CN115662662A - 一种堆芯熔融物捕集冷却器及其参数计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种堆芯熔融物捕集冷却器及其参数计算方法，包括堆坑、钢制容器、引流组件和反应冷却组件，压力容器设置在堆坑内部，钢制容器设置在所述压力容器下方，且通过支撑座固定在所述堆坑底部，所述钢制容器的上端设置有供所述压力容器的堆芯熔融物进入所述钢制容器的开口，引流组件设置在所述钢制容器与所述压力容器之间，反应冷却组件设置在所述钢制容器内；本发明通过将压力容器置于堆坑内，并在堆坑内和压力容器的下方设置引流组件，将压力容器的堆芯熔融物引流至钢制容器内，通过钢制容器内的反应冷却组件对堆芯熔融物进行冷却，并且通过反应冷却组件避免堆芯熔融物与钢制容器直接接触，减少钢制容器被堆芯熔融物破坏的概率。

Description

一种堆芯熔融物捕集冷却器及其参数计算方法

技术领域

本发明涉及核反应堆技术领域，具体涉及一种堆芯熔融物捕集冷却器及其参数计算方法。

背景技术

当核电站发生严重事故时，堆芯余热排出手段的丧失将使冷却剂蒸发耗尽，堆芯裸露并持续升温，燃料元件由于失去冷却而发生融化，堆芯熔融物落入压力容器下腔室，继而造成压力容器下封头失效，如果不能采取有效措施对其冷却，堆芯熔融物有可能将压力容器熔穿。堆芯熔融物的温度高达3000℃，而且具有较强的持续长时间的衰变热，对于百万千瓦级核电站，总衰变热可达15MW，衰变热可以维持熔融物长时间处于高温状态。

压力容器熔穿后，堆芯熔融物直接喷射到安全壳筏基上与结构混凝土相互作用、一定时间内以较快的速度逐渐向下侵蚀安全壳的筏基，若筏基厚度不足，则底板可能被熔穿，并导致安全壳的完整性破坏，随后放射性物质将直接进入土壤，对环境造成严重影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是堆芯熔融物温度过高并熔穿安全壳，导致对环境造成污染，目的在于提供一种堆芯熔融物捕集冷却器及其参数计算方法，在反应堆发生严重事故时，快速高效收集堆芯熔融物，避免堆芯熔融物直接与钢制容器接触，减少钢制容器被熔穿的可能性。

