核反应堆封头、包括这种核反应堆封头的核反应堆和维护核反应堆的方法技术

一种核反应堆封头(12)包括容器上封头(14)、贯穿件(36)，该贯穿件沿着贯穿轴线(B)延伸穿过容器上封头(14)以允许控制杆驱动机构(32)的控制轴(34)穿过容器上封头(14)并到达核反应堆(2)的对应的控制引导管(30)，贯穿件(36)包括延伸穿过容器上封头(14)的贯穿管(38)和在贯穿管(38)内并与贯穿管(38)同轴地延伸的热套筒(40)，热套筒(40)和贯穿管(38)之间具有轴向间隙，其中核反应堆封头还包括附接到热套筒(40)的下端上用于与对应的控制杆引导管(30)的上端保持最小间距的间隔件(60)。导管(30)的上端保持最小间距的间隔件(60)。导管(30)的上端保持最小间距的间隔件(60)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】核反应堆封头、包括这种核反应堆封头的核反应堆和维护核反应堆的方法


[0001]本专利技术属于核燃料反应堆的领域，核燃料反应堆包括反应堆堆芯、可动的控制杆和控制杆驱动机构，反应堆堆芯容纳在核反应堆容器中，可动的控制杆容纳在核反应堆容器内以在反应堆堆芯的内部和外部移动以调节反应堆堆芯的反应性，控制杆驱动机构位于核反应堆容器的外部并用于移动控制杆。

技术介绍

[0002]核反应堆包括容纳在核反应堆容器中的反应堆堆芯，核反应堆容器包括容器外壳和封闭容器外壳的顶端的容器上封头(top head)。反应堆堆芯含有裂变材料。在使用中，冷却剂流体流过反应堆堆芯。冷却剂流体具有减缓核反应和从反应堆堆芯带走热量的功能。
[0003]核反应堆还包括可在反应堆堆芯的内部和外部移动以调节反应堆堆芯的反应性的控制杆。控制杆包含吸收由裂变材料产生的中子的材料。
[0004]将控制杆插入到反应堆堆芯中会降低反应堆堆芯的反应性，而从反应堆堆芯中取出控制杆会增加反应堆堆芯的反应性。
[0005]核反应堆包括被配置为用于移动控制杆的控制杆驱动机构。控制杆被聚集成控制杆组件。每个控制杆组件包括刚性附接在一起的多个控制杆。每个控制驱动机构驱动一个相应的控制杆组件。
[0006]每个控制杆驱动机构都位于反应堆容器的外部，并通过经由贯穿件延伸穿过容器上封头的轴来驱动控制杆组件。
[0007]每个贯穿件沿着贯穿轴线延伸穿过容器上封头，并且包括固定到容器上封头上的贯穿管，以及在沿着贯穿轴线存在有限的间隙的情况下设置在贯穿管内的热套筒。该有限的间隙允许热套筒沿着贯穿轴线相对于贯穿管运动。
[0008]热套筒悬挂在贯穿管内。热套筒具有扩大的上端部，该上端部位于用于在轴向上保持热套筒的贯穿管的承载表面上。
[0009]热套筒的下端在位于核反应堆容器内的贯穿管内伸出。热套筒的下端与控制杆引导管的上端对齐。驱动轴在热套筒内部延伸并延伸到控制杆引导管内。
[0010]由于热套筒在存在轴向间隙的情况下悬挂在贯穿管内，因此在热套筒与贯穿管之间的接触区域中可能会发生过早磨损。

