[發(fā)明專利]用于冷卻堆芯熔體的多孔冷卻塊及包含所述多孔冷卻塊的堆芯熔體冷卻設備、使用所述多孔冷卻塊的堆芯熔體冷卻方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580036916.5
• 申請日: 2015-06-30
• 公開（公告）號: CN106663479A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設計）人: 成昊濟
• 申請（專利權）人: 亞利特克股份有限公司
• 主分類號: G21C15/18
• 分類號: G21C15/18
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權代理有限公司11205
• 代理人: 楊文娟,臧建明

技術領域

本文所揭示的本發(fā)明涉及用于冷卻堆芯熔體的多孔冷卻塊及包含所述多孔冷卻塊的堆芯熔體冷卻設備以及使用所述多孔冷卻塊的堆芯熔體冷卻方法，且更確切地說，涉及用于冷卻堆芯熔體的多孔冷卻塊及能夠在應用于多種核反應堆設施的情況下安全及快速冷卻堆芯熔體的包含所述多孔冷卻塊的堆芯熔體冷卻設備以及使用所述多孔冷卻塊的堆芯熔體冷卻方法。

背景技術

通常，核電站(核電)通過控制因核裂變出現(xiàn)的大量能量緩慢釋放而進行電能的生產(chǎn)功能以便能夠在使用核能的實際生活中使用。

此處，雖然發(fā)生的可能性極低，但當在核電站發(fā)生嚴重事故時，具有放射性特征的超高溫堆芯熔體可能因反應堆芯的核燃料熔融和核反應堆容器的故障而被釋放到核反應堆容器下方的主反應堆安全殼的凹腔中。在這種情況下，所釋放的堆芯熔體是具有高于2000K的超高溫的放射性材料并具有不斷出現(xiàn)熱量的特征。且當未能恰當?shù)乩鋮s所釋放的堆芯熔體時，構(gòu)建為混凝土結(jié)構(gòu)的核反應堆的主反應堆安全殼可能被超高溫的堆芯熔體毀壞并且放射性材料可泄漏到外部。如果像這樣從核反應堆的主反應堆安全殼泄漏的放射性材料釋放到土壤或大氣，那么其不僅可能成為核電站設施穩(wěn)定性的威脅，當然也成為對核電站的周圍環(huán)境的污染，而且可引起對普通公眾的健康的致命有害影響。

因此，近代核電站應用或開發(fā)用于恰當?shù)乩鋮s及控制核電站的主反應堆安全殼中的堆芯熔體以便不會將堆芯熔體泄漏到核電站的主反應堆安全殼之外。即，需要能夠冷卻堆芯熔體的方法，因為從核電站的核反應堆容器釋放到主反應堆安全殼的凹腔孔的高溫堆芯熔體在沒有恰當冷卻的情況下可熔化并腐蝕核電站的主反應堆安全殼的底層混凝土。

此時，所釋放的堆芯熔體的冷卻劃分為堆芯熔體的上部冷卻和下部冷卻。由于底層混凝土的損毀是因?qū)Χ研救垠w的下部的接觸而發(fā)生的，所以需要堆芯熔體的下部冷卻。對于堆芯熔體的這種下部冷卻，可應用在冷卻水和堆芯熔體不接觸的狀態(tài)下使用冷卻容器執(zhí)行冷卻的間接冷卻方法、在冷卻水和堆芯熔體直接接觸的狀態(tài)下執(zhí)行冷卻的直接冷卻方法等。

其中，直接冷卻方法相比間接冷卻方法可獲得更加提高的冷卻效率，因為其通過接觸堆芯熔體和冷卻水來直接冷卻堆芯熔體并具有需要較小安裝空間的優(yōu)點。因此，需要開發(fā)一種具有簡易安裝以不僅應用于新核電站而且應用于運行中的核電站并能夠最大化冷卻效率的堆芯熔體冷卻設備。

發(fā)明內(nèi)容

技術難題

本發(fā)明是提供用于冷卻堆芯熔體的多孔冷卻塊和具有所述多孔冷卻塊的堆芯熔體冷卻設備以及使用所述多孔冷卻塊的堆芯熔體冷卻方法，其能夠在核電站發(fā)生重大事故時通過冷卻從核電站的容器釋放的高溫堆芯熔體來容易地增加核電站的安全性。

本發(fā)明是提供用于冷卻堆芯熔體的多孔冷卻塊和具有所述多孔冷卻塊的堆芯熔體冷卻設備以及使用所述多孔冷卻塊的堆芯熔體冷卻方法，因為需要擴展使得安裝空間受限并且在冷卻設備容易安裝的情況下，其能夠不僅應用于新核電站而且應用于安裝空間有限的運行中的核電站。

本發(fā)明是提供用于冷卻堆芯熔體的多孔冷卻塊和具有所述多孔冷卻塊的堆芯熔體冷卻設備以及使用所述多孔冷卻塊的堆芯熔體冷卻方法，其通過在塊型堆疊結(jié)構(gòu)中形成自然循環(huán)并在維護容易的情況下具有提高的生產(chǎn)和構(gòu)建容易性。

技術解決方案

根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于冷卻堆芯熔體的多孔冷卻塊包括底座部分，其包括一個表面、面向所述一個表面的另一表面以及將所述一個表面與另一表面彼此連接的側(cè)表面，且包含多個孔；及通道部分，其在所述一個表面、另一表面及所述側(cè)表面中的至少一個表面上形成為開放的，并與所述多個孔連通。

通道部分包括第一通道，其形成為以向內(nèi)方向從底座部分的一個表面及另一表面中的一個表面延伸；及第二通道，其穿過底座部分的側(cè)表面并與第一通道連通。

以在一個方向和另一方向上穿過所述側(cè)表面的方式提供多個第二通道，且所述多個第二通道在形成為在底座部分中交叉的情況下彼此連通。

第一通道可包括第一孔洞，其在一個表面及另一表面中的任一表面上形成為開放的；及第一流動路徑，其連接到第一孔洞以形成朝向底座部分內(nèi)部的路徑。

第二通道可包括一對第二孔洞，其形成為向所述側(cè)表面開放；及第二流動路徑，其連接第二孔洞以形成在底座部分內(nèi)部的路徑并與第一通道連通。

第一通道的平均橫截面面積小于第二通道的平均橫截面面積并大于多個孔的平均橫截面面積。