一種小型模塊化反應(yīng)堆的裝換料設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及核電站反應(yīng)堆的裝換料系統(tǒng)設(shè)計，特別是涉及一種小型模塊化反應(yīng)堆的裝換料設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]核電站反應(yīng)堆的裝換料系統(tǒng)(FHS)是非常重要的系統(tǒng)，因為它涉及燃料的吊取、運輸、貯存、裝載等操作，執(zhí)行安全和非安全相關(guān)功能，子系統(tǒng)和設(shè)備又多又復(fù)雜，且與廠房布置緊密關(guān)聯(lián)，因此裝換料系統(tǒng)的設(shè)計是核電站設(shè)計(即使是概念設(shè)計階段)不可忽略的重要組成部分。
[0003]小型模塊化反應(yīng)堆(SMR)的主要特征是將蒸汽發(fā)生、穩(wěn)壓器、冷卻劑泵、驅(qū)動機構(gòu)等主設(shè)備集成在壓力容器上，形成沒有管道的一體化布置，另外一般將反應(yīng)堆系統(tǒng)置于緊湊的安全殼內(nèi)，并部分或全部埋于地下。
[0004]緊湊型(或者小型)安全殼對裝換料系統(tǒng)的設(shè)計而言，存在以下幾個問題:
[0005]1、安全殼內(nèi)空間小，無法像大型安全殼(比如秦山或者三門核電站)一樣設(shè)置環(huán)吊。環(huán)吊在常規(guī)壓水堆中用于吊裝壓力容器頂蓋、堆內(nèi)構(gòu)件等，而SMR在換料時也需要吊走一體化蒸汽發(fā)生器、堆內(nèi)構(gòu)件等。
[0006]2、SMR在一體化本體周圍布置安全系統(tǒng)的設(shè)備，比如堆芯補水箱等等，這樣就大大減小了一體化本體周圍的空間，使得難以布置常規(guī)壓水堆中長方形的換料水池。
[0007]3、如第2點所述，一體化本體周圍空間小，無法布置矩形的換料水池，從而也無法像常規(guī)壓水堆那樣在換料水池上布置裝卸料機。裝卸料機設(shè)備龐大，除了操作空間外，還要放置空間，因此SMR的小型安全殼內(nèi)放不下裝卸料機。
[0008]4、SMR本體的直徑雖然小，但高度相對較高，堆芯上方除了堆內(nèi)構(gòu)件外，還有一體化的蒸汽發(fā)生器和穩(wěn)壓器。在換料時，移走了堆芯上部遮蔽物之后，燃料吊運的縱向距離會很長，這種情況下要么設(shè)計更復(fù)雜的燃料操縱機械，要么增設(shè)人的操作平臺，進(jìn)行輔助的對準(zhǔn)等操作。
【實用新型內(nèi)容】
[0009]本實用新型就是為了解決上述問題，克服現(xiàn)有技術(shù)中小型模塊化反應(yīng)堆裝換料所存在的問題，本實用新型提供一種小型模塊化反應(yīng)堆的裝換料設(shè)備以滿足需求。
[0010]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案如下:
[0011]一種小型模塊化反應(yīng)堆的裝換料設(shè)備，包括安全殼、壓力容器和換料水池，所述壓力容器和換料水池均設(shè)置于安全殼內(nèi)，所述換料水池設(shè)置于壓力容器上方，所述換料水池下方設(shè)置有開口并與壓力容器的上端開口連通，其特征在于，還包括燃料運輸通道、輔助換料平臺、裝卸料平臺和設(shè)備吊車，所述燃料運輸通道穿過安全殼和換料水池的外壁伸入換料水池內(nèi)，所述輔助換料平臺架設(shè)于換料水池上，所述裝卸料平臺設(shè)置于安全殼外的換料水池上方，所述設(shè)備吊車設(shè)置于裝卸料平臺的上方。
[0012]上述一種小型模塊化反應(yīng)堆的裝換料設(shè)備，其特征在于，所述換料水池為圓柱形，所述換料水池頂部設(shè)置有一圈環(huán)形軌道。
[0013]上述一種小型模塊化反應(yīng)堆的裝換料設(shè)備，其特征在于，所述輔助換料平臺包括輔助換料橋架和人員平臺，所述輔助換料橋架的兩端架設(shè)于所述環(huán)形軌道內(nèi)，所述人員平臺架設(shè)于輔助換料橋架上并能沿輔助換料橋架移動。
[0014]上述一種小型模塊化反應(yīng)堆的裝換料設(shè)備，其特征在于，所述人員平臺位于所述輔助換料橋架的下方。
[0015]上述一種小型模塊化反應(yīng)堆的裝換料設(shè)備，其特征在于，所述裝卸料平臺包括兩條設(shè)置于安全殼兩側(cè)的土建支撐墻，設(shè)置于兩條所述土建支撐墻上的移動軌道，架設(shè)于所述移動軌道上的裝卸料橋架，架設(shè)于所述裝卸料橋架上的換料車，和設(shè)置于換料車上的燃料操縱桿。
