模块化堆装换料系统及反应堆水池冷却净化系统的制作方法

本申请涉及热力生产厂房的布置，特别是涉及模块化堆装换料系统及反应堆水池冷却净化系统。

背景技术：

1、近年来，小型反应堆技术迅猛发展，基于小型堆核功率小的优势，一体化全功率自然循环技术广受青睐。一体化全功率自然循环技术虽然在提高机组的安全性方面带来了良好的收益，但同时也导致了该类型的小型反应堆的高度远高于传统大型压水堆压力容器的高度。

2、传统的大型压水堆采用的装换料方式为压力容器顶部开盖方案，在换料停堆期间，需要将一回路温度控制在60℃以下。当一回路的温度降低到60℃以下，一回路具备开盖条件。开盖后，反应堆水池同步充水，直至达到换料水位，开始具备换料操作的条件。装换料装备主要分布在反应堆厂房和燃料厂房两个部分，分别采取不同的装卸料方式。其中，在反应堆厂房侧，因为燃料组件在堆芯内排布紧密，且相互之间没有实体隔离，要求燃料组件装卸操作过程中必须进行精准地直上直下运动，避免对相邻组件造成剐蹭。

3、由于小型模块化堆多采用多堆紧凑布置方案，且每个反应堆模块顶部均设置了较多的连接管道，而现有装换料技术方案需要在反应堆模块顶部区域具有足够的空间，因此现有换料技术方案直接用于设置了多个自然循环反应堆模块的机组而言，厂房的结构设计以及布置设计均有较高的要求，也会导致厂房的利用率不高，从而影响机组经济性。

4、再者，现有换料技术方案直接应用于反应堆模块的换料操作会导致燃料组件在压力容器与乏燃料贮存池之间的行程较长、特别是燃料提起高度过高，需要设置更高的反应堆厂房以及更高精度的燃料抓取装置，以避免燃料装卸操作时对相邻组件造成剐蹭。同时，自然循环反应堆模块如果采用现有换料方案会导致单组燃料装换时间较长，燃料跌落的后果和风险也更大，对机组的可用性和安全性都会带来较大影响。

5、此外，如果采用现有装换料技术方案，从工业安全角度出发需要在开盖前将反应堆模块中的反应堆冷却剂温度冷却至60℃以下。由于小型模块化堆采用全功率自然循环冷却方案后，在低温工况下一回路的流动速度较慢，与外界的换热性能较差，为满足现有装料技术方案中的温度要求，就需要将小型模块化堆的余热排出系统设计能力加强，从而影响了机组的建造成本。另外，该方案也较难实现多个反应堆模块共用余热排出系统，机组的经济性会受到较大影响。

技术实现思路

1、基于此，有必要提供一种针对多反应堆模块机组的装换料操作系统，以提升机组的可用性和安全性。

2、一种模块化堆装换料系统，所述模块化堆装换料系统包括：

3、反应堆水池，所述反应堆水池包括检修区、乏燃料贮存区、多个反应堆模块存放区、燃料操作区以及临时存放区，所述反应堆水池位于反应堆厂房内，在反应堆机组正常运行情况下均处于淹没状态；

4、所述检修区、临时存放区位于所述反应堆水池的中轴线的同侧，所述乏燃料贮存区、所述燃料操作区位于所述反应堆水池的中轴线的另一侧；多个反应堆模块存放区分别位于所述反应堆水池的中轴线的两侧；

5、多个反应堆模块，多个所述反应堆模块与多个反应堆存放区一一对应，所述反应堆存放区用于反应堆机组正常运行期间存放所述反应堆模块；

6、厂房行车组件，所述厂房行车组件与所述反应堆模块的顶部可拆卸连接，用以带动所述反应堆模块移动；

7、转运车，所述转运车位于所述反应堆水池内的底面并与所述反应堆模块的底部可拆卸连接，用以辅助所述厂房行车组件带动所述反应堆模块移动。

8、在一实施例中，所述模块化堆装换料系统还包括多个屏蔽墙；

9、所述检修区与所述乏燃料贮存区相邻并通过所述屏蔽墙隔开；

10、所述反应堆存放区的一侧与所述检修区相邻并通过所述屏蔽墙隔开，另一侧与其中一个所述反应堆模块相邻并通过所述屏蔽墙隔开；

11、所述燃料操作区的一侧与所述乏燃料贮存区相邻并通过所述屏蔽墙隔开，另一侧与其中一个所述反应堆模块相邻并通过所述屏蔽墙隔开；

12、相邻的反应堆模块之间通过所述屏蔽墙隔开。

13、在一实施例中，所述燃料操作区和所述临时存放区之间具有第一通道，以供所述转运车通过；

14、所述反应堆厂房的中轴线两侧的两个所述反应堆模块之间具有第二通道，所述第一通道与所述第二通道连通，以供所述转运车通过。

15、在一实施例中，所述反应堆模块两侧的所述屏蔽墙低于所述厂房行车组件，以使所述厂房行车组件通过。

16、在一实施例中，所述模块化堆装换料系统还包括装卸料组件；

17、所述装卸料组件的高度低于厂房行车组件，高于所述乏燃料贮存区、燃料操作区以及检修区周围的所述屏蔽墙的高度，以使装卸料组件能够在换料水池乏燃料贮存区、燃料操作区以及检修区上方运行。

18、在一实施例中，所述反应堆模块包括可拆卸连接的上封头组件和下封头组件；

19、所述上封头组件包括第一压力容器、蒸汽发生器、稳压器以及第一安全壳，所述第一压力容器位于所述第一安全壳内并与所述第一安全壳连接，所述蒸汽发生器和内置稳压器位于所述第一压力容器内；

20、所述下封头组件包括堆芯、第二压力容器以及第二安全壳，所述堆芯位于所述第二压力容器内，所述第二容器位于所述第二安全壳内。

21、在一实施例中，所述下封头组件还包括第一法兰和第二法兰；

22、所述第一法兰用于连接所述第一压力容器与所述第二压力容器；

23、所述第二法兰用于连接所述第一安全壳与所述第二安全壳，所述第二法兰面的高度应高于所述第一法兰面的高度。

24、在一实施例中，所述燃料操作区包括第一存放区和第二存放区；

25、所述第一存放区设置有第一存放支架，用于装换料期间支撑固定所述第二压力容器；

26、所述第二存放区设置有第二存放支架，用于装换料期间支撑固定所述第二安全壳。

27、本申请一实施例还提供一种反应堆水池冷却净化系统，所述反应堆水池冷却净化系统用于所述反应堆模块在换料操作期间的余热导出，所述反应堆水池冷却净化系统包括：反应堆水池冷却净化组件以及所述的模块化堆装换料系统；

28、所述反应堆水池冷却净化组件的两端分别与所述反应堆水池的不同位置连接。

29、在一实施例中，所述反应堆水池冷却净化组件包括循环泵组件、换热器组件、多个阀门以及除盐床组件；

30、所述循环泵组件的一端与所述反应堆水池连接，另一端与所述换热器组件连接；

31、所述换热器组件远离所述循环泵组件的一端同时与所述除盐床组件和所述反应堆水池连接；

32、所述除盐床组件远离所述换热器组件的一端与所述反应堆水池连接；

33、所述循环泵组件的两侧、所述换热器组件的两侧、所述除盐床组件的两侧以及所述换热器组件和所述反应堆水池之间均设置有阀门。

技术特征：

1.一种模块化堆装换料系统，其特征在于，所述模块化堆装换料系统包括：

2.根据权利要求1所述的模块化堆装换料系统，其特征在于，所述模块化堆装换料系统还包括多个屏蔽墙；

3.根据权利要求2所述的模块化堆装换料系统，其特征在于，所述燃料操作区和所述临时存放区之间具有第一通道，以供所述转运车通过；

4.根据权利要求2所述的模块化堆装换料系统，其特征在于，所述反应堆模块两侧的所述屏蔽墙低于所述厂房行车组件，以使所述厂房行车组件通过。

5.根据权利要求2所述的模块化堆装换料系统，其特征在于，所述模块化堆装换料系统还包括装卸料组件；

6.根据权利要求1所述的模块化堆装换料系统，其特征在于，所述反应堆模块包括可拆卸连接的上封头组件和下封头组件；

7.根据权利要求6所述的模块化堆装换料系统，其特征在于，所述下封头组件还包括第一法兰和第二法兰；

8.根据权利要求6所述的模块化堆装换料系统，其特征在于，所述燃料操作区包括第一存放区和第二存放区；

9.一种反应堆水池冷却净化系统，其特征在于，所述反应堆水池冷却净化系统用于所述反应堆模块在换料操作期间的余热导出，所述反应堆水池冷却净化系统包括：反应堆水池冷却净化组件以及权利要求1-8任一项所述的模块化堆装换料系统；

10.根据权利要求9所述的反应堆水池冷却净化系统，其特征在于，所述反应堆水池冷却净化组件包括循环泵组件、换热器组件、多个阀门以及除盐床组件；

技术总结本申请涉及一种模块化堆装换料系统及反应堆水池冷却净化系统。包括：反应堆水池、多个反应堆模块、厂房行车组件、转运车以及反应堆水池冷却净化系统。上述的模块化堆装换料系统及反应堆水池冷却净化系统在运行过程中，通过厂房行车组件与反应堆模块的顶部连接，转运车与反应堆模块的底部连接，带动反应堆模块在反应堆厂房中移动，从而实现了拆卸，更换以及维修的流程或操作甚至同步操作，反应堆模块下部拆分方式降低了对装卸料组件的精度要求，缩短了燃料转运行程，并且实现了反应堆模块能够在更高温度下开盖，提高了换料效率。反应堆水池冷却和净化系统可以实现多个反应堆模块共用，机组的经济性更高。技术研发人员：张恒明,李澍,秦娟受保护的技术使用者：深圳中广核工程设计有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4