[实用新型]一种提高压力容器外壁面临界热流密度的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及核电厂熔融物堆内滞留措施，尤其涉及一种提高压力容器外部临界热流密度的装置。

背景技术

1975年发表的WASH-1400报告在对核电厂进行PRA分析后指出：核电厂的风险主要并非来自设计基准事故，而是来自堆芯熔化事故。为此，世界各主要核电国家均要求业界开展严重事故研究，寻求严重事故对策，以提高核电厂对付严重事故能力。

目前，根据严重事故发展过程特点，世界上已提出许多应对严重事故的策略。其中，核电站严重事故下堆芯熔融物坍塌至下封头，可能致使压力容器失效，威胁到安全壳完整性，从而导致出现放射性物质外泄的严重后果，所以保持压力容器完整性、将堆芯熔融产物保持在压力容器内是目前严重事故缓解措施研究的重点之一。作为严重事故缓解措施的一种重要手段,把堆芯熔融物保持在压力容器内(In-Vessel Retention，IVR)的策略已经被许多现有运行的核电站以及许多正在设计的新型压水堆核电站所采用。

IVR措施是指核电厂发生严重事故后，通过采用一系列策略或手段，使堆芯熔融物滞留在压力容器内，以保持压力容器的完整性，从而将严重事故后果限定在一回路边界内。其中一种实现IVR的措施就是压力容器外部冷却，其具体策略为：在核电厂发生事故的条件下将水注入反应堆堆腔，使反应堆压力容器浸于水中，水进入压力容器与保温层之间的冷却流道，冷却压力容器壁面，带出堆芯衰变热，避免了压力容器的失效，防止严重事故的进一步发展和恶化。其中，保证IVR措施成功需要满足的条件之一是压力容器壁面的实际热流密度必须小于当地临界热流密度。也就是说，提高反应堆压力容器外壁面的临界热流密度对于实现IVR措施是至关重要的。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种提高压力容器外部临界热流密度的装置，用于增强严重事故条件下熔融物堆内滞留措施的有效性，以提高核电厂应对严重事故能力。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是在核电厂压力容器外冷却流道中提供一种搅浑流体和增加流体扰流的装置，使压力容器外壁面的临界热流密度得到提高，从而增强严重事故条件下熔融物堆内滞留措施的有效性。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种提高压力容器外壁面临界热流密度的装置，包括反应堆压力容器、保温层；

保温层包覆在反应堆压力容器的外部，与反应堆压力容器外壁面之间形成流道；其中，

流道内部具有突起部，所述突起部设在保温层内壁面上。

优选地，突起部的纵截面为弧线形，突起部与保温层内壁面的接触端为第一端部，突起部朝向压力容器外壁面的端部为第二端部；

第一方向沿突起部在第一端部处的切线且指向第二端部；

第二方向沿保温层内壁面与突起部接触的位置处的切线且指向保温层内壁面的直线段区域；

第一方向与第二方向的夹角为5°～80°。

优选地，突起部的纵截面为直线形，突起部与保温层内壁面的接触端为第一端部，突起部朝向压力容器外壁面的端部为第二端部；

第一方向沿突起部在第一端部径向指向第二端部；

第二方向沿保温层内壁面与突起部接触的位置处的切线且指向保温层内壁面的直线段区域；

第一方向与第二方向的夹角为5°～80°。

进一步地，突起部的数目至少为一个。

进一步地，多个突起部之间不相互接触。

进一步地，多个突起部沿保温层内壁面的周向分布。

进一步地，多个突起部在所述保温层内壁面的周向分布，形成一排或多排突起部，所述多排突起部的排列方式为并排排列或错位排列。

优选地，通过焊接固定方式、粘接固定方式、紧固件固定方式或铆接固定方式将突起部固定设置在保温层内壁面上。

优选地，突起部和保温层一体成型。

优选地，突起部为翅片。

在本实用新型的较佳实施方式中，提供了一种提高压力容器外壁面临界热流密度的装置，包括反应堆压力容器和包覆于反应堆压力容器外部的保温层，反应堆压力容器外壁面和保温层之间形成流道，流道的内部设有多个固定在保温层内壁面上的突起部，突起部的第一端部的切向方向与所在保温层内壁面的切向方向的夹角为5°～80°，多个突起部之间互不接触、呈周向排列或错位排列。