本发明通过下述技术方案实现：

一种堆芯熔融物捕集冷却器，包括：

堆坑，压力容器设置在堆坑内部；

钢制容器，其设置在所述压力容器下方，且通过支撑座固定在所述堆坑底部，所述钢制容器的上端设置有供所述压力容器的堆芯熔融物进入所述钢制容器的开口；

引流组件，其设置在所述钢制容器与所述压力容器之间；

反应冷却组件，其设置在所述钢制容器内。

可选地，所述引流组件包括：

导流板，其呈漏斗状，且所述导流板的上端与所述堆坑的固定连接，所述导流板的下端的卸料口设置在所述钢制容器的开口的上方或内部；

隔水板，其固定设置在所述卸料口内，且将所述卸料口封闭；

隔物板，其固定设置在所述钢制容器的开口内，且将所述开口封闭。

可选地，所述导流板的上表面设置为耐温材料，所述卸料口的直径不小于50cm；

所述隔水板和所述隔物板为不锈钢板；

所述卸料口的中轴线与所述钢制容器的中轴线重合。

可选地，所述反应冷却组件包括：

防护层，其设置在所述钢制容器的内部，且所述防护层的外侧面与所述钢制容器的内侧面贴合；

预制桩，多个预制桩竖直设置在所述钢制容器内，且通过固定组件与所述钢制容器进行位置固定；

其中，所述预制桩的中轴线与所述钢制容器的中轴线平行。

可选地，所述预制桩为由混凝土基牺牲材料浇筑的柱状结构，所述预制桩内部设置有贯穿所述预制桩上端面和下端面的中心孔，所述预制桩的混凝土基牺牲材料内设置有钢筋；

所述预制桩上还设置有与所述中心孔平行的排气孔，所述排气孔绕所述中心孔环形分布在所述混凝土基牺牲材料上。

可选地，所述固定组件包括：

定位格架，至少一个定位格架设置在所述钢制容器内，且所述定位格架与所述钢制容器的内侧面固定连接，所述定位格架上设置有多个与所述预制桩适配的定位孔；

定位柱，多个所述定位柱竖直固定在所述钢制容器的底面，且所述定位柱的下端***至所述预制桩的中心孔内。

可选地，设所述预制桩和所述钢制容器的中轴线之间的距离为第一距离，所述预制桩的高度与所述第一距离成反比。

可选地，所述钢制容器的下封头为椭球形，所述支撑座的上侧面设置有与所述钢制容器适配的椭球形凹槽；

所述支撑座包括多个支撑片，多个所述支撑片以所述钢制容器的中轴线为轴心呈辐射状分布，相邻的两个所述支撑片之间设置间隙，所述支撑片的下端设置在所述堆坑底面。

一种堆芯熔融物捕集冷却器的参数计算方法，用于计算如上述的冷却器的尺寸参数，所述计算方法包括：

获取堆芯熔融物的体积V_corium；

获取混凝土基牺牲材料的体积V_SM；

获取钢筋的体积V_G；

获取预制桩去除中心孔后的体积V_pp：V_pp＝V_SM+V_G；

确定钢制容器的内部容积：V＝V_pp+V_corium+V_pl+V_R，其中，V_pl为防护层的体积；V_R为用于容纳堆芯熔融物进入钢制容器后在预制桩上部的短暂堆积的预留体积。

具体地，混凝土基牺牲材料的体积V_SM的计算方法包括：

获取堆芯熔融物中金属Zr的质量m_Zr；

确定混凝土基牺牲材料中Fe₂O₃的需求的质量，

获取混凝土基牺牲材料与堆芯熔融物反应后，Al₂O₃与UO₂、ZrO₂的混合密度ρ_mix，

其中

为UO₂的质量和密度；

为ZrO₂的质量和密度；

为Al₂O₃的质量和密度；

令ρ_mix＝ρ_Fe，并获得

其中ρ_Fe为铁的密度；

获取混凝土基牺牲材料中Fe₂O₃的质量比

Al₂O₃的质量比

确定混凝土基牺牲材料的质量

确定混凝土基牺牲材料的体积V_SM，V_SM＝m_SM/ρ_SM，其中ρ_SM为混凝土基牺牲材料的密度；

钢筋的体积V_G的计算方法包括：

确定混凝土基牺牲材料的融化潜热q″_SM、熔点T_SM和比热容C_p,SM；

确定钢筋的融化潜热q″_G、熔点T_G和比热容C_p,G；

确定Zr被氧化的放热量Q；

获取钢筋的质量m_G，

获取钢筋的体积，V_G＝m_G/ρ_G。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明通过将压力容器置于堆坑内，并在堆坑内和压力容器的下方设置引流组件，将压力容器的堆芯熔融物引流至钢制容器内，通过钢制容器内的反应冷却组件对堆芯熔融物进行冷却，并且通过反应冷却组件避免堆芯熔融物与钢制容器直接接触，减少钢制容器被堆芯熔融物破坏的概率。

附图说明

附图示出了本发明的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本发明的原理，其中包括了这些附图以提供对本发明的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。

图1是根据本发明所述的一种堆芯熔融物捕集冷却器的结构示意图。

图2是根据本发明所述的钢制容器的俯视图。

图3是根据本发明所述的定位格架的结构示意图。

图4是根据本发明所述的机械挂钩的示意图。

图5是根据本发明所述的预制桩的结构示意图。

附图标记：1-压力容器，2-堆芯熔融物，3-堆坑，4-导流板，5-隔水板，6-隔物板，7-钢制容器，8-防护层，9-预制桩，10-定位格架，11-定位柱，12-支撑座，13-机械挂钩，14-中心孔，15-排气孔，16-钢筋。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本发明的限定。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分。

在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考图1、图2、图3、图4和图5并结合实施方式来详细说明本发明。

实施例一

一种堆芯熔融物捕集冷却器，包括堆坑3、钢制容器7、引流组件和反应冷却组件。

压力容器1设置在堆坑3的内部，可以将压力容器1置于堆坑3内，也可以将其置于堆坑3上方。

钢制容器7设置在压力容器1下方，且通过支撑座12固定在堆坑3底部，钢制容器7的上端设置有供压力容器1的堆芯熔融物2进入钢制容器7的开口，在本实施例，钢制容器7为坩埚状的结构，其上端面为去除面。

