CN105957560A - 一种压水堆核电站的反应堆堆本体结构 - Google Patents

一种压水堆核电站的反应堆堆本体结构 Download PDF

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龚碧颖
陈宇清
李成武
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Abstract

本发明提供一种压水堆核电站的反应堆堆本体结构，其特征在于，包括反应堆压力容器、堆内构件、控制棒驱动机构、反应堆堆芯、一体化堆顶组件、蒸汽发生器以及主泵。本发明提供的压水堆核电站的反应堆堆本体结构，反应堆压力容器接管同蒸汽发生器管嘴焊接直连，主设备的布置更为紧凑，降低了空间需求。

Description

一种压水堆核电站的反应堆堆本体结构
技术领域
本发明涉及一种压水堆核电站的反应堆堆本体结构，具体涉及一种核能发电、供汽、供热和海水淡化等多种用途的紧凑式反应堆本体结构。
背景技术
近年来，随着我国工业化、城镇化的快速发展，我国能源消耗强度和主要污染物排放量呈刚性增长趋势，大气污染对人类的生存环境的负面影响日趋严重，促使我国对清洁能源需求越来越迫切。《“十二五”节能减排规划》明确指出，节能减排的首要任务是调整优化产业结构和推动能效水平提高，任务重点包括淘汰落后产能，关停小火电；调整能源消费结构；发展热电联产，加快智能电网建设等。与其他能源相比，具有适应负荷变化能力强、模块式建造，建造周期短、安全性能高、选址灵活等特点的小型堆是达成以上目标的较好选择。
我国幅员辽阔，海洋资源丰富，海洋开发尤其是深海资源开发需要稳定、大容量的电能和热能。此外，由于环境和用途的特殊性，小型堆核能系统是海洋开发最具优势的热、电能源系统。将小型核电、热供应站装载于输送船或者移动平台上为海域上资源的开发提供电力和海水淡化的热能，具有非常良好的市场前景。此外，小型堆核能系统还可以为海上破冰船和其他船舶提供动力。
随着小型堆应用场所需求的变化和核安全设计理念的不断发展，小型堆的结构设计在传统轻水反应堆的基础上具备以下技术特点：
(1)结构紧凑。小型堆的结构及布置不仅仅是大型核电站的等比例缩小，而应在兼顾已有的并成功运用的设计技术基础上，进行优化，以简化结构，满足空间尺寸限制要求较高的场所
(2)满足海洋环境。由于工作环境不同于陆基，用于海上浮动平台或者船舶上的小型堆，即浮动式小型堆，时刻处于周期性摇摆状态，反应堆的结构需在原有设计工况上叠加海洋环境的各种工况，并结合现有的海洋工程技术进行设备性能的考核。
(3)更高的安全性、可靠性。小型堆取消主冷却剂系统内的大尺寸管道，避免了大破口失水事故，可提高核反应堆的固有安全性。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出一种压水堆核电站的反应堆堆本体结构。
压水堆核电站的反应堆堆本体结构包括反应堆压力容器、堆内构件、控制棒驱动机构、反应堆堆芯、一体化堆顶组件、蒸汽发生器以及主泵。
优选地，所述反应堆压力容器布置在安全壳的中央，由顶盖组件和筒体组件通过可拆卸的法兰连接。
优选地，所述反应堆压力容器设有反应堆压力容器接管；所述反应堆压力容器接管均匀布置在所述反应堆压力容器的中部偏上，所述反应堆压力容器接管的中间部位水平焊接一块隔板，平均划分所述反应堆压力容器接管的内部空间；所述反应堆压力容器接管同所述蒸汽发生器的管嘴焊接直连。
优选地，所述反应堆堆芯通过所述堆内构件的吊篮筒体吊挂在所述反应堆压力容器中部的支撑法兰上，以位于所述反应堆压力容器的下部。
优选地，所述一体化堆顶组件和数台所述控制棒驱动机构布置在所述反应堆压力容器的顶盖上。
优选地，所述控制棒驱动机构采用屏蔽式电机驱动螺旋传动，适用倾斜、起伏、摇摆自由度的复杂运动，以保证在各种姿态情况下可靠运行。
优选地，所述一体化堆顶组件为控制棒驱动机构线圈的强迫通风冷却或者自然对流冷却提供空气流道，以提升换热效率。
优选地，还包括电缆桥架，以统一布置堆顶电缆，方便拆装。
优选地，所述主泵同所述蒸汽发生器直接连接。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.本发明提供的压水堆核电站的反应堆堆本体结构，反应堆压力容器接管同蒸汽发生器管嘴焊接直连，主设备的布置更为紧凑，降低了空间需求。
