[发明专利]一种堆芯熔融物隔离与冷却系统

说明书

本发明属于核能领域，具体涉及确保核电站安全系统，可用于引起反应堆容器及其安全壳毁坏的严重事故。要求保护的发明的技术结果是增加用于核反应堆堆芯熔融物隔离和冷却系统的可靠性。要求保护的发明要解决的任务是：将熔融物隔离和冷却系统在反应堆容器与悬臂桁架连接区内，在熔融物非轴对称地流出反应堆容器及将反应堆容器底部的碎片在熔融物水冷却初始阶段时落入容器内的条件下，不遭受破坏，因此，将用于冷却容器外侧冷却水防止进入容器。该发明的任务是以下列方法而解决的：核反应堆堆芯熔融物隔离和冷却系统内补充装备有悬挂在悬臂桁架的热保护装置、设置在悬臂桁架和壳体之间膜片和设置膜片内外侧的绷带板。

技术领域

本发明属于核能领域，具体涉及确保核电站安全的系统，可用于引起反应堆容器及其安全壳毁坏的严重事故。

最大的辐射危害是由堆芯熔化事故造成的，这种事故可能发生在堆芯冷却系统多次失效的情况下。

在此类事故中，堆芯熔融物，即熔化物，熔化反应堆内结构和反应堆容器，从中流出，由于残余其中的余热，可能会破坏核电站安全壳的完整性，即破坏放射性产品释放到环境中的最后一道屏障。

为了避免这种情况，有必要进行流出反应堆容器熔融物（熔化物）的隔离及确保其连续冷却，直至完全结晶。核反应堆堆芯熔融物隔离和冷却系统执行这种功能，可防止核电站安全壳的损害，从而保护人口和环境在核反应堆严重事故期间免受辐射照射。

背景技术

已知一种堆芯熔融物隔离和冷却系统[1]，该系统包括有：安装在核反应堆容器下的并基于悬臂桁架的导板；安装在混凝土底部的预埋件上的多层壳体，该壳体的法兰带有热保护装置；安装在多层壳体内的并由一组相互堆叠的盒组成的填料。

该系统的技术可靠性较低，其缺点如下:

• 熔融物从反应堆容器非轴对称地流出（容器横向熔化）时，在反应堆容器内部压力的作用下，导向板、悬臂桁架和热保护装置遭受熔融物的扇形破坏，而从反应堆容器同堆芯熔融物一起流出的气体的冲击波传播在多层壳体的体积内部以及位于多层壳体、填料和悬臂桁架之间的外围体积内，并且影响周边的设备，这会导致多层壳体与悬臂桁架连接区的熔融物隔离和冷却系统的破坏，其结果，将用于冷却多层壳体外部的冷却水流入多层壳体的内部，这会导致蒸汽爆炸并系统的破坏；

• 反应堆容器底部的碎片或在熔融物镜面的水冷初始阶段上将堆芯熔融物的残余物从反应堆容器落入多层壳体时，会发生影响周边设备压力的冲击激增，其结果，将熔融物隔离和冷却系统在多层壳体与悬臂桁架连接区会遭受损害， 将用于冷却多层壳体外部的冷切水流入多层壳体的内部，这会导致蒸汽爆炸并系统的破坏。

已知一种堆芯熔融物隔离和冷却系统[2]，该系统包括有：安装在核反应堆容器下的并基于悬臂桁架的导板；安装在混凝土底部的预埋件上的多层壳体，该壳体的法兰带有热保护装置；安装在多层壳体内的并由一组相互堆叠的盒组成的填料。

该系统的技术可靠性较低，其缺点如下:

• 熔融物从反应堆容器非轴对称地流出（容器横向熔化）时，在反应堆容器内部压力的作用下，导向板、悬臂桁架和热保护遭受熔融物的扇形破坏，而从反应堆容器同堆芯熔融物一起流出的气体的冲击波传播在多层壳体的体积内部以及位于多层壳体、填料和悬臂桁架之间的外围体积内，并且影响周边的设备，这会导致多层壳体与悬臂桁架连接区的熔融物隔离和冷却系统的破坏，其结果，将用于冷却多层壳体外部的冷却水流入多层壳体的内部，这会导致蒸汽爆炸并系统的破坏；

• 反应堆容器底部的碎片或在熔融物镜面的水冷初始阶段上将堆芯熔融物的残余物从反应堆容器落入多层壳体时，会发生影响周边设备压力的冲击激增，其结果，将熔融物隔离和冷却系统在多层壳体与悬臂桁架连接区会遭受损害，将用于冷却多层壳体外部的冷切水流入多层壳体的内部，这会导致蒸汽爆炸并系统的破坏。

已知一种堆芯熔融物隔离和冷却系统[3]，该系统包括有：安装在核反应堆容器下的并基于悬臂桁架的导板；安装在混凝土底部的预埋件上的多层壳体，该壳体的法兰带有热保护；安装在多层壳体内的并由一组相互堆叠的盒组成的填料。