一种用于泳池式低温供热堆功率扩展的堆内构件制造技术

本发明专利技术属于泳池式低温供热堆技术领域，具体涉及一种用于泳池式低温供热堆功率扩展的堆内构件，设置在堆水池内，包括固定在水池底部的堆芯底座、设置在堆芯底座上方的下吊篮，可拆卸和更换的设置在下吊篮上方的中吊篮，可拆卸和更换的设置在中吊篮上方的上吊篮；上吊篮中用于设置控制棒驱动机构的驱动线，中吊篮中用于设置控制棒导向筒，下吊篮内用于设置堆芯，堆芯能够通过调整内部燃料组件和模拟组件的数量实现功率的改变，满足不同的功率需求；还包括若干条连通堆芯的一回路系统和用于封堵一回路系统的盲板。该堆内构件可根据城市供热需求，进行反应堆功率的扩展，结构简单，无需回路多余改造，既缩短供热堆投入使用的周期，又大大提高经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于泳池式低温供热堆功率扩展的堆内构件
本专利技术属于泳池式低温供热堆
，具体涉及一种用于泳池式低温供热堆功率扩展的堆内构件。
技术介绍
核能供热是一种以核裂变产生的能量为热源向周边城市集中供热的方式，与传统热源相比可以显著减少污染排放，且供热安全可靠，将有效改善我国能源结构，缓解日趋严重的能源供应紧张局面，对于保护环境、保护人民身体健康以及缓解燃煤压力等具有积极意义。目前设计与建造的低温供热堆主要有三种类型：壳式加压型，池式加压型和游泳池式型。前两种堆型设计功率一般较大，热功率达到200-600MW(兆瓦)，根据城市热网负荷计算，一座200MW的供热堆可以满足10万户100m2的三居室，相当于1000万m2，可满足大多数的大、中等城市，国内许多中、小城市与工业区都迫切需要低温热源，但往往因其热网规模不大，前两种类型的核供热堆总投资高，影响了核能供热的经济性和市场的扩展。而游泳池式低温供热堆则可根据城市人口、供热面积等综合考虑其反应堆的热功率，设计出满足不同规模城市供热要求的反应堆，在保证核安全性的前提下，造价低、投资小，成为核能供热的主流。考虑到现在我国城镇化速率越来越高、城市规模也在不断扩大，一座200MW的低温供热堆满足现有城市供热要求，但是城市规模扩大后，需要新建一座低温供热堆，经济性会成倍增加，和核能供热本身的初衷相悖，因此，一种可根据城市热网需求能够适当扩展功率的低温供热堆是很有必要的，而且只有泳池式低温供热堆有这样的扩展空间。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于泳池式低温供热堆的堆内构件，在保证反应堆回路系统配置不变的情况下，只需要进行堆芯的扩展便可以提高反应堆的功率，进而满足更大供热面积的需求。为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是一种用于泳池式低温供热堆功率扩展的堆内构件，设置在堆水池内，其中，包括固定在水池底部的堆芯底座、设置在堆芯底座上方的下吊篮，可拆卸和更换的设置在所述下吊篮上方的中吊篮，可拆卸和更换的设置在所述中吊篮上方的上吊篮；所述上吊篮中用于设置控制棒驱动机构的驱动线，所述中吊篮中用于设置控制棒导向筒，所述下吊篮内用于设置堆芯，所述堆芯能够通过调整内部燃料组件和模拟组件的数量实现功率的改变，满足不同的功率需求；还包括若干条连通所述堆芯的一回路系统和用于封堵所述一回路系统的盲板。进一步，所述下吊篮的规格适用于不同功率的所述堆芯；根据所述堆芯的不同功率更换规格与所述功率相适应的所述中吊篮和所述上吊篮。