引流组件设置在钢制容器7与压力容器1之间，当压力容器1发生泄露后，堆芯熔融期从压力容器1的底部流出，为了使其能够全部流入钢制容器7内，将引流组件设置在钢制容器7的下方，并使引流组件呈现上大下小的结构，从而使得其可以实现收集堆芯熔融物2后并流出的功能。

反应冷却组件设置在钢制容器7内，反应冷却组件主要由混凝土基牺牲材料构成，其设置在钢制容器7与堆芯熔融物2之间，可以有效的避免钢制直接遭受高温熔融物的破坏，并且混凝土基牺牲材料可以与堆芯熔融物2发生反应，相互作用降低堆芯熔融物2温度，并氧化堆芯熔融物2内的金属，改善内部的热分布，从而方便堆芯熔融物2与冷却水发生热传递，使堆芯熔融物2固化在钢制容器7内，减少放射性物质释放。

实施例二

本实施例对实施例一中的引流组件的具体结构进行说明，引流组件包括导流板4、隔水板5和隔物板6。

导流板4呈漏斗状，导流板4的上表面设置为耐高温隔热材料，可以选择特殊混凝土、陶瓷或其它材料。卸料口的直径不小于50cm。导流板4的上端与堆坑3的固定连接，导流板4的下端的卸料口设置在钢制容器7的开口的上方或内部，即如图1所示，可以将导流板4的下部置于钢制容器7内，能够有效的避免堆芯熔融物2未全部掉落至钢制容器7内。

隔水板5固定设置在卸料口内，且将卸料口封闭，其目的是为了在非工作状态，有水倒流至导流板4内，从而对位于导流板4内部的压力容器1造成损坏。

隔物板6固定设置在钢制容器7的开口内，且将开口封闭，其目的是将钢制容器7封闭，避免在进行冷却器的设备安装或检修时，有水流入或异物掉落至钢制容器7。

导流板4也为设备维护检修提供了一个操作平台，隔水板5的厚度可以根据载重要求设计。

且为了避免对堆芯熔融物2造成阻挡，隔水板5和隔物板6为不锈钢板，反应堆发生严重事故时，堆芯熔融物2的温度可高于2600℃，可以轻松将不锈钢板熔穿，因此不会造成阻挡。

另外，为了使堆芯熔融物2流入钢制容器7后处于较佳的位置，设定卸料口的中轴线与钢制容器7的中轴线重合。

实施例三

本实施例对反应冷却组件的结构进行说明，反应冷却组件包括防护层8和预制桩9。

防护层8设置在钢制容器7的内部，且防护层8的外侧面与钢制容器7的内侧面贴合；防护层8由钢网和混凝土基牺牲材料制作而成。

为了方便对防护层8进行安装，钢制容器7的内侧面焊接多个机械挂钩13。防护层8可以采用至少两种方式进行安装。

其一，可以采用分块预制的方式制作，如果是预制方式制作，其可以悬挂安装在机械挂钩13上。

其二，可以采用模具浇筑的方式制作，如果是浇筑方式制作，防护层8的钢网可以固定在机械挂钩13上。

通过机械挂钩13安装在钢制容器7的内侧，紧贴钢制容器7内壁。防护层8用于阻止高温熔融物直接与钢制容器7直接接触，避免钢制容器7直接遭受高温熔融物的破坏。

多个预制桩9竖直设置在钢制容器7内，且通过固定组件与钢制容器7进行位置固定；预制桩9的中轴线与钢制容器7的中轴线平行。

如图5所示，预制桩9为由混凝土基牺牲材料浇筑的柱状结构，预制桩9内部设置有贯穿预制桩9上端面和下端面的中心孔14，预制桩9的混凝土基牺牲材料内设置有钢筋16；

预制桩9由钢筋16与混凝土基牺牲材料加工而成，预制桩9设计有中心孔14，中心孔14直径大于20㎝，用于存放熔融物。

混凝土基牺牲材料含有一定量的结晶水，当其被熔融物加热时，结晶水会变成自由水，以水蒸气的形式从材料中释放出来。熔融物中含有大量的金属Zr，金属Zr会与水反应生成氢气。氢气聚集会增加氢气***的风险，因此在捕集冷却器内应避免锆水反应。

