用于冷却堆芯熔体的多孔冷却块及包含所述多孔冷却块的堆芯熔体冷却设备、使用所述多孔冷却块的堆芯熔体冷却方法技术

本发明专利技术提供一种用于冷却堆芯熔体的多孔冷却块，包括：底座部分，其包含多个孔；多个多孔冷却块，其包含与所述底座部分的所述多个孔中的一些连通的通道部分；牺牲部分，其覆盖所述多孔冷却块的暴露上表面；以及冷却水供应单元，其将冷却水供应到所述多孔冷却块。通过使用蒸汽或从所述多孔冷却块排出的冷却水来冷却堆芯熔体。因此，可冷却并以多孔形式固化所述堆芯熔体。此外，将所述冷却水均匀地供应到基本上由所述冷却块形成的一个表面，从而易于冷却所述堆芯熔体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于冷却堆芯熔体的多孔冷却块及包含所述多孔冷却块的堆芯熔体冷却设备、使用所述多孔冷却块的堆芯熔体冷却方法
本文所揭示的本专利技术涉及用于冷却堆芯熔体的多孔冷却块及包含所述多孔冷却块的堆芯熔体冷却设备以及使用所述多孔冷却块的堆芯熔体冷却方法，且更确切地说，涉及用于冷却堆芯熔体的多孔冷却块及能够在应用于多种核反应堆设施的情况下安全及快速冷却堆芯熔体的包含所述多孔冷却块的堆芯熔体冷却设备以及使用所述多孔冷却块的堆芯熔体冷却方法。
技术介绍
通常，核电站(核电)通过控制因核裂变出现的大量能量缓慢释放而进行电能的生产功能以便能够在使用核能的实际生活中使用。此处，虽然发生的可能性极低，但当在核电站发生严重事故时，具有放射性特征的超高温堆芯熔体可能因反应堆芯的核燃料熔融和核反应堆容器的故障而被释放到核反应堆容器下方的主反应堆安全壳的凹腔中。在这种情况下，所释放的堆芯熔体是具有高于2000K的超高温的放射性材料并具有不断出现热量的特征。且当未能恰当地冷却所释放的堆芯熔体时，构建为混凝土结构的核反应堆的主反应堆安全壳可能被超高温的堆芯熔体毁坏并且放射性材料可泄漏到外部。如果像这样从核反应堆的主反应堆安全壳泄漏的放射性材料释放到土壤或大气，那么其不仅可能成为核电站设施稳定性的威胁，当然也成为对核电站的周围环境的污染，而且可引起对普通公众的健康的致命有害影响。因此，近代核电站应用或开发用于恰当地冷却及控制核电站的主反应堆安全壳中的堆芯熔体以便不会将堆芯熔体泄漏到核电站的主反应堆安全壳之外。即，需要能够冷却堆芯熔体的方法，因为从核电站的核反应堆容器释放到主反应堆安全壳的凹腔孔的高温堆芯熔体在没有恰当冷却的情况下可熔化并腐蚀核电站的主反应堆安全壳的底层混凝土。此时，所释放的堆芯熔体的冷却划分为堆芯熔体的上部冷却和下部冷却。由于底层混凝土的损毁是因对堆芯熔体的下部的接触而发生的，所以需要堆芯熔体的下部冷却。对于堆芯熔体的这种下部冷却，可应用在冷却水和堆芯熔体不接触的状态下使用冷却容器执行冷却的间接冷却方法、在冷却水和堆芯熔体直接接触的状态下执行冷却的直接冷却方法等。其中，直接冷却方法相比间接冷却方法可获得更加提高的冷却效率，因为其通过接触堆芯熔体和冷却水来直接冷却堆芯熔体并具有需要较小安装空间的优点。因此，需要开发一种具有简易安装以不仅应用于新核电站而且应用于运行中的核电站并能够最大化冷却效率的堆芯熔体冷却设备。
技术实现思路
