CN105632571A - 一种一体化反应堆设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种一体化反应堆设备，包括由上至下依次设置的稳压器、蒸发器和压力容器，在所述压力容器内设有堆芯；还包括置于所述压力容器内的吊篮、置于该吊篮内的支承部件、和置于支承部件内的堆测格架组件；在所述蒸发器上设有贯穿密封件；在所述压力容器侧面设有主泵接管；在所述吊篮侧面设有主泵接口；在所述支承部件下方和所述堆芯上方的空间内设有多根导向筒，所述导向筒的顶部连接在所述支承部件的底部。本发明解决了诸如冷却剂流道、缆线和仪表管线贯穿、装换料时部件吊装流程等工程问题，使本发明的堆结构可以进行工程设计。

Description

一种一体化反应堆设备
技术领域
本发明涉及一种反应堆设备，尤其涉及一种一体化反应堆设备的本体结构和内部堆内构件。
背景技术
一体化反应堆的主要特征是将蒸汽发生、稳压器、冷却剂泵、驱动机构等主设备集成在压力容器上，形成没有管道的一体化布置。
一体化反应堆由于主设备高度集成，因此其本体结构和堆内构件与常规压水堆有较大差异。就本体结构而言，目前公开报道的一体化反应堆，大致可以分为两类：蒸发器顶置型和蒸发器环置型。
蒸发器顶置型指蒸汽发生器置于堆芯的正上方，架于压力容器之上。冷却剂流经堆芯后，继续竖直往上进入蒸发器内完成热交换，离开蒸发器后往下流入压力容器与吊篮之间的环腔，最后折返进入堆芯。这种本体结构从上往下清晰地分成三段，分别是稳压器、蒸发器和压力容器。整体上径向尺寸较小，而纵向高度较高。
顶置型的反应堆本体结构中，由于堆芯正上方顶着蒸发器，因此驱动机构只能内置于冷却剂中，而不能像传统压水堆那样，整条驱动线伸出顶盖；另外稳压器置于蒸发器之上。
顶置型的反应堆结构均存在冷却剂流道、缆线和仪表管线贯穿、装换料时部件吊装流程等相关问题。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中的上述技术问题，提供一种一体化反应堆设备。
本发明的技术方案是：一种一体化反应堆设备，包括由上至下依次设置的稳压器、蒸发器和压力容器，在所述压力容器内设有堆芯；其特征在于，还包括置于所述压力容器内的吊篮、置于该吊篮内的支承部件、和置于支承部件内的堆测格架组件；在所述蒸发器上设有贯穿密封件；在所述压力容器侧面设有主泵接管；在所述吊篮侧面设有主泵接口；在所述支承部件下方和所述堆芯上方的空间内设有多根导向筒，所述导向筒的顶部连接在所述支承部件的底部；在所述支承部件的内部空间里设有多个与所述导向筒对接的控制棒驱动机构，所述控制棒驱动机构的底部连接在所述支承部件的底部，所述控制棒驱动机构的顶部贯穿至所述堆测格架组件内；在所述堆芯上方设有贯穿所述支承部件的支承柱，所述支承柱的顶部与所述堆测格架组件相接。
优选地，所述支承部件包括架设在吊篮上口的上板、底板和位于上板和底板之间的环筒；所述环筒与吊篮之间形成一环腔。
优选地，与所述环腔相对的上板上开设有多个流水孔，形成冷却剂流道。
优选地，所述底板位于所述吊篮侧面主泵接口的下方，所述底板的侧壁与所述吊篮的内壁紧密接触。
优选地，位于所述环筒内的所述底板部分开设有多个流水孔。
优选地，所述蒸发器的外径在下部先缩小，后又扩大，形成上下两个坡面。
优选地，在所述上下两个坡面的下坡面上设有贯穿孔，所述贯穿密封件安装在该贯穿孔上。
优选地，所述支承柱为中空柱。
优选地，所述稳压器和蒸发器之间通过法兰连接。
优选地，所述蒸发器和压力容器之间通过法兰连接。