2.本发明提供的压水堆核电站的反应堆堆本体结构，取消了主冷却剂系统内的大尺寸管道，避免了大破口失水事故，可提高核反应堆的固有安全性。
3.本发明提供的压水堆核电站的反应堆堆本体结构，控制棒驱动机构采用屏蔽式电机驱动螺旋传动的技术方案，能适用倾斜、起伏、摇摆等自由度的复杂运动，满足海洋环境的要求。
附图说明
图1为符合本发明优选实施例的压水堆核电站的反应堆堆本体结构的剖视图。
图中，1—一体化堆顶组件；2—控制棒驱动机构；3—蒸汽发生器；4—反应堆压力容器；5—堆内构件；6—反应堆堆芯；7—主泵。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，是一种压水堆核电站的反应堆堆本体结构，其包括一体化堆顶组件1、控制棒驱动机构2、蒸汽发生器3、反应堆压力容器4、堆内构件5、反应堆堆芯6以及主泵7。
反应堆本体的压力容器4布置在安全壳的中央，由顶盖组件和筒体组件通过可拆卸的法兰连接。反应堆压力容器接管均匀布置在反应堆压力容器的中部偏上，接管的中间部位水平焊接一块隔板，平均划分接管的内部空间；反应堆压力容器接管同蒸汽发生器管嘴直接焊接。
反应堆堆芯6通过堆内构件5的吊篮筒体吊挂在反应堆压力容器4中部的支撑法兰上，位于反应堆压力容器的下部；
一体化堆顶组件1和数台控制棒驱动结构2布置在反应堆压力容器3的顶盖上；
控制棒驱动机构2采用屏蔽式电机驱动螺旋传动的技术方案，能适用倾斜、起伏、摇摆等自由度的复杂运动，保证在各种姿态情况下可靠运行。
一体化堆顶组件1为控制棒驱动机构线圈的强迫通风冷却或者自然对流冷却提供空气流道，提升换热效率。所设置的电缆桥架，可统一布置堆顶电缆,方便拆装。
主泵7同蒸汽发生器3直接连接。
与现有技术相比，本实施例具有以下有益效果：
1.本实施例提供的压水堆核电站的反应堆堆本体结构，反应堆压力容器接管同蒸汽发生器管嘴焊接直连，主设备的布置更为紧凑，降低了空间需求。
2.本实施例提供的压水堆核电站的反应堆堆本体结构，取消了主冷却剂系统内的大尺寸管道，避免了大破口失水事故，可提高核反应堆的固有安全性。
3.本实施例提供的压水堆核电站的反应堆堆本体结构，控制棒驱动机构采用屏蔽式电机驱动螺旋传动的技术方案，能适用倾斜、起伏、摇摆等自由度的复杂运动，满足海洋环境的要求。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种压水堆核电站的反应堆堆本体结构，其特征在于，包括反应堆压力容器、堆内构件、控制棒驱动机构、反应堆堆芯、一体化堆顶组件、蒸汽发生器以及主泵。
2.如权利要求1所述的压水堆核电站的反应堆堆本体结构，其特征在于，所述反应堆压力容器布置在安全壳的中央，由顶盖组件和筒体组件通过可拆卸的法兰连接。
3.如权利要求1所述的压水堆核电站的反应堆堆本体结构，其特征在于，所述反应堆压力容器设有反应堆压力容器接管；所述反应堆压力容器接管均匀布置在所述反应堆压力容器的中部偏上，所述反应堆压力容器接管的中间部位水平焊接一块隔板，平均划分所述反应堆压力容器接管的内部空间；所述反应堆压力容器接管同所述蒸汽发生器的管嘴焊接直连。
4.如权利要求1所述的压水堆核电站的反应堆堆本体结构，其特征在于，所述反应堆堆芯通过所述堆内构件的吊篮筒体吊挂在所述反应堆压力容器中部的支撑法兰上，以位于所述反应堆压力容器的下部。
5.如权利要求1所述的压水堆核电站的反应堆堆本体结构，其特征在于，所述一体化堆顶组件和数台所述控制棒驱动机构布置在所述反应堆压力容器的顶盖上。
6.如权利要求1所述的压水堆核电站的反应堆堆本体结构，其特征在于，所述控制棒驱动机构采用屏蔽式电机驱动螺旋传动，适用倾斜、起伏、摇摆自由度的复杂运动，以保证在各种姿态情况下可靠运行。
7.如权利要求1所述的压水堆核电站的反应堆堆本体结构，其特征在于，所述一体化堆顶组件为控制棒驱动机构线圈的强迫通风冷却或者自然对流冷却提供空气流道，以提升换热效率。
8.如权利要求1所述的压水堆核电站的反应堆堆本体结构，其特征在于，还包括电缆桥架，以统一布置堆顶电缆，方便拆装。
9.如权利要求1所述的压水堆核电站的反应堆堆本体结构，其特征在于，所述主泵同所述蒸汽发生器直接连接。
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