[发明专利]可实现反应堆压力容器外部冷却的金属保温装置

说明书

技术领域

本发明属于反应堆严重事故缓解技术领域，具体涉及一种反应堆压力容器金属保温结构。

背景技术

压水反应堆中反应堆压力容器金属保温层的作用主要是降低反应堆压力容器的热损失，保证安全壳的环境温度。当发生堆芯熔化事故的时候，堆芯燃料会掉入压力容器底部，因此需要使冷却剂快速持续冷却下封头，确保下封头的完整性，从而避免放射性物质外泄。

现有的金属保温层没有预留冷却剂流道，因此冷却剂无法进入，无法实现对堆芯熔化事故缓解，不能实现严重事故工况下堆芯熔融时反应堆压力容器的外部冷却。当采用冷却剂流道设计时，现有保温层悬挂式安装无法满足安装强度要求。另外，现有技术中的金属保温层结构一般都是块状搭接起来，块与块之间存在缝隙，冷却剂流过时会产生泄露。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能使冷却剂在保温层与反应堆压力容器之间的环腔内流过，带走反应堆压力容器内熔融堆芯产生的热量的可实现反应堆压力容器外部冷却的金属保温装置。

实现本发明的技术方案如下：

一种可实现反应堆压力容器外部冷却的金属保温装置，它包括间隔地设置在压力容器外部的金属保温层，所述的金属保温层底部设有冷却剂入口，金属保温层上端侧壁上设有冷却剂出口；所述的冷却剂入口和出口处分别通过铰接设有进口组件和盖板。

在上述可实现反应堆压力容器外部冷却的金属保温装置中，所述的金属保温层内设有衬板，该衬板紧密固定设置在金属保温层内壁上，同时该衬板底部对应冷却剂入口的位置设有开口。

在上述可实现反应堆压力容器外部冷却的金属保温装置中，所述的进口组件包括固定设置在金属保温层底部冷却剂入口处的接板，形成腔体，该腔体底部设有开口，开口处铰接安装浮板。

在上述可实现反应堆压力容器外部冷却的金属保温装置中，所述的金属保温层的外侧壁上固定设有支撑梁，外侧底部固定设有金属支撑柱。

本发明所取得的显著效果如下：利用压力容器和金属保温层之间的间隙，同时在金属保温层上下处设置冷却剂出入口，形成冷却剂流道，实现了反应堆压力容器的外部冷却，将反应堆压力容器内熔融堆芯产生的热量及时地导出，从而保证了反应堆压力容器的完整性；进一步的在金属保温层内设置衬板，防止冷却剂从金属保温层的块与块之间的缝隙泄露，同时使得金属保温层整体结构的承载强度增大；同时采用金属支撑管和金属支撑柱对整个金属保温层金属外部整体支撑，确保了冷却剂流通时，整个金属保温装置的安装稳固。

附图说明

图1为可实现反应堆压力容器外部冷却的金属保温装置结构示意图；

图中：1.金属保温层；2.压力容器；3.衬板；4.支撑梁；5.混凝土墙；6.进口组件；7.反应堆支承；8.浮板；9.接板；10.盖板；11.金属支撑柱。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细的描述。

如图1所示，压力容器2通过反应堆支承7固定安装，金属保温层1位于压力容器2外部，两者之间具有一定间隙，形成环腔。同现有技术一样，金属保温层1采用块连接的形式，因此块与块之间会存在缝隙。为了防止缝隙泄露冷却水，并且提高整个金属保温层1的承载强度，在金属保温层1内侧安装衬板3，使得冷却水不会从缝隙外露。

为了让冷却水从底部流入压力容器1和金属保温层1之间的间隙中，在金属保温层1和衬板3底部开口，作为冷却水入口。入口处安装有进口组件6，如图1所示，该进口组件6包括与金属保温层1开口处固定连接的四块接板9，这四块接板9组成长方体腔体，该腔体底部开有两个浮板开口，在每个开口处采用铰接方式安装浮板8。这样，正常运行及地震工况下，浮板8依靠重力不会产生误打开，当事故工况下，浮板8被冷却剂冲开，冷却水从进口处进入到压力容器2与金属保温层1之间的间隙中。

为了让冷却水从顶部流出，在金属保温层1的上端加工有上端开口，每个开口处铰接安装盖板10，冷却水从间隙流到上端开口处，将盖板10冲开，从上端开口流出，带走了堆芯熔化事故下燃料掉落在压力容器2下封头的热量，从而保证了下封头的安全完整。

本发明设计了新的冷却水流道，保温层承载增大，因此现有保温层悬挂式安装无法满足安装强度要求。为此，本发明设计了支撑梁4和支撑柱11，安装时，先将支撑梁4固定安装在混凝土墙5上，将金属支撑柱11固定在压力容器2所在的混凝土坑底部，支撑梁4透过金属保温层1的缝隙与金属保温层1内的衬板3焊接，将金属保温层1底部与金属支撑柱11固定安装。

上述进口浮板8也可以为浮球。