[发明专利]被动操作型堆外堆芯熔融物冷却装置

说明书

本发明涉及一种被动操作型堆外堆芯熔融物冷却装置，用于应对核反应堆压力容器破损的重大事故，在核反应堆腔体区域内于核反应堆压力容器下方设置有捕芯器；利用安全壳内换料水槽的水源，在打开冷却水注入阀门时通过重力注入用于冷却堆芯熔融物的冷却水。其中，冷却水注入阀门与绳子联动，根据超过设定值的温度打开阀门，并且利用绳子的张力机械地驱动阀门。

技术领域

本发明涉及一种被动操作型堆外堆芯熔融物冷却装置，用于应对核反应堆压力容器破损的重大事故，在核反应堆腔体区域内于核反应堆压力容器2下方设置有捕芯器3；利用安全壳内换料水槽4的水源，在打开冷却水注入阀门5时通过重力注入用于冷却堆芯熔融物的冷却水。其中，冷却水注入阀门与绳子联动，根据超过设定值的温度打开阀门，并且利用绳子的张力机械地驱动阀门。

背景技术

当在核能发电厂的安全壳建筑物内部设置的核反应堆压力容器中发生堆芯熔融的重大事故时，堆芯熔融物通过核反应堆压力容器的破损部位排出至核反应堆腔体。为了应对此种情况而在安全壳建筑物腔体中收集、保持以及冷却堆芯熔融物的设备被称为堆外堆芯熔融物冷却装置(捕芯器)。

通常，在核反应堆压力容器中排出的堆芯熔融物在到达捕芯器之后，通过直接或间接地供给能够冷却堆芯熔融物的冷却水来消除堆芯熔融物的衰变热。此时稳定的冷却水供给是使高温的堆芯熔融物冷却所必须的因素。

现有的冷却水注入使用以下方式：当设置在捕芯器周边的腔体内的特定地点的温度测量器产生超过一定温度的信号时，使用由厂内外电源之外额外设置的直流电池驱动的电机驱动阀门(MOV)，打开阀门，从而注入冷却水。

然而，如上所述的捕芯器冷却水注入方式，由于有源设备故障、重大事故条件下无法确保温度测量器的完善性以及温度信号的可靠性低下等原因，而存在冷却水注入失败的可能性。

作为与此相关的现有技术，韩国专利公报第10-2014-0139947号中公开了一种堆芯熔融物的被动顺序冷却装置，其包含有第一次冷却堆芯熔融物的堆内构造物，和将冷却水以及气体注入至收纳的堆芯熔融物中以第二次冷却堆芯熔融物的堆外构造物。韩国专利公报第10-2014-0051622号公开了利用液体金属层的堆芯熔融物冷却方法以及利用其的核反应堆冷却系统。然而与本发明提供的、将作为主要技术构成的冷却水注入阀门与绳子联动并且根据超过设定值的温度且利用绳子的张力打开阀门并且当打开阀门时通过重力供给冷却水的被动操作型堆外堆芯熔融物冷却装置相比，在技术构成以及作用效果上存在显著差异。

发明内容

解决的技术问题

本发明要解决的技术问题在于提供一种在冷却水注入过程中无需电源以及测量，利用绳子的张力机械地驱动的被动操作型堆外堆芯熔融物冷却装置。

技术方案

本发明的问题的解决手段在于提供一种被动操作型堆外堆芯熔融物冷却装置，包括：堆芯熔融物，其通过核反应堆压力容器的破损部位排出；易熔塞，其设置在隔热体的最下端，堆芯熔融物因重力而聚集于此；绳子，其填埋设置在易熔塞的下层，当金属材质的易熔塞破损时，绳子断开并且作为媒介将机械信号传送至冷却水注入阀门；捕芯器，其设置在易熔塞的正下方，使得堆芯熔融物在穿过易熔塞而掉落时能够被盛住；冷却水箱，其设置在核反应堆外侧以冷却堆芯熔融物；管道，其用于将冷却水箱内的冷却水运送至具有堆芯熔融物的捕芯器；以及冷却水注入阀门，其设置在管道的一侧并与绳子联动，其中，在堆芯熔融物落下时，随着固定填埋设置在易熔塞内的绳子断开，因两端连接易熔塞和冷却水注入阀门的绳子的张力而维持关闭的冷却水注入阀门转变为打开。

本发明的另一问题的解决手段在于提供一种被动操作型堆外堆芯熔融物冷却装置，其中，在固定填埋在易熔塞内的绳子的端部与在对端的冷却水注入阀门驱动装置之间设置有绳子张力控制器，并且能够用所述绳子张力控制器定期检查和调整支撑两个端部的绳子的张力。