CN108231226A - 海上模块化浮岛核能发电装置 - Google Patents

Abstract

海上模块化浮岛核能发电装置，属于海上核能发电技术领域。上层主体和下层主体正对设置，上层主体与下层主体之间的外周边及中部通过钢结构桁架固定连接，下层主体的下方设置有多个浮体，多个浮体分别通过金属桁架与下层主体连接，上层主体上设置有多个核岛和多个常规岛，每个所述的核岛与对应的常规岛固定连接，多个核岛和多个常规岛均穿过上层主体并与下层主体相固定，上层主体的前端和后端分别设有多个上下坡道，多个上下坡道依次连接，多个上下坡道上端连接上层主体上表面，下端连接下层主体上表面，上层主体内安装有多个辅助发电装置。本发明用于海上大型浮岛发电。

Description

海上模块化浮岛核能发电装置

技术领域

本发明涉及一种海上核能发电装置，属于海上核能发电技术领域。

背景技术

核电作为一种高效清洁能源，在全世界得到了广泛应用，而核反应堆也已经发展到第四代，其安全性有了空前发展，同时反应堆生命后期处理也已经获得圆满解决，谈核色变的日子也一去不复返了。

本发明人经过长期的研究，充分考虑了远海的风、浪、海流以及其它恶劣海况的可能破坏，提出了一种海上模块化浮岛核能发电装置。

发明内容

本发明的目的在于为提供一种成熟的、高效的远海电源，提出一种海上模块化浮岛核能发电装置。

本发明解决了远海大型浮岛旅游基地、大型浮岛深海渔业基地，大型浮岛可燃冰采集基地、海上工程化基地以及建设岛礁等远海浮岛平台的电力供应问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

海上模块化浮岛核能发电装置，其组成包括分水体、浮岛主体、多个上下坡道，所述的浮岛主体前端与分水体后端固定连接，所述的浮岛主体包括上层主体、钢结构桁架、下层主体、水下浮体、多个金属桁架、多个核岛、多个常规岛及多个辅助发电装置；所述的上层主体和下层主体正对设置，上层主体与下层主体之间的外周边及中部通过钢结构桁架固定连接，下层主体的下方设置有多个浮体，所述的多个浮体分别通过金属桁架与下层主体连接，所述的上层主体上设置有多个核岛和多个常规岛，每个所述的核岛与对应的常规岛固定连接，所述的多个核岛和多个常规岛均穿过上层主体并与下层主体相固定，上层主体的前端和后端分别设有多个上下坡道，所述的多个上下坡道依次连接，多个上下坡道的上端连接上层主体上表面，多个上下坡道的下端连接下层主体表面，上层主体内安装有多个辅助发电装置。

本发明相对于现有技术的有益效果是：

1、本发明解决了在远离陆地的远海，对大型浮岛的超大能源（>200MW）供应问题。

2、本发明通过单体制造方式生产，在开放环境中进行组装，提供了超大型浮岛体结构的制造解决方案。

3、本发明采用有效的独立隔离的辐射工作区，进一步解决了核反应堆的安全隐患，有利于核反应堆寿命周期后的处理。

附图说明

图1是本发明的海上模块化浮岛核能发电装置轴测图；

图2是本发明的海上模块化浮岛核能发电装置分解轴测图；

图3是箱体轴测图一；

图4是箱体轴测图二；

图5是太阳能发电装置轴测图；

图6是风力发电装置轴测图；

图7是上下坡道的横截面剖视图；

图8是常规岛的横截面剖视图；

图9是核岛的横截面剖视图；

图10是生活区横截面剖视图；

图11是核岛与常规岛固定连接的轴测图；

图12是法兰锁套组件主剖视图；

图13是法兰锁套组件轴测图；

图14是图1中辅助发电装置的放大图;

