[发明专利]用于冷却堆芯熔体的多孔冷却块及包含所述多孔冷却块的堆芯熔体冷却设备、使用所述多孔冷却块的堆芯熔体冷却方法

说明书

技术领域

本文所揭示的本发明涉及用于冷却堆芯熔体的多孔冷却块及包含所述多孔冷却块的堆芯熔体冷却设备以及使用所述多孔冷却块的堆芯熔体冷却方法，且更确切地说，涉及用于冷却堆芯熔体的多孔冷却块及能够在应用于多种核反应堆设施的情况下安全及快速冷却堆芯熔体的包含所述多孔冷却块的堆芯熔体冷却设备以及使用所述多孔冷却块的堆芯熔体冷却方法。

背景技术

通常，核电站(核电)通过控制因核裂变出现的大量能量缓慢释放而进行电能的生产功能以便能够在使用核能的实际生活中使用。

此处，虽然发生的可能性极低，但当在核电站发生严重事故时，具有放射性特征的超高温堆芯熔体可能因反应堆芯的核燃料熔融和核反应堆容器的故障而被释放到核反应堆容器下方的主反应堆安全壳的凹腔中。在这种情况下，所释放的堆芯熔体是具有高于2000K的超高温的放射性材料并具有不断出现热量的特征。且当未能恰当地冷却所释放的堆芯熔体时，构建为混凝土结构的核反应堆的主反应堆安全壳可能被超高温的堆芯熔体毁坏并且放射性材料可泄漏到外部。如果像这样从核反应堆的主反应堆安全壳泄漏的放射性材料释放到土壤或大气，那么其不仅可能成为核电站设施稳定性的威胁，当然也成为对核电站的周围环境的污染，而且可引起对普通公众的健康的致命有害影响。

因此，近代核电站应用或开发用于恰当地冷却及控制核电站的主反应堆安全壳中的堆芯熔体以便不会将堆芯熔体泄漏到核电站的主反应堆安全壳之外。即，需要能够冷却堆芯熔体的方法，因为从核电站的核反应堆容器释放到主反应堆安全壳的凹腔孔的高温堆芯熔体在没有恰当冷却的情况下可熔化并腐蚀核电站的主反应堆安全壳的底层混凝土。

此时，所释放的堆芯熔体的冷却划分为堆芯熔体的上部冷却和下部冷却。由于底层混凝土的损毁是因对堆芯熔体的下部的接触而发生的，所以需要堆芯熔体的下部冷却。对于堆芯熔体的这种下部冷却，可应用在冷却水和堆芯熔体不接触的状态下使用冷却容器执行冷却的间接冷却方法、在冷却水和堆芯熔体直接接触的状态下执行冷却的直接冷却方法等。

其中，直接冷却方法相比间接冷却方法可获得更加提高的冷却效率，因为其通过接触堆芯熔体和冷却水来直接冷却堆芯熔体并具有需要较小安装空间的优点。因此，需要开发一种具有简易安装以不仅应用于新核电站而且应用于运行中的核电站并能够最大化冷却效率的堆芯熔体冷却设备。

发明内容

技术难题

本发明是提供用于冷却堆芯熔体的多孔冷却块和具有所述多孔冷却块的堆芯熔体冷却设备以及使用所述多孔冷却块的堆芯熔体冷却方法，其能够在核电站发生重大事故时通过冷却从核电站的容器释放的高温堆芯熔体来容易地增加核电站的安全性。

本发明是提供用于冷却堆芯熔体的多孔冷却块和具有所述多孔冷却块的堆芯熔体冷却设备以及使用所述多孔冷却块的堆芯熔体冷却方法，因为需要扩展使得安装空间受限并且在冷却设备容易安装的情况下，其能够不仅应用于新核电站而且应用于安装空间有限的运行中的核电站。

本发明是提供用于冷却堆芯熔体的多孔冷却块和具有所述多孔冷却块的堆芯熔体冷却设备以及使用所述多孔冷却块的堆芯熔体冷却方法，其通过在块型堆叠结构中形成自然循环并在维护容易的情况下具有提高的生产和构建容易性。

技术解决方案

根据本发明的实施例的用于冷却堆芯熔体的多孔冷却块包括底座部分，其包括一个表面、面向所述一个表面的另一表面以及将所述一个表面与另一表面彼此连接的侧表面，且包含多个孔；及通道部分，其在所述一个表面、另一表面及所述侧表面中的至少一个表面上形成为开放的，并与所述多个孔连通。

通道部分包括第一通道，其形成为以向内方向从底座部分的一个表面及另一表面中的一个表面延伸；及第二通道，其穿过底座部分的侧表面并与第一通道连通。

以在一个方向和另一方向上穿过所述侧表面的方式提供多个第二通道，且所述多个第二通道在形成为在底座部分中交叉的情况下彼此连通。

第一通道可包括第一孔洞，其在一个表面及另一表面中的任一表面上形成为开放的；及第一流动路径，其连接到第一孔洞以形成朝向底座部分内部的路径。

第二通道可包括一对第二孔洞，其形成为向所述侧表面开放；及第二流动路径，其连接第二孔洞以形成在底座部分内部的路径并与第一通道连通。

第一通道的平均横截面面积小于第二通道的平均横截面面积并大于多个孔的平均横截面面积。