加压水反应堆流动裙部设备制造技术

一种加压水反应堆容器，具有由穿孔的筒形结构形成的流动裙部，该流动裙部在降液管环形空间的出口处支承在下反应堆容器头部中，该流动裙部将冷却剂流引导通过筒形结构的壁中的流动孔。流动裙部支承在下反应堆容器头部上的多个沿周向间隔开的位置处，所述位置没有相等地间隔开或者与堆芯筒附装点竖直地对准，并且流动裙部采用独特的孔的图案布置，确保冷却剂的压力和流动在下堆芯支承板的整个下侧上的基本平衡。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及水冷却的核反应堆，并且更具体地涉及用于改进进入水冷却核反应堆的堆芯的冷却剂的分布的设备。技术背景用加压水冷却的核反应堆发电系统的初级侧包括闭合回路，所述闭合回路与用于产生有用能量的次级侧隔离且与其有热交换关系。初级侧包括封装堆芯内部结构的反应堆容器，所述堆芯内部结构支承多个包含可裂变材料的燃料组件；热交换蒸汽发生器中的初级回路；用于循环加压水的加压器、泵以及管道的内体积，这些管道将各蒸汽发生器和各泵独立地连接至反应堆容器。包括连接至容器的管道系统、蒸汽发生器和泵的初级侧各部件形成初级侧的回路。初级侧还连接至辅助回路，所述辅助回路包括用于加压水的体积测量和化学监测的回路。该辅助回路布置在初级回路的分支上，该辅助回路能够通过在需要的时候补充测量的水量来維持初级回路中的水量，并且能够监测冷却水的化学性质，尤其是对于反应堆的操作很重要的硼酸的含量。在全功率反应堆操作期间堆芯部件的平均温度是大约580° F(304°C)。周期性地，必须使反应堆系统停止运转以用于维护并且得到至压カ容器内侧的通路。在这种运转中断期间，压カ容器的内部部件可以冷却到大约50° F(10°C)的温度。压カ容器的内部部件典型地由上内部结构和下内部结构构成。上内部结构包括控制棒导引管组件、支承柱、通过外壳封头进入反应堆的用于仪器的导管、以及燃料组件对准结构，并称为上堆芯板。下内部结构包括称为堆芯筒(barrel)的堆芯支承结构、以及堆芯护罩，所述堆芯护罩位于堆芯筒内并将筒的圆形内部转化成与构成支承在下堆芯支承板与上堆芯板之间的堆芯的燃料组件的周边型面基本对应的有台阶的型式。通常，堆芯容器是具有半球状的下端的筒形。堆芯筒在反应堆容器的圆筒部分和半球状部分接触的区域处或与该区域相邻处连接到反应堆容器的内壁。在主堆芯支承部(即，在下端处用下堆芯支承部覆盖的堆芯筒)下方，半球状容器限定下头部或下稳压室。大体环形的降液管在堆芯筒与反应堆容器的内壁之间围绕反应堆堆芯筒。通常是水的冷却流体被泵送到该环形降液管中。冷却剂流体向下循环到下稳压室中。半球形状的下稳压室辅助冷却剂流体在其中均匀地循环。多个反应堆堆芯冷却剂入口位于下堆芯支承板的下侧上。冷却剂从下稳压室流到堆芯冷却剂入口中，并向上流到堆芯中以冷却燃料组件。为了维持整个堆芯的适当且均匀的冷却，重要地是，在下堆芯支承板中的所有反应堆堆芯冷却剂入ロ中维持均匀的冷却剂流和压カ。非均匀的冷却剂压カ或冷却剂流产生不均匀的流入堆芯的冷却剂流，这导致堆芯的燃料组件的不均匀冷却。不均匀的燃料组件冷却可能会迫使整个堆芯减载运行以适应“热组件”位置。非均匀的冷却剂流和压カ会导致在下稳压室中循环的冷却剂流体中形成旋涡或其它流动破坏。可期望地是在核反应堆的堆芯内设置堆芯监测仪器。传统地，将这种仪器连接到反应堆外部的导线通过反应堆容器的下半球状部分的中央部分离开反应堆容器。从下堆芯板的下侧延伸到反应堆容器的下半球状部分的内壁的多个导管携帯仪器线路通过下稳压室。下稳压室中的导管辅助在下稳压室内維持均匀的冷却剂流并且破坏循环的冷 却剂流体中旋涡的形成。这些旋涡破坏冷却剂流并且在旋涡相交的堆芯冷却剂入口处产生低压区O在较新反应堆中，对于任何仪器导管变得可期望的是不通过下稳压室而离开反应堆。