[发明专利]一种提高熔融物压力容器内滞留有效性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及核电厂的熔融物压力容器内滞留(IVR)技术，尤其涉及一种提高熔融物压力容器内滞留有效性的方法。

背景技术

熔融物压力容器内滞留(IVR)技术是指在核电厂发生严重事故的条件下采取措施保持压力容器的完整性，从而将熔融物滞留在压力容器内的手段，通常采用的方法是将水注入反应堆堆腔，使反应堆压力容器浸于水中，依靠水的沸腾传热冷却压力容器壁面，并移出熔融物衰变热。IVR措施由于其实施方式简单、实施效果好等优点在已运行或正在建设的核电厂中获得了较为广泛的应用。

IVR措施成功的一个必要条件是熔融物传至压力容器壁面的热流密度小于压力容器外水冷却临界热流密度。然而，在某些情况下，由于熔融物传至压力容器壁面的热流密度太大，该必要条件将无法满足。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种在核电厂严重事故条件下提高IVR措施有效性的方法，以提高核电厂的安全性。

为实现上述目的，本发明提供了一种提高熔融物压力容器内滞留有效性的方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一，实施主系统降压，使所述压力容器的内部维持低压；

步骤二，注水；

其中，所述注水包括：

第一方面，注水水源中的水通过流道向所述压力容器的外部注水；

第二方面，注水水源中的水通过注水管道向所述压力容器的内部注水；

所述第一方面先于所述第二方面实施，或者所述第二方面先于所述第一方面实施，或者所述第一方面和所述第二方面同时实施。

进一步地，在所述步骤一中，依靠所述主系统存在的破口或依靠卸压措施实施主系统降压，使所述压力容器的内部维持低压。

进一步地，所述注水为依靠重力、压缩气体等自然力，或通过泵等能动设备来实现。

进一步地，所述注水水源设置有一个或多个。

进一步地，所述流道设置有一个或多个。

进一步地，所述注水管道为一个或多个。

进一步地，所述注水管道为第一注水管道、第二注水管道和第三注水管道中的任意一个或多个的组合。

进一步地，所述第一注水管道和所述第二注水管道分别通过热管段和冷管段与所述压力容器连通；所述第三注水管道直接与所述压力容器的侧壁连通。

进一步地，所述注水水源和所述注水管道为电厂已有的水源和管道或另外增设的水源和管道。

进一步地，所述步骤二中，水通过所述流道进入位于所述压力容器外部的侧壁和底板与所述压力容器形成的空间内，使所述压力容器浸泡在水中。

进一步地，所述压力容器的外部的水通过水的流动或沸腾传热来冷却所述压力容器的外壁面。

进一步地，进入所述压力容器的内部的水通过沸腾、对流传热的方式带出所述熔融物的热量，使所述熔融物作用在所述压力容器的壁面上的热流密度降低。

在本发明的一个较佳实施方式中，在核电厂发生严重事故的情况下，堆芯发生熔化，在此过程中，一方面通过重力或泵向压力容器的外部注水，另一方面依靠破口或卸压措施使所述压力容器内部维持较低的压力，通过注水管道并利用重力或泵向所述压力容器的内部注水，以实现熔融物压力容器内滞留。

本发明的提高熔融物压力容器内滞留有效性的方法的特点是向压力容器的内部和外部注水。向压力容器外部注水可以使压力容器的外壁面与水直接接触，依靠水的流动传热或沸腾传热方式冷却压力容器的外壁面，使压力容器的外壁面维持在较低的温度。向压力容器内部注水将使压力容器内的熔融物得到有效的冷却，即使很小流量的注入也将大大降低熔融物传至压力容器壁面的热流密度，使其小于外壁面临界热流密度，从工程角度解决了物理现象不确定带来的影响，提高IVR有效性，从而提高核电厂的安全性。

本发明的提高熔融物压力容器内滞留有效性的方法的优点是：

(1)实现方式简单、灵活，通过重力或利用泵向压力容器的内部和外部注水；

(2)实施效果好，依靠压力容器外部注水即可有较大概率维持压力容器完整，此时，即使向压力容器内部注水的流量较小，也将切实提高IVR有效性。

本发明以较简单的方式提高了IVR的有效性，从而提高了核电厂的安全性。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明的一个较佳实施例的压力容器内堆芯完好时的示意图；