一种小型模块化反应堆的装换料设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种小型模块化反应堆的装换料设备，包括安全壳、压力容器和换料水池，压力容器和换料水池均设置于安全壳内，换料水池设置于压力容器上方，换料水池下方设置有开口并与压力容器的上端开口连通，还包括燃料运输通道、辅助换料平台、装卸料平台和设备吊车，燃料运输通道穿过安全壳和换料水池的外壁伸入换料水池内，辅助换料平台架设于换料水池上，装卸料平台设置于安全壳外的换料水池上方，设备吊车设置于装卸料平台的上方。本实用新型专利技术适用于采用小型安全壳的小型模块化反应堆，实现装换料功能，几乎不占据安全壳内空间，且设计简单，可实施性强。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及核电站反应堆的装换料系统设计，特别是涉及一种小型模块化反应堆的装换料设备。
技术介绍
核电站反应堆的装换料系统(FHS)是非常重要的系统，因为它涉及燃料的吊取、运输、贮存、装载等操作，执行安全和非安全相关功能，子系统和设备又多又复杂，且与厂房布置紧密关联，因此装换料系统的设计是核电站设计(即使是概念设计阶段)不可忽略的重要组成部分。小型模块化反应堆(SMR)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，另外一般将反应堆系统置于紧凑的安全壳内，并部分或全部埋于地下。紧凑型(或者小型)安全壳对装换料系统的设计而言，存在以下几个问题:1、安全壳内空间小，无法像大型安全壳(比如秦山或者三门核电站)一样设置环吊。环吊在常规压水堆中用于吊装压力容器顶盖、堆内构件等，而SMR在换料时也需要吊走一体化蒸汽发生器、堆内构件等。2、SMR在一体化本体周围布置安全系统的设备，比如堆芯补水箱等等，这样就大大减小了一体化本体周围的空间，使得难以布置常规压水堆中长方形的换料水池。3、如第2点所述，一体化本体周围空间小，无法布置矩形的换料水池，从而也无法像常规压水堆那样在换料水池上布置装卸料机。装卸料机设备庞大，除了操作空间外，还要放置空间，因此SMR的小型安全壳内放不下装卸料机。4、SMR本体的直径虽然小，但高度相对较高，堆芯上方除了堆内构件外，还有一体化的蒸汽发生器和稳压器。在换料时，移走了堆芯上部遮蔽物之后，燃料吊运的纵向距离会很长，这种情况下要么设计更复杂的燃料操纵机械，要么增设人的操作平台，进行辅助的对准等操作。
技术实现思路
本技术就是为了解决上述问题，克服现有技术中小型模块化反应堆装换料所存在的问题，本技术提供一种小型模块化反应堆的装换料设备以满足需求。为了实现上述目的，本技术的技术方案如下:一种小型模块化反应堆的装换料设备，包括安全壳、压力容器和换料水池，所述压力容器和换料水池均设置于安全壳内，所述换料水池设置于压力容器上方，所述换料水池下方设置有开口并与压力容器的上端开口连通，其特征在于，还包括燃料运输通道、辅助换料平台、装卸料平台和设备吊车，所述燃料运输通道穿过安全壳和换料水池的外壁伸入换料水池内，所述辅助换料平台架设于换料水池上，所述装卸料平台设置于安全壳外的换料水池上方，所述设备吊车设置于装卸料平台的上方。上述一种小型模块化反应堆的装换料设备，其特征在于，所述换料水池为圆柱形，所述换料水池顶部设置有一圈环形轨道。上述一种小型模块化反应堆的装换料设备，其特征在于，所述辅助换料平台包括辅助换料桥架和人员平台，所述辅助换料桥架的两端架设于所述环形轨道内，所述人员平台架设于辅助换料桥架上并能沿辅助换料桥架移动。上述一种小型模块化反应堆的装换料设备，其特征在于，所述人员平台位于所述辅助换料桥架的下方。上述一种小型模块化反应堆的装换料设备，其特征在于，所述装卸料平台包括两条设置于安全壳两侧的土建支撑墙，设置于两条所述土建支撑墙上的移动轨道，架设于所述移动轨道上的装卸料桥架，架设于所述装卸料桥架上的换料车，和设置于换料车上的燃料操纵杆。本技术的有益效果是:适用于采用小型安全壳的小型模块化反应堆，实现装换料功能，几乎不占据安全壳内空间，且设计简单，可实施性强。【附图说明】图1是本技术的整体示意图；图2为安全壳内的俯视示意图；图3为整体的俯视示意图。