[0016]本實用新型的有益效果是:適用于采用小型安全殼的小型模塊化反應(yīng)堆，實現(xiàn)裝換料功能，幾乎不占據(jù)安全殼內(nèi)空間，且設(shè)計簡單，可實施性強。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的整體示意圖；
[0018]圖2為安全殼內(nèi)的俯視示意圖；
[0019]圖3為整體的俯視示意圖。
[0020]圖中標(biāo)號為:100-安全殼；200_壓力容器；300_換料水池；400_燃料運輸通道；410-燃料運輸機；500_裝卸料平臺；510_換料車；511_燃料操縱桿；520_裝卸料橋架；521-土建支撐墻；522_移動軌道；600_設(shè)備吊車；610_設(shè)備吊車橋架；620_起升機構(gòu)；630-吊鉤；700_輔助換料平臺；710_輔助換料橋架；720_人員平臺；730_環(huán)形軌道
【具體實施方式】
[0021]為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實用新型。
[0022]參看圖1，一種小型模塊化反應(yīng)堆的裝換料設(shè)備，包括安全殼100、壓力容器200和換料水池300，壓力容器200和換料水池300均設(shè)置于安全殼100內(nèi)，換料水池300設(shè)置于壓力容器200上方，換料水池300下方設(shè)置有開口并與壓力容器200的上端開口連通，還包括燃料運輸通道400、輔助換料平臺700、裝卸料平臺500和和設(shè)備吊車600。
[0023]換料水池300為圓柱形，換料水池300頂部設(shè)置有一圈環(huán)形軌道730。
[0024]燃料運輸通道400穿過安全殼100和換料水池300的外壁伸入換料水池300內(nèi)，燃料運輸通道400上設(shè)置有燃料運輸機410。
[0025]輔助換料平臺700包括輔助換料橋架710和人員平臺720。輔助換料橋架710的兩端架設(shè)于環(huán)形軌道730上，輔助換料橋架710能沿著環(huán)形軌道730進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，人員平臺720架設(shè)于輔助換料橋架710上并能沿輔助換料橋架710移動，人員平臺720 —般架設(shè)于輔助換料橋架710的下方。
[0026]裝卸料平臺500包括兩條設(shè)置于安全殼兩側(cè)的土建支撐墻521，設(shè)置于兩條土建支撐墻521上的移動軌道522，架設(shè)于移動軌道522上的裝卸料橋架520，和架設(shè)于裝卸料橋架520上的換料車510，裝卸料橋架520能沿移動軌道522進(jìn)行直線移動，換料車510能夠沿裝卸料橋架520進(jìn)行直線移動，換料車510上設(shè)置有燃料操縱桿511。
[0027]設(shè)備吊車600設(shè)置于裝卸料平臺500的上方。設(shè)備吊車600包括起升機構(gòu)620和帶動起升機構(gòu)620沿X軸和Y軸移動的設(shè)備吊車橋架610，起升機構(gòu)620下還連接吊鉤630。
[0028]當(dāng)反應(yīng)堆需要換料時，首先利用設(shè)備吊車600的吊鉤630打開安全殼100的頂蓋(圖1中安全殼頂部虛線部分)，然后將設(shè)備吊車600的起升機構(gòu)620移至安全殼100正上方，利用吊鉤630吊出堆芯上的各種遮蔽物(如蒸汽發(fā)生器、穩(wěn)壓器、堆內(nèi)構(gòu)件等)，放于維護廠房內(nèi)。
[0029]然后啟用換料車510，換料車510通過裝卸料橋架520的移動，將換料車510移動至需要更換的燃料組件的正上方，放下燃料操縱桿511，對堆芯內(nèi)的燃料進(jìn)行抓取和吊運等操作。
[0030]在燃料操縱桿511進(jìn)行燃料操作時，需要啟用安全殼100內(nèi)的輔助換料平臺700。輔助換料平臺700平時放在維護廠房內(nèi)，當(dāng)進(jìn)行換料操作時，由設(shè)備吊車600的吊鉤630將輔助換料平臺700導(dǎo)入安全殼100內(nèi)，并置于換料水池300上的環(huán)形軌道730上。當(dāng)換料結(jié)束后，同樣利用吊鉤630將輔助換料平臺700吊出安全殼100。
[0031]在輔助換料平臺700工作的時候，首先將輔助換料橋架710旋轉(zhuǎn)至合適角度，平移人員平臺720至合適位置，然后人員平臺720上的操作員對燃料操縱桿511進(jìn)行對準(zhǔn)等操作。