预制桩9在制造时，设计有多个分散的排气孔15，其目的就是将水蒸气顺利排出，而避免水蒸气与金属Zr反应产生氢气。

预制桩9上还设置有与中心孔14平行的排气孔15，排气孔15绕中心孔14环形分布在混凝土基牺牲材料上，排气孔15为混凝土基牺牲材料释放的气体提供了逃逸通道。

设预制桩9和钢制容器7的中轴线之间的距离为第一距离，预制桩9的高度与第一距离成反比。

即预制桩9的高度不相同，安装后的总体效果是中心区域最高，沿径向逐步降低，方便堆芯熔融物2从中心向两侧扩散。

预制桩9设计有中心孔14，其直径足够大，便于熔融物从上方流入。这种设计便于熔融物在容器内均匀分布，并增大了熔融物与牺牲材料的反应面积。

实施例四

本实施例中对固定组件的结构加以说明，固定组件包括定位格架10和定位柱11。预制桩9通过定位格架10和定位柱11进行定位安装，降低了熔融物捕集冷却器的制造难度。

如图2和图3所示，至少一个定位格架10设置在钢制容器7内，且定位格架10与钢制容器7的内侧面固定连接，定位格架10上设置有多个与预制桩9适配的定位孔；图1中为三个定位格架10。

多个定位柱11竖直固定在钢制容器7的底面，且定位柱11的下端***至预制桩9的中心孔14内。

在具体设计中，将定位孔的尺寸设计成为与预制桩9的外侧面尺寸相匹配，从而使其能够通过定位格架10对预制桩9进行固定。

同理，在具体设计中，将定位柱11的尺寸设计成为与预制桩9的中心孔14的尺寸相匹配，从而使其能够通过定位桩对预制桩9进行定位。

实施例五

为了对钢制容器7进行固定，本实施例中钢制容器7的下封头为椭球形，支撑座12的上侧面设置有与钢制容器7适配的椭球形凹槽。

同时在满足抗震和强度要求的前提下，支撑座12与钢制容器7的接触面积应尽可能小，使得堆坑3中的水尽可能多的浸泡钢制容器7，因此将支撑座12设计成为包括多个支撑片，多个支撑片以钢制容器7的中轴线为轴心呈辐射状分布，相邻的两个支撑片之间设置间隙，支撑片的下端设置在堆坑3底面。

实施例六

通常工程师会对堆芯熔融物捕集冷却器的尺寸提出限制要求，体积过大在堆坑3中可能难以安装，体积过小又无法达到冷却的要求。因此，本实施例提供一种堆芯熔融物捕集冷却器的参数计算方法，用于计算如上述的冷却器的尺寸参数，计算方法包括：

S1、获取堆芯熔融物2的体积V_corium，即在压力容器1出现严重事故后，可能流出的堆芯熔融物2的最大体积。

S2、获取混凝土基牺牲材料的体积V_SM；混凝土基牺牲材料具有2个基本作用，一是利用混凝土基牺牲材料中的Fe₂O₃氧化堆芯熔融物2中的金属Zr；二是将混凝土基牺牲材料中的Al₂O₃成分与UO₂、ZrO₂混合，使混合物密度低于Fe的密度。

因此，为了满足混凝土基牺牲材料的基本作用，需要确定具体的体积。

S3、获取钢筋16的体积V_G；钢筋16也具有两个基本作用，一是利用其熔化吸收Zr与Fe₂O₃反应的释热量；二是维持预制桩9在60年服役期有足够的力学强度。

因此，为了满足上述钢筋16的基本作用，需要确定具体的体积。

混凝土基牺牲材料和钢筋16均为多个预制桩9相加后的总体积。因此在满足预制桩9成型和强度的条件下，通过改变预制桩9的结构形式、高度以及变钢筋16的直径、编织方式等进行预制桩9的详细设计。且预制桩9中心孔14用于存放堆芯熔融物2，因此其体积不小于V_corium。

S4、获取预制桩9去除中心孔14后的体积V_pp：V_pp＝V_SM+V_G。

S5、确定钢制容器7的内部容积：V＝V_pp+V_corium+V_pl+V_R，其中，V_pl为防护层8的体积；V_R为用于容纳堆芯熔融物2进入钢制容器7后在预制桩9上部的短暂堆积的预留体积。

