閉閥34和水泵32來添加水，達到設定水位后，關閉開閉閥34和水泵32，實現(xiàn)自動控制，保證了抑壓水池23中的水位符合要求，防止抑壓水池23干涸，其采用的程序為現(xiàn)有程序，實現(xiàn)同步打開。循環(huán)管26為兩根，其對稱設置在壓力容器1兩側(cè)，在每根循環(huán)管26上都安裝有循環(huán)泵25用于保持對蒸汽的循環(huán)使用，壓力容器1中安裝有汽水分離器28，通過堆芯燃料棒27動作，高溫使得內(nèi)部的水進行蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽，部分液態(tài)的水通過排氣管21回到抑壓水池23中，而壓力容器1空腔的頂部是存在大量蒸汽，其通過蒸汽管道一4進入到汽輪機高壓缸6中，在汽輪機高壓缸6的作用下產(chǎn)生高壓，然后推動汽輪機7轉(zhuǎn)動進行，使得發(fā)電機10進行發(fā)電，產(chǎn)生的電能通過輸電網(wǎng)輸出到需要的地方，蒸汽推動汽輪機7轉(zhuǎn)動后，其壓力被用于推動汽輪機7做功，但是其還是具備的高溫，不能直接排放到空氣中，所以設置了凝汽器9，利用凝汽器9將高溫蒸汽進行降溫冷凝，再進入到冷卻塔12中冷卻后排放，部分蒸汽凝結(jié)成的水在凝汽器9底部聚集，通過給水管20重新通入到壓力容器1中進行使用，實現(xiàn)對水資源的重復利用，并且為了增加給水管20輸水的效率，以及其能夠保持壓力容器1中核能發(fā)電時的效率，要在給水管20中安裝水泵，使得其滿足要求，而在壓力容器1中由于存在高溫，給水管20輸入的水是被凝汽器冷凝過，如果直接輸入，則產(chǎn)生的溫度差容易導致安全事故，所以在給水管20上安裝有給水加熱器17，對給水進行預加熱，減少溫差，從而保證運行安全，并且本方案還在管道中安裝有多個控制閥來對管道進行控制，使得安全系數(shù)更高，也提高了核能的利用率，該系統(tǒng)在利用核能發(fā)電時能夠采取了多重安全措施，提高了安全系數(shù)，使得發(fā)電過程更加安全，運行更加持久，對于核能的利用率更高，解決了現(xiàn)有核能發(fā)電結(jié)構中，由于結(jié)構設計不合理，使得發(fā)電時存在核能利用率低，安全保護措施不到位，在發(fā)電時存在很大的安全隱患的問題。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術、方法實質(zhì)上對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。