技术实现思路

[0011]本专利技术的一个目的是更好地控制这种过早磨损现象。
[0012]为此，提出了一种核反应堆封头，其包括容器上封头、贯穿件，该贯穿件沿着贯穿轴线延伸穿过容器上封头以允许控制杆驱动机构的控制轴穿过容器上封头并到达核反应堆的对应的控制引导管，贯穿件包括延伸穿过容器上封头的贯穿管以及在贯穿管内并与贯穿管同轴地延伸的热套筒，在热套筒和贯穿管之间具有轴向间隙，其中核反应堆封头还包
括间隔件，该间隔件附接到热套筒的下端上，用于与对应的控制杆引导管的上端保持最小间距。
[0013]设置在热套筒的下端处的间隔件限制了热套筒相对于贯穿管的向下运动，从而避免了热套筒与贯穿管之间的接触区域的磨损。
[0014]可以与需要通过移除反应堆容器封头来打开核反应堆容器的维护操作同时地在热套筒的下端改装间隔件。
[0015]在热套筒的下端增加间隔件不是危险的并且对核反应堆的安全性没有影响。容易以低成本制造间隔件。
[0016]在特定的实施方式中，核反应堆容器封头包括单独地或根据任何技术上可行的组合考虑的以下特征中的一个或多个：
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热套筒包括向下发散的下端部，间隔件附接到该下端部的下边缘上；
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热套筒的下端部是截头圆锥形的；
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间隔件具有用于在间隔件与控制杆引导管接触时允许流体径向流动的开口；
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间隔件具有网格状结构；
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间隔件包括支腿，该支腿具有下端以及附接到热套筒的下端上的上端，支腿在它们之间限定开口，这些开口相对于贯穿轴线在支腿之间在周向上延伸；
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间隔件包括与热套筒的下端轴向间隔开的座圈和将座圈连接至热套筒的下端的支腿，这些支腿间隔开并沿周向分布；
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间隔件通过紧固件和/或通过焊接附接到热套筒上；
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间隔件经由一个或多个固定元件附接到热套筒上，每个固定元件是铆钉或带螺纹的元件。
[0025]本专利技术还提供一种包括反应堆容器的核反应堆，该反应堆容器包括容器外壳和如上定义的核反应堆封头，该核反应堆封头的容器上封头封闭容器外壳的上部开口，控制杆引导管位于反应堆容器内部，在控制杆引导管内部引导控制杆组件，控制杆驱动机构位于反应堆容器外部，包括控制轴，该控制轴延伸穿过贯穿件并与控制杆组件连接，以控制控制杆组件在控制杆引导管内的运动。
[0026]本专利技术还提供一种维护核反应堆的方法，核反应堆包括反应堆容器，该反应堆容器包括容器外壳和核反应堆封头，该核反应堆封头包括：封闭容器外壳的上部开口的容器上封头；贯穿件，该贯穿件沿着贯穿轴线延伸穿过容器上封头，以允许控制杆驱动机构的控制轴穿过容器上封头并到达反应堆的对应的控制杆引导管，贯穿件包括延伸穿过容器上封头的贯穿管以及在贯穿管内并与贯穿管同轴地设置的热套筒，热套筒相对于贯穿管具有轴向间隙，维护方法包括：将间隔件附接到热套筒的下端上以与对应的控制杆引导管的上端保持最小间距。
附图说明
[0027]通过阅读以下仅作为非限制性例子给出并参照附图进行的描述，可以更好地理解本专利技术及其优点，在附图中：
[0028]‑
图1是核反应堆的剖视图，
[0029]‑
图2是图1的核反应堆的核反应堆封头的贯穿件的剖视图，
[0030]‑
图3是图2的贯穿件的热套筒的下端部的剖视图，进一步示出了控制杆引导管的上部，
[0031]‑
图4是配备有间隔件的热套筒的下端部的立体组装图，并且
[0032]‑
图5是组装前的下端部和间隔件的立体分解组装图。
具体实施方式
[0033]图1的核反应堆2包括容纳反应堆堆芯6的核反应堆容器4。
[0034]核反应堆容器4具有基本竖直的中心轴线A。在下文中，术语“竖直”、“水平”、“上”、“下”、“底”和“顶”与反应堆容器的竖直中心轴线有关。
[0035]核反应堆容器4包括沿着中心轴线A延伸的大致圆柱形的容器外壳8和封闭容器外壳8的底端的容器下封头10。容器外壳8在其顶端具有开口。
[0036]核反应堆容器4包括核反应堆封头12，其包括封闭容器外壳8的顶端的容器上封头14。容器上封头14是可移除的并且通过螺钉16附接到容器外壳8上。
[0037]反应堆堆芯6包括裂变材料。反应堆堆芯6由并排布置在核反应堆容器4内部的多个核燃料组件18构成。每个核燃料组件18通常包括由附件(armature)支撑成间隔关系的燃料棒的棒束，其中每个燃料棒含有裂变材料。
[0038]核反应堆容器4具有冷却剂流体入口20、冷却剂流出口22和围绕反应堆堆芯6的内部套筒24。在使用中，进入冷却剂流体入口20的冷却剂流体在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种核反应堆封头，其包括：容器上封头；贯穿件，其沿着贯穿轴线延伸穿过所述容器上封头以允许控制杆驱动机构的控制轴穿过所述容器上封头并到达所述核反应堆的对应的控制引导管，所述贯穿件包括延伸穿过所述容器上封头的贯穿管以及在所述贯穿管内并与所述贯穿管同轴地延伸的热套筒，在所述热套筒和所述贯穿管之间具有轴向间隙；以及间隔件，其附接到所述热套筒的下端上，用于与对应的控制杆引导管的上端保持最小间距。2.根据权利要求1所述的核反应堆封头，其中，所述热套筒包括向下发散的下端部，所述间隔件附接到该下端部的下边缘上。3.根据权利要求1或2所述的核反应堆封头，其中，所述热套筒的所述下端部是截头圆锥形的。4.根据前述任一项权利要求所述的核反应堆封头，其中，所述间隔件具有用于在所述间隔件与所述控制杆引导管接触时允许流体径向流动的开口。5.根据前述任一项权利要求所述的核反应堆封头，其中，所述间隔件具有网格状结构。6.根据前述任一项权利要求所述的核反应堆封头，其中，所述间隔件包括支腿，所述支腿具有下端和附接到所述热套筒的下端上的上端，所述支腿在它们之间限定开口，所述开口相对于所述贯穿轴线在所述支腿之间在周向上延伸。7.根据前述任一项权利要求所述的核反应堆封头，其中，所述间隔件包括与所述热套筒的下端轴向间隔开的座圈和将所述座圈连接至所述热套筒的下端的支腿，所述支腿间隔开并沿周向分布。...

【专利技术属性】
技术研发人员：瑞安，
申请(专利权)人：法玛通有限公司，
类型：发明
国别省市：