一種利用溫差充電的核電廠應(yīng)急蓄電池系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于核電安全和機械設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用溫差充電的核電廠應(yīng)急蓄電池系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]能源是人類發(fā)展進步的的動力。隨著人類文明的發(fā)展，能源的需求量也在持續(xù)增長。目前三大能源來源煤、石油、天然氣不但會帶來嚴重的污染，造成酸雨，帶來溫室效應(yīng)；另外，也會在不久的將來使人類面臨能源危機。為了緩解能源缺乏，除積極地開發(fā)太陽能、風(fēng)能和生物質(zhì)能等可再生能源外，核能是可實現(xiàn)替代常規(guī)能源、實現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用的唯一選擇。從20世紀50年代以來，核電站發(fā)電量已占世界總發(fā)電量的16%。但隨著核電的發(fā)展，人類對于核電的安全問題也越來越關(guān)注，尤其是在日本福島核電站嚴重事故發(fā)生后，世界對待核電的恐懼進一步加深。日本福島核事故的經(jīng)驗教訓(xùn)十分深刻，要求各國進一步提高對核安全的極端重要性和基本規(guī)律的認識，提升核安全文化素養(yǎng)和水平，進一步提高核安全標準要求和設(shè)施固有安全水平，進一步完善事故應(yīng)急響應(yīng)機制，提升應(yīng)急響應(yīng)能力等等。福島事故后，我國政府首次把“安全高效發(fā)展核電”寫入工作報告，表明了中國政府發(fā)展核電的立場是一貫的、堅定的。中國核電今后發(fā)展的速度和規(guī)模將很大程度上取決于資源保障條件。
[0003]雖然核電站事故的發(fā)生的頻率極低；但一旦發(fā)生事故，很可能導(dǎo)致對公眾和環(huán)境嚴重危害，對核電站和社會安全構(gòu)成極大的威脅。因此，為了限制事故的發(fā)展和減輕事故的后果，核電廠提出了縱深防御這個重要理念一一提供多道屏障、層層設(shè)置的設(shè)備和規(guī)程，用以防止事故，或在未能防止事故時保證適當?shù)谋Ｗo。核電廠電源系統(tǒng)作為電廠的動力源，對其安全穩(wěn)定運行起到至關(guān)重要作用，因此對與安全相關(guān)的電源進行多重性、獨立性地設(shè)置，對一些特別重要的用電設(shè)備或特殊要求的設(shè)備采用專用電源，多種手段綜合使用必不可少。
[0004]蓄電池組是核電廠電源系統(tǒng)的重要設(shè)備。在核電廠正常運行情況下，蓄電池處于浮充狀態(tài)；在失去供電電源或供電設(shè)備發(fā)生故障時，充電器退出工作，蓄電池開始放電，以保證在要求時間內(nèi)為下游負荷提供緊急穩(wěn)定電源，保證重要負荷的持續(xù)供電，確保核電廠安全。蓄電池具有可反復(fù)充放電，使用方便的特點，使其在許多應(yīng)用領(lǐng)域有著不可替代的地位，核電廠直流電源系統(tǒng)普遍采用鉛酸蓄電池作為儲備電源。但鉛酸蓄電池在使用過程中常有溢酸、滲酸和氣體酸霧溢出等現(xiàn)象，不僅腐蝕設(shè)備，而且污染環(huán)境，使用壽命短，維護成本高，此外，鉛酸蓄電池在惡劣環(huán)境中(高寒、高溫)適應(yīng)能力差，難于啟動。
[0005]為了提高核電廠電源系統(tǒng)的可靠性，保障核電廠運行的安全性，需要設(shè)置了獨立的、專用的、安全可靠的核電廠應(yīng)急蓄電池系統(tǒng)，以便在供電系統(tǒng)發(fā)生故障時能夠及時釋放能量保證關(guān)鍵負荷的正常運行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種利用溫差充電的核電廠應(yīng)急蓄電池系統(tǒng)，該應(yīng)急蓄電池系統(tǒng)具有清潔、無噪音污染、無有害物質(zhì)排放、高效、壽命長、堅固耐用和簡單穩(wěn)定等優(yōu)點。