技术难题本专利技术是提供用于冷却堆芯熔体的多孔冷却块和具有所述多孔冷却块的堆芯熔体冷却设备以及使用所述多孔冷却块的堆芯熔体冷却方法，其能够在核电站发生重大事故时通过冷却从核电站的容器释放的高温堆芯熔体来容易地增加核电站的安全性。本专利技术是提供用于冷却堆芯熔体的多孔冷却块和具有所述多孔冷却块的堆芯熔体冷却设备以及使用所述多孔冷却块的堆芯熔体冷却方法，因为需要扩展使得安装空间受限并且在冷却设备容易安装的情况下，其能够不仅应用于新核电站而且应用于安装空间有限的运行中的核电站。本专利技术是提供用于冷却堆芯熔体的多孔冷却块和具有所述多孔冷却块的堆芯熔体冷却设备以及使用所述多孔冷却块的堆芯熔体冷却方法，其通过在块型堆叠结构中形成自然循环并在维护容易的情况下具有提高的生产和构建容易性。技术解决方案根据本专利技术的实施例的用于冷却堆芯熔体的多孔冷却块包括底座部分，其包括一个表面、面向所述一个表面的另一表面以及将所述一个表面与另一表面彼此连接的侧表面，且包含多个孔；及通道部分，其在所述一个表面、另一表面及所述侧表面中的至少一个表面上形成为开放的，并与所述多个孔连通。通道部分包括第一通道，其形成为以向内方向从底座部分的一个表面及另一表面中的一个表面延伸；及第二通道，其穿过底座部分的侧表面并与第一通道连通。以在一个方向和另一方向上穿过所述侧表面的方式提供多个第二通道，且所述多个第二通道在形成为在底座部分中交叉的情况下彼此连通。第一通道可包括第一孔洞，其在一个表面及另一表面中的任一表面上形成为开放的；及第一流动路径，其连接到第一孔洞以形成朝向底座部分内部的路径。第二通道可包括一对第二孔洞，其形成为向所述侧表面开放；及第二流动路径，其连接第二孔洞以形成在底座部分内部的路径并与第一通道连通。第一通道的平均横截面面积小于第二通道的平均横截面面积并大于多个孔的平均横截面面积。根据本专利技术的实施例的堆芯熔体冷却设备包括多个多孔冷却块，其布置为与一个方向和与所述一个方向交叉的另一方向对齐以形成平面；牺牲部分，其安全地收纳在多个多孔冷却块上并覆盖多孔冷却块的被暴露的上表面；以及冷却水供应单元，用于将冷却水供应到多孔冷却块。多个多孔冷却块中的每一个可布置为能够与经对齐和布置的区域分离。多孔冷却块可包含上述特征中的任一个。牺牲部分可包括分离部件，其覆盖所述多孔冷却块；及牺牲部件，其安全地收纳在所述分离部件上，且所述分离部件和所述牺牲部件中的至少一个提供为被划分成多个并在所述平面上按顺序对齐和堆叠。可在多孔冷却块的侧表面上布置侧表面分离部件，其布置在具有通过所述平面形成的宽度的最外边缘上。分离部件可提供用于密封多孔冷却块的密封空间。冷却水供应单元可包括冷却水存储器，其存储供应到多孔冷却块的冷却水；及冷却水通过管道，其一端连接到冷却水存储器且另一端与多孔冷却块连通。根据本专利技术的实施例的堆芯熔体冷却方法包括检测到因堆芯熔体的释放而发生障碍；在堆芯熔体使牺牲部分熔化时，将冷却水同时供应到多个多孔冷却块；以及通过从多孔冷却块排出冷却水来冷却堆芯熔体。牺牲部分可降低堆芯熔体的每单元体积的热负荷，并可使堆芯熔体分布在牺牲部分的上表面上方冷却堆芯熔体可包括通过堆芯熔体与冷却水的热传递产生蒸汽；及通过朝堆芯熔体喷射蒸汽或冷却水而将堆芯熔体冷却到多孔形式的形状。多孔冷却块可包含上述特征中的任一个。有利作用根据本专利技术的用于冷却堆芯熔体的多孔冷却块和具有所述多孔冷却块的堆芯熔体冷却设备以及使用所述多孔冷却块的堆芯熔体冷却方法，可安全并轻松地冷却高温堆芯熔体，由此防止高温堆芯熔体释放到核电站的主反应安全壳之外。即，可提供多个多孔冷却块，其可耐受传递自由于发生重大事故而从核电站的容器释放的堆芯熔体的温度。并且，形成在多个多孔冷却块中的每一个上的冷却水流动路径被制造为彼此连通。因此，可将冷却水供应到基本上均匀形成冷却块的一个表面，所述冷却水可轻松冷却堆芯熔体以将其固化成多孔形式的形状。