图15是图1的A处局部放大图。

附图中的零部件名称及标号如下：

上层主体1、钢结构桁架2、分水体3、水下浮体4、核岛5、常规岛6、生活区7、辅助发电装置8、支撑管9、上下坡道10、升降电梯11、金属桁架12、下层主体13、箱体14、镂空结构15、法兰连接孔16、锁套17、法兰18、螺母19、双头螺柱20、箱体底部钢结构21、底部下钢板22、底部上钢板23、箱体外层钢板24、箱体拱形梁25、箱体顶部钢结构26、顶部上钢板27、太阳能发电装置28、风力发电装置29、动力系统30。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。

具体实施方式一：如图1、图2、图7-图11、图14所示，本实施方式披露了一种海上模块化浮岛核能发电装置，其组成包括分水体3、浮岛主体、多个上下坡道10，所述的浮岛主体前端与分水体3后端固定连接，所述的浮岛主体包括上层主体1、钢结构桁架2、下层主体13、水下浮体4、多个金属桁架12、多个核岛5、多个常规岛6及多个辅助发电装置8；所述的上层主体1和下层主体13正对设置，上层主体1与下层主体13之间的外周边及中部通过钢结构桁架2固定连接，下层主体13的下方设置有多个浮体4，所述的多个浮体4分别通过金属桁架12与下层主体13连接，所述的上层主体1上设置有多个核岛5和多个常规岛6，每个所述的核岛5与对应的常规岛6固定连接，所述的多个核岛5和多个常规岛6均穿过上层主体1并与下层主体13相固定，上层主体1的前端和后端分别设有多个上下坡道10（设置上下坡道10，方便工程装备的层间移动），所述的多个上下坡道10依次连接，多个上下坡道10的上端连接上层主体1上表面，多个上下坡道10的下端连接下层主体13上表面，上层主体1内安装有多个辅助发电装置8。上层主体1上面还设置有生活区7。

由核岛5和常规岛6组合构成主发电模块，所述的主发电模块设置在上层主体1的独立隔离区域，以保障浮岛上的工作人员始终生活在安全的辐射总量限额之内。

设置钢结构桁架2，能够减小浮岛主体受海面风、浪袭击所造成的影响，使浮岛主体能耐受更恶劣的海上风浪。

设置水下浮体4和金属桁架12，提供浮岛主体浮力平衡的中空结构，可通过给排水方式调整浮力，从而实现岛面浮力平衡。

具体实施方式二：如图3、图4、图7-图10、图12、图13所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述的上层主体1和下层主体13均由多个箱体14呈横纵排列组合而成。

具体实施方式三：如图3、图4、图7-图10、图12、图13所示，本实施方式是对具体实施方式二作出的进一步说明，所述的多个箱体14外形均为四棱柱形，每个所述的箱体14均包括箱体底部钢结构21、底部下钢板22、底部上钢板23、箱体外层钢板24、两个箱体拱形梁25、四根钢管柱、箱体顶部钢结构26及顶部上钢板27；所述的顶部上钢板27、底部下钢板22及底部上钢板23均水平设置，底部下钢板22与底部上钢板23之间固定有箱体底部钢结构21，顶部上钢板27下表面固定有箱体顶部钢结构26，所述的四根钢管柱竖直固定在底部下钢板22上表面四角处以及顶部上钢板27下表面四角处，四根钢管柱外侧固定有箱体外层钢板24，所述的箱体外层钢板24与底部下钢板22以及顶部上钢板27四周边固定连接，箱体外层钢板24上位于每相邻两根钢管柱之间均设有镂空结构15，所述的镂空结构15下端延至底部上钢板23处，任意相对应的两个镂空结构15的外边缘处均固定有箱体拱形梁25，每个所述的箱体14的四个侧壁上均设有多个法兰连接孔16，每个箱体14有箱体拱形梁25的侧面与相邻箱体14无箱体拱形梁25的侧面相对应设置，且所述的箱体拱形梁25固定嵌入无箱体拱形梁25侧面的镂空结构15内，每个箱体14有箱体拱形梁25的侧面与相邻箱体14无箱体拱形梁25的侧面通过安装在每两个相对应的法兰连接孔16内的法兰锁套组件可拆卸固定连接；由底部下钢板22、底部上钢板23以及箱体底部钢结构21组合构成箱体14的底板；由顶部上钢板27及箱体顶部钢结构26组合构成箱体的顶板；由两个箱体拱形梁25与箱体外层钢板24组合构成箱体14的四个侧壁。