[0032]換料的時候，燃料被燃料操縱桿511吊起之后，利用換料車510在裝卸料橋架520 (裝卸料橋架520在移動軌道522上移動)上的移動將燃料移至堆芯中心位置或移出；然后轉(zhuǎn)動輔助換料平臺700的輔助換料橋架710，使其與燃料運輸通道400平行；接著利用換料車510的移動，將燃料放入燃料運輸通道400內(nèi)的燃料運輸機410，通過燃料運輸機410進(jìn)出安全殼廠房和燃料廠房。
[0033]本實用新型只是提供了安全殼100內(nèi)的裝換料方案，至于燃料廠房內(nèi)的燃料操作和常規(guī)壓水堆差別不大，此處不贅述。
[0034]另外，之所以將人員平臺720吊于輔助換料橋架710之下，一方面輔助換料橋架710是簡單受力結(jié)構(gòu)，吊裝更穩(wěn)定；另一方面吊裝形式使得人員平臺720離堆芯更近，從而更容易進(jìn)行人工輔助對準(zhǔn)操作。
[0035]本實用新型的有益效果是:適用于布置小型安全殼的小型模塊化反應(yīng)堆，實現(xiàn)裝換料功能，幾乎不占據(jù)安全殼內(nèi)空間，且設(shè)計簡單，可實施性強。
[0036]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
【主權(quán)項】
1.一種小型模塊化反應(yīng)堆的裝換料設(shè)備，包括安全殼、壓力容器和換料水池，所述壓力容器和換料水池均設(shè)置于安全殼內(nèi)，所述換料水池設(shè)置于壓力容器上方，所述換料水池下方設(shè)置有開口并與壓力容器的上端開口連通，其特征在于，還包括燃料運輸通道、輔助換料平臺、裝卸料平臺和設(shè)備吊車，所述燃料運輸通道穿過安全殼和換料水池的外壁伸入換料水池內(nèi)，所述輔助換料平臺架設(shè)于換料水池上，所述裝卸料平臺設(shè)置于安全殼外的換料水池上方，所述設(shè)備吊車設(shè)置于裝卸料平臺的上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種小型模塊化反應(yīng)堆的裝換料設(shè)備，其特征在于，所述換料水池為圓柱形，所述換料水池頂部設(shè)置有一圈環(huán)形軌道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種小型模塊化反應(yīng)堆的裝換料設(shè)備，其特征在于，所述輔助換料平臺包括輔助換料橋架和人員平臺，所述輔助換料橋架的兩端架設(shè)于所述環(huán)形軌道內(nèi)，所述人員平臺架設(shè)于輔助換料橋架上并能沿輔助換料橋架移動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種小型模塊化反應(yīng)堆的裝換料設(shè)備，其特征在于，所述人員平臺位于所述輔助換料橋架的下方。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種小型模塊化反應(yīng)堆的裝換料設(shè)備，其特征在于，所述裝卸料平臺包括兩條設(shè)置于安全殼兩側(cè)的土建支撐墻，設(shè)置于兩條所述土建支撐墻上的移動軌道，架設(shè)于所述移動軌道上的裝卸料橋架，架設(shè)于所述裝卸料橋架上的換料車，和設(shè)置于換料車上的燃料操縱桿。
【專利摘要】本實用新型涉及一種小型模塊化反應(yīng)堆的裝換料設(shè)備，包括安全殼、壓力容器和換料水池，壓力容器和換料水池均設(shè)置于安全殼內(nèi)，換料水池設(shè)置于壓力容器上方，換料水池下方設(shè)置有開口并與壓力容器的上端開口連通，還包括燃料運輸通道、輔助換料平臺、裝卸料平臺和設(shè)備吊車，燃料運輸通道穿過安全殼和換料水池的外壁伸入換料水池內(nèi)，輔助換料平臺架設(shè)于換料水池上，裝卸料平臺設(shè)置于安全殼外的換料水池上方，設(shè)備吊車設(shè)置于裝卸料平臺的上方。本實用新型適用于采用小型安全殼的小型模塊化反應(yīng)堆，實現(xiàn)裝換料功能，幾乎不占據(jù)安全殼內(nèi)空間，且設(shè)計簡單，可實施性強。
【IPC分類】G21C19-20, G21C19-00
【公開號】CN204496937
【申請?zhí)枴緾N201420744596
【發(fā)明人】申屠軍, 奚梅英, 毛星明, 黃尚青, 劉建文, 王志勇, 邵長磊, 林千, 廖亮, 司勝義
【申請人】上海核工程研究設(shè)計院
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2014年12月1日