一种堆芯熔融物捕集器.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CN105609146A(43)申请公布日2016.05.25(21)申请号201510993995.0(22)申请日2015.12.25(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)发明人韩旭邢继元一单李军郭强张丽(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1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种堆芯熔融物捕集器(57)摘要本发明属于核反应堆安全技术领域，具体涉及一种堆芯熔融物捕集器。现有的熔融物捕集器对堆芯熔融物的铺展不均匀，过程缓慢，能动部件在严重事故中容易失效，影响了对堆芯熔融物的铺展降温操作，造成较大的安全隐患。本发明所提供的堆芯熔融物捕集器，包括位于反应堆下方的设置有熔融物导引装置的熔融物滞留隔间，其中，在所述熔融物滞留隔间内设置有熔融物爆破铺展装置，对堆芯熔融物的铺展均匀迅速，且为非能动方式，在严重事故发生时的可靠性高。CN105609146ACN105609146A权利要求书1/1页1.一种堆芯熔融物捕集器，包括位于反应堆(12)下方的设置有熔融物导引装置(13)的熔融物滞留隔间(18)，其特征是：在所述熔融物滞留隔间(18)内设置有熔融物爆破铺展装置(9)。2.如权利要求1所述的堆芯熔融物捕集器，其特征是：所述熔融物爆破铺展装置(9)由若干个爆破单元(7)组成。3.如权利要求2所述的堆芯熔融物捕集器，其特征是：所述爆破单元(7)包括爆破材料托盘(2)和设置在所述爆破材料托盘(2)上的若干熔融物滞留盘(1)，所述熔融物滞留盘(1)和所述爆破材料托盘(2)之间构成封闭的爆破材料填充区(4)并填充爆破材料，所述熔融物滞留盘(1)组成熔融物滞留区(5)；一个所述熔融物滞留盘(1)和所述爆破材料托盘(2)构成一个子爆破单元(8)。4.如权利要求3所述的堆芯熔融物捕集器，其特征是：所述爆破单元(7)设置有引爆触发器(3)，所述子爆破单元(8)围绕所述引爆触发器(3)布置并与所述引爆触发器(3)相连。5.如权利要求4所述的堆芯熔融物捕集器，其特征是：所述引爆触发器(3)能够根据温度和压强触发所述子爆破单元(8)。6.如权利要求3所述的堆芯熔融物捕集器，其特征是：所述熔融物滞留盘(1)和所述爆破材料托盘(2)之间通过铰链连接结构(6)连接，所述熔融物滞留盘(1)能够以所述铰链连接结构(6)为轴，向外展开。7.如权利要求1所述的堆芯熔融物捕集器，其特征是：所述熔融物滞留隔间(18)的墙体(16)的内侧覆盖有牺牲层(17)。2CN105609146A说明书1/4页一种堆芯熔融物捕集器技术领域[0001]本发明属于核反应堆安全技术领域，具体涉及一种堆芯熔融物捕集器。背景技术[0002]在美国三里岛核电站和前苏联切尔诺贝利核电站的严重事故之后，核电界开始集中力量对严重事故的预防和后果缓解进行研究和攻关，诸多结论明确了防范与缓解严重事故、提高安全可靠性和改善人因工程等方面的要求。当压水堆核电站发生严重事故时，堆芯余热排出手段的丧失将使冷却剂蒸发耗尽，堆芯裸露并持续升温，燃料元件由于失去冷却而发生融化，堆芯熔融物落入压力容器(RPV)下腔室，继而造成压力容器下封头失效，如果不能采取有效措施对其冷却，堆芯熔融物有可能将压力容器熔穿。压力容器熔穿后，堆芯熔融物直接喷射到安全壳筏基上与结构混凝土相互作用(MCCI)、一定时间内以较快的速度逐渐向下侵蚀安全壳的筏基,若筏基厚度不足，则底板可能被熔穿，并导致安全壳的完整性破坏，随后放射性物质将直接进入土壤，对环境造成严重影响。为了避免堆芯熔融物导致的大规模放射性物质释放，堆芯捕集器的相关设计逐渐产生。目前针对严重事故下，堆芯熔融物的冷却与收集策略主要可分为两种：压力容器内堆芯熔融物的冷却与保持(IVR)，在美国的AP1000机型设计中采用；压力容器外熔融物冷却与收集(EVR)，在俄罗斯的WWER1000机型和法国的EPR机型中采用。WWER1000机型采用“坩埚”式堆芯捕集器，它是位于压力容器下部的一个独立的容器结构，主要由下底板、牺牲材料和扇形热交换器组成。EPR机型采用“铺展”式堆芯捕集器，严重事故情况下，堆芯形成可流动液态堆芯熔融物，直接流入反应堆堆坑中，在高温作用下堆芯熔融物与堆坑牺牲性混凝土发生反应，逐渐消融牺牲混凝土，达到初步冷却、收集堆芯熔融物的功能。[0003]关于堆芯捕集器的研究，国外起步较早，相关专利较多，如：美国麻省理工大学于1978年的专利，Corecatcherfornuclearreactorcoremeltdowncontainment(US4113