本发明解决了诸如冷却剂流道、缆线和仪表管线贯穿、装换料时部件吊装流程等工程问题，使本发明的反应堆结构可以进行工程设计。
附图说明
图1为本发明的外部整体结构示意图；
图2为本发明的内部结构局部示意图；
图3为本发明的内部结构剖面示意图。
图中标号为：1-稳压器；2-稳压器法兰；3-蒸发器法兰；4-蒸发器；5-贯穿密封件；6-贯穿坡面；7-蒸发器法兰；8-压力容器法兰；9-主泵；10-压力容器；11-主泵接管；12-吊篮；13-主泵接口；14-支承部件；15-导向筒；16-控制棒驱动机构；17-电缆；18-支承柱；19-仪表管线；20-环筒；21-底板；22-上板；23-流水孔；24-堆测格架组件。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、技术特征、发明目的与技术效果易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1所示为本发明的一种一体化反应堆设备，包括由上至下依次设置的稳压器1、蒸发器4和压力容器10，稳压器1和蒸发器4之间通过稳压器法兰2和蒸发器法兰3相互连接；蒸发器4和压力容器10之间通过蒸发器法兰3、压力容器法兰8相互连接。在所述压力容器内设有堆芯。
如图2所示，还包括置于压力容器10内的吊篮12、置于该吊篮12内的支承部件14、置于该支承部件14内的堆测格架组件24；吊篮12吊于压力容器10的法兰8，支承部件14架设在吊篮12的上口。
支承部件14包括架设在吊篮12上口的上板22、底板21和位于上板22和底板21之间的环筒20；所述环筒20与吊篮12内壁之间形成一环腔。与环腔相对的上板上开设有多个流水孔23，形成冷却剂流道。
本发明中的蒸发器的外径在下部先缩小，后又扩大，并形成上下两个坡面。在下坡面(即贯穿坡面)6上设有贯穿孔，所述贯穿密封件5安装在该贯穿孔内。
在压力容器10的侧边开孔，形成主泵接管11，与该主泵接管11相对的吊篮12侧边上设有主泵接口13，其中主泵接管11和主泵接口13均用于连接主泵。
本发明中支承部件14的底板21位于所述主泵接口13的下方，所述底板21的侧壁与所述吊篮12的内壁紧密接触，位于所述环筒20内的所述底板21部分开设有多个流水孔(即底板21中心区域开流水孔，外部区域不开孔)。
在上板22上架设有堆测格架组件24；在所述底板21的底部设有导向筒15，与所述导向筒15相对的环筒20内设有控制棒驱动机构16，所述控制棒驱动机构16的顶部贯穿至所述堆测格架组件24内，所述控制棒驱动机构16的电缆17穿过上板22后，穿入至贯穿密封件5内。
在所述堆芯上方设有贯穿所述底板21的中空支承柱18；所述支承柱18的顶部与堆测格架组件24的底部相接，从堆芯出来的仪表管线19从支承柱18内部穿入，穿过堆测格架组件24，至贯穿密封件5内。
本发明的设备从上往下分别通过法兰将稳压器1、蒸发器4和压力容器10相接为一体结构。冷却剂经过堆芯，竖直往上穿过支承部件14的底板21(有流水孔)，再穿过堆测格架组件24的底板(镂空的)，经过由堆测格架组件24形成的环形封闭流道后，进入蒸发器4内。冷却剂在蒸发器4内换热后，流出蒸发器4，通过支承部件14的上板22上的流水孔23，进入环筒20与吊篮12围成的环腔(该环腔底部由支承部件14的底板21封闭)。该环腔也是主泵吸入口。冷却剂经由吊篮12的主泵接口13流入主泵内，加压后通过压力容器10的主泵接管11流入压力容器10与吊篮12之间的环腔。最后在压力容器10的底封头处折返进入堆芯，形成循环。
