一种多重防御和冷却的堆芯捕集器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112700892A(43)申请公布日2021.04.23(21)申请号202011477623.X(22)申请日2020.12.15(71)申请人中国核电工程有限公司地址100840北京市海淀区西三环北路117号(72)发明人元一单李炜张丽郭勇全峰阳曾骁郭强韩旭(74)专利代理机构北京天悦专利代理事务所(普通合伙)11311代理人田明任晓航(51)Int.Cl.G21C9/016(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种多重防御和冷却的堆芯捕集器(57)摘要本发明公开了一种多重防御和冷却的堆芯捕集器，包括熔融物转移系统、双层坩埚结构和冷却剂供应系统；所述熔融物转移系统设置在所述反应堆堆坑底部的竖井中，双层坩埚结构设置在熔融物转移系统下方；所述多层坩埚结构包括同心设置的内坩埚和外坩埚；内外坩埚之间形成冷却流道；所述冷却剂供应系统与所述冷却流道连接。本发明的有益效果是：本发明藉由双层坩埚的手段实现堆芯熔融物的更好滞留，同时通过冷却管束的设计更好的对堆芯熔融物内部进行冷却，从而提高在严重事故工况下，堆芯捕集器对堆芯熔融物的滞留成功率和冷却效率。CN112700892ACN112700892A权利要求书1/2页1.一种多重防御和冷却的堆芯捕集器，其特征在于，包括熔融物转移系统、双层坩埚结构和冷却剂供应系统；所述熔融物转移系统设置在所述反应堆堆坑底部的竖井中，双层坩埚结构设置在熔融物转移系统下方；所述多层坩埚结构包括同心设置的内坩埚(7)和外坩埚(10)；内外坩埚之间形成冷却流道；所述冷却剂供应系统与所述冷却流道连接。2.如权利要求1所述的多重防御和冷却的堆芯捕集器，其特征在于，所述内坩埚内部设置有冷却管束，在所述冷却管束(8)的外部以及内坩埚(7)内部设有牺牲材料(9)；所述冷却管束(8)上部敞口位于内坩埚(7)上方的自由空间内，下部穿过所述内坩埚(7)与所述冷却流道连通。3.如权利要求2所述的多重防御和冷却的堆芯捕集器，其特征在于，所述冷却管束(8)在预设区域内沿所述内坩埚(7)的径向分层布置，不同层之间沿周向交错排列。4.如权利要求2所述的多重防御和冷却的堆芯捕集器，其特征在于，所述冷却管束(8)为光滑管道或沿管道周向和轴向不同位置开有出水孔的管道。5.如权利要求2所述的多重防御和冷却的堆芯捕集器，其特征在于，所述冷却管束(8)为夹层套管，所述夹层套管的外层(27)和内层(28)之间的夹层(29)中设有耐火材料填充物。6.如权利要求5所述的多重防御和冷却的堆芯捕集器，其特征在于，所述外层(27)和内层(28)的顶部和底部两端密封以保证夹层(29)中的填充物处于干燥状态。7.如权利要求1所述的多重防御和冷却的堆芯捕集器，其特征在于，所述内坩埚(7)为桶状结构，底部呈倒锥形结构；内坩埚(7)底部的焊缝区域设置有耐火材料。8.如权利要求1所述的多重防御和冷却的堆芯捕集器，其特征在于，所述外坩埚(10)为水冷壁结构，与冷却流道(12)底部入口连通。9.如权利要求8所述的多重防御和冷却的堆芯捕集器，其特征在于，所述外坩埚(10)包括锥段和竖直段；竖直段的冷却管通过中部集水环(25)将与注入管线(16)连通；锥段包括锥段腔体、底部集水环(26)、长肋片(23)、短肋片(22)和冷却流道入口(24)；所述冷却流道入口设置在所述锥段腔体中心且贯穿所述锥段腔体以将锥段腔体与冷却流道(12)连通；所述锥段腔体通过所述底部集水环(26)连通所有竖直段冷却管；长肋片(23)和短肋片(22)均设置在锥段腔体中以实现导流。10.如权利要求8所述的多重防御和冷却的堆芯捕集器，其特征在于，所述外坩埚(10)内层设置有耐火材料(11)。11.如权利要求10所述的多重防御和冷却的堆芯捕集器，其特征在于，所述冷却流道上部敞口位于内坩埚(7)上方的自由空间内。12.如权利要求1所述的多重防御和冷却的堆芯捕集器，其特征在于，所述冷却剂供应系统包括各自设有注入阀门的高位水箱(14)和低位水箱(15)，两者共用下游的一段注入管线(16)与所述冷却流道连接。13.如权利要求12所述的多重防御和冷却的堆芯捕集器，其特征在于，所述高位水箱(14)上部与内坩埚(7)上方的自由空间通过止回阀和相应管线连通。14.如权利要求12所述的多重防御和冷却的堆芯捕集器，其特征在于，所述冷却剂供应系统为多套冗余设置。15.如权利要求12所述的多重防御和冷却的堆芯捕集器，其特征在于，所述堆坑设置有2CN112700892A权利要求书2/2页排气口；换热形成的蒸汽通过排气口(21)离开堆坑(3)，经安全壳的冷凝系统和回收系统返回至高位水箱(14)。16.如权利要求12所述的多重防御和冷却的堆芯捕