防护层8用于在堆芯熔融物2进入钢制容器7的初始阶段，将堆芯熔融物2与钢制容器7进行短暂的隔离，其厚度取决于防护层8在高温条件下的烧蚀速率和堆坑3中的注水速率。

烧蚀速率可以通过实验或计算进行确定，堆坑3注水速率由注水***的设计确定。

下面对混凝土基牺牲材料的体积V_SM的计算方法进行进一步说明：

S21、获取堆芯熔融物2中金属Zr的质量m_Zr；堆芯熔融物2中包含的金属有Zr、U等。

S22、为了与堆芯熔融物2发生反应或混合，混凝土基牺牲材料中至少包含有Fe₂O₃和Al₂O₃。

根据Zr和Fe₂O₃的反应化学式3Zr+2Fe2O3＝3ZrO2+4Fe，确定混凝土基牺牲材料中Fe₂O₃的需求的质量，

S23、获取混凝土基牺牲材料与堆芯熔融物2反应后，Al₂O₃与UO₂、ZrO₂的混合密度ρ_mix，

其中

为UO₂的质量和密度；

为ZrO₂的质量和密度；

为Al₂O₃的质量和密度；

S24、令ρ_mix＝ρ_Fe，并获得

其中ρ_Fe为铁的密度；

S25、获取混凝土基牺牲材料中Fe₂O₃的质量比

Al₂O₃的质量比

S26、确定混凝土基牺牲材料的质量

S27、确定混凝土基牺牲材料的体积V_SM，V_SM＝m_SM/ρ_SM，其中ρ_SM为混凝土基牺牲材料的密度。

下面对钢筋16的体积V_G的计算方法进行进一步说明。

S31、确定混凝土基牺牲材料的融化潜热q″_SM、熔点T_SM和比热容C_p,SM；

S32、确定钢筋16的融化潜热q″_G、熔点T_G和比热容C_p,G；

S33、确定Zr被氧化的放热量Q；Q＝m_Zr×q′，其中q′为每千克Zr被氧化的单位放热量。

S34、基于热量平衡，获取钢筋16的质量m_G，

S35、获取钢筋16的体积，V_G＝m_G/ρ_G。

实施例七

一种堆芯熔融物捕集冷却器的参数计算终端，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述的一种堆芯熔融物捕集冷却器的参数计算方法的步骤。

存储器可用于存储软件程序以及模块,处理器通过运行存储在存储器的软件程序以及模块,从而执行终端的各种功能应用以及数据处理。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需的执行程序等。

存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外,存储器可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件,闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的一种堆芯熔融物捕集冷却器的参数计算方法的步骤。

不失一般性，计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质包括以用于存储诸如计算机可读指令数据结构,程序模块或其他数据等信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质。计算机存储介质包括RAM、ROM、EPROM、EEPROM、闪存或其他固态存储技术,CD-ROM、DVD或其他光学存储﹑磁带盒﹑磁带﹑磁盘存储或其他磁性存储设备。当然,本领域技术人员可知计算机存储介质不局限于上述几种。上述的***存储器和大容量存储设备可以统称为存储器。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本发明，而并非是对本发明的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述发明的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种堆芯熔融物捕集冷却器，其特征在于，包括：

堆坑(3)，压力容器(1)设置在堆坑(3)内部；

钢制容器(7)，其设置在所述压力容器(1)下方，且通过支撑座(12)固定在所述堆坑(3)底部，所述钢制容器(7)的上端设置有供所述压力容器(1)的堆芯熔融物(2)进入所述钢制容器(7)的开口；