本发明中的堆内构件设计充分考虑了冷却剂流道和缆线的贯穿，以及换料操作。吊篮12承载着堆芯的重量，支承部件14承载着驱动机构16等的重量。吊篮12和支承部件14之间形成环腔，作为主泵吸入口。驱动机构的电缆17和仪表管线19，分别从不同的位置离开堆内构件。电缆17先穿过支承部件14的上板22，然后伸入贯穿密封件5；来自堆芯的仪表管线19从支承柱18的中心穿出，进入堆测格架组件24，在堆测格架组件24内整理后，从测格架组件24的侧边穿出，再伸入贯穿密封件5。
换料时，先在贯穿密封件5处断开电缆17和仪表管线19，移走蒸发器4。然后将堆测格架组件24上提一段距离(约为燃料高度)，这样所有的仪表管线19都从堆芯内拔出，缩入支承柱18内。然后将整个上部堆内构件移走，完全露出堆芯。之后可以进行换料操作。
换料结束后，将整个上部堆内构件移到堆芯上，再下移堆测格架组件24，使仪表管线19都插入堆芯内。然后放好蒸发器4，连接贯穿密封件5等。
这种方式的换料操作和传统的压水堆类似，不同的是这里的蒸发器4上的贯穿坡面6代替了传统的压力容器顶盖。
本发明解决了诸如冷却剂流道、缆线和仪表管线贯穿、装换料时部件吊装流程等工程问题，使本发明的堆结构可以进行工程设计。
综上所述仅为本发明较佳的实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本发明的技术范畴。

Claims (10)

1.一种一体化反应堆设备，包括由上至下依次设置的稳压器、蒸发器和压力容器，在所述压力容器内设有堆芯；其特征在于，还包括置于所述压力容器内的吊篮、置于该吊篮内的支承部件、和置于支承部件内的堆测格架组件；在所述蒸发器上设有贯穿密封件；在所述压力容器侧面设有主泵接管；在所述吊篮侧面设有主泵接口；在所述支承部件下方和所述堆芯上方的空间内设有多根导向筒，所述导向筒的顶部连接在所述支承部件的底部；在所述支承部件的内部空间里设有多个与所述导向筒对接的控制棒驱动机构，所述控制棒驱动机构的底部连接在所述支承部件的底部，所述控制棒驱动机构的顶部贯穿至所述堆测格架组件内；在所述堆芯上方设有贯穿所述支承部件的支承柱，所述支承柱的顶部与所述堆测格架组件相接。
2.根据权利要求1所述的一体化反应堆设备，其特征在于：所述支承部件包括架设在吊篮上口的上板、底板和位于上板和底板之间的环筒；所述环筒与吊篮之间形成一环腔。
3.根据权利要求2所述的一体化反应堆设备，其特征在于：与所述环腔相对的上板上开设有多个流水孔，形成冷却剂流道。
4.根据权利要求2或3所述的一体化反应堆设备，其特征在于：所述底板位于所述吊篮侧面主泵接口的下方，所述底板的侧壁与所述吊篮的内壁紧密接触。
5.根据权利要求4所述的一体化反应堆设备，其特征在于：位于所述环筒内的所述底板部分开设有多个流水孔。
6.根据权利要求1所述的一体化反应堆设备，其特征在于：所述蒸发器的外径在下部先缩小，后又扩大，形成上下两个坡面。
7.根据权利要求6所述的一体化反应堆设备，其特征在于：在所述上下两个坡面的下坡面上设有贯穿孔，所述贯穿密封件安装在该贯穿孔上。
8.根据权利要求1所述的一体化反应堆设备，其特征在于：所述支承柱为中空柱。
9.根据权利要求1所述的一体化反应堆设备，其特征在于：所述稳压器和蒸发器之间通过法兰连接。
10.根据权利要求1所述的一体化反应堆设备，其特征在于：所述蒸发器和压力容器之间通过法兰连接。
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