具体实施方式四：如图3、图4、图12、图13所示，本实施方式是对具体实施方式三作出的进一步说明，所述的法兰锁套组件包括锁套17、两个法兰18、多个螺母19及多个双头螺柱20；每相邻两个箱体14的每两个相对应的法兰连接孔16内固定套装有锁套17，每相邻两个箱体14的相邻侧壁内表面各设置有一个法兰18，所述的锁套17同时安装在两个所述的法兰18的中心孔内，所述的每相邻两个箱体14的两相邻侧壁以及两个法兰18通过多个双头螺柱20连接，每个所述的双头螺柱20的两端各通过一个螺母19锁紧。

具体实施方式五：如图1、图5、图6、图14所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述的多个辅助发电装置8包括多个太阳能发电装置28和多个风力发电装置29，每个所述的风力发电装置29与上层主体1固定连接，每个风力发电装置29上安装有太阳能发电装置28。

具体实施方式六：如图1-图3、图14所示，本实施方式是对具体实施方式五作出的进一步说明，所述的上层主体1的箱体14中预制有多个竖直设置的支撑管9。

具体实施方式七：如图1、图15所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述的海上模块化浮岛核能发电装置还包括多个升降电梯11；所述的上层主体1的左右两侧各设置有多个升降电梯11，所述的多个升降电梯11均通至下层主体13。设置升降电梯11，用于接受补给和转运重型装备。

具体实施方式八：如图4、图7-图10所示，本实施方式是对具体实施方式二或三作出的进一步说明，所述的海上模块化浮岛核能发电装置还包括多个动力系统30；所述的多个动力系统30设置在下层主体13的箱体14内，动力系统30的动力头外漏在所述的箱体14底部。

设置动力系统30，使该浮岛主体可以靠自身动力到达指定海域。彻底解决超大型海上浮体结构的制造难题，并使大型海上移动核电站成为未来远洋大规模开发利用所需的超大功率海上电源。动力系统30可采用多种成熟的成整套动力输出系统。

Claims (8)

1.一种海上模块化浮岛核能发电装置，其特征在于：其组成包括分水体（3）、浮岛主体、多个上下坡道（10），所述的浮岛主体前端与分水体（3）后端固定连接，所述的浮岛主体包括上层主体（1）、钢结构桁架（2）、下层主体（13）、水下浮体（4）、多个金属桁架（12）、多个核岛（5）、多个常规岛（6）及多个辅助发电装置（8）；所述的上层主体（1）和下层主体（13）正对设置，上层主体（1）与下层主体（13）之间的外周边及中部通过钢结构桁架（2）固定连接，下层主体（13）的下方设置有多个浮体（4），所述的多个浮体（4）分别通过金属桁架（12）与下层主体（13）连接，所述的上层主体（1）上设置有多个核岛（5）和多个常规岛（6），每个所述的核岛（5）与对应的常规岛（6）固定连接，所述的多个核岛（5）和多个常规岛（6）均穿过上层主体（1）并与下层主体（13）相固定，上层主体（1）的前端和后端分别设有多个上下坡道（10），所述的多个上下坡道（10）依次连接，多个上下坡道（10）的上端连接上层主体（1）上表面，多个上下坡道（10）的下端连接下层主体（13）上表面，上层主体（1）内安装有多个辅助发电装置（8）。