引流组件，其设置在所述钢制容器(7)与所述压力容器(1)之间；

反应冷却组件，其设置在所述钢制容器(7)内。

2.根据权利要求1所述的一种堆芯熔融物捕集冷却器，其特征在于，所述引流组件包括：

导流板(4)，其呈漏斗状，且所述导流板(4)的上端与所述堆坑(3)的固定连接，所述导流板(4)的下端的卸料口设置在所述钢制容器(7)的开口的上方或内部；

隔水板(5)，其固定设置在所述卸料口内，且将所述卸料口封闭；

隔物板(6)，其固定设置在所述钢制容器(7)的开口内，且将所述开口封闭。

3.根据权利要求2所述的一种堆芯熔融物捕集冷却器，其特征在于，所述导流板(4)的上表面设置为耐温材料，所述卸料口的直径不小于50cm；

所述隔水板(5)和所述隔物板(6)为不锈钢板；

所述卸料口的中轴线与所述钢制容器(7)的中轴线重合。

4.根据权利要求1所述的一种堆芯熔融物捕集冷却器，其特征在于，所述反应冷却组件包括：

防护层(8)，其设置在所述钢制容器(7)的内部，且所述防护层(8)的外侧面与所述钢制容器(7)的内侧面贴合；

预制桩(9)，多个预制桩(9)竖直设置在所述钢制容器(7)内，且通过固定组件与所述钢制容器(7)进行位置固定；

其中，所述预制桩(9)的中轴线与所述钢制容器(7)的中轴线平行。

5.根据权利要求4所述的一种堆芯熔融物捕集冷却器，其特征在于，所述预制桩(9)为由混凝土基牺牲材料浇筑的柱状结构，所述预制桩(9)内部设置有贯穿所述预制桩(9)上端面和下端面的中心孔(14)，所述预制桩(9)的混凝土基牺牲材料内设置有钢筋(16)；

所述预制桩(9)上还设置有与所述中心孔(14)平行的排气孔(15)，所述排气孔(15)绕所述中心孔(14)环形分布在所述混凝土基牺牲材料上。

6.根据权利要求5所述的一种堆芯熔融物捕集冷却器，其特征在于，所述固定组件包括：

定位格架(10)，至少一个定位格架(10)设置在所述钢制容器(7)内，且所述定位格架(10)与所述钢制容器(7)的内侧面固定连接，所述定位格架(10)上设置有多个与所述预制桩(9)适配的定位孔；

定位柱(11)，多个所述定位柱(11)竖直固定在所述钢制容器(7)的底面，且所述定位柱(11)的下端***至所述预制桩(9)的中心孔(14)内。

7.根据权利要求5所述的一种堆芯熔融物捕集冷却器，其特征在于，设所述预制桩(9)和所述钢制容器(7)的中轴线之间的距离为第一距离，所述预制桩(9)的高度与所述第一距离成反比。

8.根据权利要求1所述的一种堆芯熔融物捕集冷却器，其特征在于，所述钢制容器(7)的下封头为椭球形，所述支撑座(12)的上侧面设置有与所述钢制容器(7)适配的椭球形凹槽；

所述支撑座(12)包括多个支撑片，多个所述支撑片以所述钢制容器(7)的中轴线为轴心呈辐射状分布，相邻的两个所述支撑片之间设置间隙，所述支撑片的下端设置在所述堆坑(3)底面。

9.一种堆芯熔融物捕集冷却器的参数计算方法，其特征在于，用于计算如权利要求5-7中任一项所述的冷却器的尺寸参数，所述计算方法包括：

获取堆芯熔融物(2)的体积V_corium；

获取混凝土基牺牲材料的体积V_SM；

获取钢筋(16)的体积V_G；

获取预制桩(9)去除中心孔(14)后的体积V_pp：V_pp＝V_SM+V_G；

确定钢制容器(7)的内部容积：V＝V_pp+V_corium+V_pl+V_R，其中，V_pl为防护层(8)的体积；V_R为用于容纳堆芯熔融物(2)进入钢制容器(7)后在预制桩(9)上部的短暂堆积的预留体积。

10.根据权利要求9所述的一种堆芯熔融物捕集冷却器的参数计算方法，其特征在于，

混凝土基牺牲材料的体积V_SM的计算方法包括：

获取堆芯熔融物(2)中金属Zr的质量m_Zr；

确定混凝土基牺牲材料中Fe₂O₃的需求的质量，

获取混凝土基牺牲材料与堆芯熔融物(2)反应后，Al₂O₃与UO₂、ZrO₂的混合密度ρ_mix，

其中

为UO₂的质量和密度；

为ZrO₂的质量和密度；

为Al₂O₃的质量和密度；

令ρ_mix＝ρ_Fe，并获得

其中ρ_Fe为铁的密度；

获取混凝土基牺牲材料中Fe₂O₃的质量比

的质量比

确定混凝土基牺牲材料的质量

确定混凝土基牺牲材料的体积V_SM，V_SM＝m_SM/ρ_SM，其中ρ_SM为混凝土基牺牲材料的密度；

钢筋(16)的体积V_G的计算方法包括：

确定混凝土基牺牲材料的融化潜热q″_SM、熔点T_SM和比热容C_p,SM；

确定钢筋(16)的融化潜热q″_G、熔点T_G和比热容C_p,G；

确定Zr被氧化的放热量Q；

获取钢筋(16)的质量m_G，

获取钢筋(16)的体积，V_G＝m_G/ρ_G。

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