[发明专利]一种堆芯熔融物捕集器

说明书

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。

技术领域

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

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。