[發明專利]用于堆芯熔融物滯留裝置的導熱系統

在審

• 申請號: 202110273106.9
• 申請日: 2021-03-14
• 公開（公告）號: CN113161025A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 徐廣展;劉佳;郭彪;雷斌;代濤;劉一萌;尤小健;魏協宇;李輝;鄒振海
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一九研究所
• 主分類號: G21C15/18
• 分類號: G21C15/18
• 代理公司: 武漢智盛唯佳知識產權代理事務所(普通合伙) 42236
• 代理人: 胡紅林

本發明涉及一種用于堆芯熔融物滯留裝置的導熱系統，該導熱系統包括高壓水箱，所述高壓水箱內裝有含氧化銅納米顆粒的水，高壓水箱中水的上方充滿高壓氮氣；所述高壓水箱的底端連接有輸出管，所述輸出管的管口伸入反應堆堆腔，且所述輸出管設有第一電磁閥，所述第一電磁閥與堆芯熔毀事故信號處理器連接。本發明導熱系統具有導熱效果高效，可靠性高等優點。通過該導熱系統，能夠將反應堆嚴重事故工況下產生的熔融物滯留在壓力容器內。

技術領域

本發明涉及反應堆堆芯熔融物的緩解處理設備，具體地指一種用于堆芯熔融物滯留裝置的導熱系統。

背景技術

目前，堆芯熔融物滯留裝置廣泛應用于第三代核電技術。在反應堆發生堆芯融毀的嚴重事故時，此裝置用于冷卻反應堆壓力容器壁面，從而將堆芯熔融物熱量導出，避免熔融物熔穿壓力容器壁面，將熔融物滯留在反應堆壓力容器內，防止大規模放射性物質釋放到大氣環境中，造成對公眾健康和安全危害的后果。

現有常規堆芯熔融物滯留裝置存在熱量導出能力差等缺點，在高熱流密度工況下，有可能導致反應堆壓力容器表面發生偏離泡核沸騰的現象，從而導致壓力容器壁面燒毀，使得大規模放射性物質釋放到安全殼和大氣環境中，因而有必要研究一種用于堆芯熔融物滯留裝置的導熱系統，以提高熱量導出的性能。

發明內容

本發明目的在于克服上述現有技術的不足而提供一種用于堆芯熔融物滯留裝置的導熱系統，通過該導熱系統能夠將反應堆嚴重事故工況下產生的熔融物滯留在壓力容器內，該導熱系統具有導熱效果高效，可靠性高等優點。

實現本發明目的采用的技術方案是一種用于堆芯熔融物滯留裝置的導熱系統，該導熱系統包括高壓水箱，所述高壓水箱內裝有含氧化銅納米顆粒的水，高壓水箱中水的上方充滿高壓氮氣；所述高壓水箱的底端連接有輸出管，所述輸出管的管口伸入反應堆堆腔，且所述輸出管設有第一電磁閥，所述第一電磁閥與堆芯熔毀事故信號處理器連接。

在上述技術方案中，所述高壓水箱的頂端通過輸氣管連接有氮氣系統，所述輸氣管設有第二電磁閥；所述高壓水箱內設有氣壓傳感器，所述氣壓傳感器與第二電磁閥連接。

在上述技術方案中，所述高壓水箱的下方設有攪拌器。

進一步地，上述用于堆芯熔融物滯留裝置的導熱系統還包括常壓水箱，所述常壓水箱內裝有蒸餾水，所述常壓水箱的底端連接有排水管，所述排水管的管口伸入反應堆堆腔，所述排水管設有第三電磁閥；所述常壓水箱內的低水位處設有液位傳感器，所述液位傳感器與第三電磁閥連接。

在上述技術方案中，所述常壓水箱的體內設有盤管式換熱器，所述盤管式換熱器與外部海水連接，用于實現與外部海水之間的換熱。

進一步地，所述常壓水箱體頂端設有用于收集安全殼冷凝流體的集水管。

更進一步地，所述常壓水箱體頂端設有通氣管。

在上述技術方案中，所述反應堆周圍處設有金屬圓筒作為導流筒，導流筒與反應堆之間構成流體流道。

在上述技術方案中，，所述反應堆堆腔底部設置有用于向流體發射超聲波的超聲波發射器。

本發明用于堆芯熔融物滯留裝置的導熱系統工作過程為：

當第一電磁閥接收到堆芯熔毀事故信號時，第一電磁閥自動開啟，高壓水箱內的水在高壓氮氣驅動下注入堆腔進行導熱，當液位傳感器檢測到高壓水箱內的水位達到低水位時，第二電磁閥關閉，防止氮氣進入堆腔，同時，第三電磁閥開啟，在重力的驅動下，水箱流體流入反應堆堆腔內進行導熱。

本發明具有以下優點：

1、本發明導熱系統能夠事故發生后迅速自動啟動，開啟第一電磁閥后，通過高壓水箱內的高壓氮氣向堆腔內注入含氧化銅納米顆粒的水，從而快速有效進行導熱。