[实用新型]有熔融物扩展室的大型非能动压水堆核电厂堆芯捕集器

说明书

技术领域

本实用新型涉及大型非能动压水堆核电厂的堆芯捕集器，特别是涉及采用熔融物扩展室的非能动冷却设计，以进一步提高核电厂的安全性。

背景技术

堆芯捕集器技术的使用可以使压力容器出来的熔融物有效的滞留在某一装置中，通过采用相应的熔融物堆外冷却技术，可以有效防止堆芯熔融物与混凝土的相互作用，从而减小安全壳底部熔穿的风险，并显著减少裂变产物向环境的释放，极大降低严重事故下的放射性后果。

在现有的非能动压水堆核电厂的设计中，采用了很多严重事故缓解策略。例如在AP1000核电厂中，采用了熔融物堆内滞留（In-vessel retention）的技术来确保反应堆压力容器下封头不发生失效，从而防止堆外蒸汽爆炸和熔融物与混凝土相互作用的发生。然而，IVR的成功需要满足一定的条件。因此，IVR也有失效的风险，IVR失效后，堆芯熔融物将从压力容器向堆腔释放，如果堆腔内有大量的水，将发生蒸汽爆炸，堆芯熔融物与混凝土的相互作用也随之发生，极有可能导致大量放射性物质向环境释放。而且，随着非能动压水堆核电厂的功率不断提升，IVR成功的概率也将降低。因此，在大型非能动压水堆核电厂中，可以考虑设计熔融物堆外冷却装置，当压力容器失效时，能够在堆外有效滞留和冷却堆芯熔融物，防止地板熔穿等事件的发生。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于压力容器失效时成功实施熔融物的扩展、滞留和冷却的有熔融物扩展室的大型非能动压水堆核电厂堆芯捕集器。

实现本实用新型目的的技术方案：一种有熔融物扩展室的大型非能动压水堆核电厂堆芯捕集器，它包括包覆反应堆压力容器中下部的堆腔，堆腔下部为堆腔混凝土底板，堆腔混凝土底板下部为堆腔难熔层；倾斜设置的熔融物释放通道上端连通堆腔下部的堆腔难熔层，下端连通熔融物扩展室；该熔融物释放通道的内壁围绕难熔层；熔融物扩展室下部为扩展室混凝土底板，扩展室混凝土底板下部为扩展室难熔层，扩展室难熔层下部为扩展室外部冷却通道；扩展室外部冷却通道向外延伸的两端分别为外部冷却通道入口和外部冷却通道出口。

如上所述的一种有熔融物扩展室的大型非能动压水堆核电厂堆芯捕集器，其所述的熔融物释放通道的内壁围绕的难熔层厚度为0.1m-0.5m，由氧化镁或者氧化锆制成。

如上所述的一种有熔融物扩展室的大型非能动压水堆核电厂堆芯捕集器，其所述的堆腔难熔层厚度为0.1m-0.5m，氧化镁或者氧化锆制成。

如上所述的一种有熔融物扩展室的大型非能动压水堆核电厂堆芯捕集器，其所述的扩展室难熔层厚度为0.1m-0.5m，氧化镁或者氧化锆制成。

本实用新型的效果在于：本实用新型所述的有熔融物扩展室的大型非能动压水堆核电厂堆芯捕集器，其带有熔融物扩展室，增大熔融物传热面积，有利于熔融物冷却；外部冷却采用非能动设计，可靠性高。堆腔混凝土底板充当牺牲材料，使熔融物得到稀释。熔融物经过熔融物释放通道进入熔融物扩展室，在熔融物扩展过程中，扩展室混凝土底板也充当了牺牲材料，通过熔融物扩展，使得熔融物的传热面积增大。通过扩展室外部冷却通道对扩展室底部进行外部冷却，实现熔融物的堆外滞留，从而增强大型非能动压水堆核电厂缓解严重事故的能力。

附图说明

图1为本实用新型所述的有熔融物扩展室的大型非能动压水堆核电厂堆芯捕集器装置结构图；

图中：1-反应堆压力容器；2-堆腔；3-堆腔混凝土底板；4-堆腔难熔层；5-熔融物释放通道；6-熔融物扩展室；7-扩展室混凝土底板；8-扩展室难熔层；9-扩展室外部冷却通道；10-外部冷却通道入口；11-外部冷却通道出口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型所述的一种有熔融物扩展室的大型非能动压水堆核电厂堆芯捕集器作进一步描述。

如图1所示，本实用新型所述的一种有熔融物扩展室的大型非能动压水堆核电厂堆芯捕集器主要包括堆腔2、熔融物释放通道5、熔融物扩展室6以及扩展室外部冷却通道9。

堆腔2包覆反应堆压力容器1中下部，堆腔2下部为堆腔混凝土底板3，堆腔混凝土底板3下部为堆腔难熔层4。该堆腔难熔层4厚度为0.1m-0.5m（例如：0.1m、0.3m或0.5m），氧化镁或者氧化锆制成。

倾斜设置的熔融物释放通道5上端连通堆腔2下部的堆腔难熔层4，下端连通熔融物扩展室6；该熔融物释放通道5的内壁围绕难熔层。该难熔层厚度为0.1m-0.5m（例如：0.1m、0.3m或0.5m），由氧化镁或者氧化锆制成。