进一步，所述一回路系统包括位于所述堆水池内、连通所述堆芯的延迟罐和连通所述延迟罐的出水管；在所述一回路系统的作用下由所述堆芯加热后的池水通过所述延迟罐进入所述一回路系统，经过所述一回路系统中的一回路主泵和一回路换热器换热后，从进水管返回所述堆水池内；所述延迟罐用于延迟由所述堆芯加热后的池水中的放射性气体的衰变。进一步，所述一回路系统能够通过所述盲板隔断与所述下吊篮的连通。进一步，所述上吊篮为分段式多层结构，能够分层吊装，在每层连接配合面装有抗震支撑用的抗震支架，满足抗震要求。更进一步，所述抗震支架和所述上吊篮、中吊篮均采用可在水下拆卸的结构。进一步，当需要提高所述堆芯的功率时，在停堆后，将所述抗震支架拆除，拆除原有的上吊篮和中吊篮，拔出所述模拟组件，换为燃料组件，更换规格适用于更高功率下的所述堆芯的上吊篮和中吊篮，同时拆除所有所述盲板，使所有所述一回路系统均连通，从而提高泳池式低温供热堆的功率，增大供热面积。本专利技术的有益效果在于：采用该堆内构件可根据城市供热需求，进行反应堆功率的扩展，结构非常简单，无需回路多余改造，相比于新建一座几亿级投资的供热堆，该结构仅需替换部分构件便可实现反应堆功率的扩展，投资预算仅千万级而已，既缩短供热堆投入使用的周期，又大大提高经济性，具有非常广阔的市场推广和应用空间。附图说明图1是本专利技术具体实施方式中所述的用于泳池式低温供热堆功率扩展的堆内构件设置在堆水池中的示意图，图中包含一个支路的剖面；图2是本专利技术具体实施方式中的泳池式低温供热堆系统流程图；图3是本专利技术具体实施方式中的堆芯的平面布置图；图中：1-堆芯底座，2-堆芯，3-下吊篮，4-中吊篮，5-延迟罐，6-上吊篮，7-出水管，8-堆水池，9-抗震支架，10-进水管，11-水池盖板，12-控制棒驱动机构，13-一回路系统，14-一回路主泵，15-一回路换热器，16-二回路，17-盲板，18-燃料组件，19-模拟组件。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述。本专利技术提供的一种用于泳池式低温供热堆功率扩展的堆内构件是建立在深水池式低温供热堆结构特点的基础上，该堆内构件具备堆芯扩展的功能，进而提高反应堆功率，满足城市供热需求变化的情况。如图1、图2所示，本专利技术提供的一种用于泳池式低温供热堆功率扩展的堆内构件，设置在堆水池8内(堆水池8上方开口设有水池盖板11)，包括堆芯底座1、下吊篮3、中吊篮4、延迟罐5、上吊篮6、抗震支架9、盲板17等部分。正常运行时，池水由堆芯底座1的流道进入堆芯2内，将堆芯2产生的热量带出后，靠一回路系统13的一回路主泵14抽至延迟罐5内，经过放射性衰变延迟后，通过出水管7进入一回路系统13内，通过一回路系统13的一回路换热器15将热量传递给二回路16，热量再与城市供热管网进行换热，实现热量的传递后，一回路系统13内的冷却剂(即一回路系统13中经过换热后的池水)通过进水管10再返回到堆水池8中。下吊篮3通过堆芯底座1设置在堆水池8底部，下吊篮3内用于设置堆芯2，堆芯2由燃料组件18及相关组件构成，下吊篮3用来固定约束和支承燃料组件18及相关组件，下吊篮3内能够设置不同功率需求的堆芯2，即不同数量的燃料组件18和模拟组件19。中吊篮4可拆卸的设置在下吊篮3上方，中吊篮4中用于设置控制棒导向筒，中吊篮4还用于压紧燃料组件18。上吊篮6可拆卸的设置在中吊篮4上方；上吊篮6中用于设置控制棒驱动机构12的驱动线，控制棒驱动机构12采用钢丝绳提棒原理，其驱动组件置于堆顶的水池盖板11上。