已经发现，在没有来自下稳压室的仪器导管时会在下稳压室中的循环的冷却剂中形成旋涡。1993年11月30日授权并转让给本专利技术受让人的美国专利5，267，285提出使用一个或多个间隔开的平行板作为抑制旋涡的装置，这些平行板与下支承板平行地支承在下稳压室中并且具有用于冷却剂通过的孔。随着具有较大堆芯的较大被动设备的出现，很明显需要其它装置来改进下稳压室中的冷却剂流的分布，以确保在下堆芯支承板中的所有反应堆堆芯冷却剂入ロ中维持均匀的冷却剂流和压力。因此，还需要改进下反应堆容器稳压室的设计以确保维持这种均匀的冷却剂流和压力。
技术实现思路
通过采用具有下头部和下堆芯支承板的筒形反应堆压力容器实现这些和其它目的。具有竖直壁的筒从绕下头部的多个位置支承，所述竖直壁具有延伸通过的多个孔和上边缘，筒的上边缘接近下堆芯支承板，以便使进入反应堆压力容器且向下进入筒形反应堆压カ容器壁与堆芯筒之间的环形空间的冷却剂流的大部分通过筒的竖直壁中的孔，继续通过下堆芯支承板中的堆芯入口孔，所述下堆芯支承板由堆芯筒的下端支承。可期望地，筒的上边缘在下堆芯支承板的底面下方间隔开。优选地，周向的肋部从筒的竖直壁的内部径向地向内延伸以加强壁，从而使壁能够经受住流动冷却剂的压力。在一个实施例中，周向的肋部在筒的竖直壁的高度的中心稍上方形成，并且竖直壁中的孔形成第一图案和第二图案。优选地，筒的竖直壁中的孔具有基本相同尺寸，并且孔的第一图案在肋部的上方，孔的第二图案在肋部的下方。可期望地，第一图案是基本周向连续的，并且第二图案是基本周向不连续的。在一个实施例中，从所述筒形流动裙部的底部竖直地向上延伸的多对沿周向间隔开的竖直槽切入所述筒形流动裙部的所述竖直壁的下部分中，每对竖直槽都形成与所述下头部相连的附装腿。优选地，多对间隔开的竖直槽中的部分成对槽之间的周向距离不同于多对间隔开的竖直槽中的其它成对槽之间的距离，并且可期望地，槽横跨筒的直径是对称的。优选地，附装腿连接到下稳压室的连接位置不与堆芯筒附装到反应堆压力容器的附装位置竖直地对准。在一个实施例中，设置有六个至八个附装腿，并且槽竖直地向上延伸到刚好肋部的高度下方。可期望地，第二图案的孔的非连续的图案被附装腿分离。在另ー实施例中，第一图案中的孔和第二图案中的孔基本排列成周向的行，并且第二图案的行的数量大于第一图案的行的数量。优选地，第一图案的各行都嵌在第一图案的另一行中，并且第二图案的各行都嵌在第二图案的另一行中。优选地，筒基本封闭环形空间与下头部的底部部分之间的空间，并且筒的竖直壁中的孔布置成使得冷却剂的第一部分被直接向上指引通过下堆芯支承板中的多个孔，并且冷却剂的第二部分朝下头部的底部部分向下指引并向上通过旋涡抑制板。附图说明从以下结合附图阅读的优选实施例的说明，可以得到对本专利技术的进ー步理解，附图中图I是可以应用本专利技术的核反应堆系统的简化示意图；图2是可以应用本专利技术的核反应堆压力容器和内部部件的局部剖视图；图3是图2中所示的反应堆压力容器的下部分的部分剖视图，本专利技术的流动裙部(skirt)支承在反应堆容器的下半球状部分的内壁上；图4是示出安装在堆芯支承板下方的本专利技术的流动裙部的部分剖视图；图5是本专利技术的流动裙部的孔的图案的平图案视图；图6是本专利技术的一段流动裙部的内部分的示意图。具体实施方式现在參照附图，图I示出简化的核反应堆初级系统，其包括大致筒形反应堆压力容器(10)，该容器具有封闭核堆芯(14)的外壳封头(12)。诸如水的液体反应堆冷却剂由泵(16)通过堆芯(14)泵送到容器(10)中，在所述堆芯(14)处热能被吸收并且排放到热交換器(18)(通常称为蒸汽发生器)，在所述热交換器中热转移至诸如蒸汽驱动涡轮发电机的利用回路(未示出)。反应堆冷却剂然后回到泵(16)，完成初级回路。典型地，多个如上所述的回路通过反应堆冷却剂管道系统(20)连接至单个反应堆容器(10)。