[實用新型]有熔融物擴展室的大型非能動壓水堆核電廠堆芯捕集器

有效

• 申請號: 201320007203.4
• 申請日: 2013-01-08
• 公開（公告）號: CN203134388U
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 黃高峰;劉鑫;曹克美;方立凱;王佳赟;張琨
• 申請（專利權）人: 上海核工程研究設計院
• 主分類號: G21C9/016
• 分類號: G21C9/016
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 莫丹

技術領域

本實用新型涉及大型非能動壓水堆核電廠的堆芯捕集器，特別是涉及采用熔融物擴展室的非能動冷卻設計，以進一步提高核電廠的安全性。

背景技術

堆芯捕集器技術的使用可以使壓力容器出來的熔融物有效的滯留在某一裝置中，通過采用相應的熔融物堆外冷卻技術，可以有效防止堆芯熔融物與混凝土的相互作用，從而減小安全殼底部熔穿的風險，并顯著減少裂變產物向環境的釋放，極大降低嚴重事故下的放射性后果。

在現有的非能動壓水堆核電廠的設計中，采用了很多嚴重事故緩解策略。例如在AP1000核電廠中，采用了熔融物堆內滯留（In-vessel?retention）的技術來確保反應堆壓力容器下封頭不發生失效，從而防止堆外蒸汽爆炸和熔融物與混凝土相互作用的發生。然而，IVR的成功需要滿足一定的條件。因此，IVR也有失效的風險，IVR失效后，堆芯熔融物將從壓力容器向堆腔釋放，如果堆腔內有大量的水，將發生蒸汽爆炸，堆芯熔融物與混凝土的相互作用也隨之發生，極有可能導致大量放射性物質向環境釋放。而且，隨著非能動壓水堆核電廠的功率不斷提升，IVR成功的概率也將降低。因此，在大型非能動壓水堆核電廠中，可以考慮設計熔融物堆外冷卻裝置，當壓力容器失效時，能夠在堆外有效滯留和冷卻堆芯熔融物，防止地板熔穿等事件的發生。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種用于壓力容器失效時成功實施熔融物的擴展、滯留和冷卻的有熔融物擴展室的大型非能動壓水堆核電廠堆芯捕集器。

實現本實用新型目的的技術方案：一種有熔融物擴展室的大型非能動壓水堆核電廠堆芯捕集器，它包括包覆反應堆壓力容器中下部的堆腔，堆腔下部為堆腔混凝土底板，堆腔混凝土底板下部為堆腔難熔層；傾斜設置的熔融物釋放通道上端連通堆腔下部的堆腔難熔層，下端連通熔融物擴展室；該熔融物釋放通道的內壁圍繞難熔層；熔融物擴展室下部為擴展室混凝土底板，擴展室混凝土底板下部為擴展室難熔層，擴展室難熔層下部為擴展室外部冷卻通道；擴展室外部冷卻通道向外延伸的兩端分別為外部冷卻通道入口和外部冷卻通道出口。

如上所述的一種有熔融物擴展室的大型非能動壓水堆核電廠堆芯捕集器，其所述的熔融物釋放通道的內壁圍繞的難熔層厚度為0.1m-0.5m，由氧化鎂或者氧化鋯制成。

如上所述的一種有熔融物擴展室的大型非能動壓水堆核電廠堆芯捕集器，其所述的堆腔難熔層厚度為0.1m-0.5m，氧化鎂或者氧化鋯制成。

如上所述的一種有熔融物擴展室的大型非能動壓水堆核電廠堆芯捕集器，其所述的擴展室難熔層厚度為0.1m-0.5m，氧化鎂或者氧化鋯制成。

本實用新型的效果在于：本實用新型所述的有熔融物擴展室的大型非能動壓水堆核電廠堆芯捕集器，其帶有熔融物擴展室，增大熔融物傳熱面積，有利于熔融物冷卻；外部冷卻采用非能動設計，可靠性高。堆腔混凝土底板充當犧牲材料，使熔融物得到稀釋。熔融物經過熔融物釋放通道進入熔融物擴展室，在熔融物擴展過程中，擴展室混凝土底板也充當了犧牲材料，通過熔融物擴展，使得熔融物的傳熱面積增大。通過擴展室外部冷卻通道對擴展室底部進行外部冷卻，實現熔融物的堆外滯留，從而增強大型非能動壓水堆核電廠緩解嚴重事故的能力。

附圖說明

圖1為本實用新型所述的有熔融物擴展室的大型非能動壓水堆核電廠堆芯捕集器裝置結構圖；

圖中：1-反應堆壓力容器；2-堆腔；3-堆腔混凝土底板；4-堆腔難熔層；5-熔融物釋放通道；6-熔融物擴展室；7-擴展室混凝土底板；8-擴展室難熔層；9-擴展室外部冷卻通道；10-外部冷卻通道入口；11-外部冷卻通道出口。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型所述的一種有熔融物擴展室的大型非能動壓水堆核電廠堆芯捕集器作進一步描述。

如圖1所示，本實用新型所述的一種有熔融物擴展室的大型非能動壓水堆核電廠堆芯捕集器主要包括堆腔2、熔融物釋放通道5、熔融物擴展室6以及擴展室外部冷卻通道9。

堆腔2包覆反應堆壓力容器1中下部，堆腔2下部為堆腔混凝土底板3，堆腔混凝土底板3下部為堆腔難熔層4。該堆腔難熔層4厚度為0.1m-0.5m（例如：0.1m、0.3m或0.5m），氧化鎂或者氧化鋯制成。

傾斜設置的熔融物釋放通道5上端連通堆腔2下部的堆腔難熔層4，下端連通熔融物擴展室6；該熔融物釋放通道5的內壁圍繞難熔層。該難熔層厚度為0.1m-0.5m（例如：0.1m、0.3m或0.5m），由氧化鎂或者氧化鋯制成。