并且，多孔冷却块是通过多个砖结构的单元制造的，并且布置为与可释放堆芯熔体的位置对齐。因此，其可在工厂中制造且可获得具有均匀质量的块。并且，其可在增强建构容易性的场地装配。因此，制造及安装容易应用并轻松地用于运行中的核电站设施。并且在需要维护时，可替换所需区域的冷却块，便于简单维护及缩短必需时间，从而引起维护成本的降低。这种归因于容易建构和维护的较短安装及维护时间可使工人在放射性光线下的暴露降至最少并可降低核电站的运营商的成本。并且，较小垂直通道形成在多孔冷却块中面向堆芯熔体的一个表面上。因此，经由通道喷射的蒸汽推动堆芯熔体并穿透到堆芯熔体中，以快速冷却所述堆芯熔体并将其固化成多孔形式的形状。此处，甚至在能够在随着堆芯熔体被冷却和固化而出现的任何浮动物质(如同残渣)可堵塞形成在冷却块处的孔时，较小垂直通道可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于冷却堆芯熔体的多孔冷却块，其特征在于包括：底座部分，其包括一个表面、面向所述一个表面的另一表面以及将所述一个表面与所述另一表面彼此连接的侧表面，且包含多个孔；以及通道部分，其在所述一个表面、所述另一表面及所述侧表面中的至少一个表面上形成为开放的，并与所述多个孔连通。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.04 KR 10-2014-00835961.一种用于冷却堆芯熔体的多孔冷却块，其特征在于包括：底座部分，其包括一个表面、面向所述一个表面的另一表面以及将所述一个表面与所述另一表面彼此连接的侧表面，且包含多个孔；以及通道部分，其在所述一个表面、所述另一表面及所述侧表面中的至少一个表面上形成为开放的，并与所述多个孔连通。2.根据权利要求1所述的用于冷却堆芯熔体的多孔冷却块，所述通道部分包括：第一通道，其形成为以向内方向从所述底座部分的所述一个表面及所述另一表面中的一个表面延伸；以及第二通道，其穿过所述底座部分的所述侧表面并与所述第一通道连通。3.根据权利要求2所述的用于冷却堆芯熔体的多孔冷却块，其中以在一个方向和另一方向上穿过所述侧表面的方式提供多个所述第二通道，且所述多个所述第二通道在形成为在所述底座部分中交叉的情况下彼此连通。4.根据权利要求2所述的用于冷却堆芯熔体的多孔冷却块，所述第一通道包括：第一孔洞，其在所述一个表面及所述另一表面中的任一表面上形成为开放的；以及第一流动路径，其连接到所述第一孔洞以形成朝向所述底座部分内部的路径。5.根据权利要求2所述的用于冷却堆芯熔体的多孔冷却块，所述第二通道包括：一对第二孔洞，其形成为向所述侧表面开放；以及第二流动路径，其连接所述第二孔洞以形成在所述底座部分内部的路径并与所述第一通道连通。6.根据权利要求2所述的用于冷却堆芯熔体的多孔冷却块，其中所述第一信道的平均横截面面积小于所述第二信道的平均横截面面积并大于所述多个孔的平均横截面面积。7.一种堆芯熔体冷却设备，其特征在于包括：多个多孔冷却块，其布置为与一个方向和与所述一个方向交叉的另一方向对齐以形成平面；牺牲部分，其安全地收纳在所述多个多孔冷却块上并覆盖所述多孔冷却块的被暴露的上表面；以及冷却水供应单元，用于将冷却水供...

【专利技术属性】
技术研发人员：成昊济，
申请(专利权)人：亚利特克股份有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR