[發(fā)明專利]一種核電站事故后Ⅳ型堆外熔融物滯留裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210127012.1
• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN103377720A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭明光;葉成;顧國興;嚴錦泉;葉元偉;史國寶;陳松;曹克美
• 申請（專利權(quán)）人: 上海核工程研究設(shè)計院
• 主分類號: G21C9/00
• 分類號: G21C9/00;G21C9/02
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 高尚梅;高爽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種核電站事故后IV型堆外熔融物滯留裝置，特別是涉及一種采用堆芯完全非能動冷卻設(shè)計，提高核電站安全性的核電站事故后IV型堆外熔融物滯留裝置。?

背景技術(shù)

熔融物滯留技術(shù)是核電針對嚴重事故的一項重要緩解措施，可以有效的解決放射性釋放，維持安全邊界的完整。目前第三代核電都采用了壓力容器破損后的嚴重事故緩解措施。?

AP-1000采用非能動的預(yù)防和緩解嚴重事故的措施，主要包括設(shè)置熔融堆芯滯留設(shè)施(IVR)，在發(fā)生堆芯融化事故時，堆腔淹沒系統(tǒng)將水注入堆內(nèi)的同時，也注入壓力容器外壁與堆坑絕熱層之間的空間，以冷卻從堆芯落到壓力容器下封頭上的堆芯熔融物，保證下封頭不被熔穿，使堆芯熔融物保持在反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)，避免堆芯熔融物與安全殼混凝土底板發(fā)生放熱反應(yīng)，這樣來防止安全殼底板直接受熱破損和蒸汽爆炸的發(fā)生。值得注意的是，一旦堆芯熔融物熔穿壓力容器，則IVR將無能為力。因此亟需提供一種新型的核電站事故后IV型堆外熔融物滯留裝置。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種提高核電站高全性的核電站事故后IV型堆外熔融物滯留裝置。?

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一種核電站事故后IV型堆外熔融物滯留裝?置，包括四周閉合的內(nèi)墻、固定于內(nèi)墻內(nèi)側(cè)的底部開口的蒸汽通道壁、置于蒸汽通道壁之內(nèi)的壓力容器，壓力容器與蒸汽通道壁之間形成蒸汽上升通道，還包括圍于內(nèi)墻之外的位于底板之上的四周閉合的外墻、固定于內(nèi)墻底部的堆芯熔融物滯留裝置、以及位于內(nèi)墻、外墻之間的，與內(nèi)墻、堆芯熔融物滯留裝置保持一定間隙的導(dǎo)流板；外墻與導(dǎo)流板之間形成冷卻劑下降通道，導(dǎo)流板底部設(shè)有冷卻劑入口，內(nèi)墻與堆芯熔融物滯留裝置之間設(shè)有冷卻劑通道；堆芯熔融物滯留裝置上表面位于壓力容器正下方的位置上設(shè)有堆芯熔融物滯留凹槽，堆芯熔融物滯留裝置下表面為拱形；堆芯熔融物滯留裝置由無機非金屬耐火材料構(gòu)成。?

無機非金屬耐火材料為酸性耐火材料、中性耐火材料、堿性耐火材料、或高溫復(fù)合材料。?

酸性耐火材料為氧化硅。?

中性耐火材料為氧化鋁、氧化鉻或石墨。?

堿性耐火材料為氧化鎂、氧化鈣、氧化鑭、氧化鈹或氧化鋯。?

高溫復(fù)合材料為金屬陶瓷或纖維增強陶瓷。?

堆芯熔融物滯留凹槽的直徑為4m～8m，深度為1.8m～4m，堆芯熔融物滯留凹槽底部距離堆芯熔融物滯留裝置底部的厚度為0.5m～2m。?

堆芯熔融物滯留裝置下表面的拱高為0.1m～2m。?

導(dǎo)流板與內(nèi)墻、堆芯熔融物滯留裝置之間的間隙為0.1m～2m。?

導(dǎo)流板的冷卻劑入口的面積為0.1m²～1m²。?

當發(fā)生嚴重事故，堆芯熔化后，由于堆內(nèi)熔融物滯留機理復(fù)雜，難以完全認識，因此存在壓力容器破損的可能性。當壓力容器破損后，熔融物流出，將會與原腔室底部的混凝土發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生大量不凝氣體，有可能使安全殼超壓，同時由于熔融物內(nèi)部不斷產(chǎn)生衰變熱，如果得不到充分冷卻，熔融物?會不斷向下熔穿最終對安全殼直接加熱，熔穿最后一道安全屏障，導(dǎo)致放射性大量外泄。本發(fā)明采用堆外的熔融物滯留設(shè)計，用與壓力容器不同的材料包容熔融物，再應(yīng)用冷卻劑環(huán)路和導(dǎo)流板的結(jié)構(gòu)對熔融物進行冷卻，保證及時導(dǎo)出熔融物的衰變熱，阻止熔融物與混凝土相互作用以及安全殼直接加熱，維持安全屏障完整，防止放射性大量外泄，極大地提高了核電站的高全性。?

附圖說明

圖1為本發(fā)明所提供的一種核電站事故后IV型堆外熔融物滯留裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。?

圖中：1為壓力容器，2為冷卻劑下降通道，3為外墻，4為導(dǎo)流板，5為堆芯熔融物滯留裝置，6為冷卻劑入口，7為堆芯熔融物，8為蒸汽上升通道，9為內(nèi)墻，10為蒸汽通道壁。?

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。?

本發(fā)明包括壓力容器1、外墻3、內(nèi)墻9、堆芯熔融物滯留裝置5，以及導(dǎo)流板4。?

內(nèi)墻9四周閉合上下敞開，內(nèi)墻9內(nèi)側(cè)通過混凝土澆筑固定有的底部開口的蒸汽通道壁10。壓力容器1通過管道支撐置于蒸汽通道壁10中。壓力容器1與蒸汽通道壁10之間形成蒸汽上升通道8。?