上吊篮6为分段式多层结构，能够分层吊装，在每层连接配合面装有抗震支撑用的抗震支架9，抗震支架9起到整个构件的抗震支撑作用，满足抗震要求。根据供热需求，下吊篮3、中吊篮4和上吊篮6选用适用于不同功率需求的规格，功率需要提升时，上述吊篮均无需更换。如图2所示，还包括若干条一回路系统13(图2中一回路系统13的数量为4条，仅为示例，一回路系统13的数量可根据反应堆功率设定)。一条一回路系统13包括位于堆水池8内、连通堆芯2的延迟罐5，还包括连通延迟罐5的出水管7；在一回路系统13中的一回路主泵14的作用下由堆芯2加热后的池水通过延迟罐5进入一回路系统中；延迟罐5用于延迟由堆芯2加热后的池水中的放射性气体的衰变，从而降低一回路系统13的设备和工艺间的剂量水平；一回路系统13中的池水通过一回路换热器15完成换热后，通过进水管10回到堆水池8中。回路管道能够通过盲板17隔断与下吊篮3的连通。图3为堆芯2的平面布置图，以200MW燃料组件和400MW燃料组件为例，初始设计堆内构件中的下吊篮3按照可约束和固定400MW规模的燃料组件18的数量进行包络，其中，在外区位置使用模拟组件19替代燃料组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于泳池式低温供热堆功率扩展的堆内构件，设置在堆水池(8)内，其特征是：包括固定在水池底部的堆芯底座(1)、设置在堆芯底座(1)上方的下吊篮(3)，可拆卸和更换的设置在所述下吊篮(3)上方的中吊篮(4)，可拆卸和更换的设置在所述中吊篮(4)上方的上吊篮(6)；所述上吊篮(6)中用于设置控制棒驱动机构(12)的驱动线，所述中吊篮(4)中用于设置控制棒导向筒，所述下吊篮(3)内用于设置堆芯(2)，所述堆芯(2)能够通过调整内部燃料组件(18)和模拟组件(19)的数量实现功率的改变，满足不同的功率需求；还包括若干条连通所述堆芯(2)的一回路系统(13)和用于封堵所述一回路系统(13)的盲板(17)。

【技术特征摘要】
1.一种用于泳池式低温供热堆功率扩展的堆内构件，设置在堆水池(8)内，其特征是：包括固定在水池底部的堆芯底座(1)、设置在堆芯底座(1)上方的下吊篮(3)，可拆卸和更换的设置在所述下吊篮(3)上方的中吊篮(4)，可拆卸和更换的设置在所述中吊篮(4)上方的上吊篮(6)；所述上吊篮(6)中用于设置控制棒驱动机构(12)的驱动线，所述中吊篮(4)中用于设置控制棒导向筒，所述下吊篮(3)内用于设置堆芯(2)，所述堆芯(2)能够通过调整内部燃料组件(18)和模拟组件(19)的数量实现功率的改变，满足不同的功率需求；还包括若干条连通所述堆芯(2)的一回路系统(13)和用于封堵所述一回路系统(13)的盲板(17)。2.如权利要求1所述的堆内构件，其特征是：所述下吊篮(3)的规格适用于不同功率的所述堆芯(2)；根据所述堆芯(2)的不同功率更换规格与所述功率相适应的所述中吊篮(4)和所述上吊篮(6)。3.如权利要求1所述的堆内构件，其特征是：所述一回路系统(13)包括位于所述堆水池(8)内、连通所述堆芯(2)的延迟罐(5)和连通所述延迟罐(5)的出水管(7)；在所述一回路系统(13)的作用下由所述堆芯(2)加热后的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭志家，柯国土，刘兴民，张金山，周寅鹏，衣大勇，彭朝晖，庄毅，孙征，范月容，石辰蕾，姚成志，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11