[實用新型]一種頂部帶有雙層結(jié)構(gòu)的一體化反應(yīng)堆

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320017234.8
• 申請日: 2013-01-14
• 公開（公告）號: CN203070785U
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林千;司勝義;廖亮;申屠軍
• 申請（專利權(quán)）人: 上海核工程研究設(shè)計院
• 主分類號: G21C13/02
• 分類號: G21C13/02;G21C13/10;G21C1/32
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 莫丹

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及新型核反應(yīng)堆的設(shè)計，具體涉及一種頂部帶有雙層結(jié)構(gòu)的一體化反應(yīng)堆形式。

背景技術(shù)

一體化反應(yīng)堆區(qū)別于常規(guī)回路式反應(yīng)堆的特點是將蒸汽發(fā)生器、主泵、控制棒驅(qū)動機構(gòu)等主設(shè)備直接與壓力容器組合成一個整體，從而使得反應(yīng)堆的主冷卻劑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更緊湊，有利于核反應(yīng)堆的小型化；由于去除了這些設(shè)備之間的連接管道，發(fā)生破口事故的頻率降低，有利于提高核反應(yīng)堆的安全性。

國際國內(nèi)的研發(fā)機構(gòu)已提出了多種形式的一體化反應(yīng)堆，包括美國西屋公司主導(dǎo)研發(fā)的IRIS反應(yīng)堆、韓國原子能研究所研發(fā)的SMART反應(yīng)堆、日本原子能研究所研發(fā)的MRX反應(yīng)堆等。

根據(jù)這些一體化反應(yīng)堆的主泵、控制棒驅(qū)動機構(gòu)等主設(shè)備的布置方式，可將這些反應(yīng)堆歸納為兩類：部分一體化和完全一體化，這兩種反應(yīng)堆的基本結(jié)構(gòu)分別如圖1和圖2所示。在部分一體化的反應(yīng)堆中，主泵電機或控制棒驅(qū)動機構(gòu)等設(shè)備仍布置在壓力容器外；在完全一體化的反應(yīng)堆中，主泵和控制棒驅(qū)動機構(gòu)等設(shè)備完全布置在壓力容器內(nèi)，并浸沒在主冷卻劑中。

在部分一體化的反應(yīng)堆中，由于部分設(shè)備布置在壓力容器外，因此壓力容器的貫穿孔較多，增加了主冷卻劑系統(tǒng)壓力邊界破損的風(fēng)險，降低了反應(yīng)堆的安全性。

在完全一體化的反應(yīng)堆中，所有主設(shè)備都布置在壓力容器內(nèi)，從而減少了壓力容器的貫穿并增強了反應(yīng)堆的安全性，但由于主泵、控制棒驅(qū)動機構(gòu)等電氣設(shè)備浸沒在高溫帶放射性的主冷卻劑環(huán)境中，設(shè)備的工作環(huán)境非常惡劣。一方面，現(xiàn)有技術(shù)的各類主泵和控制棒驅(qū)動機構(gòu)不能滿足如此苛刻的工作條件要求，因此該設(shè)計的工程實施性較差；另一方面，將這些設(shè)備浸沒于高溫帶放射性的主冷卻劑中，設(shè)備的可靠性較差、設(shè)備在役檢查和維修不方便。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種避免上述完全一體化反應(yīng)堆的缺點，并進一步增強了反應(yīng)堆安全性的頂部帶有雙層結(jié)構(gòu)的一體化反應(yīng)堆。

本實用新型所述的一種頂部帶有雙層結(jié)構(gòu)的一體化反應(yīng)堆，其包括設(shè)置在壓力容器內(nèi)的堆芯、內(nèi)置式蒸汽發(fā)生器、主泵和控制棒驅(qū)動機構(gòu)；壓力容器上部筒體與環(huán)形的設(shè)備支撐平臺構(gòu)成整體結(jié)構(gòu)，弧形的壓力容器內(nèi)頂蓋通過壓力容器內(nèi)頂蓋與設(shè)備支撐平臺的法蘭連接在設(shè)備支撐平臺；控制棒驅(qū)動機構(gòu)設(shè)置在壓力容器內(nèi)頂蓋上，主泵設(shè)置在設(shè)備支撐平臺上；堆芯和內(nèi)置式蒸汽發(fā)生器布置在設(shè)備支撐平臺下方；