2.根据权利要求1所述的海上模块化浮岛核能发电装置，其特征在于：所述的上层主体（1）和下层主体（13）均由多个箱体（14）呈横纵排列组合而成。

3.根据权利要求2所述的海上模块化浮岛核能发电装置，其特征在于：所述的多个箱体（14）外形均为四棱柱形，每个所述的箱体（14）均包括箱体底部钢结构（21）、底部下钢板（22）、底部上钢板（23）、箱体外层钢板（24）、两个箱体拱形梁（25）、四根钢管柱、箱体顶部钢结构（26）及顶部上钢板（27）；

所述的顶部上钢板（27）、底部下钢板（22）及底部上钢板（23）均水平设置，底部下钢板（22）与底部上钢板（23）之间固定有箱体底部钢结构（21），顶部上钢板（27）下表面固定有箱体顶部钢结构（26），所述的四根钢管柱竖直固定在底部下钢板（22）上表面四角处以及顶部上钢板（27）下表面四角处，四根钢管柱外侧固定有箱体外层钢板（24），所述的箱体外层钢板（24）与底部下钢板（22）以及顶部上钢板（27）四周边固定连接，箱体外层钢板（24）上位于每相邻两根钢管柱之间均设有镂空结构（15），所述的镂空结构（15）下端延至底部上钢板（23）处，任意相对应的两个镂空结构（15）的外边缘处均固定有箱体拱形梁（25），每个所述的箱体（14）的四个侧壁上均设有多个法兰连接孔（16），每个箱体（14）有箱体拱形梁（25）的侧面与相邻箱体（14）无箱体拱形梁（25）的侧面相对应设置，且所述的箱体拱形梁（25）固定嵌入无箱体拱形梁（25）侧面的镂空结构（15）内，每个箱体（14）有箱体拱形梁（25）的侧面与相邻箱体（14）无箱体拱形梁（25）的侧面通过安装在每两个相对应的法兰连接孔（16）内的法兰锁套组件可拆卸固定连接；由底部下钢板（22）、底部上钢板（23）以及箱体底部钢结构（21）组合构成箱体（14）的底板；由顶部上钢板（27）及箱体顶部钢结构（26）组合构成箱体的顶板；由两个箱体拱形梁（25）与箱体外层钢板（24）组合构成箱体（14）的四个侧壁。

4.根据权利要求3所述的海上模块化浮岛核能发电装置，其特征在于：所述的法兰锁套组件包括锁套（17）、两个法兰（18）、多个螺母（19）及多个双头螺柱（20）；每相邻两个箱体（14）的每两个相对应的法兰连接孔（16）内固定套装有锁套（17），每相邻两个箱体（14）的相邻侧壁内表面各设置有一个法兰（18），所述的锁套（17）同时安装在两个所述的法兰（18）的中心孔内，所述的每相邻两个箱体（14）的两相邻侧壁以及两个法兰（18）通过多个双头螺柱（20）连接，每个所述的双头螺柱（20）的两端各通过一个螺母（19）锁紧。

5.根据权利要求1所述的海上模块化浮岛核能发电装置，其特征在于：所述的多个辅助发电装置（8）包括多个太阳能发电装置（28）和多个风力发电装置（29），每个所述的风力发电装置（29）与上层主体（1）固定连接，每个风力发电装置（29）上安装有太阳能发电装置（28）。

6.根据权利要求5所述的海上模块化浮岛核能发电装置，其特征在于：所述的上层主体（1）的箱体（14）中预制有多个竖直设置的支撑管（9）。

7.根据权利要求1所述的海上模块化浮岛核能发电装置，其特征在于：所述的海上模块化浮岛核能发电装置还包括多个升降电梯（11）；所述的上层主体（1）的左右两侧各设置有多个升降电梯（11），所述的多个升降电梯（11）均通至下层主体（13）。

8.根据权利要求2或3所述的海上模块化浮岛核能发电装置，其特征在于：所述的海上模块化浮岛核能发电装置还包括多个动力系统（30）；所述的多个动力系统（30）设置在下层主体（13）的箱体（14）内，动力系统（30）的动力头外漏在所述的箱体（14）底部。