[发明专利]用于堆芯熔融物滞留装置的导热系统

说明书

本发明涉及一种用于堆芯熔融物滞留装置的导热系统，该导热系统包括高压水箱，所述高压水箱内装有含氧化铜纳米颗粒的水，高压水箱中水的上方充满高压氮气；所述高压水箱的底端连接有输出管，所述输出管的管口伸入反应堆堆腔，且所述输出管设有第一电磁阀，所述第一电磁阀与堆芯熔毁事故信号处理器连接。本发明导热系统具有导热效果高效，可靠性高等优点。通过该导热系统，能够将反应堆严重事故工况下产生的熔融物滞留在压力容器内。

技术领域

本发明涉及反应堆堆芯熔融物的缓解处理设备，具体地指一种用于堆芯熔融物滞留装置的导热系统。

背景技术

目前，堆芯熔融物滞留装置广泛应用于第三代核电技术。在反应堆发生堆芯融毁的严重事故时，此装置用于冷却反应堆压力容器壁面，从而将堆芯熔融物热量导出，避免熔融物熔穿压力容器壁面，将熔融物滞留在反应堆压力容器内，防止大规模放射性物质释放到大气环境中，造成对公众健康和安全危害的后果。

现有常规堆芯熔融物滞留装置存在热量导出能力差等缺点，在高热流密度工况下，有可能导致反应堆压力容器表面发生偏离泡核沸腾的现象，从而导致压力容器壁面烧毁，使得大规模放射性物质释放到安全壳和大气环境中，因而有必要研究一种用于堆芯熔融物滞留装置的导热系统，以提高热量导出的性能。

发明内容

本发明目的在于克服上述现有技术的不足而提供一种用于堆芯熔融物滞留装置的导热系统，通过该导热系统能够将反应堆严重事故工况下产生的熔融物滞留在压力容器内，该导热系统具有导热效果高效，可靠性高等优点。

实现本发明目的采用的技术方案是一种用于堆芯熔融物滞留装置的导热系统，该导热系统包括高压水箱，所述高压水箱内装有含氧化铜纳米颗粒的水，高压水箱中水的上方充满高压氮气；所述高压水箱的底端连接有输出管，所述输出管的管口伸入反应堆堆腔，且所述输出管设有第一电磁阀，所述第一电磁阀与堆芯熔毁事故信号处理器连接。

在上述技术方案中，所述高压水箱的顶端通过输气管连接有氮气系统，所述输气管设有第二电磁阀；所述高压水箱内设有气压传感器，所述气压传感器与第二电磁阀连接。

在上述技术方案中，所述高压水箱的下方设有搅拌器。

进一步地，上述用于堆芯熔融物滞留装置的导热系统还包括常压水箱，所述常压水箱内装有蒸馏水，所述常压水箱的底端连接有排水管，所述排水管的管口伸入反应堆堆腔，所述排水管设有第三电磁阀；所述常压水箱内的低水位处设有液位传感器，所述液位传感器与第三电磁阀连接。

在上述技术方案中，所述常压水箱的体内设有盘管式换热器，所述盘管式换热器与外部海水连接，用于实现与外部海水之间的换热。

进一步地，所述常压水箱体顶端设有用于收集安全壳冷凝流体的集水管。

更进一步地，所述常压水箱体顶端设有通气管。

在上述技术方案中，所述反应堆周围处设有金属圆筒作为导流筒，导流筒与反应堆之间构成流体流道。

在上述技术方案中，，所述反应堆堆腔底部设置有用于向流体发射超声波的超声波发射器。

本发明用于堆芯熔融物滞留装置的导热系统工作过程为：

当第一电磁阀接收到堆芯熔毁事故信号时，第一电磁阀自动开启，高压水箱内的水在高压氮气驱动下注入堆腔进行导热，当液位传感器检测到高压水箱内的水位达到低水位时，第二电磁阀关闭，防止氮气进入堆腔，同时，第三电磁阀开启，在重力的驱动下，水箱流体流入反应堆堆腔内进行导热。

本发明具有以下优点：

1、本发明导热系统能够事故发生后迅速自动启动，开启第一电磁阀后，通过高压水箱内的高压氮气向堆腔内注入含氧化铜纳米颗粒的水，从而快速有效进行导热。