壓力容器外頂蓋設(shè)置在壓力容器上部筒體頂端，并且通過壓力容器外頂蓋與壓力容器上部筒體的法蘭與壓力容器上部筒體連接。

如上所述的一種頂部帶有雙層結(jié)構(gòu)的一體化反應(yīng)堆，其所述的壓力容器內(nèi)頂蓋與設(shè)備支撐平臺在壓力容器頂部構(gòu)成第一道壓力邊界、壓力容器外頂蓋與壓力容器上部筒體在壓力容器頂部構(gòu)成第二道壓力邊界，在這兩道壓力邊界內(nèi)形成了壓力容器頂部的密閉腔體，主泵、控制棒驅(qū)動機構(gòu)布置在密閉腔體內(nèi)；在密閉腔體內(nèi)預(yù)充保護氣體。

如上所述的一種頂部帶有雙層結(jié)構(gòu)的一體化反應(yīng)堆，其多組與主冷卻劑相連的管線依次貫穿設(shè)備支撐平臺、壓力容器上部筒體，延伸至壓力容器外，在與主冷卻劑相連的管線上還設(shè)置有隔離閥或止回閥，并且隔離閥或止回閥設(shè)置在密閉腔體內(nèi)。

如上所述的一種頂部帶有雙層結(jié)構(gòu)的一體化反應(yīng)堆，其所述的設(shè)備支撐平臺為環(huán)形平板結(jié)構(gòu)，在環(huán)形平板上下方設(shè)置加強肋板；或者所述的設(shè)備支撐平臺為環(huán)形平板結(jié)構(gòu)，環(huán)形平板下方為弧形邊角。

如上所述的一種頂部帶有雙層結(jié)構(gòu)的一體化反應(yīng)堆，其在壓力容器上部、且設(shè)備支撐平臺以下的筒體上設(shè)置一道壓力容器中上部連接法蘭。

本實用新型所述的另一種頂部帶有雙層結(jié)構(gòu)的一體化反應(yīng)堆，其包括設(shè)置在壓力容器內(nèi)的堆芯、內(nèi)置式蒸汽發(fā)生器、主泵和控制棒驅(qū)動機構(gòu)；壓力容器上部筒體與平板型頂蓋構(gòu)成整體結(jié)構(gòu)，平板形頂蓋兼作設(shè)備支撐平臺；主泵和控制棒驅(qū)動機構(gòu)設(shè)置在平板型頂蓋上；堆芯和內(nèi)置式蒸汽發(fā)生器布置在平板型頂蓋下方；壓力容器外頂蓋設(shè)置在壓力容器上部筒體頂端，并且通過壓力容器外頂蓋與壓力容器上部筒體的法蘭與壓力容器上部筒體連接。

如上所述的一種頂部帶有雙層結(jié)構(gòu)的一體化反應(yīng)堆，其所述的平板形頂蓋是壓力容器頂部的第一道密閉壓力邊界，壓力容器外頂蓋與壓力容器上部筒體在壓力容器頂部構(gòu)成第二道密閉壓力邊界，在這兩道密閉壓力邊界內(nèi)形成了壓力容器頂部的密閉腔體，主泵、控制棒驅(qū)動機構(gòu)布置在上述密閉腔體內(nèi)；在密閉腔體內(nèi)預(yù)充保護氣體。

如上所述的一種頂部帶有雙層結(jié)構(gòu)的一體化反應(yīng)堆，其多組與主冷卻劑相連的管線依次貫穿平板型頂蓋、壓力容器上部筒體，延伸至壓力容器外，在與主冷卻劑相連的管線上還設(shè)置有隔離閥或止回閥，并且隔離閥或止回閥設(shè)置在密閉腔體內(nèi)。