图2中更详细地示出示例性的反应堆设计。除了包括多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反应堆压力容器，包括：　反应堆压力容器筒形壁部分；　下头部，其封闭所述筒形壁部分的底部；　堆芯筒，其基本同轴地布置在所述筒形壁部分内并限定所述堆芯筒与所述筒形壁部分之间的冷却剂降液管环形空间；　下堆芯支承板，其盖 住所述堆芯筒的底部；以及　在所述下头部中布置在所述下堆芯支承板下方的筒形流动裙部，所述筒形流动裙部具有竖直壁，所述竖直壁具有延伸通过的多个孔和上边缘，所述筒形流动裙部从绕所述下头部间隔开的支承位置支承，所述支承位置中的至少部分位置之间 的周向距离不同于所述支承位置中的其它位置之间的周向距离，并且所述上边缘接近所述下堆芯支承板，以便使进入所述反应堆压力容器且流经所述环形空间的冷却剂流的大部分在通过所述下堆芯支承板之前通过所述筒形流动裙部的所述竖直壁中的所述孔。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-2-12 60/889,312的全部范围及其任何和全部等同方案所给出。权利要求1.一种反应堆压カ容器，包括 反应堆压力容器筒形壁部分； 下头部，其封闭所述筒形壁部分的底部； 堆芯筒，其基本同轴地布置在所述筒形壁部分内并限定所述堆芯筒与所述筒形壁部分之间的冷却剂降液管环形空间； 下堆芯支承板，其盖住所述堆芯筒的底部；以及 在所述下头部中布置在所述下堆芯支承板下方的筒形流动裙部，所述筒形流动裙部具有竖直壁，所述竖直壁具有延伸通过的多个孔和上边缘，所述筒形流动裙部从绕所述下头部间隔开的支承位置支承，所述支承位置中的至少部分位置之间的周向距离不同于所述支承位置中的其它位置之间的周向距离，并且所述上边缘接近所述下堆芯支承板，以便使进入所述反应堆压カ容器且向下流经所述环形空间的冷却剂流的大部分在通过所述下堆芯 支承板之前通过所述筒形流动裙部的所述竖直壁中的所述孔； 其中从所述筒形流动裙部的底部竖直地向上延伸的多对沿周向间隔开的竖直槽切入所述筒形流动裙部的所述竖直壁的下部分中，每对竖直槽都形成在所述支承位置处与所述下头部相连的附装腿。2.根据权利要求I所述的反应堆压力容器，其中所述筒形流动裙部的所述上边缘与所述下堆芯支承板的底面间隔开。3.根据权利要求I所述的反应堆压力容器，包括周向的肋部，所述肋部从所述筒形流动裙部的所述竖直壁的内部径向地向内延伸以加强所述壁。4.根据权利要求3所述的反应堆压力容器，其中所述肋部在所述筒形流动裙部的所述竖直壁的高度的中心稍上方形成。5.根据权利要求3所述的反应堆压力容器，其中所述筒形流动裙部的所述竖直壁中的所述孔形成第一图案和第二图案。6.根据权利要求5所述的反应堆压力容器，其中所述筒形流动裙部的所述竖直壁中的全部孔具有基本相同尺寸。7.根据权利要求5所述的反应堆压力容器，其中所述第一图案在所述肋部上方，并且所述第二图案在所述肋部下方。8.根据权利要求7所述的反应堆压力容器，其中所述第一图案是基本周向连续的，并且所述第二图案不是基本周向连续的。9.根据权利要求I所述的反应堆压力容器，其中所述多对沿周向间隔开的竖直槽中的部分成对槽之间的距离不同于所述多对沿周向间隔开的竖直槽中的其它成对槽之间的距离。10.根据权利要求I所述的反应堆压力容器，其中所述竖直槽从所述壁的所述底部基本向上延伸到所述肋部的高度。11.根据权利要求I所述的反应堆压力容器，其中有6至8个附装腿。12.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：JF基尔勃，RE施威里安，NE李，DR福塞斯，
申请(专利权)人：西屋电气有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]