[0007]為達到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種利用溫差充電的核電廠應(yīng)急蓄電池系統(tǒng)，包括依次相連的半導(dǎo)體溫差發(fā)電電源、整流穩(wěn)壓模塊、蓄電池組、逆變器以及通過通信線與逆變器相連的控制器；控制器用于檢測負載的運行狀態(tài)，當控制器檢測到負載處于失電狀態(tài)時，啟動逆變器為負載供電。
[0008]進一步，半導(dǎo)體溫差發(fā)電電源的輸出端設(shè)有充電開關(guān)，逆變器的輸出端與負載之間設(shè)有供電開關(guān)，充電開關(guān)和供電開關(guān)之間連接有開關(guān)切換器；當控制器啟動逆變器工作時，開關(guān)切換器自動斷開充電開關(guān)，閉合供電開關(guān)。
[0009]進一步，半導(dǎo)體溫差發(fā)電電源包括再熱蒸汽通道箱以及兩個分別設(shè)在再熱蒸汽通道箱頂部、底部的冷卻水箱，冷卻水箱與再熱蒸汽通道箱之間夾持有半導(dǎo)體發(fā)電模塊。
[0010]再進一步，再熱蒸汽通道箱內(nèi)設(shè)有蒸汽折流板，冷卻水箱內(nèi)設(shè)有冷卻水折流板。
[0011]進一步，每個半導(dǎo)體發(fā)電模塊包括兩個分別與再熱蒸汽通道箱、冷卻水箱相接觸的金屬板以及設(shè)在兩個金屬板之間的N-P半導(dǎo)體，N-P半導(dǎo)體由若干N半導(dǎo)體、P半導(dǎo)體通過導(dǎo)流片間隔串聯(lián)而成，導(dǎo)流片與金屬板10之間還設(shè)有絕緣導(dǎo)熱硅脂層。
[0012]本發(fā)明提供的核電廠應(yīng)急蓄電池系統(tǒng)，利用塞貝克效應(yīng)發(fā)電，無需化學(xué)反應(yīng)且無機械移動部分，通過非能動方式運轉(zhuǎn)，具有簡單、穩(wěn)定、可靠、實施方便，易于控制、無噪音、無污染、無有害物質(zhì)排放、高效、使用壽命長，堅固耐用等一系列優(yōu)點。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明提供的利用溫差充電的核電廠應(yīng)急蓄電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0014]圖2是圖1中半導(dǎo)體溫差發(fā)電電源的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3是半導(dǎo)體發(fā)電模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4是再熱蒸汽通道箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖5是冷卻水箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步描述。
[0019]如圖1所示，本發(fā)明所提供的一種利用溫差充電的核電廠應(yīng)急蓄電池系統(tǒng)，其特征在于，包括依次相連的半導(dǎo)體溫差發(fā)電電源1、整流穩(wěn)壓模塊2、蓄電池組3、逆變器5以及通過通信線與逆變器5相連的控制器6 ;控制器6用于檢測負載的運行狀態(tài)，當控制器6檢測到負載處于失電狀態(tài)時，啟動逆變器5為負載供電。所涉及的蓄電池組3為蓄電池串聯(lián)組成。
[0020]此外，半導(dǎo)體溫差發(fā)電電源I的輸出端設(shè)有充電開關(guān)16，逆變器5的輸出端與負載之間設(shè)有供電開關(guān)17，充電開關(guān)16和供電開關(guān)17之間連接有開關(guān)切換器18 ;當控制器6啟動逆變器5工作時，開關(guān)切換器自動斷開充電開關(guān)16，閉合供電開關(guān)17。
[0021]由圖1可知，半導(dǎo)體溫差發(fā)電電源1、整流穩(wěn)壓模塊2、蓄電池組3構(gòu)成正常工況時的充電系