图中标号为:100-安全壳；200_压力容器；300_换料水池；400_燃料运输通道；410-燃料运输机；500_装卸料平台；510_换料车；511_燃料操纵杆；520_装卸料桥架；521-土建支撑墙；522_移动轨道；600_设备吊车；610_设备吊车桥架；620_起升机构；630-吊钩；700_辅助换料平台；710_辅助换料桥架；720_人员平台；730_环形轨道【具体实施方式】为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本技术。参看图1，一种小型模块化反应堆的装换料设备，包括安全壳100、压力容器200和换料水池300，压力容器200和换料水池300均设置于安全壳100内，换料水池300设置于压力容器200上方，换料水池300下方设置有开口并与压力容器200的上端开口连通，还包括燃料运输通道400、辅助换料平台700、装卸料平台500和和设备吊车600。换料水池300为圆柱形，换料水池300顶部设置有一圈环形轨道730。燃料运输通道400穿过安全壳100和换料水池300的外壁伸入换料水池300内，燃料运输通道400上设置有燃料运输机410。辅助换料平台700包括辅助换料桥架710和人员平台720。辅助换料桥架710的两端架设于环形轨道730上，辅助换料桥架710能沿着环形轨道730进行旋转，人员平台720架设于辅助换料桥架710上并能沿辅助换料桥架710移动，人员平台720 —般架设于辅助换料桥架710的下方。装卸料平台500包括两条设置于安全壳两侧的土建支撑墙521，设置于两条土建支撑墙521上的移动轨道522，架设于移动轨道522上的装卸料桥架520，和架设于装卸料桥架520上的换料车510，装卸料桥架520能沿移动轨道522进行直线移动，换料车510能够沿装卸料桥架520进行直线移动，换料车510上设置有燃料操纵杆511。设备吊车600设置于装卸料平台500的上方。设备吊车600包括起升机构620和带动起升机构620沿X轴和Y轴移动的设备吊车桥架610，起升机构620下还连接吊钩630。当反应堆需要换料时，首先利用设备吊车600的吊钩630打开安全壳100的顶盖(图1中安全壳顶部虚线部分)，然后将设备吊车600的起升机构620移至安全壳100正上方，利用吊钩630吊出堆芯上的各种遮蔽物(如蒸汽发生器、稳压器、堆内构件等)，放于维护厂房内。然后启用换料车510，换料车510通过装卸料桥架520的移动，将换料车510移动至需要更换的燃料组件的正上方，放下燃料操纵杆511，对堆芯内的燃料进行抓取和吊运等操作。在燃料操纵杆511进行燃料操作时，需要启用安全壳100内的辅助换料平台700。辅助换料平台700平时放在维护厂房内，当进行换料操作时，由设备吊车600的吊钩630将辅助换料平台700导入安全壳100内，并置于换料水池300上的环形轨道730上。当换料结束后，同样利用吊钩630将辅助换料平台700吊出安全壳100。在辅助换料平台700工作的时候，首先将辅助换料桥架710旋转至合适角度，平移人员平台720至合适位置，然后人员平台720上的操作员对燃料操纵杆511进行对准等操作。换料的时候，燃料被燃料操纵杆511吊起之后，利用换料车510在装卸料桥架520 (装卸料桥架520在移动轨道522上移动)上的移动将燃料移至堆芯中心位置或移出；然后转动辅助换料平台700的辅助换料桥架710，使其与燃料运输通道400平行；接着利用换料车510的移动，将燃料放入燃料运输通道400内的燃料运输机410，通过燃料运输机410进出安全壳厂房和燃料厂房。本技术只是提供了安全壳100内的装换料方案，至于燃料厂房内的燃料操本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小型模块化反应堆的装换料设备，包括安全壳、压力容器和换料水池，所述压力容器和换料水池均设置于安全壳内，所述换料水池设置于压力容器上方，所述换料水池下方设置有开口并与压力容器的上端开口连通，其特征在于，还包括燃料运输通道、辅助换料平台、装卸料平台和设备吊车，所述燃料运输通道穿过安全壳和换料水池的外壁伸入换料水池内，所述辅助换料平台架设于换料水池上，所述装卸料平台设置于安全壳外的换料水池上方，所述设备吊车设置于装卸料平台的上方。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：申屠军，奚梅英，毛星明，黄尚青，刘建文，王志勇，邵长磊，林千，廖亮，司胜义，
申请(专利权)人：上海核工程研究设计院，
类型：新型
国别省市：上海;31